专题04 恒定电流(期中真题汇编,全国专用)高二物理上学期

2026-09-30
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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·北京第十四中学·期中)下列物理量中,属于矢量的是(  ) A. 电场强度 B. 电势 C. 电荷量 D. 电流 【答案】A 【详解】A.电场强度既有大小又有方向且运算满足平行四边形定则,是矢量,故A正确;BC.电势和电荷量均没有方向,是标量,故BC错误;D.电流的运算不符合平行四边形定则,是标量,故D错误。故选A 2.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)如图所示,一根均匀的金属导体棒在电场的作用下,其内部的自由电子沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为,单位长度上可以自由移动的电子个数为,已知一个电子的电荷量为,则通过导体棒电流的大小(  ) A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】在时间t内,流过导线横截面的电荷量因此导线中电流故选A。 3.(2025-2026高二上·河北衡水枣强中学-12月·期中)家用电热水器发生漏电时,电流会经过水管中的水传到人体从而发生触电事故。如图所示,安装在进出水口处的“防电墙”可以在一定程度上保护人体的安全,其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道,它实则是将水道变得更细更长。关于“防电墙”的功效,以下说法正确的是(  ) A. 它能完全隔断电流 B. 它能减小水流速度 C. 它能增大水的电阻率 D. 它能增大水的电阻 【答案】D 【详解】A.漏电时“防电墙”没有完全隔断电流,故A错误;B.“防电墙”将水管的水道变得更细更长,水流速增大,故B错误;C.“防电墙”不能改变水的电阻率,故C错误;D.根据电阻定律可知,“防电墙”实际上是将水管的水道变得更细更长,水的电阻率不变,S减小、L增大,管道中水的电阻增大,漏电电流减小,从而保护人体安全。故选D 。 4.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B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 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为 D. 流过A、B的电流之比为 【答案】B 【详解】A.根据电阻定律有可知,两导体的电阻之比为1:4,故A错误;D.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D错误;B.根据可知,单位时间通过A、B的电量之比为1∶1,故B正确;C.由电流的微观表达式有其中解得通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4,故C错误。故选B。 5.(2025-2026高二上·黑龙江大庆实验中学-11月·期中)如图所示,a,b为同种材料的电阻,已知a的长度为,截面积,b的长度,横截面积,则在两支路a和b中,电荷移动的速率之比为(  ) A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】根据电阻定律可得,两支路并联有结合电流的微观表达式对于同种材料n、q相同;联立可得即故选A。 6.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)李军在检修一只1000瓦的电炉时,发现电炉丝断了一小截,他用一段较细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长,这样再接入原电路中使用时,其实际发热功率将(  ) A. 大于1000瓦 B. 等于1000瓦 C. 小于1000瓦 D. 无法判断 【答案】C 【详解】根据可知S减小,R增大,又由可知其实际发热功率将减小。故选C。 7.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为、电阻率为、横截面积为的细金属直导线,单位体积内有个自由电子,电子电荷量为、质量为。经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用,该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比,比例系数为。下列说法正确的是(  ) A. 比例系数 B. 比例系数的单位为 C. 