内容正文:
函学科网
考点1电路的基本概念及规律
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】c
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】BC
》
考点2电容器的充放电现象
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题04恒定电流
1/4
可学科网
www.zxxk.com
5.【答案】①充电
②向右
③增大
④不变
4.0×104
6.【答案】(1)①电荷量
②增大
(2)①C
4.9
7.【答案】(1)①从a到b
②1200
(2)9.6×104
变
②变长
8.【答案】(1)①b→a
②25
(2)①1.2×105
9.【答案】(1)mgd
(3)2a
10.【答案】①4
②3.6×103
③2
④无关
考点3闭合电路欧姆定律及应用
1.【答案】AD
2.【答案】ABD
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】A
214
b-0I×6⑨
9-0T×乙⑦
Y①(8)
⑧
B←-q⑦
⑨
e-0T×Ze
⑨
译皇重奈与谁
函学科网
9.【答案】(1)2W。(2)2.5W。
10.【答案】(1)82,122
考点4动态电路分析
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】BC
4.【答案】D
5.【答案】BD
6.【答案】c
7.【答案】BC
8.【答案】BC
9.【答案】BC
10.【答案】ACD
2》
考点5含电动机的电路分析
1.【答案】AD
2.【答案】A
3.【答案】BD
4.【答案】A
www.zxxk com
让教与学更高效
(3)3.125W。
(2)0.4A
(3)80%
3/4
学科网
5.【答案】(1)7.5W
6.【答案】(1)12
7.【答案】(1)2.52
8.【答案】(1)400W
9.【答案】(1)0.52,22
www.zxxk.com
让教与学更高效
(2)6×104C
(2)
1
8
(2)3.6w
(2)63.6%
(3)175kg
(2)9.52
(3)0.72W
414
专题04 恒定电流
5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
5. 含电动机的电路分析
考点1 电路的基本概念及规律
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)当温度降低时,导体的电阻率将会减小。1911年,科学家发现一些金属在温度特别低时电阻可以降到,这种现象叫做超导现象。超导材料有广泛的应用前景,下列关于超导材料的说法中正确的是( )
A. 超导材料可用来制作输电线
B. 超导材料可用来制作保险丝
C. 超导材料可用来制作电热丝
D. 超导材料可用来制作滑动变阻器的电阻丝
【答案】A
【详解】超导材料在临界温度下电阻为零。A.输电线利用超导可消除电阻导致的焦耳热损耗,故A正确;B.保险丝依赖电阻产热熔断,超导无法产热熔断,故B错误;C.电热丝需电阻产热,超导无法产热,故C错误;D.滑动变阻器需调节电阻,超导电阻恒为零,无法调节,故D错误。故选A。
2.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)关于电动势,下列说法中正确的是( )
A. 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样
B. 电动势的大小,与非静电力的功的大小成正比,与移动电荷量的大小成反比
C. 电动势等于电荷通过电源时单位时间内非静电力所做的功
D. 电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
【答案】D
【详解】A.电动势的单位虽与电势、电势差的单位都是伏特,但三者本质并不一样,故A错误;B.电动势的大小由电源内部非静电力的特性决定,与非静电力的功、移动的电荷量大小无关,故B错误;C.电动势等于电荷通过电源时移动单位电荷量的电荷非静电力所做的功,故C错误;D.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,故D正确。故选D。
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示,一块均匀的长方体样品,长、宽均为、厚为,若沿着方向测得的电阻为,下列说法正确的是( )
A. 沿方向的电阻大于
B. 该样品的电阻率为
C. 沿方向的电阻为
D. 增加,不改变,沿方向的电阻变小
【答案】C
【详解】AB.设样品的电阻率为,根据电阻定律得出样品沿方向的电阻为沿方向的电阻为综合解得,,故AB错误;C.沿方向的电阻为结合解得,故C正确;D.样品沿方向的电阻与无关,当增加,不改变,沿方向的电阻不变,故D错误。故选C。
4.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)人体含水量约为70%,水中有钠离子、钾离子等离子存在,因此容易导电,脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪,其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 同一人变瘦以后电阻会变小
B. 通常肥胖的人比消瘦的人电阻小一些
C. 人体脂肪的电阻率比其他组织要小一些
D. 剧烈运动出汗时人体的电阻一定会变大
【答案】A
【详解】AB.由于脂肪不容易导电,故可得同一人变受以后电阻会变小,通常肥胖的人比消瘦的人电阻大一些,故A正确,B错误,;C.由于脂肪不容易导电,通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些,故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些,C错误;D.剧烈运动出汗时,人体内含水量发生变化,人体脂肪所占比例发生变化,故人体的电阻会变化,但不一定会变大,D错误。故选A。
5.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)电影《哪吒2》中,龙太子敖丙通过将水冻结成冰,阻碍了妖怪化身的电流在水中的瞬间移动。其实,纯净的冰几乎不导电,但现实的冰通常含有一定的杂质,如盐分、矿物质等,还是具有一定的导电性,但电阻率是很大的。若测得某温度下一块冰的电阻率为1×107Ω·m,已知人体能感知到的直流电流最小为5mA,要使一根直径为20cm、长为1m的冰柱内产生5mA的电流,则在冰柱两端应加上约为多大的直流电压( )
A. 1.6×106V
B. 1.6×109V
C. 4.0×105V
D. 4.0×108V
【答案】A
【详解】根据电阻公式其中横截面积代入得电阻根据欧姆定律故选A。
6.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)两根材料相同、横截面半径之比为3:1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时,流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A. 1:9
B. 1:3
C. 3:1
D. 9:1
【答案】A
【详解】根据可得可知流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:9。故选A。
7.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)某兴趣小组调查一条河流的水质情况,调查结果表明,被污染的河里,一分钟内有相当于3C的正离子和9C的负离子向下游流去,则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( )
A. 0.1A、逆流而上
B. 0.2A、顺流而下
C. 0.1A、顺流而下
D. 0.2A、逆流而上
【答案】A
【详解】根据题意可知,等效电流大小为由于电流方向与正电荷定向移动的方向相同,而与负电荷定向移动的方向相反,由于负离子向下游流动,且负离子的电荷量大于正离子的电荷量,所以其等效电流方向为逆流而上。故选A。
8.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图所示为一块长方体铜块,分别使电流沿如图两个方向通过该铜块,则电阻比值为( )
A. 1
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】若通以电流,则铜块的长度为a、横截面积为bc,由电阻定律知其电阻为若通以电流时,则铜块的长度为c、横截面积为ab,由电阻定律知其电阻为则故选B。
9.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)比亚迪与Al-Futtaim合作,在阿联酋推出了突破性的兆瓦级闪充电技术,有望彻底改变电动汽车。某品牌新能源车使用闪充技术,5min时间充电80A·h,则平均充电电流约为( )
A. 960A
B. 400A
C. 160A
D. 16A
【答案】A
【详解】根据电流定义式,其中,时间代入公式得故选A。
10.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)(多选)如图所示的电路中,、为同种材料制成的电阻,其中的长度为,截面积为,的长度为,截面积为。现闭合开关S,设、两端的电压分别为、,、中自由电荷定向移动的速率分别为、,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【详解】AB.根据可知,、的电阻之比为两个电阻并联的电阻为串联电路中电流相等,电压之比等于电阻之比,故,故A错误,B正确;CD.两个电阻a中电流相等,均等于电阻b中电流的一半,即由可知,故,故C正确,D错误。故选BC。
