内容正文:
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·广西南宁·期中)关于电流,下列说法中正确的是( )
A. 因为电流有方向,所以电流是矢量
B. 某手机的说明书标明电池容量为4000mA·h,其中mA·h为能量单位
C. 由可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D. 串联电路中的电流处处相等
【答案】D
【详解】A.电流虽有方向,但运算遵循代数加减而非矢量合成,故电流是标量,故A错误;B.根据可知,是电荷量单位,故B错误;C.由可知,电流大小由电荷量和时间共同决定。若大但更大,电流可能反而小,故C错误;D.串联电路中无分支,电流处处相等,符合电路基本规律,故D正确。故选D。
2.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)金属铜单位体积内自由电子数量是个,横截面积的铜导线在电流1.0A时的自由电子定向移动速率是(自由电子带电量)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据电流的微观表达式可知自由电子定向移动的速率为C正确。故选C。
3.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)一长方体金属导体如图所示,其长、宽、高分别为a、b、c,它们之间满足,在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4,在1、2两端和在3、4两端分别加上相同的恒定电压时,导体内电流之比为( )
A. 1∶4
B. 1∶2
C. 2∶1
D. 4∶1
【答案】D
【详解】根据电阻定律当在1、2两端加上恒定电压U时,R1=ρ在3、4两端加上恒定的电压时,R2=ρ所以根据欧姆定律可得电流之比为。故选D。
4.(2025-2026高二上·广西治区钦州·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. 流过的电流之比为
B. A、B的电阻之比为2:1
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:2
D. 单位时间通过A、B的电量之比为1:1
【答案】D
【详解】A.A、B电阻串联,根据串联的特点可知,流过A、B的电流之比为1∶1,故A错误;B.根据电阻定律有,可知,两导体的电阻之比为,故B错误;C.由电流的微观表达式有,结合上述分析解得通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4,故C错误;D.根据,单位时间通过A、B的电量之比为1∶1,故D正确。故选 D。
5.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)有两根均匀铜导线A,B 拼接在一起,它们的长度之比LA:LB=2:1,半径之比rA:rB=2:1,将它们按如图所示的方式接入电路,则 A、B 两部分的电阻之比为( )
A. 1:2
B. 2:1
C. 1:4
D. 4:1
【答案】A
【详解】根据可知故选A。
6.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)人体接触高压线极其危险,如图所示小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压线上却平安无事。小明为搞清楚其中的原因,查阅相关数据知:导线横截面积为150 mm2,导线上通过的电流为350 A,鸟两爪间的距离为5 cm,铝的电阻率为3 × 10−8 Ω⋅m。结合数据分析正确的是( )
A. 小鸟的双脚绝缘,没有电流通过小鸟,所以小鸟不会触电
B. 小鸟两脚间的输电线电阻约为1.0 × 10−4 Ω
C. 小鸟两脚间电压约为3.5 × 10−3 V
D. 小鸟两脚间电压约为3.5 × 10−4 V
【答案】C
【详解】A.小鸟双脚间的电压太小,通过小鸟的电流太小,小鸟才不会触电的,A错误;B.小鸟双脚间输电线的电阻B错误;CD.小鸟两脚间的电压约为C正确,D错误。故选C。
7.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)如图所示,用某种金属材料制成长为、宽为、厚为的长方体,且。电流沿方向的电阻为,电流沿方向的电阻为,电流沿方向的电阻为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A. 设金属材料的电阻率为,根据电阻定律可知电流沿AB方向时电阻电流沿方向的电阻为解得,A错误;BD.设金属材料的电阻率为,根据电阻定律可知电流沿AB方向时电阻电流沿方向的电阻为解得,B正确,D错误;C. 设金属材料的电阻率为,根据电阻定律可知电流沿方向的电阻为电流沿方向的电阻为解得,C错误。故选B。
8.(2025-2026高二上·广西·期中)将一根长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的电阻丝截成等长的三段,再把三段并联起来,则并联后的总电阻为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】将电阻丝截成等长的三段,再把三段并联起来,则并联后的电阻丝长度为,横截面积为3S,则由电阻定律可知电阻丝电阻为故选D。
9.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)如图所示,甲、乙两种圆柱形金属丝材料相同,粗细均匀,长度之比为,现将其串联接入电路中,闭合开关,测得甲、乙两端的电压之比为。下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两金属丝的半径之比为
B. 甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为
C. 甲、乙两金属丝的电阻之比为
D. 甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为
【答案】A
【详解】AC.甲乙串联接入电路,则通过的电流相等,而两金属丝两端的电压之比为9∶4,根据欧姆定律可知两金属丝的电阻之比为根据又因为甲乙材料的长度L之比为1∶4,可知甲、乙两金属丝的半径之比为,故A正确,C错误;B.根据可得甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为9∶1,故B错误;D.根据电流的微观表达式整理得因甲、乙两金属丝材料相同,则n相同,故甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为,故D错误。故选A。
10.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】根据电阻定律根据欧姆定律整理可得结合题图可知导体、的电阻率之比故选B。
考点2 电容器的充放电现象
1.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)(多选)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. 闭合后,调节使得上下两极板电势相等时
C. 若,则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等
D. 若,则在整个过程中流过电流表的电荷量为
【答案】BC
【详解】A.开关闭合,断开,图像可知电容器极板与电源负极相连,故极板带负电,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,则有代入题中数据解得,故B正确;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BC。
2.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)如图甲是研究电容器电容大小的电路图。电压传感器(内阻可看作无穷大)可以实时显示A、B间电压大小,电流传感器(内阻可看作零)可实时显示出电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作:
①将S拨至2,接通足够长的时间直至A、B间电压等于零。
②将S拨至1,观察并保存计算机屏幕上的、图,得到图乙和图丙。
(1)操作①的目的是 。
(2)进行操作②时,通过R的电流方向是向 (选填“左”或“右”),电流随时间 (选填“增大”或“减小”)。