当该导线通有恒定的电流时,导线中自由电子定向移动的速率 D. 当该导线通有恒定的电流时,导线中自由电子受到平均阻力大小为 【答案】A 【详解】C.一小间内,流过导线横截面的电子个数为电荷量为根据电流的定义有解得故C错误;AD.长度为l的一段导体,则电子做定向移动时满足电场力与阻力相等,则,解得,故A正确,D错误;B.根据可知比例系数的单位为故B错误;故选A。 8.(2025-2026高二上·北京第一〇一中学·期中)(多选)两粗细相同的同种金属电阻丝、的电流I和电压U的关系图象如图所示,可知 A. 两电阻的大小之比为::1 B. 两电阻的大小之比为::3 C. 两电阻丝长度之比为::3 D. 两电阻丝长度之比为::1 【答案】BC 【详解】AB:由图可知,当电压为1V时,的电流为3A,而的电流为1A;由可知,:::3.故A项错误,B项正确.CD:由电阻定律可知,,电阻与导线长度成正比,与横截面积成反比;因粗细相同,则两同种金属电阻丝长度之比:::3.故C项正确,D项错误. 9.(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。 10.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)“电场”和“电路”看似毫不相关,实则紧密联系。电路中的宏观现象和规律可从微观角度用电场知识给出合理解释。 (1)如图(a)、(b)、(c)所示为外电路中的某段金属导体内建立恒定电场的过程示意图。(a)中表示电路闭合瞬间由电源正负极电荷所激发电场的场强,将分解为沿导线方向和垂直于导线方向的分量、;(c)表示最终在导线中形成了沿导线方向的恒定电场。自由电荷在此恒定电场的作用下定向移动形成电流。请解释(b)中抵消的附加场强的成因。 (2)恒定电场的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势差及其与场强的关系,例如在恒定电场中仍适用。欧姆定律的宏观形式为。小物同学通过翻阅大学教材,发现欧姆定律还有微观形式,即,j称为“电流密度”,其大小为单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电荷量,E为恒定电场的场强,为导体电阻率。请利用已有知识从欧姆定律宏观形式出发推导其微观形式。 (3)小理同学对导线中的恒定电场产生了疑问:“导线中恒定电场的电场线沿导线方向,因此沿导线方向电势降落,为何在分析电路问题时不考虑导线两端的电势差呢?”小物同学首先根据给出了宏观解释:“因导线电阻相比用电器电阻小得多,因此不考虑导线上的电势降落”。他又建立了如图所示的模型尝试从微观角度给出解释。两段横截面积和长度均相同的导体A、B串联,其电阻率分别为、(),通过导体的电流恒为I。请你结合小物同学的模型和,从导体中“场的视角”解答小理同学的疑问。 【答案】(1)附加电场是由导线侧面堆积的电荷产生的     (2)根据电流的定义式有 由于电流密度大小为单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电荷量,令导体横截面积为S,则有 根据欧姆定律宏观表达式有 令导体长度为L,则有 根据电阻决定式有 解得     (3)电阻率很小的导体中的电场强度很小,可知导线中的电场强度近似为0,可以忽略,即分析电路问题时不考虑导线两端的电势差      【讲解】(1) 电路闭合瞬间由电源正负极电荷所激发电场的场强可以分解为沿导线方向和垂直于导线方向的分量、,导线中的电子在的作用下向导线下方侧面堆积,使得导线下方侧面带负电,导线上方侧面带正电,导线两侧面之间堆积的电荷产生垂直于导线侧面向下的附加电场,该电场与的矢量和为0,即附加电场是由导线侧面堆积的电荷产生的。 (2) 略; (3) 导体A、B串联,通过的电流相等,由于导体的横截面积和长度均相同,则通过两导体的电流密度也相等,则有,则有根据题意有则有即电阻率很小的导体中的电场强度很小,可知,导线中的电场强度近似为0,可以忽略,即分析电路问题时不考虑导线两端的电势差。 考点2 电容器的充放电现象 1.(2025-2026高二上·四川成都双流中学·期中)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是(       ) A. 充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中,电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中,电压表的示数均匀减小至零 【答案】B 【详解】A.电容器充电过程中,随着电容器C两极板电荷量的积累,电路中的电流逐渐减小,电容器充电结束后,电流表示数为零,故A错误;B.