考点2 电容器的充放电现象
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)除颤器通过在短时间内向心脏提供一定强度的电流,利用电击将心脏的电活动“清除”,以使心脏活动达到正常节律。在除颤器中,电容器是储存能量并在需要时能够快速释放能量的关键元件。某除颤器的电容C=200μF,电容器储存电能的电势差U=200V,电容器储存的能量可以通过公式计算,除颤器的放电时间一般在10毫秒到20毫秒。下列说法正确的是( )
A. 除颤器储存的电荷量为0.04C
B. 除颤器放电时的平均电流为2A
C. 除颤器储存的能量为2J
D. 除颤器放出能量的平均功率为4 kW
【答案】A
【详解】A.根据代入数据,解得故A正确;B.除颤器放电时的平均电流为由于除颤器放电的时间不确定,所以除颤器放电时的平均电流无法确定,故B错误;C.除颤器储存的能量为故C错误;D.除颤器放出能量的平均功率为由于除颤器放电的时间不确定,所以除颤器放出能量的平均功率不确定,故D错误。故选A。
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)如图所示的电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与P移动前相比( )
A. 电容器C的电荷量减小
B. 小灯泡L变亮
C. 电流表示数变小,电压表示数变大
D. 电源的总功率变大
【答案】C
【详解】C.将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律分析可知:总电流减小,内电压减小,则路端电压增大,即电流表示数变小,电压表示数变大,故C正确;B.总电流减小,小灯泡L的实际功率减小,将变暗,故B错误;A.电流达到稳定后,电容器的电压等于变阻器两端的电压,变阻器的电压UR=E-I(RL+r)I减小,UR增大,电容器电量增大,故A错误;D.电源的总功率为P=EI,I减小,则P减小,故D错误。故选C。
3.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)在如图所示电路中,电源电动势为30 V,内阻不计,各电阻阻值已在图中标出,开关是闭合的.现将开关断开,测得通过电阻R3的电荷量为7.14×10-6C,则电容器的电容为
A. 0.42μF
B. 1.05 μF
C. 1.428 μF
D. 0.595μF
【答案】A
【详解】开关闭合时并联部分电阻为,电容器的电压,电容器的电量 ,此时电容器下极板带正电,开关断开后电容器的电压,电容器的电量.此时电容器上极板带正电,所以开关断开后通过电阻R3的电荷量为 ,则,故选A.
4.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是( )
A. 按键的过程中,电容器的电容减小
B. 按键的过程中,电容器的电量减小
C. 按键的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 欲使传感器有感应,按键需至少按下
【答案】D
【详解】A.根据电容计算公式得,按键过程中,d减小,C增大,故A错误;BC.因C增大,U不变,根据得Q增大,电容器充电,电流方向从b流向a,故BC错误;D.按键过程,正对面积,介电常数不变,间距d减小,令按键至少按下距离为传感器会响应,则有联立解得故D正确。故选D。
5.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)图甲是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为,S是单刀双掷开关,G灵敏电流计,为平行板电容器。
(1)当开关S接1时,平行板电容器 (选填“充电”或“放电”),流经G表的电流方向 选填“向左”或“向右,此过程中电容器极板的带电量将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。电容将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)将G表换成电流传感器,电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,若按“四舍五入”(大于半格算一格,小于半格舍去)数格法,由图可知电容器所带的电荷量为 ,电容器的电容为 。(计算结果均保留两位有效数字)
【答案】① 充电 ② 向右 ③ 增大 ④ 不变 ⑤ ⑥
【详解】
(1)[1][2][3][4]当开关S接1时,平行板电容器充电,流经G表的电流方向向右,此过程中电容器极板的带电量将增大。电容只由电容器自身决定,与电容器所带电荷量无关,故电容将不变。
(2)[5]由图像可知图像与横轴围成的面积表示电容器所带的电荷量,图中图像与横轴围成的部分大约由40个小方格,则有电容器所带的电荷量为[6]根据可得电容器的电容为
6.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。
(1)图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的 (选填“电荷量”或“电压”)将不变。当把左极板稍微向左移动时,可以发现,静电计指针偏角将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)用如图乙所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E、电容器C、理想电压表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干。
①闭合开关,将接1,电压表示数增大,最后稳定在12.6V。关于此过程的说法正确的是 。(填选项前的字母)
A、电容器在放电
B、电容器的电容增大
C、通过定值电阻R的电流先增大后逐渐减小为零
②再将接2,此时通过定值电阻R的电流方向为 (选填“a→b”或“b→a”)。通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I-t图像,如图丙所示,t=2s时,I=1.20mA,图中M(阴影部分)、N区域面积比为8:7,可求出R= kΩ(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)① 电荷量 ② 增大 (2)① C ② b→a ③ 4.9
【讲解】(1) [1]电容器充电后与电源断开,电容器的电荷量不会随其他物理量的变化而发生改变;[2]当把左极板稍微向左移动时,板间距d增大,根据电容器的决定式可知电容减小;又电容器的电荷量不变,根据可知电容器两极板间的电压增大,所以静电计指针偏角将增大。
(2) ①[1]AB.闭合开关S2,将S1接1,电容器开始充电,电容不变,故AB错误;C.当电路刚接通后,通过定值电阻R的电流从0增大到某一最大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于开路,电流为0,故C正确。故选C。②[2]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S1接2,电容器放电,此时通过定值电阻R的电流方向为b→a;[3]I-t图像与横轴围成的面积表示放电电荷量,M、N区域面积比为8:7,可得0时刻、2s末电容器的电荷量之比为可得
7.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)某同学设计如图甲所示电路研究电容器的放电现象,电路中电源的电动势为3V。先将开关S合向2,给电容器充电,待稳定后再合向1进行放电。放电得到的放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示。
(1)放电时,滑动变阻器中的电流方向 (填“从a到b”或“从b到a”),滑动变阻器接入电路的电阻为 ;
(2)根据题意结合图像可求得电容器的电容 F(图乙中图线与坐标轴所围小方格的数量为36);
(3)若仅滑动变阻器的滑片向下移一些重新实验,得到图像与坐标轴所围的面积 (填“变大”“变小”或“不变”);电容器放电的时间 (填“变长”“变短”或“不变”)。
【答案】(1)① 从a到b ② 1200 (2) (3)① 不变 ② 变长
【讲解】(1) [1][2]充电后,电容器下板带正电,因此放电时,滑动变阻器中的电流方向从a到b,开始时滑动变阻器两端的电压为3V,电流为2.5mA,则滑动变阻器接入电路的电阻
(2) 图乙图像面积表示电容器释放的电荷量,电容器释放的电荷量Q约为则电容器的电容为
(3) [1][2]若仅滑动变阻器的滑片向下移一些重新实验,由于每次电容器带电量相同,则图线与坐标轴所围的面积不变,由于放电电阻变大,放电时间变长。
8.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)某学习小组用传感器观察电容器的充放电现象并测量该电容器的电容,实验电路如图甲所示,操作如下:
①按照图甲所示的电路进行实物连接;
②先将开关拨至1端,电源向电容器充电,电压传感器记录这一过程中电压随时间变化的图线,如图乙所示;
③然后将开关拨至2端,电容器放电,电流传感器记录这一过程中电流随时间变化的图线,如图丙所示。
(1)开关改接2的瞬间通过电阻的电流方向为 (填“”或“”);结合图像信息可得电阻 (结果保留两位有效数字)。