(3)已知图乙图像围出的面积约为26格,则该电容器的电容约为 μF(结果保留三位有效数字)。
(4)若电源的内阻不计,图丙图像围出的面积约为154格,则 (结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零 (2)① 左 ② 减小 (3)173 (4)5.00×103
【讲解】(1) 操作① 的目的是让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零;
(2) [1]进行操作② 时,电容器接在电源两端,电容器充电。A、B极板分别带上正、负电荷。通过R的电流方向是向左。[2]由图乙可知,电流随时间减小。
(3) 由图乙可知,每个小格的面积表示图像与坐标轴围成的面积代表电容器充满电时所带的电荷量由图丙可知电容器充满电时两端的电压,该电容器的电容约为
(4) 解法一:将S拨至1瞬间,电流I=2.4mA,UAB=0,电阻R两端电压U=E-UAB=12V-0=12V由欧姆定律可知解法二:图像格子数为180格减去图像格子数154格,共26格
3.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)某物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中为电源,为单刀双掷开关,为定值电阻,为电容器,为理想电流表,为理想电压表。
(1)开关掷向1对电容器充电,此过程通过电流表的电流方向为 (填“从左到右”或“从右到左”)。
(2)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为,乙图中图像与坐标轴围成的面积约41小格,该电容器的实测电容值为 F(结果保留2位有效数字)。
(3)若不改变电路其他参数,只减小电阻,放电时曲线与坐标轴所围成的面积将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)从右到左 (2) (3)不变
【讲解】(1) 开关S掷向1对电容器充电,此过程通过电流表A的电流方向从右到左。
(2) 乙图中图像与坐标轴围成的面积约41小格,分析图像可知,每个方格代表的电荷量为电容器放出的电荷量为则电容器的电容
(3) 图像围成的面积为电容器放出的电荷量,电容器放出的电荷量与电路中的电阻大小没有关系,电阻减小,放电电流增大,放电时间减小,不影响电荷量的大小,所以图像围成的面积不变。
4.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)某同学用如图甲所示装置“研究平行平板电容器的充放电过程”。
(1)将开关S合向1,对电容器进行充电,充电过程中,电阻R中的电流方向 (填“向上”或“向下”),充电完毕,将一块有机玻璃插入平行板电容器两板间,插入过程中,电阻R中 (填“有”或“无”)电流通过。
(2)取出有机玻璃,待电路稳定,将开关S合向2,计算机测得放电电流随时间变化的规律如图乙所示,按“四舍五入”(大于等于半格算一格,小于半格舍去)数格法,则充电后电容器的带电荷量为 C。
【答案】(1)① 向下 ② 有 (2)
【讲解】(1) [1]图甲可知,电阻R中的电流方向向下。[2]充电完毕,将一块有机玻璃插入平行板电容器两板间,插入过程中,根据可知C变大,根据Q=CU可知,Q增大,电容器将继续充电,则电阻R中有电流通过。
(2) 按“四舍五入”(大于等于半格算一格,小于半格舍去)数格法,则充电后电容器的带电荷量为
5.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)某同学利用电池、电容器、电阻箱、定值电阻、电流表、秒表、单刀双掷开关和若干导线,按图甲所示连接电路,研究电容器的充电、放电规律。
(1)实验中该同学先将电阻箱的阻值调为,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间变化的情况如图乙中的实线所示。电容器充电完成后,再将单刀双掷开关S与“2”端相接,在接通瞬间,电阻中的电流方向为 (填“从M到N”或“从N到M”)。
(2)将电阻箱的阻值调为,再次将开关S与“1”端相接,记录电流随时间变化的情况如图乙中的虚线所示,由此可知 ,图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积分别为,则 。(均填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)从N到M (2)① < ② =
【详解】
(1)开关S与“1”端相接,电容器充电,上极板带负电,开关S与“2”端相接,电容器放电,接通瞬间,电阻中的电流方向为从N到M。
(2)[1]题图乙中图像的物理意义为充电过程中电流随时间变化的图线,电阻越小,电流越大,故;[2]曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量,因,两次、都相同,所以也相同,故。
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)(多选)如图所示的图像中,直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系,直线b、c分别表示电阻、的电压U与电流I的关系。只将与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为,电源的效率为;只将与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为,电源的效率为。下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【详解】AC.由电源的路端电压U与电流I的关系图线a知,电源电动势为E=6V,只将与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为电源的效率为,故A错误,C正确;BD.只将与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为电源的效率为,故BD正确。故选BCD。
2.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)某电源的电动势和内阻不变,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,则该电源的内阻为( )
A. 0.1
B. 0.2
C. 0.3
D. 0.4
【答案】D
【详解】根据欧姆定律根据闭合电路欧姆定律联立得当,当代入上式联立解得。故选D。
3.(2025-2026高二上·广西柳州-11月·期中)(多选)在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源与电阻组成闭合电路。由图像判断正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电阻的阻值为
C. 电源的电动势为
D. 若只有该电源和该电阻组成闭合电路,回路电流为
【答案】CD
【详解】AC.根据闭合电路欧姆定律得当时,,所以电源的电动势电源的内阻等于图线Ⅰ的斜率大小,则,故A错误,C正确;B.根据图线Ⅱ可知电阻的阻值,故B错误;D.若只有该电源和该电阻组成闭合电路,则回路电流为,故D正确。故选CD。
4.(2025-2026高二上·广西·期中)将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱的电功率与电阻箱阻值的对应关系图线如图乙所示,时对应曲线最高点,则下列说法中不正确的是( )
A. 该电源电动势为12V
B. 该电源内阻为
C. 的功率最大时,电源的效率是75%
D. 电路中的最大功率为4.5W
【答案】D
【详解】AB. R上的功率为由上式可得时P有最大值,此时由图像可知功率最大时,可得,,AB正确;C.电源的效率,C正确;D.的功率,可知R最小为0时电流最大,P0有最大值为,D错误。故选D。
5.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)(多选)图甲分别为电源A和B的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法正确的是( )
A. 电源A和B的内阻分别为5Ω和14Ω
B. 电源A的电动势大于B的电动势
C. 把小灯泡直接与电源A串联组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.6W
