专题03 恒定电流(期中真题汇编,湖北专用)高二物理上学期
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
汇编湖北多所省级示范高中期中试题,聚焦恒定电流四大高频考点,融合诺贝尔物理学奖、亚运机器狗等科技情境,注重概念辨析与实际应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|22题|电路基本概念(电流定义、电阻性质)、动态电路分析(滑动变阻器影响)|结合2025诺贝尔物理奖考电阻本质,以酒精检测仪为情境考动态电路|
|非选择|5题|电容器充放电(除颤器应用、I-t图像)、闭合电路欧姆定律(电源U-I图像、电动机功率)|实验题含电容器电容测量(单位面积法处理I-t图像),计算题结合滑动变阻器功率最值与电容器电荷量变化|
内容正文:
专题03 恒定电流
4大高频考点
1. 电路的基本概念及规律
2. 电容器的充放电现象
3. 闭合电路欧姆定律及应用
4. 动态电路分析
考点1 电路的基本概念及规律
1.(25-26高二上·武昌实验中学·期中)如图所示,一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S,单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流( )
A. 大小为qv,方向与v相同
B. 大小为qv,方向与v相反
C. 大小为qSv,方向与v相同
D. 大小为qSv,方向与v相反
【答案】D
【详解】橡胶棒带负电,等效电流方向与的方向相反,由电流的定义式可得故D正确,ABC错误。故选D。
2.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)美国物理学家John clarke··Michel HDevoret和John M·Martinis因“发现电路中的宏观量子力学隧穿和能量量子化”,于2025年10月7日成功获得诺贝尔物理学奖。下列关于电路中的电阻、电流和电压的说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C. 导体的电阻与它两端的电压,以及通过的电流无关
D. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
【答案】C
【详解】欧姆定律只是电阻的定义式,导体的电阻由材料、构造和温度决定,与它两端的电压,以及通过的电流均无关。故选C。
3.(25-26高二上·湖北随州·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A. 由可知,通过导体的电流I与通电时间t成反比
B. 由可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比
C. 由可知,该金属导体中自由电子定向移动的速率越大,电流越大
D. 由可知,导体的电阻R与导体的长度L成正比
【答案】CD
【详解】A.通过导线截面的电量多,若时间长,由可知电流不一定大,因此通过导体的电流I与通电时间t不是反比关系。故A错误;B.公式是电阻的定义式,与导体两端的电压无关,跟导体中的电流无关,故B错误;C.由可知,金属导体内自由电子定向移动的速率越大,电流越大,故C正确;D.由可知,导体的电阻R与导体的长度L成正比,与导体的横截面积成反比,故D正确。故选CD。
4.(25-26高二上·湖北黄冈·期中)电能是现代社会生活中的重要资源,每个人都应具有节约用电的意识。一间教室里的下列用电器正常工作,消耗的电能最接近1度电的是( )
A. 电脑一体机
B. 一台空调
C. 六盏照明灯
D. 四台电风扇
【答案】B
【详解】根据1度电 = 1千瓦时(),时间30 min = 0.5 h,要消耗电能最接近1 ,需功率最接近A.电脑一体机:功率约100-200 W(0.1-0.2 kW),远小于2 kW,故A错误;B.一台空调:教室空调功率约1.5-2.5 kW(典型值),接近2 kW,故B正确;C.六盏照明灯:每盏LED灯或荧光灯功率约10-40 W,总功率约60-240 W(0.06-0.24 kW),故C错误;D.四台电风扇:每台功率约50-100 W,总功率约200-400 W(0.2-0.4 kW),故D错误。故选B。
5.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A. 当n1=n2时电流大小为零
B. 当n1<n2时,电流方向从B→A,电流大小为
C. 当n1>n2时,电流方向从A→B,电流大小为
D. 溶液内电流方向从A→B,电流大小为
【答案】D
【详解】电流的方向与正离子定向移动方向相同,则溶液内电流方向从A到B,t时间内通过溶液截面S的电荷量为则根据电流的定义式可得。故选D。
6.(25-26高二上·湖北武汉部分重点中学·期中)(多选)如图所示,将一段电阻为16Ω的粗细均匀的金属丝,两端连接成一底角为53°的闭合等腰三角形,让Q、E两点与外电路相连,从Q点流入的电流强度为2A,已知sin53°=0.8,则( )
A. 等腰三角形底边部分金属丝的电阻值为6Ω
B. Q、E间的总电阻值为16Ω
C. 通过等腰三角形底边部分金属丝的电流强度为0.75A
D. Q、E间的电势差为7.5V
【答案】AD
【详解】A.设底边为6L,则上面两边长均为5L,可知等腰三角形底边部分金属丝的电阻值为B.Q、E间两段电阻并联的总电阻值为,B错误;C.通过等腰三角形底边部分金属丝的电流强度为,C错误;D.Q、E间的电势差为,D正确。故选D。