(2)若图线与轴所围成的面积的大小约为,则该电容器充电完毕后所带的电荷量约为 C,电容大小约为 F。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)① ② 25 (2)① ②
【讲解】(1) [1]开关S拨至1端时,电容器的上极板接电源正极,下极板接电源负极,则充电完毕后,电容器上极板带正电,下极板带负电,开关S改接2的瞬间,电流由带正电的上极板经电阻R流向带负电的下极板,故通过电阻R的电流方向为;[2]由图乙可知,充电完毕后电容器两极板间的电压为由图丙可知,开始放电瞬间通过电阻R的电流为则电阻
(2) [1][2]图线与轴所围面积表示该电容器开始放电时所带电荷量,故该电容器充电完毕后所带的电荷量约为电容大小约为
9.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示的电路中,直流电源电压为,定值电阻、的阻值均为,滑动变阻器的最大阻值为,平行板电容器的电容为,两极板间的距离为。将滑片滑到端,闭合开关S,使极板带正电,将质量为的带电小球置于极板中心点,小球刚好静止不动。已知重力加速度为,电容器充放电瞬间完成。
(1)请判断小球的电性及电荷量的大小;
(2)若将滑片从端滑到端,求该过程中通过电阻的电荷量大小;
(3)将滑片从端快速滑到端的过程时间极短,可认为该过程中小球仍在点静止,当滑片在端稳定后,求小球到达极板时的速度大小。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 将滑片滑到端,使极板带正电,将质量为的带电小球置于极板中心点,小球刚好静止不动。根据平衡可知,小球受电场力竖直向上,所以小球带负电,且解得
(2) 将滑片滑到端,电容器电压为U,将滑片滑到b端,则电容器电压为该过程中通过电阻的电荷量大小
(3) 当滑片在端稳定后,小球加速度根据位移时间关系解得
10.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)电容储能已经在电动汽车,风、光发电,脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图1所示电路,探究“电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系及电容器的充、放电过程”。A、B两个电容器是完全相同的,初始时开关、都断开,两个电容器都不带电,电压表是理想数字电压表,电流传感器接计算机。
(1)保持断开,把开关接1,电压表的示数逐渐增加,稳定时的读数是8V。
(2)保持断开,把开关接2,稳定后电压表的示数是 V。
(3)断开,闭合得到电容器放电过程的图像,如图2所示。根据图像可估算出电容器B存储的电荷量为 C(结果保留2位有效数字)。过一段时间再断开,把开关接2,稳定后电压表的示数是 V。
(4)图2中图线与坐标轴围成的面积与电阻R的大小 (填“有关”或“无关”),电容器B的电容约为 F(结果保留1位有效数字)。
【答案】① 4 ② ③ 2 ④ 无关 ⑤
【详解】[1]保持断开,把开关接2,两个电容器一样,带电量也相同,带电量变为原来的一半,电压也变为原来的一半,电压表示数变为4V。[2]图像所围的面积等于电容器存储的电荷量,约36个小格,故电容器存储的电荷量为[3]断开,闭合电容器B放电,过一段时间再断开,此时电容器B不带电,把开关接2,电容器A的电量再次减半,稳定后电压表的示数是2V。[4][5]图像所围的面积等于电容器存储的电荷量,与电阻R的大小无关,由电容的定义式解得
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电源的电动势E为6.0V,内阻r为2.0Ω,定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关S后( )
A. 电路中的电流为0.5A
B. 电路中的电流为3.0A
C. 路端电压为1.0V
D. 路端电压为5.0V
【答案】AD
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律,有A正确,B错误;CD.路端电压为C错误,D正确。故选AD。
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)(多选)如图所示,直线A为电源的图线,曲线B为灯泡电阻的图线。用该电源和小灯泡组成闭合电路时( )
A. 电源的电动势
B. 电源内阻为
C. 电源的输出功率为
D. 灯丝的电阻随电压升高而增大
【答案】ABD
【详解】AB.根据可知E=3V,故AB正确;C.灯泡与电源连接时,工作电压U=2V,I=2A则电源的输出功率P出=IU=4W故C错误;D.随着电压增大,图像与原点连线的斜率变大,所以灯丝的电阻随电压升高而增大,故D正确。故选ABD。
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)下列对电源电动势理解正确的是( )
A. 电动势等于闭合电路中电源两端的电压
B. 电动势越大,表明电源储存的电能越多
C. 电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D. 电动势是一种非静电力
【答案】C
【详解】A.电动势就是闭合电路中内电路电压与外电路电压之和,即E=U+U内=U+Ir故A错误;B.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量,电源的电动势越大,表明非静电力做功的本领越大,并不表示电源储存的电能越多,故B错误;CD.电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量,是非静电力做功能力的反映,所以电源电动势不是一种非静电力,故D错误,C正确。故选C。
4.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示的U—I图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U—I图像,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( )
A. 电源电动势为3.0V,内阻为0.5欧姆
B. R的阻值为2欧姆
C. R消耗的功率1.5W
D. 电源消耗的总功率为2.5W
【答案】C
【详解】A.直线Ⅰ可以看出,电源电动势为3.0V,斜率为内阻A错误;B.直线Ⅱ的斜率为R的阻值,为B错误;C.用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,图像的交点即为此时电阻工作的电压和电流,其电功率为P=UI=1.5W C正确;D.电源电动势为3V,则电源消耗总功率为P总=IE=3W D错误。故选C。
5.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图电路中,电阻R=2Ω。断开S后,理想电压表的读数为4V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻为( )
A. 4Ω
B. 3Ω
C. 2Ω
D. 1Ω
【答案】C
【详解】断开S后,理想电压表的读数为4V,则电动势E=4V闭合S后,电压表的读数为2V,则即解得电源的内阻为r=2Ω故选C。
6.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示,图线为通过电阻的电流随其两端电压变化的关系图像,图线为通过某电源的电流和其路端电压的关系图像,两图线相交于点,其坐标为,其中过点的切线与横轴正方向的夹角为,与横轴正方向的夹角为。下列说法正确的是( )
A. 电阻的阻值随其两端电压的升高而增大
B. 当电阻两端的电压时,其阻值一定为
C. 当电阻两端的电压时,其阻值一定为
D. 若将电阻和电源串联起来,电阻消耗的功率一定为
【答案】D
【详解】A.图线上的点与O点连线的斜率表示,由图可知,随其两端电压的升高而增大,故电阻的阻值随其两端电压的升高而减小,故A错误;BC.当电阻两端的电压时,其阻值一定为,由于纵坐标与横坐标的标度不确定,故电阻不一定等于,另外,从理论上来说,电阻不等于过M点的切线的斜率的倒数,故BC错误;D.若将电阻和电源串联起来,电阻两端的电压必为,通过电阻的电流必为,根据可知,电阻消耗的功率一定为,故D正确。故选D。
7.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)某电源的路端电压U随外电路的电阻R变化的图像如图所示,则该电源的最大输出功率为( )
A. 36W
B. 40.5W
C. 48W
D. 52W
【答案】B
【详解】闭合电路欧姆定律的公式可以变形为代入图像中的两组数据,可解得,当电源的输出功率最大时,外电路阻值大小与内阻r相等,此时干路电流为最大的输出功率为故选B。
8.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)如图所示,电源电动势,内电阻,定值电阻。两平行金属板、水平放置,两板间的距离。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球质量,带电量,不考虑空气阻力。调节滑动变阻器的滑片,小球恰能到达板。重力加速度,则此时( )
A. 两极板间的电压为4V
B. 两极板间的电场强度大小为20V/m
C. 通过电阻的电流为1.2A
D. 滑动变阻器接入电路的阻值为
【答案】A
【详解】A.小球恰能从到,由动能定理可得解得,故A正确;B.两极板间的电场强度大小为,故B错误;C.由闭合电路欧姆定律可得解得,故C错误;D.滑动变阻器接入电路的阻值为,故D错误。故选A。