电容器充电过程中,随着电容器C两极板电荷量的积累,电压表测量电容器两端的电压,电容器两端的电压迅速增大,电容器充电结束后,最后趋于稳定,故B正确;CD.电容器放电过程中,两极板间的电荷量越来越少,电压越来越小,电荷所受电场力越来小,则其移动的速度越来越小,故电流越来越小,所以电压表、电流表的示数都是不均匀减小至零,故CD错误。故选B。 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·北京第一〇一中学·期中)图1是观察电容器放电的电路。先将开关与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关掷向2端,电容器通过电阻(阻值未知)放电,传感器将电流信息传入计算机,在屏幕上显示出电流随时间变化的曲线如图2所示。则下列判断正确的是(  ) A. 随着放电过程的进行,该电容器的电容逐渐减小 B. 根据I-t曲线可估算出该电容器的电容大小 C. 根据I-t曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量 D. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大 【答案】C 【详解】A.电容器的电容由电容器本身的特性决定,与板间的电荷量无关,因此在放电过程中,该电容器的电容不变。故A错误。BC.I-t图线与时间轴围成的面积表示电荷量,可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量,但由于电容器电压的变化量无法估算,由知,不能估算出该电容器的电容大小。故B错误。C正确。D.电容器充电过程,电流应该随时间的增加而减小,充电完毕时电流减为零。故D错误。故选C。 4.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)(多选)电容器在生产生活中有广泛的应用。用如图甲所示的电路给电容器充电,其中C表示电容器的电容,R表示电阻的阻值,E表示电源的电动势(电源内阻不计)。改变电路元件参数,对同一电容器进行三次充电,三次充电中电容器电荷量q随时间t变化的图像分别如图乙中①②③所示。第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图丙所示,则(  ) A. 第一次充电时所用电阻阻值小于第二次充电时所用电阻阻值 B. 第二次充电时所用电源电动势等于第三次充电时所用电源电动势 C. 第二次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图线斜率比丙图中图线斜率大 D. 第二次充电时t1时刻的电流大于t2时刻的电流 【答案】AD 【详解】A.根据可知,第一次与第二次充电稳定后,电量q相同,则电容器电压U相同,充电的电源相同,由图线① 、② 可知,第一次充电时间比第二次充电时间小,说明第一次充电电流大,所用电阻阻值小,所以第一次充电时所用电阻阻值小于第二次充电时所用电阻阻值,故A正确;B.由② 、③ 图线可知,两次充电稳定后的电量q不同,则电容器电压U不同,表明电源电动势不同,根据可知,充电后,电容器电压U第二次大于第三次,所以第二次充电时所用电源电动势大于第三次充电时所用电源电动势,故B错误;C.根据可知,u-q图线斜率表示电容器的电容的倒数,因对同一电容器进行三次充电,所以第二次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图线斜率与丙图中图线斜率相等,故C错误;D.由q-t图线的斜率表示电流大小可知,第二次充电时,t1时刻图线的斜率大于t2时刻图线的斜率,所以第二次充电时t1时刻的电流大于t2时刻的电流,故D正确。故选AD。 5.(2025-2026高二上·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为(     )     A. CE B.  C.  D.  【答案】C 【详解】电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板的电势为电容器下极板的电势为则电容两端的电压则电容器上的电荷量为故选C。 6.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,,开关S闭合。 (1)若将A、B短接,则流过的电流是多少? (2)若在A、B间连一个电容为的电容器,待电路稳定后,电容器的电荷量为多少? 【答案】(1)     (2)      【讲解】(1) 若将A、B短接,则电路中的总电阻为根据欧姆定律可得根据并联电路的特点可知联立解得 (2) 若在A、B间连一个电容为的电容器,待电路稳定后,电容器两端的电压为则联立解得 7.