7.(25-26高二上·湖北十堰·期中)一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=1 Ω,R2=12 Ω,R3=4 Ω,另有一测试电源,电源提供的电压为10 V,内阻忽略不计,则( )
A. 当cd端短路时,ab之间的等效电阻是1 Ω
B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是12 Ω
C. 当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为8 V
D. 当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为6 V
【答案】C
【详解】A.当cd端短路时,ab之间的电路结构是R2和R3并联,再跟R1串联,等效电阻故A错误;B.当ab端短路时,cd之间的电路结构是R1和R3并联,再跟R2串联,等效电阻是故B错误;C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压故C正确;D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为故D错误。故选C。
8.(25-26高二上·湖北十堰·期中)(多选)亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈,成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解,该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 若按充电限制电压给电池充电,则最大充电电流为
B. 该电池的电动势为
C. 若该电池以的电流工作,最多可使用4.5个小时
D. 将已耗尽电能的电池充满,需消耗的电能约为
【答案】ABC
【详解】A.已知给机器狗充电的限制电压为,最大充电功率为,则最大充电电流为故A正确;B.已知电池的额定电量为,额定电能为,则该电池的电动势为故B正确;C.若该电池以的电流工作,最多可使用的时间为故C正确;D.电池能够储存的电能为考虑充电时有充电器和电池的发热损耗,则将已耗尽电能的电池充满,需消耗的电能一定大于,故D错误。故选ABC。
9.(25-26高二上·湖北部分省级示范高中·期中)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线按如图所示的方式接入电路,下列说法正确的是( )
A. A、B的电阻之比为
B. 单位时间通过A、B的电量之比为1:1
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为9:4
D. 流过A、B的电流之比为2:3
【答案】B
【详解】A.根据电阻定律有所以,A错误;BD.铜导线A、B串联,电流强度相等,流过A、B的电量之比,B正确,D错误;C.电流强度所以解得,C错误。故选B。
10.(25-26高二上·沙市中学·期中)如图1所示,有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成,电路如图2所示,将电吹风接在电路中,电吹风两端的电压为U,电吹风正常工作,此时电热丝两端的电压为,则下列判断正确的是( )
A. 电热丝中的电流大小为
B. 电动机中的电流大小为
C. 电吹风的机械功率为
D. 电动机消耗的功率为
【答案】D
【详解】根据欧姆定律,电热丝中的电流大小电动机两端的电压为通过电动机的电流为电动机消耗的功率为电吹风的机械功率故选D。
考点2 电容器的充放电现象
1.(25-26高二上·襄阳四中·期中)如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,,是可变电阻,电容器电容,、分别为电容器上下两个极板,为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开,电路稳定,现将开关也闭合直至电路再次稳定,则下列说法正确的是( )
A. 开关闭合、断开,电路稳定时,电容器极板带正电
B. 开关闭合后,调节使得电容器上下两极板电势相等时,
C. 若,则闭合后,当电路稳定时,电源的输出功率与断开时相等
D. 若,则在开关闭合到电路再次稳定的过程中,流过电流表的电荷量为
【答案】C
【详解】A.开关闭合,断开,图像可知电容器b极板与电源负极相连,故b极板带负电,故A错误;B.电容器上下两极板电势相等时,则两端电压相等,设支路电压为U,则有代入题中数据解得,故B错误;C.未闭合前,外电路电阻此时电源输出功率若,闭合后,外电路电阻此时电源输出功率则有,故C正确;D.未闭合前,电容器两端电压若,闭合后,电源路端电压则电容器两端电压则在整个过程中流过电流表的电荷量为故D错误。故选C。
2.(25-26高二上·华中师范大学第一附属中学·期中)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫做心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。假设某除颤器的电容器电容为。某次模拟治疗中,充电至,并且在时间内完成放电。假设人体在两电极之间的电阻为。
(1)请问这次放电有多少电量通过人体组织?