9.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)如图所示,已知电源电动势E=5 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R1=0.5 Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10 Ω。求:
(1)当滑动变阻器R2接入电路的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大,最大功率是多少。
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是多少。
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,电源的输出功率最大,最大功率是多少。
【答案】(1)2 W。(2)2.5 W。(3)3.125 W。
【详解】(1)定值电阻R1消耗的电功率为P1=I2R1= ,可见当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,R1消耗的功率最大,最大功率为:P1m= =2W
(2)将定值电阻R1看作电源内阻的一部分,则电源的等效内阻:r'=R1+r=2.5 Ω故当滑动变阻器接入电路的阻值R2=r'=2.5 Ω时滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为:P2m= =2.5W
(3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知,当R1+R2'=r,即:R2'=r-R1=(2-0.5) Ω=1.5 Ω电源有最大输出功率,最大输出功率为:P出m= =3.125 W
10.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电阻,当开关S断开时,理想电流表的示数为0.5A,理想电压表的示数为6V,求:
(1),的阻值;
(2)开关S闭合后,流过电流表的电流;
(3)开关S闭合后,电源的效率。
【答案】(1), (2) (3)
【讲解】(1) 根据题意由电路图可知,当开关断开时,电流表测流过的电流,电压表测两端电压,由欧姆定律可得,的阻值为由闭合回路欧姆定律有解得
(2) 开关S闭合后,并联等效电阻设干路电流为,根据闭合电路欧姆定律有解得电压表的示数为电流表的示数为
(3) 开关S闭合后,电源的效率为
考点4 动态电路分析
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑片在ab的中点时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动,则下列说法正确的是( )
A. I1增大
B. I2减小
C. U增大
D. 电源的总功率增大
【答案】D
【详解】依题意,R2的滑片向b端移动,R2减小,根据串反并同可得A.A1与R2相当于并联,故I1减小,A错误;B.A2与R2串联,故I2增大,B错误;C.V与R2相当于并联,故U减小,C错误;D.由于R2减小,电路的总电流增大,故电源的总功率增大,D正确。故选D。
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,向右移动滑片P,则( )
A. 灯泡L变亮
B. 灯泡L亮度不变
C. 的功率变大
D. 的功率不变
【答案】C
【详解】向右移动滑片P,则电阻的阻值变小,根据“串反并同”,则与串联的的电流、电压、电功率变大;与并联的灯泡L的电流、电压、电功率变小,即亮度变暗。故选C。
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)(多选)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中( )
A. 电阻R1两端的电压增大
B. 流过R2的电流增大
C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小
D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大
【答案】BC
【详解】在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中阻值变大,则总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,电压表的示数增大,电阻R1两端的电压减小,则电阻R2两端的电压增大,流过R2的电流增大,变阻器R0的电流减小,即电流表的示数减小。故选BC。
4.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)当氯化锂湿敏电阻周围的空气湿度升高时,其电阻率变大。某同学利用氯化锂湿敏电阻设计如图所示的电路来监测空气湿度变化,其中是定值电阻,闭合开关,当空气湿度升高时,以下说法正确的是( )
A. 阻值变小
B. 电流表的示数变大
C. 电源两端电压变小
D. 电压表的示数变大
【答案】D
【详解】A.空气湿度升高,其电阻率变大,根据可知阻值变大,A错误;BC.根据可知电路中电流变小,由可知电源两端电压变大,BC错误;D.由可知电压表的示数变大,D正确。故选D。
5.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)(多选)如图所示的电路中,R1、R2、R3、R4为定值电阻,A、B是小灯泡,电源的电动势为E,内阻为r。闭合开关S,两灯正常发光。由于电路中四个定值电阻中有一个定值电阻发生了断路故障,致使灯泡的亮度有变化,则下列说法正确的是( )
A. 若R1断路,两个灯泡的亮度都变暗
B. 若R2断路,灯泡A比原来亮一些,灯泡B比原来暗一些
C. 若R3断路,灯泡B比原来暗一些
D. 若R4断路,两个灯泡都不发光
【答案】BD
【详解】A.若R1断路,则外电路总电阻增大,回路中电流减小,内电压减小,路端电压增大,R4分压减小,两灯泡并联的总电压增大,电路右侧混联部分电阻不变,则电流增大,两个灯泡的亮度都变亮,故A错误;B.若R2断路,则外电路总电阻增大,回路中电流减小,内电压减小,路端电压增大,R4分压减小,R1分压增大,流过R1的电流增大,流过灯泡B和R3并联部分的电流减小,灯泡B变暗,同时灯泡B和R3并联部分两端电压减小,则灯泡A两端电压增大,流过灯泡A的电流增大,比原来亮一些,故B正确;C.若R3断路,则外电路总电阻增大,回路中电流减小,内电压减小,路端电压增大,R4分压减小,R1分压增大,流过R1的电流增大,流过灯泡A和R2并联部分的电流减小,灯泡A变暗,同时灯泡A和R2并联部分两端电压减小,则灯泡B两端电压增大,流过灯泡B的电流增大,比原来亮一些,故C错误;D.若R4断路,回路中没有电流,两个灯泡都不发光,故D正确。故选BD。
6.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)如图电路,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,电源内阻为r.闭合电键K后,电压表有示数,滑动变阻器滑片,使电压表示数增大量为ΔU,则在此过程中( )
A. 滑动变阻器R阻值增大,流过它的电流增大
B. 电阻R2两端的电压减小,变化量等于
C. 通过电阻R2的电流减小,变化量小于
D. 路端电压一定增大,变化量大于
【答案】C
【详解】A.由题,电压表的示数增大,R和并联的电阻增大,得知R增大,总电阻增大,总电流减小,并联部分电压增大,通过的电流增大,所以通过可变电阻R的电流减小,故A错误; BC.R增大,外电阻增大,干路电流减小,电阻两端的电压减小,路端电压增大,而路端电压等于外电路总电压,所以电阻两端的电压减小量小于,由欧姆定律得知,通过电阻的电流减小,减小量小于,故B错误,C正确;D.由于电阻两端的电压减小,所以路端电压的增大量小于,故D错误.故选C。
7.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)(多选)在如图所示电路中,当变阻器的滑片P向a端移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小
B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 上消耗的功率变大
D. 电源内部消耗的热功率变大
【答案】BC
【详解】AB.当变阻器的滑片P3向a端移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路外电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流减小,则路端电压增大,所以电压表示数变大,根据可知并联部分的两端电压增大,由可知电流表示数变大,故A错误;B正确;C.根据,可知R2上消耗的功率变大,故C正确;D.根据,可知电源内部消耗的热功率变小,故D错误。故选BC。
8.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)(多选)如图所示,闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同.若继续将P向上移动,则三灯亮度变化情况为( )
A. A灯变亮
B. B灯变亮
C. A灯变暗
D. C灯变亮
【答案】BC
【详解】将变阻器滑片P向上移动时,接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,根据全电路欧姆定律得知,总电流I减小,则A灯变暗.并联部分的电压U并=E−I(RA+r),E、RA、r不变,I减小,U并增大,B灯变亮.通过C灯的电流IC=I−IB,I减小,IB增大,则IC减小,C灯变暗. 故选:BC.