(2025-2026高二上·山东省名校联盟-11月·期中)如图所示,电源电动势、不计内阻,电阻,电容器的电容,、表示电容器的两个极板。 (1)开关断开状态下,判断极板、的电势高低并求电容器两板间的电压; (2)开关闭合至电路稳定后,求干路电流和电容器所带的电荷量。 【答案】(1)极板a电势高于极板b电势,     (2),      【讲解】(1) 开关断开状态下,极板b与电源的负极连接,极板a与电源的正极连接,因此极板a电势高于极板b电势;此时电容器与并联,故电容器两板间的电压等于两端电压,则 (2) 开关闭合至电路稳定后,电容器与并联,干路电流电容器两板间的电压等于两端电压,则故电容器所带的电荷量 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 考点3 闭合电路欧姆定律及应用 1.(2025-2026高二上·山东省名校联盟-11月·期中)下列与电源电动势和欧姆定律相关的说法中,错误的是(  ) A. 电动势在数值上等于电源两极间开路时的电压 B. 电动势定义式中的是指电源内静电力做的功 C. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 D. 闭合电路的欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现 【答案】B 【详解】A.电源开路时电路的电流为0,则内电压为根据闭合电路欧姆定律可得此时路端电压为所以电动势在数值上等于电源两极间开路时的电压,故A正确,不符合题意;B.电动势定义式中的是电源内部非静电力做的功,对应其他形式的能转化为电能的过程,并非电源内静电力做的功,故B错误,符合题意;C.电动势的物理意义就是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱,电动势越大,相同电荷量通过电源时转化的电能越多,故C正确,不符合题意;D.根据闭合电路欧姆定律可推导得电路的能量关系为即电源总功率等于外电路功率与内电路热功率之和,完全符合能量守恒定律,所以闭合电路的欧姆定律实质上是能量守恒在闭合电路中的具体体现,故D正确,不符合题意。故选B。 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·四川成都石室中学·期中)如图甲所示电路中,R为电阻箱,电源的电动势为E,内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像,其中功率P0分别对应电流I1、I2,外电阻R1、R2.下列说法中正确的是(  ) A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】AB.根据闭合回路欧姆定律有电源的输出功率为结合图乙可得整理可得故A错误B正确;CD.根据闭合回路欧姆定律有电源的输出功率为结合图乙有,,整理可得故CD错误。故选B。 4.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼.若电鳗放电时,产生800V的电动势,电鳗的内阻为40Ω,电鳗的头部和尾部可看作电源的正负极,与周围的水形成回路。假设回路中水的等效电阻为760Ω,则电鳗放电时,其首尾间的输出电压是(  ) A. 40V B. 400V C. 760V D. 800V 【答案】C 【详解】电鳗放电时,其首尾间的输出电压为路端电压,即外电路(水)两端的电压。总电阻根据闭合电路欧姆定律总电流路端电压故选C。 5.(2025-2026高二上·广东汕头金山中学·期中)如图所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内(  ) A. 充电宝输出的电功率为UI+I2r B. 充电宝产生的热功率为I2r C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为UIt-I2rt 【答案】D 【详解】A.充电宝输出的电功率为故A错误;B.手机电池产生的热功率为由于充电宝内阻未知,热功率无法计算,故B错误;C.手机电池产生的焦耳热为故C错误;D.手机电池储存的化学能为故D正确。故选D。 6.(2025-2026高二上·山东实验中学·期中)(多选)在如图(甲)所示的电路中,、为定值电阻,且,阻值未知,是阻值未知的滑动变阻器。是电容器,电容为。当滑片从左端滑到右端时,测得电源的路端电压随流过电源的电流变化的图线如图(乙)所示,其中、两点对应滑片在变阻器的两个不同端点。以下说法正确的是(  ) A. 电源的电动势是4V B. 电源的内电阻是5Ω C. 电容器所带的最大电荷量为 D. 滑片P从左端滑到右端的过程中,电源输出功率变化范围的大小是1W 【答案】BC 【详解】AB.从题图知,当时,电流当时,电流根据闭合电路欧姆定律有,解得,故A错误,B正确;C.