D. 把小灯泡直接与电源A串联组成闭合回路,电源消耗的总功率约为0.9W
【答案】BD
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律可得可得图甲中图像与纵轴的交点表示电动势,图像的斜率绝对值表示内阻,则有,,,,故A错误,B正确;CD.把电源A和小灯泡组成闭合回路,在题图乙中作该电源对应的U−I图像,如图所示 两U−I曲线的交点即小灯泡的电压、电流,则有,则小灯泡的功率为电路中的总功率为故C错误,D正确。故选BD。
6.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)(多选)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图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( )
A. R的阻值为1.5Ω
B. 电源电动势为3.0V,内阻为0.5Ω
C. 电源的输出功率为3.0 W
D. 电源内部消耗功率为1.5 W
【答案】AD
【详解】A.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压,则有,电阻R的阻值为,故A正确;B.由图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势其斜率大小等于电源的内阻,故B错误;C.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压。则电源的输出功率为,故C错误;D.电源内部消耗的功率为,故D正确。故选AD。
7.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)(多选)某电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图。用此电源和电阻、组成电路,、可以同时接入电路,也可以单独接入电路。下列说法正确的是( )
A. 此电源内阻为2Ω
B. 此电源电动势为3V
C. 将、串联后接到电源两端,电源的效率为80%
D. 将单独接到此电源两端时,此电源的输出功率最大
【答案】BD
【详解】AB.由闭合电路欧姆定律可得由电源的路端电压与电流图像可得,故A错误,B正确;C.由题图可知电阻、的阻值分别为,将、串联后接到电源两端,电源的效率为,故C错误;D.此电源的输出功率为可知当外电阻时,电源的输出功率最大,由于,所以将单独接到此电源两端时,此电源的输出功率最大,故D正确。故选BD。
8.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)(多选)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,R3为滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片P从最上端滑至最下端时,测得电源的路端电压随干路电流变化的图线如图乙所示,其中A(1.0A,10.0V)、B(0.5A,12.5V)两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的,图像中点对应电路中路端电压的最大值,下列说法正确的是( )
A. 电源的最大热功率为5W
B. 定值电阻R2的最小热功率为2W
C. 定值电阻R2的最大热功率为10W
D. 定值电阻R1与滑动变阻器R3的热功率之和的最大值为4W
【答案】AC
【详解】根据闭合电路的欧姆定律可得则图线的纵截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。图乙中AB延长线,交U轴于15V处,所以电源的电动势为内阻为当滑片P滑到的下端时,电路外电阻只有,此时电路参数对应图乙中的A点,得A.电源的热功率为则电路中电流最大时,电源的热功率最大,由图乙可知,最大电流为则电源的最大热功率为,故A正确;BC.定值电阻的热功率为则电路中电流最大时,的热功率最大,为电路中电流最小时,的热功率最小,由图乙可知,最小电流为则最小热功率为,故B错误,C正确;D.将看成电源内阻的一部分,则等效电源的内阻为若定值电阻R1与滑动变阻器R3的热功率之和最大,则定值电阻R1与滑动变阻器R3的总电阻等于,此时电流为在和之间,即定值电阻R1与滑动变阻器R3的总电阻可以等于,定值电阻R1与滑动变阻器R3的热功率最大值为,故D错误。故选AC。
9.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)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a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流I变化的关系图线(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某定值电阻R的U-I图线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 硅光电池的内阻为10Ω
B. 硅光电池的总功率为0.36 W
C. 硅光电池的内阻发热的功率为0.32W
D. 若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
【答案】C
【详解】A.由闭合电路欧姆定律得当时,,由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为,根据两图线交点处的状态可知,将它们组成闭合回路时路端电压为,电流为,则硅光电池的内阻为A错误;B.硅光电池的总功率B错误;C.硅光电池的输出功率电池的内阻发热的功率为C正确;D.R的阻值为外电阻与内电阻的差值为若将R换成阻值更大的电阻时,图像b的斜率增大(如图所示)。 可知电池路端电压U随电流I变化的关系图线与R增大后的U-I图线交点处的切线斜率变小,则电源内电阻r变小,外电阻与内电阻的差值ΔR增大,因为ΔR越大,电源的输出功率越小,所以硅光电池的输出功率将减小,D错误。故选C。
10.(2025-2026高二上·广西钦州第四中学·期中)小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为,内阻为。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为;电动机启动的瞬间,电流表示数达到。问:
(1)电动机启动的瞬间,电源的输出功率多大?
(2)电动机启动时,车灯的功率减少了多少?
【答案】(1)570W (2)44.8W
【分析】
(1) 接通车灯时,设车灯的电阻为R,根据闭合定理欧姆定律,有可解得,车灯的电阻为当电动机启动的瞬间,车灯电阻不变,此时电源的路端电压为此时电源的输出功率为
(2) 电动机未启动时,车灯的功率为电动机启动后,车灯两端的电压大小也为U,此时车灯的功率为所以车灯的功率减小了【点睛】
考点4 动态电路分析
1.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)某学校创建绿色校园,图甲为新装的一批节能灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变,图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),现增加光照强度,则下列判断正确的是( )
A. 两端电压增大
B. 干路电流减小
C. B灯变亮,A灯变暗
D. A灯变亮,B灯变暗
【答案】A
【详解】增加光照强度,则光敏电阻阻值减小,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A灯两端电压减小,A灯变暗,通过A的电流减小,根据可知通过定值电阻的电流增大,两端电压增大,根据可知B灯两端电压减小,则通过B灯的电流减小,B灯变暗。故选A。
2.(2025-2026高二上·广西治区钦州·期中)(多选)钦州市为了创建全国文明城市,新装一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度,如图乙为其内部电路简化示意图,电源电动势为,内阻为,、为定值电阻,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正确的是( )
A. 电路的总电阻变大
B. 电压表的示数变小
C. 电源内阻消耗的功率变大
D. 小灯泡变暗
【答案】AB