9.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)(多选)如图甲所示为一款节能路灯,电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示,其中电源的电动势为E、内阻为r,是定值电阻,是光敏电阻(光照强度变大时,电阻变小),是滑动变阻器,L的阻值不变。下列说法正确的是( )
A. 光照强度变大,灯泡变亮
B. 光照强度变大,通过电阻的电流变大
C. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片下滑,电源的总功率变大
D. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片上滑,电源的输出功率一定变大
【答案】BC
【详解】A.光照强度变大时,光敏电阻阻值变小,它与灯泡及滑动变阻器组成的并联电路的阻值也变小,分到的电压减小,灯泡的亮度减小,A错误;B.光照强度变大时,R1的阻值变小,电路的总电阻变小,总电流I增大, 根据并联分流 ,R2的电流减小(U并变小),通过灯泡的电流也减小(U并变小),通过R1的电流一定变大,B正确;C.光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片下滑,接入电路部分的电阻变小,导致总电阻变小,电路的总电流增大,电源的总功率 增大,C正确;D.当电源的内外电阻相同时,电源的输出功率有最大值,光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片上滑, 滑动变阻器接入电路部分的电阻值增大,电路的总电阻增大,此时,电路的内外电阻关系不确定,所以电源的输出功率不一定变大,D错误。故选BC。
10.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)(多选)如图所示,电源电动势E及内阻r恒定不变,R、为定值电阻,为滑动变阻器,电压表V及电流表、均为理想电表,则下列说法正确的是( )
A. 若S闭合,当的滑片下滑时,两电流表、的示数变化量
B. 若S闭合,当的滑片下滑时,电压表V和电流表的示数变化量之比减小
C. 若S闭合,当的滑片下滑时,电压表V和电流表的示数变化量之比不变
D. 将的阻值调节成某一不为零的值不变,当开关S由断开转为闭合,则电流表的示数变大,电压表V、电流表的示数均变小。
【答案】ACD
【详解】A.若S闭合,当的滑片向下滑动时,接入电路阻值减小,则电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小;可知电流表示数增大,由于定值电阻两端电压增大,则并联部分电压减小,通过定值电阻的电流减小,所以的示数增大,又可知两电流表、的示数变化量关系为,故A正确;BC.若S闭合,当的滑片下滑时,,根据闭合电路欧姆定律可得可得可知电压表V和电流表的示数变化量之比为则不变,故B错误,C正确;D.若接入电路的电阻值保持某一不为零的值不变,将开关S由断开转为闭合,则电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小;则电流表的示数变大,由于定值电阻两端电压增大,则并联部分电压减小,即电压表V示数变小;由于保持不变,所以通过的电流减小,即电流表的示数变小,故D正确。故选ACD。
考点5 含电动机的电路分析
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)(多选)微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,当加在它两端的电压为0.3V时,电流为0.3A,此时电动机不转动;当加在它两端的电压为2.5V时,电流为0.8A,此时电动机能够正常工作,则下列说法正确的是( )
A. 电动机线圈的电阻为1Ω
B. 电动机正常工作时的输入功率为0.09W
C. 电动机正常工作时的发热功率为6.4W
D. 电动机正常工作时的输出功率为1.36W
【答案】AD
【详解】A.电动机线圈的电阻为故A正确;B.电动机正常工作时的输入功率为故B错误;C.电动机正常工作时的发热功率为故C错误;D.电动机正常工作时的输出功率为故D正确。故选AD。
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,可以服务人类生活。如图甲所示,某款波士顿动力黄狗机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻未知的直流电源两端时,电动机恰好能正常工作,内部电路如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电动机的输出功率为UI
C. 电动机消耗的总功率为EI
D. 电源的输出功率为EI-I2R
【答案】A
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律得解得A正确;B.电动机的输出功率为B错误;C.电动机消耗的总功率为UI,C错误;D.电源的输出功率为D错误。故选A。
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)(多选)无人机已广泛应用于航拍领域,如图为某品牌无人机,已知额定工作电压为,总额定功率为,电池容量为,则下列说法正确的是( )
A. “mAh”是电能的单位
B. 无人机正常工作时电流为
C. 无人机的电机总电阻为
D. 无人机充满电后一次正常工作时间约为
【答案】BD
【详解】A.“mAh”是电荷量的单位,故A错误;BC.无人机正常工作时电流为设无人机的电机总电阻为,由于无人机的输入功率大于热功率,则有可得故B正确,C错误;D.无人机充满电后一次正常工作时间约为故D正确。故选BD。
4.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)一辆电动观光车蓄电池的电动势为,内阻不计,当空载的电动观光车以大小为的速度匀速行驶时,流过电动机的电流为,观光车的质量为,观光车受到的阻力与车重力的比值为,重力加速度为,忽略电动观光车内部的摩擦,则下列表达式错误的是( )
A. 电动机的内阻为
B. 电动机的内阻为
C. 观光车的工作效率
D. 电动机的发热效率
【答案】A
【详解】AB.观光车匀速行驶时,根据受力平衡有由,可知根据能量守恒可知解得电动机的内阻故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;C.观光车的工作效率等于输出功率与总功率之比,有故C正确,不符合题意;D.电动机的发热效率为故D正确,不符合题意。本题选择错误选项;故选A。
5.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)如图所示,电源电动势E=18V,内阻r=2Ω,定值电阻,电动机线圈电阻R=1.5Ω,电容器的电容C=200μF,开关S闭合后电路稳定时,电流表的示数I=2A,电流表的内阻不计,求:
(1)电动机的输出功率;
(2)电容器所带电荷量。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 开关S闭合后电路稳定时,电流表的示数I=2A,路端电压为根据闭合电路欧姆定律,电路的总电流为则通过和电动机的电流为电动机两端电压为电动机的机械功率为