当P滑到的右端时,对应图中的B点,此时,,所以有当P滑到的左端时,对应图中的A点,此时,,所以有  由电路结构知,滑动变阻器与并联部分接入电路的最大阻值  此时对应电容器获得的电压最大,电荷量最大,最大电压为  所以电容器所带的最大电荷量为故C正确;D.电源输出功率根据对勾函数的规律可知,当外阻等于内阻时电源输出功率最大,即有  故D错误。故选BC。 7.(2025-2026高二上·广东东莞五校·期中)在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的伏安特性曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知(  ) A. 电源电动势为2.0V B. 电源内阻为0.5Ω C. 小灯泡L接入电源时的电阻为1.5Ω D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W 【答案】D 【详解】AB.设该电源电动势为E,内阻为r,由闭合电路欧姆定律有代入题图直线Ⅰ中数据,解得,,AB错误;CD.根据题意可知,当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时,灯泡L两端的电压为,由欧姆定律可得,小灯泡L接入电源时的电阻为小灯泡L实际消耗的电功率为,C错误,D正确。故选D。 8.(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。 9.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是(  ) A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中, C. 滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大 D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端,电源的效率一直增大 【答案】BD 【详解】A.把定值电阻看作电源内阻的一部分,则等效内阻当电源等效内阻和滑动变阻器的阻值相等时电源的输出功率最大,即时,滑动变阻器消耗的最大功率为代入数据解得,故A错误;B.图乙中时,变阻器消耗的功率最大,则当变阻器的电阻为时,变阻器消耗的功率和变阻器的电阻为时的相等,根据功率公式有代入数据解得(舍去)或,故B正确;C.根据可知,通过定值电阻的电流越大,定值电阻消耗的功率就越大,当滑动变阻器接入电路的电阻最小为零时,定值电阻消耗的功率最大,故C错误;D.电源的效率为所以外电阻越大,电源的效率就越高,当将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,变阻器接入电路的电阻逐渐增大,外电阻逐渐增大,则电源的效率逐渐增大,故D正确。故选BD。 10.(2025-2026高二上·广东省名校联考·期中)(多选)某款倍率分别为“”和“”欧姆表的内部电路如图所示,A、B是两个表笔的插孔,下列说法正确的是(  ) A. 开关S合向1时,选择的倍率为“” B. 插孔应插入黑表笔 C. 若欧姆表使用一段时间后,电源电动势不变,内阻略有增加,欧姆调零后,电阻的测量值相对于真实值偏大 D. 若欧姆表使用一段时间后,电源电动势略有减小,内阻略有增加,欧姆调零后,电阻的测量值相对于真实值偏大 【答案】AD 【详解】A.欧姆表的倍率越大,中值电阻(欧姆表总内阻)越大。开关S接1时,分流电阻更小,并联后的总电阻更小,满偏总电流更大,欧姆表总内阻   更小,对应更小的倍率“”,故A正确;B.欧姆表内部电源的正极接黑表笔(电流从黑表笔流出),由电路可知:电源正极接开关S,电流经S、表头电路后从B插孔流出,经外接电阻回到A插孔,因此B插孔接黑表笔,A插孔接红表笔,故B错误;C.若电源电动势不变,欧姆调零时,短接表笔调节滑动变阻器,最终满足  ,关系仍成立。测量电阻时  ,不变,调零后内正确,因此测量值和真实值相等,故C错误;D.若电源电动势减小,调零后  ,比原刻度对应的内阻 更小。测量同一电阻时,电流  对比原刻度关系 可得 ,由于电动势略有减小,则测量值偏大,故D正确。故选AD。 考点4 动态电路分析 1.(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。 2.(2025-2026高二上·湖南常德第七中学·期中)(多选)如图所示的电路,L是小灯泡,C是极板水平放置的平行板电容器.闭合开关,有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若滑动变阻器的滑片向下滑动,则(  ) A. L变亮 B. L变暗 C. 油滴向上运动 D. 