(2)请问这次放电的平均电流为多大?
(3)请问这次放电的最大电流为多大?
【答案】(1)0.12C (2)30A (3)100A
【讲解】(1) 根据电容器的定义公式解得
(2) 放电的平均电流
(3) 放电的最大电流为
3.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)某同学在实验室发现一只电压标称为10V、电容标称模糊的电容器,现他找了以下器材来测该电容器的电容值。
蓄电池:20V,内阻可不计
电压表:12V, 内阻很大
定值电阻有三只:10Ω;50Ω;100Ω
滑动变阻器:标称为“30V, 50Ω”
一只单刀单掷开关:S1
一只单刀双掷开关:S2
一台数字电流计,可接电子显示屏,显示电流随时间的变化过程
实验操作步骤如下:
(1)该同学按图1所示电路图进行组装电路,则定值电阻R1阻值应选 Ω。
(2)他先闭合开关S1,S2刀片掷于 ,调节滑动变阻器R2,稳定后读出电压表读数为4V。然后,他把S2刀片掷于 ,在电子显示屏上得到如图2中的甲曲线。
(3)利用单位面积法算得I-t图中甲曲线和两坐标轴所围的面积为0.04mA·s,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C = F。
(4)接着,他以同样的操作步骤,重新调节滑动变阻器R2,在电子显示屏上得到如图2中的乙曲线,则稳定时电压表读数为 V。(保留两位有效数字)
【答案】① ② b ③ a ④ ⑤ 6.9 .0 .1
【详解】
(1)[1]根据题意可知蓄电池电压为20V,电压标称为10V,根据串联电阻分压关系可知定值电阻的阻值应选50Ω;
(2)[2][3]他先闭合开关S1,S2刀片掷于b端,调节滑动变阻器R2,稳定后读出电压表读数为4V,电容器充电;然后,他把S2刀片掷于a端,电容器放电;
(3)[4]根据I-t图线与坐标轴所围的面积表示电荷量,则(4)[5]由图可知调节滑动变阻器R2的阻值后,电容释放的电荷量为=0.07mA·s稳定时电压表读数即为电容两端的电压
4.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)如图所示的含容电路,电容,定值电阻,电源电动势内阻,滑动变阻器最大阻值是4Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器。
(1)滑动变阻器R3的功率最大时R3应调到多少?滑动变阻器的最大功率是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片从a滑到b的过程中电容器的电荷量是增加还是减少?变化了多少?
【答案】(1),;(2)减少,
【详解】
(1)将滑动变阻器的以外的电阻看成等效电源内阻的一部分,等效电源电动势和内阻滑动变阻器的功率当时,滑动变阻器的功率最大(2)当滑动变阻器的滑片在a端时,电路总电阻干路电流电容器两端的电压电容器的电荷量且电容器右极板带正电。当滑动变阻器的滑片在b端时,电路总电阻干路电流电容器两端的电压电容器的电荷量且电容器右极板带正电。因此,当滑动变阻器的滑片从a滑到b的过程中电容器的电荷量减少。电容器的电荷量减少量
5.(25-26高二上·湖北部分省级示范高中·期中)下图甲是“研究电容器的充、放电的实验电路图”。
(1)甲图中,当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带 (选填“正”或“负”)电。
(2)开关S断开时,将电流传感器与电阻串联,开关S接“1”达到稳定后,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机会描绘出放电时,电路中的电流随时间变化的图像,如图乙所示。不改变电路其它参数,只增大电阻的阻值,则改变前后,电路中的曲线与横轴围成的面积将 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(3)时刻,将开关S接“1”,将电流传感器与电容串联,将电压传感器与电容并联,接入电路,通过传感器得到流过电路的电流和电容两极板电压随时间变化的图像如图所示。在时刻,将开关接2,电容器开始放电,通过传感器得到流过电阻的电流和电容两极板电压随时间变化的图像如图所示。以下图像描述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)正 (2)不变 (3)A
【讲解】(1) 当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板与电源正极连接,电容器上极板带正电。
(2) 令电源电动势为E,开关S接“1”达到稳定后,根据电容的定义式有解得将开关S接“2”后,电容器将放电,该过程通过电阻的电荷量为Q。根据电流的定义式有可知,图像与横轴围成的面积表示通过电阻的电荷量。可知,不改变电路其它参数,只增大电阻的阻值,则改变前后,电路中的曲线与横轴围成的面积将不变。
(3) CD.根据电容的定义式有解得则有由于电容器充放电流随时间均减小,表明充电与放电过程电容器极板之间电压变化率的绝对值均减小,即图像斜率的绝对值均减小,由于极板A开始与电源正极连接,可知,充放电过程中始终为正值,故CD错误;AB.放电过程与充电过程电流方向相反,图中充电过程电流为正值,则放电过程电流为负值,在放电过程,根据则有结合上述,电容器极板之间电压变化率的绝对值均减小,则放电电流变化率的绝对值也减小,故A正确,B错误。故选A。