【详解】AC.光照强度降低时,光敏电阻阻值增大,则电路的总电阻变大,则根据闭合电路欧姆定律可知电流I变小,因为所以电源内阻消耗的功率变小,故A正确,C错误;B.电压表示数为由于I变小,所以电压表示数变小,故B正确;D.由电路图可知,小灯泡与光敏电阻为等效并联关系,根据“串反并同”可知,小灯泡的功率增大,即小灯泡变亮,故D错误。故选AB。
3.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)如图所示,电路中电表均可视为理想电表,闭合开关S后将滑动变阻器滑片向右滑动,下列结论正确的是( )
A. 电流表A的示数增大
B. 电阻R消耗的电功率增大
C. 电源的输出功率一定增大
D. 电压表V1示数减小,电压表V2示数增大
【答案】D
【详解】ABD.将滑动变阻器滑片向右滑动,则RP阻值增大,电路总电阻增大,总电流减小,则电流表A的示数减小,电阻R两端的电压变小,即电压表V1示数减小,则电阻R消耗的电功率变小;根据U=E-Ir可知,电压表V2示数增大,AB错误,D正确;C.当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大,因外电阻与内阻关系不确定,则不能判断电源输出功率的变化,C错误。故选D。
4.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)在如图所示的电路中,电源的电动势为、内阻为,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. 电压表的示数不变
D. 电压表的示数变大
【答案】B
【详解】AB.滑动变阻器的滑片向左移动,电阻变小,回路中的电流变大,电流表的示数变大,选项A错误、B正确;CD.电流增大,电源内部电压变大,则导致电源的路端电压减小,电压表的示数变小,选项CD均错误。故选B。
5.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)如图甲所示,电源电动势为,内阻为,两个电压表均视为理想电表,电阻为压敏电阻(阻值随所受压力的增大而减小,用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长),在其受压面上固定一物块。如图乙所示,一半圆柱的工件固定在实验桌面上,为半圆水平直径的端点,为半圆的最高点。闭合电键,将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上,用方向始终沿圆弧的切线方向的力推物块,使物块和压敏电阻由点缓慢移动到点,在此过程中,电压表的示数改变量大小为,电压表的示数改变量大小为分别是电压表示数。下列说法正确的是( )
A. 流过的电流变小
B. 可能大于
C. 电源的效率逐渐变大
D. 电源的输出功率逐渐减小
【答案】B
【详解】A.物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点,根据(θ为物块与圆心连线与水平方向的夹角),可知物块对压敏电阻的压力逐渐增大,压敏电阻R2的阻值逐渐减小,外电路总电阻减小,干路电流增大,则内电压及R1两端的电压增大,则路端电压减小,即知R3两端电压减小,电流减小,则流过的电流变大,故A错误;B.根据闭合电路欧姆定律得U2=E-Ir,则由欧姆定律知由于r与R1大小关系未知,所以无法判断ΔU1和ΔU2的大小关系,可能大于,故B正确;C.电源的效率外电阻减小,则电源效率减小,C错误;D.当外电阻越靠近电源内阻时电源的输出功率越大,与外电阻和内阻的大小关系不确定,不能比较电源输出功率的变化情况,故D错误。故选B。
6.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)如图所示的电路中,电源的电动势和内阻不变,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表读数变小
B. 电压表读数变大
C. 小灯泡L变暗
D. 电容器C所带的电荷量减小
【答案】D
【详解】AC.当滑片右移时,滑动变阻器接入电阻减小,则总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流增大,故电流表读数变大,小灯泡变亮,故AC错误;B.由于总电流增大,根据可知电压表读数减小,故B错误;D.滑动变阻器并联的电压表读数减小,则电容器的两端电压变小,根据 ,电容器所带电荷量减小,故D正确。故选D。
7.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关k,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,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和U3表示,电流表、电压表V2示数变化量的绝对值分别为ΔI、ΔU2,下列说法正确的是
A. I减小
B. U1、U2均减小
C. 变小,变大
D.
【答案】AD
【详解】AB.P下滑,R2增加则总电阻增加,则I变小,内电压变小,路端电压变大,则U3变大,根据欧姆定律可知,定值电阻R1两端的电压U1变小,滑动变阻器R2两端的电压U2变大,故A正确,B错误;C.根据闭合电路欧姆定律可知解得恒定不变,故C错误;D.根据伏安特性曲线可知恒定不变,根据闭合电路欧姆定律得则故D正确.
8.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)(多选)如图所示,电表均为理想电表,两灯泡的电阻均为2r,电源内阻为r,闭合开关S,此时两灯泡正常发光。现将滑动变阻器的滑片向下滑动,下列说法正确的是( )
A. 灯泡变亮
B. 灯泡变暗
C. 的示数减小
D. 的示数减小
【答案】BC
【详解】A.图中电路图的等效电路图为 将滑片向下滑动,电路中的总电阻增大,根据可知电路总电流减小,通过两串联灯泡的电流始终一样且减小,两灯泡变暗,A错误,B正确;CD.由题图可知,灯泡、灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡的电压,电压表测电路的外电压。将滑动变阻器的滑片向下滑动,接入电路的电阻增大,则电流表的示数减小,根据 可知灯泡的电压减小,所以电压表的示数减小。电流表的示数减小,导致电源内阻分压减小,所以外电压增大,即电压表的示数增大,则C正确,D错误。故选BC。
9.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻的阻值等于r,定值电阻的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表A示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A. 理想电压表示数增大,理想电压表示数增大,理想电流表A示数减小
B. 带电液滴将向下运动,定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
C.
D. 电源的输出功率增大
【答案】C
【详解】A.滑动变阻器滑片向上滑动,接入电阻增大,电路总电阻增大,干路电流减小,即电流表示数减小,定值电阻两端电压减小,即电压表示数减小,根据干路电流减小,则路端电压增大,即电压表示数增大,故A错误;B.根据干路电流减小,则电压表示数增大,电容器两端电压增大,电容器内电场强度增大,液滴所受电场力增大,则带电液滴将向上运动,根据可知,电容器极板所带电荷量增大,电容器上极板带正电,电容器处于充电状态,定值电阻中有从b流向a的瞬间电流,故B错误;C.结合上述,根据欧姆定律与闭合电路欧姆定律有,,解得,,由于定值电阻的阻值等于r,则有故C正确;D.电源的输出功率其中根据对勾函数的规律,滑动变阻器滑片向上滑动,接入电阻增大,电路外电阻增大,电源的输出功率减小,故D错误。故选C。
10.(2025-2026高二上·广西·期中)(多选)如图所示,电路中定值电阻的阻值大于电源内阻的阻值,开关S闭合,平行板电容器中带电小液滴仅在重力和电场力作用下处于静止状态,所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片向下滑动,当电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、时,电流表示数变化量的绝对值为,滑片向下滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变大
B. 小液滴将向下运动,电流表中有从流向的电流
C. 电源的效率变大
D.