(2) R2两端电压为两端电压为可知电容器极板间的电势差为电容器所带电荷量为
6.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)如图所示,电源电动势,定值电阻,电动机的额定电压,电动机线圈电阻。闭合开关,电路稳定后,电动机正常工作,电源在的时间内把的负电荷从正极移送到负极。求:
(1)电源的内阻;
(2)电动机正常工作时产生的机械功率。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 根据电流的定义可得,电路稳定后,电动机正常工作,即电动机两端的电压为,根据闭合电路欧姆定律,解得电源的内阻
(2) 定值电阻两端的电压为,通过电阻R的电流为,则通过电动机的电流为则电动机的总功率为,电动机线圈的电功率为则电动机正常工作时产生的机械功率
7.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示的小型电动机演示电路中,在闭合、断开的情况下,电流表的示数为1A,在、均闭合的情况下,电流表的示数为3A,已知电源的电动势为3V,内阻为0.5Ω。不计电流表的内阻,且灯丝电阻不变,求:
(1)灯L的电阻;
(2)、均闭合时电动机M的总功率。
【答案】(1) (2)3.6W
【讲解】(1) 闭合、断开的情况下,电流表的示数为,根据闭合电路欧姆定律代入数据可得
(2) 、均闭合的情况下,电流表的示数为,根据闭合电路欧姆定律灯泡的电流为电动机的电流为电动机M的总功率为代入数据得
8.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示是“祝融号”火星车的动力供电电路简化图,其中太阳能电池的电动势,内阻,电动机线圈的电阻,电热丝定值电阻。闭合开关S,火星车正常工作,此时理想电压表示数,求:
(1)电动机线圈的发热功率;
(2)电动机的工作效率;(结果保留三位有效数字)
(3)若电动机正常工作时,电动机将一重物以的速度竖直向上匀速提起,求该重物的质量。(已知火星表面的重力加速度)
【答案】(1)400W (2) (3)
【讲解】(1) 电动机正常工作时,设电路中的电流为I,根据闭合电路欧姆定律有解得电动机线圈的发热功率
(2) 电动机消耗的电功率为电动机的工作效率
(3) 物体匀速运动,则电动机拉力根据解得
9.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)如图所示,电源电动势为,内阻为r,电压表和电流表都可看作理想电表。调节电阻箱阻值为27.5Ω,此时电动机没有转动,电压表和电流表的示数分别为0.4V和0.2A;再次调节变阻箱阻值为,电动机正常工作,电压表示数和电流表示数分别变为3V和0.3A。求:
(1)电源的内阻r和电动机的内阻;
(2)的大小;
(3)电动机正常工作时的输出功率。
【答案】(1), (2) (3)
【讲解】(1) 电动机没有转动时为纯电阻,电动机的内阻根据闭合电路欧姆定律可得其中,解得电源的内阻
(2) 再次调节变阻箱阻值为,电动机正常工作,电压表示数和电流表示数分别变为3V和0.3A,根据闭合电路欧姆定律可得解得
(3) 当电机转动时的功率为电动机的内阻的功率为可知电动机正常工作时的输出功率
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题04 恒定电流
5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
5. 含电动机的电路分析
考点1 电路的基本概念及规律
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)当温度降低时,导体的电阻率将会减小。1911年,科学家发现一些金属在温度特别低时电阻可以降到,这种现象叫做超导现象。超导材料有广泛的应用前景,下列关于超导材料的说法中正确的是( )
A. 超导材料可用来制作输电线
B. 超导材料可用来制作保险丝
C. 超导材料可用来制作电热丝
D. 超导材料可用来制作滑动变阻器的电阻丝
2.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)关于电动势,下列说法中正确的是( )
A. 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样
B. 电动势的大小,与非静电力的功的大小成正比,与移动电荷量的大小成反比
C. 电动势等于电荷通过电源时单位时间内非静电力所做的功
D. 电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示,一块均匀的长方体样品,长、宽均为、厚为,若沿着方向测得的电阻为,下列说法正确的是( )
A. 沿方向的电阻大于
B. 该样品的电阻率为
C. 沿方向的电阻为
D. 增加,不改变,沿方向的电阻变小
4.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)人体含水量约为70%,水中有钠离子、钾离子等离子存在,因此容易导电,脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪,其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 同一人变瘦以后电阻会变小
B. 通常肥胖的人比消瘦的人电阻小一些
C. 人体脂肪的电阻率比其他组织要小一些
D. 剧烈运动出汗时人体的电阻一定会变大
5.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)电影《哪吒2》中,龙太子敖丙通过将水冻结成冰,阻碍了妖怪化身的电流在水中的瞬间移动。其实,纯净的冰几乎不导电,但现实的冰通常含有一定的杂质,如盐分、矿物质等,还是具有一定的导电性,但电阻率是很大的。若测得某温度下一块冰的电阻率为1×107Ω·m,已知人体能感知到的直流电流最小为5mA,要使一根直径为20cm、长为1m的冰柱内产生5mA的电流,则在冰柱两端应加上约为多大的直流电压( )
A. 1.6×106V
B. 1.6×109V
C. 4.0×105V
D. 4.0×108V
6.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)两根材料相同、横截面半径之比为3:1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时,流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A. 1:9
B. 1:3
C. 3:1
D. 9:1
7.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)某兴趣小组调查一条河流的水质情况,调查结果表明,被污染的河里,一分钟内有相当于3C的正离子和9C的负离子向下游流去,则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( )
A. 0.1A、逆流而上
B. 0.2A、顺流而下
C. 0.1A、顺流而下
D. 0.2A、逆流而上
8.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图所示为一块长方体铜块,分别使电流沿如图两个方向通过该铜块,则电阻比值为( )
A. 1
B.
C.
D.