油滴向下运动 【答案】BD 【详解】滑动变阻器的滑片向下滑动,滑动变阻器接入回路电阻变小,外电路的总电阻变小,回路电流变大,内压降变大,路端电压变小,L变暗.电容器两端的电压变小,电场强度变小,带电油滴所受电场力变小,油滴向下运动,故选项BD正确,AC错误;故选BD. 3.(2025-2026高二上·广东汕头金山中学·期中)阳光太强易对花卉造成损伤,如图所示是利用光敏电阻制作的简易提醒装置。光强增大时,光敏电阻的阻值会变小,电源电动势为E,内阻为r,电流表和电压表都是理想电表,当光照强度增大时,则(  ) A. 电流表示数会变大 B. 电压表示数会变大 C. 电源内阻消耗的功率减小 D. 电源的输出功率会减小 【答案】A 【详解】当光照强度增大时,则光敏电阻的阻值变小,总电阻减小,总电流变大,即电流表示数变大,电源内阻以及R0上的电压变大,则电压表示数减小,根据P内=I2r可知,电源内阻消耗的功率变大,因电源内阻与外电阻的关系不确定,则无法判断电源输出功率如何变化。故选A。 4.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)如图所示,R是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是(  ) A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数减小 C. 电源的总功率减小 D. 电源的输出功率减小 【答案】C 【详解】AB.当外界的光照强度减弱时,R阻值变大,则总电阻变大,总电流减小,电流表示数减小,因R0及内阻上的电压减小,可知电阻R上电压变大,即电压表示数变大,选项AB错误;C.电源的总功率P=IE,因电流I减小,则电源总功率P减小,选项C正确;D.因外电阻和电源内阻的关系不确定,则不能判断电源的输出功率的增减情况,选项D错误。故选C。 5.(2025-2026高二上·黑龙江大庆实验中学-11月·期中)如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是(  ) A. 油滴带正电 B. 电源的效率降低 C. 金属板上的电荷量增多 D. 电压表和电流表示数都变大 【答案】B 【详解】A.油滴原来静止在电容器内,受向上的电场力与重力平衡,由图可知电容器内部电场方向向下,则油滴带负电,故A错误;BCD.当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中干路电流增大,即电流表的示数变大,路端电压减小,电源的效率降低,R1两端的电压增大,则电容器两端电压减小,电压表示数减小,电容器电量减小,故B正确,CD错误;故选B。 6.(2025-2026高二上·江苏盐城第一中学·期中)在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为。定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为。电压表均为理想电表。将的滑片从最左端调到最右端过程中,两只电表示数的变化量大小分别是,则(  ) A.  B.  C. 电源的输出功率一直增大 D. 电源的输出功率先减小后增大 【答案】C 【详解】AB.将的滑片从最左端调到最右端过程中,的有效电阻减小,故外电路的总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律故回路中的总电流增大;根据可知电压表的示数减小;根据可知电压表的示数增大;根据可知内阻的电压增大;根据闭合电路欧姆定律有根据题意,电压表、示数的变化量大小为、,则有变形得即,故AB错误;CD.根据闭合电路的欧姆定律电源的输出功率为可知当外电阻时输出功率最大;由题知,当滑动变阻器的滑片在最左端时,且,外电阻为此时电源输出功率不是最大;当滑动变阻器的滑片在最右端时,且,则外电阻为即外电阻等于内阻,则电源的输出功率最大,故电源的输出功率一直增大,故C正确,D错误。故选C。 7.(2025-2026高二上·四川成都双流中学·期中)如图所示,电源为恒流源,即无论电路中的电阻如何变化,流入电路的总电流始终保持恒定,理想电压表与理想电流表的示数分别为、,当变阻器的滑动触头向上滑动时,理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为、,下列说法中正确的有(  ) A. 变小 B. 变小 C.  D.  【答案】A 【详解】AB.据题意,电源为恒流源,能够提供持续的定值电流,电阻R2两端电压不变,则当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,阻值增大,则并联部分电阻增大,根据欧姆定律可知,并联部分电压增大,电压表示数U增大,流过定值电阻R1的电流增大,则流过定值电阻R3和滑动变阻器R0的电流I减小,故A正确,B错误;CD.