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)(多选)如图所示,图线a、b分别表示某电源和某小灯泡的图像。用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,由图像可知( )
A. 电源的内阻为2Ω
B. 小灯泡工作时的电阻为2Ω
C. 电源内阻消耗的功率为2W
D. 小灯泡消耗的功率为2W
【答案】BD
【详解】A.由题知,图线a是电源的图像,根据可知图像的纵截距表示电源电动势,则有图像斜率的绝对值表示电源的内阻,则有,故A错误;B.由图像,可知图线a、b的交点表示小灯泡正常工作的电流和电压,可得,则小灯泡工作时的电阻为,故B正确;C.电源内阻消耗的功率为,故C错误;D.小灯泡消耗的功率为,故D正确。故选BD。
2.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像,图线是某电阻的图像。在同等光照强度下,当它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 电源的输出功率
B. 电池的内阻
C. 电池的效率为
D. 硅光电池的内阻消耗的热功率
【答案】B
【详解】A.根据题意,由图可知,电源的路端电压为,电流为,则输出功率故A错误;B.由欧姆定律得当时由a与纵轴的交点读出电动势为根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为,则内阻故B正确;C.根据题意可知,电池的效率故C错误。D.根据题意可知,内阻消耗的功率故D错误。故选B。
3.(25-26高二上·襄阳四中·期中)如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电阻,。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压为、线圈电阻为,则( )
A. 流过电动机的电流为
B. 电动机的输入功率为
C. 电动机的输出功率为
D. 电源的输出功率为
【答案】A
【详解】A.电动机恰好正常工作,此时电动机两端电压为额定电压,根据欧姆定律得上的电流流过电动机的电流,故A正确;B.电动机的输入功率,故B错误;C.电动机正常工作时内部消耗的功率为电动机的输出功率,故C错误;D.电源的两端的电压电源的输出功率,故D错误。故选A。
4.(25-26高二上·湖北随州·期中)如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而增大
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为100W
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为80%
【答案】D
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得由图中甲图线可知,电动势为内阻为,故A错误;B.根据欧姆定律,由图中乙图线可知该导体的阻值随电流的增大而减小,故B错误;CD.当该导体直接与该电源相连时,由图中交点可知,电阻的电压和电流分别为,,则该导体消耗的功率为此时电路消耗的总功率为则电源的效率为,故C错误,D正确。故选D。
5.(25-26高二上·湖北黄冈·期中)(多选)一辆“、”电动车正常工作时电源输出电压为,额定输出功率。由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为,不考虑其它部件的摩擦损耗。已知运动时电动车受到阻力恒为,下列说法正确的是( )
A. 电源内阻为,额定工作电流为
B. 电动机的内阻为
C. 电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是
D. 电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是
【答案】AC
【详解】A.电源输出额定电流电源内阻,故A正确;B.输出功率中电动机热功率解得电动机的内阻为,故B错误;C.电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是,故C正确;D.正常行驶速度电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是,故D错误。故选AC。
6.(25-26高二上·沙市中学·期中)将卫星送入预定轨道后。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示,图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,则( )
A. 电源的电动势为
B. 电阻两端的电压为
C. 电源输出功率为
D. 硅光电池的内阻为12.5Ω
【答案】C
【详解】A.由闭合电路欧姆定律有,当I=0时,有E=U由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为E=4V,故A错误;BC.根据两图线交点可知,电阻两端的电压为U=3V,电流为I=0.2A,电源输出功率为,故B错误,C正确;D.此时太阳能电池的内阻为,故D错误。故选C。