9.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)比亚迪与Al-Futtaim合作,在阿联酋推出了突破性的兆瓦级闪充电技术,有望彻底改变电动汽车。某品牌新能源车使用闪充技术,5min时间充电80A·h,则平均充电电流约为( )
A. 960A
B. 400A
C. 160A
D. 16A
10.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)(多选)如图所示的电路中,、为同种材料制成的电阻,其中的长度为,截面积为,的长度为,截面积为。现闭合开关S,设、两端的电压分别为、,、中自由电荷定向移动的速率分别为、,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
考点2 电容器的充放电现象
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)除颤器通过在短时间内向心脏提供一定强度的电流,利用电击将心脏的电活动“清除”,以使心脏活动达到正常节律。在除颤器中,电容器是储存能量并在需要时能够快速释放能量的关键元件。某除颤器的电容C=200μF,电容器储存电能的电势差U=200V,电容器储存的能量可以通过公式计算,除颤器的放电时间一般在10毫秒到20毫秒。下列说法正确的是( )
A. 除颤器储存的电荷量为0.04C
B. 除颤器放电时的平均电流为2A
C. 除颤器储存的能量为2J
D. 除颤器放出能量的平均功率为4 kW
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)如图所示的电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与P移动前相比( )
A. 电容器C的电荷量减小
B. 小灯泡L变亮
C. 电流表示数变小,电压表示数变大
D. 电源的总功率变大
3.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)在如图所示电路中,电源电动势为30 V,内阻不计,各电阻阻值已在图中标出,开关是闭合的.现将开关断开,测得通过电阻R3的电荷量为7.14×10-6C,则电容器的电容为
A. 0.42μF
B. 1.05 μF
C. 1.428 μF
D. 0.595μF
4.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是( )
A. 按键的过程中,电容器的电容减小
B. 按键的过程中,电容器的电量减小
C. 按键的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 欲使传感器有感应,按键需至少按下
5.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)图甲是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为,S是单刀双掷开关,G灵敏电流计,为平行板电容器。
(1)当开关S接1时,平行板电容器 (选填“充电”或“放电”),流经G表的电流方向 选填“向左”或“向右,此过程中电容器极板的带电量将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。电容将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)将G表换成电流传感器,电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,若按“四舍五入”(大于半格算一格,小于半格舍去)数格法,由图可知电容器所带的电荷量为 ,电容器的电容为 。(计算结果均保留两位有效数字)
6.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。
(1)图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的 (选填“电荷量”或“电压”)将不变。当把左极板稍微向左移动时,可以发现,静电计指针偏角将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)用如图乙所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E、电容器C、理想电压表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干。
①闭合开关,将接1,电压表示数增大,最后稳定在12.6V。关于此过程的说法正确的是 。(填选项前的字母)
A、电容器在放电
B、电容器的电容增大
C、通过定值电阻R的电流先增大后逐渐减小为零
②再将接2,此时通过定值电阻R的电流方向为 (选填“a→b”或“b→a”)。通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I-t图像,如图丙所示,t=2s时,I=1.20mA,图中M(阴影部分)、N区域面积比为8:7,可求出R= kΩ(结果保留两位有效数字)。
7.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)某同学设计如图甲所示电路研究电容器的放电现象,电路中电源的电动势为3V。先将开关S合向2,给电容器充电,待稳定后再合向1进行放电。放电得到的放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示。
(1)放电时,滑动变阻器中的电流方向 (填“从a到b”或“从b到a”),滑动变阻器接入电路的电阻为 ;
(2)根据题意结合图像可求得电容器的电容 F(图乙中图线与坐标轴所围小方格的数量为36);
(3)若仅滑动变阻器的滑片向下移一些重新实验,得到图像与坐标轴所围的面积 (填“变大”“变小”或“不变”);电容器放电的时间 (填“变长”“变短”或“不变”)。
8.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)某学习小组用传感器观察电容器的充放电现象并测量该电容器的电容,实验电路如图甲所示,操作如下:
①按照图甲所示的电路进行实物连接;
②先将开关拨至1端,电源向电容器充电,电压传感器记录这一过程中电压随时间变化的图线,如图乙所示;
③然后将开关拨至2端,电容器放电,电流传感器记录这一过程中电流随时间变化的图线,如图丙所示。
(1)开关改接2的瞬间通过电阻的电流方向为 (填“”或“”);结合图像信息可得电阻 (结果保留两位有效数字)。
(2)若图线与轴所围成的面积的大小约为,则该电容器充电完毕后所带的电荷量约为 C,电容大小约为 F。(结果均保留两位有效数字)
9.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示的电路中,直流电源电压为,定值电阻、的阻值均为,滑动变阻器的最大阻值为,平行板电容器的电容为,两极板间的距离为。将滑片滑到端,闭合开关S,使极板带正电,将质量为的带电小球置于极板中心点,小球刚好静止不动。已知重力加速度为,电容器充放电瞬间完成。
(1)请判断小球的电性及电荷量的大小;
(2)若将滑片从端滑到端,求该过程中通过电阻的电荷量大小;
(3)将滑片从端快速滑到端的过程时间极短,可认为该过程中小球仍在点静止,当滑片在端稳定后,求小球到达极板时的速度大小。
10.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)电容储能已经在电动汽车,风、光发电,脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图1所示电路,探究“电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系及电容器的充、放电过程”。A、B两个电容器是完全相同的,初始时开关、都断开,两个电容器都不带电,电压表是理想数字电压表,电流传感器接计算机。
(1)保持断开,把开关接1,电压表的示数逐渐增加,稳定时的读数是8V。
(2)保持断开,把开关接2,稳定后电压表的示数是 V。
(3)断开,闭合得到电容器放电过程的图像,如图2所示。根据图像可估算出电容器B存储的电荷量为 C(结果保留2位有效数字)。过一段时间再断开,把开关接2,稳定后电压表的示数是 V。
(4)图2中图线与坐标轴围成的面积与电阻R的大小 (填“有关”或“无关”),电容器B的电容约为 F(结果保留1位有效数字)。
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电源的电动势E为6.0V,内阻r为2.0Ω,定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关S后( )
A. 电路中的电流为0.5A
B. 电路中的电流为3.0A
C. 路端电压为1.0V
D. 路端电压为5.0V
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)(多选)如图所示,直线A为电源的图线,曲线B为灯泡电阻的图线。用该电源和小灯泡组成闭合电路时( )
A. 电源的电动势
B. 电源内阻为
C. 电源的输出功率为
D. 灯丝的电阻随电压升高而增大
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)下列对电源电动势理解正确的是( )
A. 电动势等于闭合电路中电源两端的电压
B. 电动势越大,表明电源储存的电能越多
C. 电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D. 电动势是一种非静电力
4.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示的U—I图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U—I图像,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( )
A. 电源电动势为3.0V,内阻为0.5欧姆
B. R的阻值为2欧姆
C. R消耗的功率1.5W
D. 电源消耗的总功率为2.5W
5.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图电路中,电阻R=2Ω。断开S后,理想电压表的读数为4V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻为( )
A. 4Ω
B. 3Ω
C. 2Ω
D. 1Ω
6.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示,图线为通过电阻的电流随其两端电压变化的关系图像,图线为通过某电源的电流和其路端电压的关系图像,两图线相交于点,其坐标为,其中过点的切线与横轴正方向的夹角为,与横轴正方向的夹角为。下列说法正确的是( )
A. 电阻的阻值随其两端电压的升高而增大
B. 当电阻两端的电压时,其阻值一定为
C. 当电阻两端的电压时,其阻值一定为
D. 若将电阻和电源串联起来,电阻消耗的功率一定为
7.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)某电源的路端电压U随外电路的电阻R变化的图像如图所示,则该电源的最大输出功率为( )
A. 36W
B. 40.5W
C. 48W
D. 52W