【答案】ABD
【详解】A.将电流表看作导线,将电压表看作断路,发现滑动变阻器与定值电阻和电源串联,将滑动变阻器滑片向下滑动,则滑动变阻器接入电路阻值减小,电流表测量电路中的总电流,所以电流表示数变大,电压表测定值电阻R的电压,所以电压表示数变大,故A正确;B.将电流表看作导线,将电压表看作断路,发现滑动变阻器与定值电阻和电源串联,将滑动变阻器滑片向下滑动,则滑动变阻器接入电路阻值减小,根据串联分压原理,滑动变阻器两端电压减小,则电容器两端电压减小,则电容器放电,则理想电流表,中有从a流向b的瞬间电流,在滑动变阻器移动之前现在电压减小,则所以小液滴将向下运动,故B正确;C.设滑动变阻器阻值为,电源的效率滑动变阻器滑片向下滑动减小,电源的效率变小,故C错误;D.根据闭合电路欧姆定律得,,由此可得,,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,故,故D正确。故选ABD。
考点5 含电动机的电路分析
1.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)(多选)研究微型电动机的性能可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。不考虑温度对电阻的影响,则当这台电动机正常运转时( )
A. 电动机的内阻为1Ω
B. 电动机的输出功率为26.0W
C. 电动机的输出功率为30.0W
D. 电动机的内阻为2.0Ω
【答案】AB
【详解】AD.电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V,则电动机的电阻为故A正确,D错误。BC.电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V,电动机的总功率为电动机内阻消耗的热功率为电动机的输出功率为故B正确,C错误。故选AB。
2.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电压表、电流表均视为理想电表,电源的电动势,内阻,提升重物的直流电动机电阻,定值电阻,电压表的读数为,则( )
A. 电流表的示数为
B. 电动机的输入电功率为
C. 电动机的机械功率为
D. 电动机工作所产生的热量为
【答案】AD
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得解得电路电流为,故A正确;B.电动机的输入电功率为,故B错误;C.电动机的机械功率为,故C错误;D.电动机工作1h所产生的热量为,故D正确。故选AD。
3.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)(多选)直流电动机提升重物的装置图如图所示,重物的质量为20kg,电源的电动势为36V,内阻为0.6Ω,当电动机以0.8m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A。不计摩擦阻力与空气阻力,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 电动机的输入功率为165W
B. 电源的工作效率为97.0%
C. 电动机的工作效率为91.7%
D. 电动机线圈的电阻为0.2Ω
【答案】AD
【详解】A.电动机两端的电压为电动机的输入功率为,故A正确;B.电源的工作效率为,故B错误;C.电动机的输出功率为电动机的工作效率为,故C错误;D.电动机的热功率为根据解得,故D正确。故选AD。
4.(2025-2026高二上·广西治区钦州·期中)如图所示电路,电源电动势为,内阻为,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,线圈电阻,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电动机消耗的电功率;
(3)电动机正常工作时输出的机械功率。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 电动机恰好正常工作,根据闭合电路欧姆定律可得可得流过电源的电流
(2) 由欧姆定律可知流过电阻的电流流过电动机电流则电动机消耗的电功率
(3) 电动机内电阻发热功率则电动机正常工作时输出的机械功率
5.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)如图所示,电源的电动势、内阻,定值电阻、,M为直流电动机,其线圈电阻,电动机正常工作时,理想电压表的示数为,求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输出功率。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 设通过电源的电流为,通过的电流为,根据闭合电路欧姆定律有,,解得
(2) 设电动机的输入功率为,电动机线圈的发热功率为,则有,,解得
6.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,定值电阻R=3Ω,当重物质量很大时,闭合开关S,电动机未能将重物提升,此时电动机不转动,理想电压表的示数U=8V;当重物质量m=1kg时,闭合开关S,电动机最后以稳定速度匀速提升重物,此时理想电压表的示数U2=9V。(不计摩擦,且转轴与绳间不打滑,g取10m/s2)求:
(1)电动机的内阻RM;
(2)重物匀速上升时电动机消耗的功率;
(3)重物匀速上升的速度大小v。
【答案】(1)1Ω (2)6W (3)0.5m/s
【讲解】(1) 根据闭合电路欧姆定律,可知 解得此时电动机不转动,可看成纯电阻电路,根据欧姆定律解得
(2) 根据闭合电路欧姆定律,可知 解得电动机消耗的功率解得
(3) 对电动机根据功率关系解得
7.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)如图所示,电源电动势,小灯泡L标有“2V,0.4W”,开关S接1,当变阻器调到时,小灯泡L正常发光。现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,已知电动机M的内阻,求:
(1)电源内阻;
(2)电动机正常工作的电压。
(3)电动机正常工作时的输出功率。
【答案】(1)1Ω (2)1.8V (3)0.28W
【讲解】(1) 小灯泡的额定电流为其阻值为当开关S接1时,根据闭合电路的欧姆定律有代入数据解得
(2) 当开关S接2时,灯泡正常发光,电路电流仍为0.2A,电源内电压为则电动机两端的电压为解得
(3) 电动机的总功率为电动机的热功率为则电动机正常工作的输出功率
8.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)共享电动自行车是目前常见的代步工具,图甲为某品牌的共享电动自行车。广东某中学兴趣小组的同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣,现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V,车灯的电阻R=24Ω,电动机的内阻RM=0.8Ω,电流表的内阻忽略不计。
(1)当只有S1接通时,电流表的示数I1=1.6A,求电源的内阻r及此时电源的输出电压U1;
(2)当S1、S1都接通时,电流表的示数I=4A,此时电动机正常工作,求电动机正常工作时的输出功率P出;
(3)已知人与车的总质量为68kg,共享电动自行车在平直路面上行驶时受到的阻力恒为17N,它保持额定功率从静止开始启动至加速到最大速度所前进的距离为10m,求电动自行车加速运动的时间t。
【答案】(1)1.0Ω,38.4V (2)85W (3)12s
【讲解】(1) 当只有S1接通时,由闭合电路欧姆定律得代入数据解得由部分电路欧姆定律得,此时车灯两端的电压(2) 根据题意,由闭合电路欧姆定律得代入数据解得此时通过车灯的电流因此通过电动机的电流电动机的输入功率电动机的热功率电动机的输出功率(3) 设电动自行车加速的时间为t,对电动自行车的加速过程应用动能定理有解得
9.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)如图所示,电动机M的铭牌标有“3V,3W”字样,电动机线圈的直流电阻,定值电阻R1=7Ω,滑动变阻器的最大阻值R=20Ω。将单刀双掷开关S2拨到a位置,闭合开关S1,调节滑动变阻器的阻值,当理想电压表的示数增大到时,电动机恰好正常工作;保持滑动变阻器阻值不变,将开关S2拨到b位置,电压表的示数为。不计导线电阻,求:
(1)电动机正常工作时输出的机械功率;
(2)电源的电动势E和内电阻r;
(3)若开关S2拨到b位置,调节滑片位置,当滑动变阻器R消耗的功率最大时,求电路中的电流。
【答案】(1) (2), (3)0.375A
【讲解】(1) 当开关S2拨到a位置时,则有解得则电动机正常工作时输出的机械功率代入数据解得
(2) 当开关S2拨到a位置,则有解得根据闭合电路欧姆定律有当开关S2拨到b位置,则有根据解得根据闭合电路欧姆定律有联立解得,
(3) 当开关S2拨到b位置时,可将除滑动变阻器外的电路视为等效电源,该等效电源的等效内电阻即当时,滑动变阻器消耗的功率最大,此时电路中的电流代入数据解得
10.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
热风温度
50~75°C
额定功率
热风时:990W
冷风时:110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的线圈电阻是,电吹风吹冷风线圈产生的热量是多少?