7.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)在如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=1Ω,定值电阻,滑动变阻器阻值调节范围为0~20Ω,电流表内阻忽略不计。
(1)闭合开关S,当电流表的示数为2A时,求此时接入的阻值;
(2)接入电阻为多大时,电源能输出功率最大,最大功率为多少。
【答案】(1)6Ω (2)1.5Ω,9W
【讲解】(1) 令、的并联阻值之和为由闭合电路欧姆定律得 解得
(2) 由闭合电路欧姆定律得则输出功率为当时,此时有解得,
考点4 动态电路分析
1.(25-26高二上·襄阳四中·期中)(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从图示位置向左滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示。则下列判断中正确的是( )
A. U1变大,I变大
B. U2变小,U3变大
C. 不变
D. 变大
【答案】AC
【详解】AB.根据题意可知,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据串反并同规律可知,变大,变小,变小,变大,故A正确,B错误;C.根据闭合电路欧姆定律有得故即不变,故C正确;D.根据欧姆定律有故即不变,故D错误。故选AC。
2.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,C为平行金属板电容器,电表均为理想电表。当闭合开关S,电路稳定后,电容器两板间的一带电油滴恰好悬浮在P点。现将的滑片向下端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大
C. 油滴将向上移动
D. 油滴带正电
【答案】B
【详解】AB.将的滑片向下端移动时,阻值减小,电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大,根据可知电压表的示数变小,根据可知通过R2的电流变小,则电流表的示数变大,故A错误,B正确;D.根据电流的方向可知电容器上极板带正电,两极板间有竖直向下的匀强电场,由于带电油滴恰好悬浮在P点,带电油滴受到的重力与电场力是一对平衡力,则电场力方向竖直向上,故油滴带负电,故D错误;C.根据可知电容器两端电压减小,则带电油滴受到的电场力减小,故带电油滴将向下移动,故C错误。故选B。
3.(25-26高二上·湖北八校·期中)(多选)为了打击酒驾醉驾行为,保障交通安全,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪,其工作原理如图2所示,R为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表,R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中,下列说法正确的是( )
A. 酒精气体浓度越大,电源的效率一定越大
B. 酒精气体浓度越大,气敏电阻R消耗的功率可能越小
C. 电压表和电流表的示数都变小
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变
【答案】BD
【详解】A.电源的效率为酒精气体浓度越大,则气敏电阻阻值越小,则外电路总电阻越小,电源的效率越小,故A错误;B.根据等效电源法可知,气敏电阻消耗的功率相当于等效电源的输出功率,当电源的内阻和外电阻相等时,电源的输出功率最大,当外电阻大于内电阻时,电源的输出功率随外电阻的减小而增大,所以酒精气体浓度越大时R越小,则电源的输出功率可能减小,也可能先增大后减小,所以气敏电阻R消耗的功率可能越小,故B正确;C.因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,气敏电阻的阻值减小,根据闭合电路的欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表示数变大,内电压、R0两端的电压增大,路端电压减小,所以电压表示数减小,故C错误;D.根据闭合电路欧姆定律可得所以所以即电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变,故D正确。故选BD。
4.(25-26高二上·湖北随州·期中)(多选)如图所示的电路,电源电动势为E、内阻为r,为定值电阻(且),、为滑动变阻器。闭合开关,水平放置的平行板电容器中间一质量为m、电荷量为q的微粒恰好静止,下列说法正确的是( )
A. 微粒带正电
B. 滑动变阻器滑片向右移动,微粒向上运动
C. 滑动变阻器滑片向右移动,微粒向下运动
D. 滑动变阻器滑片向左移动,电源的输出功率变小
【答案】AD
【详解】A.闭合开关,微粒恰好静止,微粒重力向下,则电场力向上,因上极板带负电,即电场方向向上,故微粒带正电,故A正确;B.滑动变阻器滑片向右移动,的阻值减小,电容器两极板的电压减小,内部的电场强度减小,电场力减小,微粒向下运动,故B错误;C.滑动变阻器中没有电流,调节对电路没有影响,微粒仍静止,故C错误;D.滑动变阻器滑片向左移动,接入电路的阻值变大,则回路电流I减小,根据电源的输出功率可知当时电源输出功率最大,题意可知回路电流最小值根据数学关系可知回路电流I减小时,电源的输出功率变小,故D正确。故选AD。