8.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)如图所示,电源电动势,内电阻,定值电阻。两平行金属板、水平放置,两板间的距离。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球质量,带电量,不考虑空气阻力。调节滑动变阻器的滑片,小球恰能到达板。重力加速度,则此时( )
A. 两极板间的电压为4V
B. 两极板间的电场强度大小为20V/m
C. 通过电阻的电流为1.2A
D. 滑动变阻器接入电路的阻值为
9.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)如图所示,已知电源电动势E=5 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R1=0.5 Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10 Ω。求:
(1)当滑动变阻器R2接入电路的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大,最大功率是多少。
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是多少。
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,电源的输出功率最大,最大功率是多少。
10.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电阻,当开关S断开时,理想电流表的示数为0.5A,理想电压表的示数为6V,求:
(1),的阻值;
(2)开关S闭合后,流过电流表的电流;
(3)开关S闭合后,电源的效率。
考点4 动态电路分析
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑片在ab的中点时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动,则下列说法正确的是( )
A. I1增大
B. I2减小
C. U增大
D. 电源的总功率增大
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,向右移动滑片P,则( )
A. 灯泡L变亮
B. 灯泡L亮度不变
C. 的功率变大
D. 的功率不变
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)(多选)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中( )
A. 电阻R1两端的电压增大
B. 流过R2的电流增大
C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小
D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大
4.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)当氯化锂湿敏电阻周围的空气湿度升高时,其电阻率变大。某同学利用氯化锂湿敏电阻设计如图所示的电路来监测空气湿度变化,其中是定值电阻,闭合开关,当空气湿度升高时,以下说法正确的是( )
A. 阻值变小
B. 电流表的示数变大
C. 电源两端电压变小
D. 电压表的示数变大
5.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)(多选)如图所示的电路中,R1、R2、R3、R4为定值电阻,A、B是小灯泡,电源的电动势为E,内阻为r。闭合开关S,两灯正常发光。由于电路中四个定值电阻中有一个定值电阻发生了断路故障,致使灯泡的亮度有变化,则下列说法正确的是( )
A. 若R1断路,两个灯泡的亮度都变暗
B. 若R2断路,灯泡A比原来亮一些,灯泡B比原来暗一些
C. 若R3断路,灯泡B比原来暗一些
D. 若R4断路,两个灯泡都不发光
6.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)如图电路,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,电源内阻为r.闭合电键K后,电压表有示数,滑动变阻器滑片,使电压表示数增大量为ΔU,则在此过程中( )
A. 滑动变阻器R阻值增大,流过它的电流增大
B. 电阻R2两端的电压减小,变化量等于
C. 通过电阻R2的电流减小,变化量小于
D. 路端电压一定增大,变化量大于
7.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)(多选)在如图所示电路中,当变阻器的滑片P向a端移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小
B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 上消耗的功率变大
D. 电源内部消耗的热功率变大
8.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)(多选)如图所示,闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同.若继续将P向上移动,则三灯亮度变化情况为( )
A. A灯变亮
B. B灯变亮
C. A灯变暗
D. C灯变亮
9.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)(多选)如图甲所示为一款节能路灯,电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示,其中电源的电动势为E、内阻为r,是定值电阻,是光敏电阻(光照强度变大时,电阻变小),是滑动变阻器,L的阻值不变。下列说法正确的是( )
A. 光照强度变大,灯泡变亮
B. 光照强度变大,通过电阻的电流变大
C. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片下滑,电源的总功率变大
D. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片上滑,电源的输出功率一定变大
10.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)(多选)如图所示,电源电动势E及内阻r恒定不变,R、为定值电阻,为滑动变阻器,电压表V及电流表、均为理想电表,则下列说法正确的是( )
A. 若S闭合,当的滑片下滑时,两电流表、的示数变化量
B. 若S闭合,当的滑片下滑时,电压表V和电流表的示数变化量之比减小
C. 若S闭合,当的滑片下滑时,电压表V和电流表的示数变化量之比不变
D. 将的阻值调节成某一不为零的值不变,当开关S由断开转为闭合,则电流表的示数变大,电压表V、电流表的示数均变小。
考点5 含电动机的电路分析
1.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)(多选)微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,当加在它两端的电压为0.3V时,电流为0.3A,此时电动机不转动;当加在它两端的电压为2.5V时,电流为0.8A,此时电动机能够正常工作,则下列说法正确的是( )
A. 电动机线圈的电阻为1Ω
B. 电动机正常工作时的输入功率为0.09W
C. 电动机正常工作时的发热功率为6.4W
D. 电动机正常工作时的输出功率为1.36W
2.(2025-2026高二上·陕西西安中学·期中)机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,可以服务人类生活。如图甲所示,某款波士顿动力黄狗机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻未知的直流电源两端时,电动机恰好能正常工作,内部电路如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电动机的输出功率为UI
C. 电动机消耗的总功率为EI
D. 电源的输出功率为EI-I2R
3.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)(多选)无人机已广泛应用于航拍领域,如图为某品牌无人机,已知额定工作电压为,总额定功率为,电池容量为,则下列说法正确的是( )
A. “mAh”是电能的单位
B. 无人机正常工作时电流为
C. 无人机的电机总电阻为
D. 无人机充满电后一次正常工作时间约为
4.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)一辆电动观光车蓄电池的电动势为,内阻不计,当空载的电动观光车以大小为的速度匀速行驶时,流过电动机的电流为,观光车的质量为,观光车受到的阻力与车重力的比值为,重力加速度为,忽略电动观光车内部的摩擦,则下列表达式错误的是( )
A. 电动机的内阻为
B. 电动机的内阻为
C. 观光车的工作效率
D. 电动机的发热效率
5.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)如图所示,电源电动势E=18V,内阻r=2Ω,定值电阻,电动机线圈电阻R=1.5Ω,电容器的电容C=200μF,开关S闭合后电路稳定时,电流表的示数I=2A,电流表的内阻不计,求:
(1)电动机的输出功率;
(2)电容器所带电荷量。
6.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)如图所示,电源电动势,定值电阻,电动机的额定电压,电动机线圈电阻。闭合开关,电路稳定后,电动机正常工作,电源在的时间内把的负电荷从正极移送到负极。求:
(1)电源的内阻;
(2)电动机正常工作时产生的机械功率。
7.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示的小型电动机演示电路中,在闭合、断开的情况下,电流表的示数为1A,在、均闭合的情况下,电流表的示数为3A,已知电源的电动势为3V,内阻为0.5Ω。不计电流表的内阻,且灯丝电阻不变,求:
(1)灯L的电阻;
(2)、均闭合时电动机M的总功率。
8.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示是“祝融号”火星车的动力供电电路简化图,其中太阳能电池的电动势,内阻,电动机线圈的电阻,电热丝定值电阻。闭合开关S,火星车正常工作,此时理想电压表示数,求:
(1)电动机线圈的发热功率;
(2)电动机的工作效率;(结果保留三位有效数字)
(3)若电动机正常工作时,电动机将一重物以的速度竖直向上匀速提起,求该重物的质量。(已知火星表面的重力加速度)
9.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)如图所示,电源电动势为,内阻为r,电压表和电流表都可看作理想电表。调节电阻箱阻值为27.5Ω,此时电动机没有转动,电压表和电流表的示数分别为0.4V和0.2A;再次调节变阻箱阻值为,电动机正常工作,电压表示数和电流表示数分别变为3V和0.3A。求:
(1)电源的内阻r和电动机的内阻;
(2)的大小;
(3)电动机正常工作时的输出功率。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$