【答案】(1)0.5A (2) (3)120J
【讲解】(1) 电吹风吹冷风时,通过电动机的电流
(2) 电热阻丝的电功率,解得电热丝的阻值为
(3) 根据焦耳定律可得电吹风吹冷风线圈产生的热量
试卷第1页,共3页
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专题04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】D
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】B
》
考点2电容器的充放电现象
1.【答案】BC
2.【答案】(1)让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零
小
(3)173
(4)5.00×103
3.【答案】(1)从右到左
(2)1.1×103
(3)
4.【答案】(1)①向下
②有
(2)1.7×102C
1/3
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(2)①左
②减
不变
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5.【答案】(1)从N到M
(2)①<
②=
》
考点3闭合电路欧姆定律及应用
1.【答案】BCD
2.【答案】D
3.【答案】CD
4.【答案】D
5.【答案】BD
6.【答案】AD
7.【答案】BD
8.【答案】AC
9.【答案】c
10.【答案】(1)570W
(2)44.8W
2》
考点4动态电路分析
1.【答案】A
2.【答案】AB
3.【答案】D
4.【答案】B
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5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】AD
8.【答案】BC
9.【答案】C
10.【答案】ABD
考点5含电动机的电路分析
1.【答案】AB
2.【答案】AD
3.【答案】AD
4.【答案】(1)I=2A
,(2)P=9W
(3)P=8.5W
5.【答案】(1)IM=1A
(2)P=20W
6.【答案】(1)12
(2)6W
(3)0.5m/s
7.【答案】(1)12
(2)1.8V
(3)0.28W
8.【答案】(1)1.02,38.4V
(2)85W
(3)12s
9.【答案】(1)PM出=2.5W
(2)E=6V,r=12
(3)0.375A
10.【答案】(1)0.5A
(2)552
(3)120J
3/3
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·广西南宁·期中)关于电流,下列说法中正确的是( )
A. 因为电流有方向,所以电流是矢量
B. 某手机的说明书标明电池容量为4000mA·h,其中mA·h为能量单位
C. 由可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D. 串联电路中的电流处处相等
2.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)金属铜单位体积内自由电子数量是个,横截面积的铜导线在电流1.0A时的自由电子定向移动速率是(自由电子带电量)( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)一长方体金属导体如图所示,其长、宽、高分别为a、b、c,它们之间满足,在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4,在1、2两端和在3、4两端分别加上相同的恒定电压时,导体内电流之比为( )
A. 1∶4
B. 1∶2
C. 2∶1
D. 4∶1
4.(2025-2026高二上·广西治区钦州·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. 流过的电流之比为
B. A、B的电阻之比为2:1
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:2
D. 单位时间通过A、B的电量之比为1:1
5.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)有两根均匀铜导线A,B 拼接在一起,它们的长度之比LA:LB=2:1,半径之比rA:rB=2:1,将它们按如图所示的方式接入电路,则 A、B 两部分的电阻之比为( )
A. 1:2
B. 2:1
C. 1:4
D. 4:1
6.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)人体接触高压线极其危险,如图所示小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压线上却平安无事。小明为搞清楚其中的原因,查阅相关数据知:导线横截面积为150 mm2,导线上通过的电流为350 A,鸟两爪间的距离为5 cm,铝的电阻率为3 × 10−8 Ω⋅m。结合数据分析正确的是( )
A. 小鸟的双脚绝缘,没有电流通过小鸟,所以小鸟不会触电
B. 小鸟两脚间的输电线电阻约为1.0 × 10−4 Ω
C. 小鸟两脚间电压约为3.5 × 10−3 V
D. 小鸟两脚间电压约为3.5 × 10−4 V
7.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)如图所示,用某种金属材料制成长为、宽为、厚为的长方体,且。电流沿方向的电阻为,电流沿方向的电阻为,电流沿方向的电阻为,则( )
A.
B.
C.
D.
8.(2025-2026高二上·广西·期中)将一根长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的电阻丝截成等长的三段,再把三段并联起来,则并联后的总电阻为( )
A.
B.
C.
D.
9.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)如图所示,甲、乙两种圆柱形金属丝材料相同,粗细均匀,长度之比为,现将其串联接入电路中,闭合开关,测得甲、乙两端的电压之比为。下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两金属丝的半径之比为
B. 甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为
C. 甲、乙两金属丝的电阻之比为
D. 甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为
10.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A.
B.
C.
D.