5.(25-26高二上·湖北黄冈·期中)(多选)恒压源是一种特殊的电源,无论电路中的电阻如何变化,恒压源两端电压始终保持恒定。现将理想电压表、理想电流表、恒压源、光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)。按如图所示的电路连接,当光照强度增大时,下列说法正确的是( )
A. 两理想电表示数都增大
B. 电流表示数增大,电压表示数减小
C. 两端电压的变化量大于两端电压变化量的绝对值
D. 通过的电流变化量小于通过的电流变化量
【答案】BD
【详解】AB.光照强度增大时,阻值减小,回路总电阻减小,干路电流增大,电流表示数增大,两端电压增大,电压表示数减小,故A错误,B正确;CD.根据上述分析可知,两端的电压减小,中的电流减小,而增大,则增大,其增加量等于干路电流增加的量与支路电流减小量的和;恒压源两端电压恒定,故两端电压和(或)两端电压总和恒定不变,故C错误,D正确。故选BD。
试卷第1页,共3页
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专题03 恒定电流
4大高频考点
1. 电路的基本概念及规律
2. 电容器的充放电现象
3. 闭合电路欧姆定律及应用
4. 动态电路分析
考点1 电路的基本概念及规律
1.(25-26高二上·武昌实验中学·期中)如图所示,一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S,单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流( )
A. 大小为qv,方向与v相同
B. 大小为qv,方向与v相反
C. 大小为qSv,方向与v相同
D. 大小为qSv,方向与v相反
2.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)美国物理学家John clarke··Michel HDevoret和John M·Martinis因“发现电路中的宏观量子力学隧穿和能量量子化”,于2025年10月7日成功获得诺贝尔物理学奖。下列关于电路中的电阻、电流和电压的说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C. 导体的电阻与它两端的电压,以及通过的电流无关
D. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
3.(25-26高二上·湖北随州·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A. 由可知,通过导体的电流I与通电时间t成反比
B. 由可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比
C. 由可知,该金属导体中自由电子定向移动的速率越大,电流越大
D. 由可知,导体的电阻R与导体的长度L成正比
4.(25-26高二上·湖北黄冈·期中)电能是现代社会生活中的重要资源,每个人都应具有节约用电的意识。一间教室里的下列用电器正常工作,消耗的电能最接近1度电的是( )
A. 电脑一体机
B. 一台空调
C. 六盏照明灯
D. 四台电风扇
5.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A. 当n1=n2时电流大小为零
B. 当n1<n2时,电流方向从B→A,电流大小为
C. 当n1>n2时,电流方向从A→B,电流大小为
D. 溶液内电流方向从A→B,电流大小为
6.(25-26高二上·湖北武汉部分重点中学·期中)(多选)如图所示,将一段电阻为16Ω的粗细均匀的金属丝,两端连接成一底角为53°的闭合等腰三角形,让Q、E两点与外电路相连,从Q点流入的电流强度为2A,已知sin53°=0.8,则( )
A. 等腰三角形底边部分金属丝的电阻值为6Ω
B. Q、E间的总电阻值为16Ω
C. 通过等腰三角形底边部分金属丝的电流强度为0.75A
D. Q、E间的电势差为7.5V
7.(25-26高二上·湖北十堰·期中)一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=1 Ω,R2=12 Ω,R3=4 Ω,另有一测试电源,电源提供的电压为10 V,内阻忽略不计,则( )
A. 当cd端短路时,ab之间的等效电阻是1 Ω
B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是12 Ω
C. 当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为8 V
D. 当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为6 V
8.(25-26高二上·湖北十堰·期中)(多选)亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈,成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解,该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 若按充电限制电压给电池充电,则最大充电电流为
B. 该电池的电动势为
C. 若该电池以的电流工作,最多可使用4.5个小时
D. 将已耗尽电能的电池充满,需消耗的电能约为
9.(25-26高二上·湖北部分省级示范高中·期中)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线按如图所示的方式接入电路,下列说法正确的是( )
A. A、B的电阻之比为
B. 单位时间通过A、B的电量之比为1:1
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为9:4
D. 流过A、B的电流之比为2:3
10.(25-26高二上·沙市中学·期中)如图1所示,有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成,电路如图2所示,将电吹风接在电路中,电吹风两端的电压为U,电吹风正常工作,此时电热丝两端的电压为,则下列判断正确的是( )
A. 电热丝中的电流大小为
B. 电动机中的电流大小为
C. 电吹风的机械功率为
D. 电动机消耗的功率为
考点2 电容器的充放电现象
1.(25-26高二上·襄阳四中·期中)如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,,是可变电阻,电容器电容,、分别为电容器上下两个极板,为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开,电路稳定,现将开关也闭合直至电路再次稳定,则下列说法正确的是( )
A. 开关闭合、断开,电路稳定时,电容器极板带正电
B. 开关闭合后,调节使得电容器上下两极板电势相等时,
C. 若,则闭合后,当电路稳定时,电源的输出功率与断开时相等
D. 若,则在开关闭合到电路再次稳定的过程中,流过电流表的电荷量为
2.(25-26高二上·华中师范大学第一附属中学·期中)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫做心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。假设某除颤器的电容器电容为。某次模拟治疗中,充电至,并且在时间内完成放电。假设人体在两电极之间的电阻为。
(1)请问这次放电有多少电量通过人体组织?
(2)请问这次放电的平均电流为多大?
(3)请问这次放电的最大电流为多大?
3.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)某同学在实验室发现一只电压标称为10V、电容标称模糊的电容器,现他找了以下器材来测该电容器的电容值。
蓄电池:20V,内阻可不计
电压表:12V, 内阻很大
定值电阻有三只:10Ω;50Ω;100Ω
滑动变阻器:标称为“30V, 50Ω”
一只单刀单掷开关:S1
一只单刀双掷开关:S2
一台数字电流计,可接电子显示屏,显示电流随时间的变化过程
实验操作步骤如下:
(1)该同学按图1所示电路图进行组装电路,则定值电阻R1阻值应选 Ω。
(2)他先闭合开关S1,S2刀片掷于 ,调节滑动变阻器R2,稳定后读出电压表读数为4V。然后,他把S2刀片掷于 ,在电子显示屏上得到如图2中的甲曲线。
(3)利用单位面积法算得I-t图中甲曲线和两坐标轴所围的面积为0.04mA·s,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C = F。
(4)接着,他以同样的操作步骤,重新调节滑动变阻器R2,在电子显示屏上得到如图2中的乙曲线,则稳定时电压表读数为 V。(保留两位有效数字)
4.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)如图所示的含容电路,电容,定值电阻,电源电动势内阻,滑动变阻器最大阻值是4Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器。
(1)滑动变阻器R3的功率最大时R3应调到多少?滑动变阻器的最大功率是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片从a滑到b的过程中电容器的电荷量是增加还是减少?变化了多少?
5.(25-26高二上·湖北部分省级示范高中·期中)下图甲是“研究电容器的充、放电的实验电路图”。
(1)甲图中,当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带 (选填“正”或“负”)电。
(2)开关S断开时,将电流传感器与电阻串联,开关S接“1”达到稳定后,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机会描绘出放电时,电路中的电流随时间变化的图像,如图乙所示。不改变电路其它参数,只增大电阻的阻值,则改变前后,电路中的曲线与横轴围成的面积将 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(3)时刻,将开关S接“1”,将电流传感器与电容串联,将电压传感器与电容并联,接入电路,通过传感器得到流过电路的电流和电容两极板电压随时间变化的图像如图所示。在时刻,将开关接2,电容器开始放电,通过传感器得到流过电阻的电流和电容两极板电压随时间变化的图像如图所示。以下图像描述正确的是( )