考点2 电容器的充放电现象
1.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)(多选)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. 闭合后,调节使得上下两极板电势相等时
C. 若,则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等
D. 若,则在整个过程中流过电流表的电荷量为
2.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)如图甲是研究电容器电容大小的电路图。电压传感器(内阻可看作无穷大)可以实时显示A、B间电压大小,电流传感器(内阻可看作零)可实时显示出电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作:
①将S拨至2,接通足够长的时间直至A、B间电压等于零。
②将S拨至1,观察并保存计算机屏幕上的、图,得到图乙和图丙。
(1)操作①的目的是 。
(2)进行操作②时,通过R的电流方向是向 (选填“左”或“右”),电流随时间 (选填“增大”或“减小”)。
(3)已知图乙图像围出的面积约为26格,则该电容器的电容约为 μF(结果保留三位有效数字)。
(4)若电源的内阻不计,图丙图像围出的面积约为154格,则 (结果保留三位有效数字)。
3.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)某物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中为电源,为单刀双掷开关,为定值电阻,为电容器,为理想电流表,为理想电压表。
(1)开关掷向1对电容器充电,此过程通过电流表的电流方向为 (填“从左到右”或“从右到左”)。
(2)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为,乙图中图像与坐标轴围成的面积约41小格,该电容器的实测电容值为 F(结果保留2位有效数字)。
(3)若不改变电路其他参数,只减小电阻,放电时曲线与坐标轴所围成的面积将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)某同学用如图甲所示装置“研究平行平板电容器的充放电过程”。
(1)将开关S合向1,对电容器进行充电,充电过程中,电阻R中的电流方向 (填“向上”或“向下”),充电完毕,将一块有机玻璃插入平行板电容器两板间,插入过程中,电阻R中 (填“有”或“无”)电流通过。
(2)取出有机玻璃,待电路稳定,将开关S合向2,计算机测得放电电流随时间变化的规律如图乙所示,按“四舍五入”(大于等于半格算一格,小于半格舍去)数格法,则充电后电容器的带电荷量为 C。
5.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)某同学利用电池、电容器、电阻箱、定值电阻、电流表、秒表、单刀双掷开关和若干导线,按图甲所示连接电路,研究电容器的充电、放电规律。
(1)实验中该同学先将电阻箱的阻值调为,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间变化的情况如图乙中的实线所示。电容器充电完成后,再将单刀双掷开关S与“2”端相接,在接通瞬间,电阻中的电流方向为 (填“从M到N”或“从N到M”)。
(2)将电阻箱的阻值调为,再次将开关S与“1”端相接,记录电流随时间变化的情况如图乙中的虚线所示,由此可知 ,图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积分别为,则 。(均填“>”“<”或“=”)
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)(多选)如图所示的图像中,直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系,直线b、c分别表示电阻、的电压U与电流I的关系。只将与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为,电源的效率为;只将与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为,电源的效率为。下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)某电源的电动势和内阻不变,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,则该电源的内阻为( )
A. 0.1
B. 0.2
C. 0.3
D. 0.4
3.(2025-2026高二上·广西柳州-11月·期中)(多选)在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源与电阻组成闭合电路。由图像判断正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电阻的阻值为
C. 电源的电动势为
D. 若只有该电源和该电阻组成闭合电路,回路电流为
4.(2025-2026高二上·广西·期中)将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱的电功率与电阻箱阻值的对应关系图线如图乙所示,时对应曲线最高点,则下列说法中不正确的是( )
A. 该电源电动势为12V
B. 该电源内阻为
C. 的功率最大时,电源的效率是75%
D. 电路中的最大功率为4.5W
5.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)(多选)图甲分别为电源A和B的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法正确的是( )
A. 电源A和B的内阻分别为5Ω和14Ω
B. 电源A的电动势大于B的电动势
C. 把小灯泡直接与电源A串联组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.6W
D. 把小灯泡直接与电源A串联组成闭合回路,电源消耗的总功率约为0.9W
6.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)(多选)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图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( )
A. R的阻值为1.5Ω
B. 电源电动势为3.0V,内阻为0.5Ω
C. 电源的输出功率为3.0 W
D. 电源内部消耗功率为1.5 W
7.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)(多选)某电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图。用此电源和电阻、组成电路,、可以同时接入电路,也可以单独接入电路。下列说法正确的是( )
A. 此电源内阻为2Ω
B. 此电源电动势为3V
C. 将、串联后接到电源两端,电源的效率为80%
D. 将单独接到此电源两端时,此电源的输出功率最大
8.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)(多选)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,R3为滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片P从最上端滑至最下端时,测得电源的路端电压随干路电流变化的图线如图乙所示,其中A(1.0A,10.0V)、B(0.5A,12.5V)两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的,图像中点对应电路中路端电压的最大值,下列说法正确的是( )
A. 电源的最大热功率为5W
B. 定值电阻R2的最小热功率为2W
C. 定值电阻R2的最大热功率为10W
D. 定值电阻R1与滑动变阻器R3的热功率之和的最大值为4W
9.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)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a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流I变化的关系图线(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某定值电阻R的U-I图线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 硅光电池的内阻为10Ω
B. 硅光电池的总功率为0.36 W
C. 硅光电池的内阻发热的功率为0.32W
D. 若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
10.(2025-2026高二上·广西钦州第四中学·期中)小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为,内阻为。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为;电动机启动的瞬间,电流表示数达到。问:
(1)电动机启动的瞬间,电源的输出功率多大?
(2)电动机启动时,车灯的功率减少了多少?
考点4 动态电路分析
1.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)某学校创建绿色校园,图甲为新装的一批节能灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变,图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),现增加光照强度,则下列判断正确的是( )
A. 两端电压增大
B. 干路电流减小
C. B灯变亮,A灯变暗
D. A灯变亮,B灯变暗
2.(2025-2026高二上·广西治区钦州·期中)(多选)钦州市为了创建全国文明城市,新装一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度,如图乙为其内部电路简化示意图,电源电动势为,内阻为,、为定值电阻,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正确的是( )
A. 电路的总电阻变大
B. 电压表的示数变小
C. 电源内阻消耗的功率变大
D. 小灯泡变暗
3.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)如图所示,电路中电表均可视为理想电表,闭合开关S后将滑动变阻器滑片向右滑动,下列结论正确的是( )
A. 电流表A的示数增大
B. 电阻R消耗的电功率增大
C. 电源的输出功率一定增大
D. 电压表V1示数减小,电压表V2示数增大
4.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)在如图所示的电路中,电源的电动势为、内阻为,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. 电压表的示数不变
D. 电压表的示数变大
5.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)如图甲所示,电源电动势为,内阻为,两个电压表均视为理想电表,电阻为压敏电阻(阻值随所受压力的增大而减小,用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长),在其受压面上固定一物块。如图乙所示,一半圆柱的工件固定在实验桌面上,为半圆水平直径的端点,为半圆的最高点。闭合电键,将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上,用方向始终沿圆弧的切线方向的力推物块,使物块和压敏电阻由点缓慢移动到点,在此过程中,电压表的示数改变量大小为,电压表的示数改变量大小为分别是电压表示数。下列说法正确的是( )
A. 流过的电流变小
B. 可能大于
C. 电源的效率逐渐变大
D. 电源的输出功率逐渐减小
6.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)如图所示的电路中,电源的电动势和内阻不变,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表读数变小
B. 电压表读数变大
C. 小灯泡L变暗
D. 电容器C所带的电荷量减小
7.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关k,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,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和U3表示,电流表、电压表V2示数变化量的绝对值分别为ΔI、ΔU2,下列说法正确的是
A. I减小
B. U1、U2均减小
C. 变小,变大
D.
8.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)(多选)如图所示,电表均为理想电表,两灯泡的电阻均为2r,电源内阻为r,闭合开关S,此时两灯泡正常发光。现将滑动变阻器的滑片向下滑动,下列说法正确的是( )
A. 灯泡变亮
B. 灯泡变暗
C. 的示数减小
D. 的示数减小
9.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻的阻值等于r,定值电阻的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表A示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A. 理想电压表示数增大,理想电压表示数增大,理想电流表A示数减小
B. 带电液滴将向下运动,定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
C.
D. 电源的输出功率增大
10.(2025-2026高二上·广西·期中)(多选)如图所示,电路中定值电阻的阻值大于电源内阻的阻值,开关S闭合,平行板电容器中带电小液滴仅在重力和电场力作用下处于静止状态,所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片向下滑动,当电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、时,电流表示数变化量的绝对值为,滑片向下滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变大
B. 小液滴将向下运动,电流表中有从流向的电流
C. 电源的效率变大
D.
考点5 含电动机的电路分析
1.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)(多选)研究微型电动机的性能可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。不考虑温度对电阻的影响,则当这台电动机正常运转时( )
A. 电动机的内阻为1Ω
B. 电动机的输出功率为26.0W
C. 电动机的输出功率为30.0W
D. 电动机的内阻为2.0Ω
2.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电压表、电流表均视为理想电表,电源的电动势,内阻,提升重物的直流电动机电阻,定值电阻,电压表的读数为,则( )
A. 电流表的示数为
B. 电动机的输入电功率为
C. 电动机的机械功率为
D. 电动机工作所产生的热量为
3.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)(多选)直流电动机提升重物的装置图如图所示,重物的质量为20kg,电源的电动势为36V,内阻为0.6Ω,当电动机以0.8m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A。不计摩擦阻力与空气阻力,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 电动机的输入功率为165W
B. 电源的工作效率为97.0%
C. 电动机的工作效率为91.7%
D. 电动机线圈的电阻为0.2Ω
4.(2025-2026高二上·广西治区钦州·期中)如图所示电路,电源电动势为,内阻为,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,线圈电阻,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电动机消耗的电功率;
(3)电动机正常工作时输出的机械功率。
5.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)如图所示,电源的电动势、内阻,定值电阻、,M为直流电动机,其线圈电阻,电动机正常工作时,理想电压表的示数为,求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输出功率。
6.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,定值电阻R=3Ω,当重物质量很大时,闭合开关S,电动机未能将重物提升,此时电动机不转动,理想电压表的示数U=8V;当重物质量m=1kg时,闭合开关S,电动机最后以稳定速度匀速提升重物,此时理想电压表的示数U2=9V。(不计摩擦,且转轴与绳间不打滑,g取10m/s2)求:
(1)电动机的内阻RM;
(2)重物匀速上升时电动机消耗的功率;
(3)重物匀速上升的速度大小v。
7.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)如图所示,电源电动势,小灯泡L标有“2V,0.4W”,开关S接1,当变阻器调到时,小灯泡L正常发光。现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,已知电动机M的内阻,求:
(1)电源内阻;
(2)电动机正常工作的电压。
(3)电动机正常工作时的输出功率。
8.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)共享电动自行车是目前常见的代步工具,图甲为某品牌的共享电动自行车。广东某中学兴趣小组的同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣,现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V,车灯的电阻R=24Ω,电动机的内阻RM=0.8Ω,电流表的内阻忽略不计。
(1)当只有S1接通时,电流表的示数I1=1.6A,求电源的内阻r及此时电源的输出电压U1;
(2)当S1、S1都接通时,电流表的示数I=4A,此时电动机正常工作,求电动机正常工作时的输出功率P出;
(3)已知人与车的总质量为68kg,共享电动自行车在平直路面上行驶时受到的阻力恒为17N,它保持额定功率从静止开始启动至加速到最大速度所前进的距离为10m,求电动自行车加速运动的时间t。
9.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)如图所示,电动机M的铭牌标有“3V,3W”字样,电动机线圈的直流电阻,定值电阻R1=7Ω,滑动变阻器的最大阻值R=20Ω。将单刀双掷开关S2拨到a位置,闭合开关S1,调节滑动变阻器的阻值,当理想电压表的示数增大到时,电动机恰好正常工作;保持滑动变阻器阻值不变,将开关S2拨到b位置,电压表的示数为。不计导线电阻,求:
(1)电动机正常工作时输出的机械功率;
(2)电源的电动势E和内电阻r;
(3)若开关S2拨到b位置,调节滑片位置,当滑动变阻器R消耗的功率最大时,求电路中的电流。
10.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
热风温度
50~75°C
额定功率
热风时:990W
冷风时:110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的线圈电阻是,电吹风吹冷风线圈产生的热量是多少?
试卷第1页,共3页
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