A. B.
C. D.
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)(多选)如图所示,图线a、b分别表示某电源和某小灯泡的图像。用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,由图像可知( )
A. 电源的内阻为2Ω
B. 小灯泡工作时的电阻为2Ω
C. 电源内阻消耗的功率为2W
D. 小灯泡消耗的功率为2W
2.(25-26高二上·湖北部分高中·期中联考)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像,图线是某电阻的图像。在同等光照强度下,当它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 电源的输出功率
B. 电池的内阻
C. 电池的效率为
D. 硅光电池的内阻消耗的热功率
3.(25-26高二上·襄阳四中·期中)如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电阻,。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压为、线圈电阻为,则( )
A. 流过电动机的电流为
B. 电动机的输入功率为
C. 电动机的输出功率为
D. 电源的输出功率为
4.(25-26高二上·湖北随州·期中)如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而增大
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为100W
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为80%
5.(25-26高二上·湖北黄冈·期中)(多选)一辆“、”电动车正常工作时电源输出电压为,额定输出功率。由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为,不考虑其它部件的摩擦损耗。已知运动时电动车受到阻力恒为,下列说法正确的是( )
A. 电源内阻为,额定工作电流为
B. 电动机的内阻为
C. 电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是
D. 电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是
6.(25-26高二上·沙市中学·期中)将卫星送入预定轨道后。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示,图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,则( )
A. 电源的电动势为
B. 电阻两端的电压为
C. 电源输出功率为
D. 硅光电池的内阻为12.5Ω
7.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)在如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=1Ω,定值电阻,滑动变阻器阻值调节范围为0~20Ω,电流表内阻忽略不计。
(1)闭合开关S,当电流表的示数为2A时,求此时接入的阻值;
(2)接入电阻为多大时,电源能输出功率最大,最大功率为多少。
考点4 动态电路分析
1.(25-26高二上·襄阳四中·期中)(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从图示位置向左滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示。则下列判断中正确的是( )
A. U1变大,I变大
B. U2变小,U3变大
C. 不变
D. 变大
2.(25-26高二上·鄂东南省级示范高中·期中)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,C为平行金属板电容器,电表均为理想电表。当闭合开关S,电路稳定后,电容器两板间的一带电油滴恰好悬浮在P点。现将的滑片向下端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大
C. 油滴将向上移动
D. 油滴带正电
3.(25-26高二上·湖北八校·期中)(多选)为了打击酒驾醉驾行为,保障交通安全,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪,其工作原理如图2所示,R为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表,R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中,下列说法正确的是( )
A. 酒精气体浓度越大,电源的效率一定越大
B. 酒精气体浓度越大,气敏电阻R消耗的功率可能越小
C. 电压表和电流表的示数都变小
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变
4.(25-26高二上·湖北随州·期中)(多选)如图所示的电路,电源电动势为E、内阻为r,为定值电阻(且),、为滑动变阻器。闭合开关,水平放置的平行板电容器中间一质量为m、电荷量为q的微粒恰好静止,下列说法正确的是( )
A. 微粒带正电
B. 滑动变阻器滑片向右移动,微粒向上运动
C. 滑动变阻器滑片向右移动,微粒向下运动
D. 滑动变阻器滑片向左移动,电源的输出功率变小
5.(25-26高二上·湖北黄冈·期中)(多选)恒压源是一种特殊的电源,无论电路中的电阻如何变化,恒压源两端电压始终保持恒定。现将理想电压表、理想电流表、恒压源、光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)。按如图所示的电路连接,当光照强度增大时,下列说法正确的是( )
A. 两理想电表示数都增大
B. 电流表示数增大,电压表示数减小
C. 两端电压的变化量大于两端电压变化量的绝对值
D. 通过的电流变化量小于通过的电流变化量
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题03恒定电流
考点1电路的基本概念及规律
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】CD
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】AD
7.【答案】C
8.【答案】ABC
9.【答案】B
10.【答案】D
》
考点2电容器的充放电现象
1.【答案】C
2.【答案】(1)0.12C
(2)30A
(3)100A
3.【答案】①502
②b
③a
④1×105F
⑤6.9.0.1
4.【答案】(1)22,4.5W;(2)减少,2.4×102C
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让教与学更高效
5.【答案】(1)正
(2)不变
(3)A
考点3闭合电路欧姆定律及应用
1.【答案】BD
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】AC
6.【答案】c
7.【答案】(1)62
(2)1.52,9W
》
考点4动态电路分析
1.【答案】AC
2.【答案】B
3.【答案】BD
4.【答案】AD
5.【答案】BD
212
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