电压表读数的变化量等于电阻R1两端电压的变化量,设通过R1的电流变化为,则电阻R1两端电压变化则得故CD错误。故选A。 8.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,下列说法正确的是(  ) A. 电压表示数增大 B. 电流表示数不变 C. 电源的输出功率减小 D. R消耗的功率减小 【答案】D 【详解】A.根据闭合电路的欧姆定律可知,当滑片向下滑动时,外电路的电阻减小,干路电流增大,故电源内阻分担的电压增大,外电路的电压减小,即电压表的示数减小,故A错误;B.根据上述分析可知,外电路电压减小,通过定值电阻的电流减小,而干路电流增大,根据并联电路特点可知,电流表的示数增大,故B错误;C.根据电源输出功率可知,当时,电源的输出功率最大,由于不知道与的具体关系,因此无法确定电源输出功率的变化情况,故C错误;D.R消耗的功率结合上述分析可知,当滑片向下滑动时,外电路的电压减小,而定值电阻的阻值不变,因此R消耗的功率减小,故D正确。故选D。 9.(2025-2026高二上·湖南岳阳汨罗市第一中学-12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。 10.(2025-2026高二上·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器,所有电表视为理想电表,不考虑变压器的输入电压随负载变化,则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是(  ) A. A1增大,V2不变,V3增大 B. A1增大,V2减小,V3增大 C. A2增大,V2增大,V3减小 D. A2增大,V2不变,V3减小 【答案】D 【详解】不考虑变压器的输入电压随负载变化,即变压器原线圈的输入电压不变,根据可知,变压器副线圈的输出电压不变;当住户使用的用电器增加时,即用户的总电阻变小,由可知,副线圈的电流变大,而由可知V3减小;由理想变压器的原理可知原线圈的电流变大;故综合上述分析可知A1增大,A2增大,V2不变,V3减小;故选D。 考点5 含电动机的电路分析 1.(2025-2026高二上·江苏扬州大学附属中学·期中)一电动机正常工作时两端的电压为U,通过的电流为I,已知电动机线圈电阻为R。则该电动机(  ) A. 发热功率为UI B. 发热功率为 C. 对外做功的功率为UI D. 对外做功的功率为 【答案】B 【详解】AB.根据焦耳定律可知,发热功率应为,故A错误,B正确;CD.对外做功的机械功率应为,故CD错误;故选B。 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·广东东莞五校·期中)某简易电吹风简化电路如图所示,其主要部件为电动机M和电热丝,部分技术参数如下表,电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是(  ) 电吹风额定电压 220V 电吹风额定功率 热风时:990W 冷风时:110W A. 只闭合开关S1,电吹风就能吹热风 B. 该电吹风中电动机的内电阻为 C. 吹热风时电热丝的功率为990W D. 吹热风时通过电热丝的电流为4A 【答案】D 【详解】A.只闭合开关S1,电动机未工作,电吹风不能吹风,故A错误;B.只闭合开关S2时,仅电动机接入电路,若电动机为纯电阻,则电阻为由于电动机为非纯电阻,则内阻不为440Ω,故B错误;CD.开关S1、S2都闭合时,电动机和电热丝同时接入电路,电吹风吹热风,总功率为990W,即为电动机的功率和电热丝的功率之和,则吹热风时电热丝的功率为880W;通过电热丝的电流为故D正确C错误;故选D。 4.(2025-2026高二上·黑龙江大庆实验中学-11月·期中)如图所示,电源电动势,内阻,电动机的线圈电阻,只闭合时,理想电流表示数,再闭合,电动机正常工作,理想电流表示数,不考虑灯丝电阻的变化。则闭合后(  ) A. 电动机两端的电压为11.6V B. 电动机的输出功率为460W C. 电动机的输出功率为900W D. 电动机的输出功率为500W 【答案】B 【详解】只闭合时,代入数据可得 两开关全闭合时,路端电压通过灯泡电流电动机的电流代入数据可得,所以电动机两端的电压为19.2V。电动机消耗的总功率电动机内阻消耗的热功率电动机输出的机械功率故选B。 5.(2025-2026高二上·山东青岛崂山区青岛第二中学·期中)(多选)在用直流电动机提升重物的装置中,重物的重力,电源的恒定输出电压为110V,当电动机向上以v=0.9m/s的恒定速度提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,若不计各处摩擦,可以判断(        ) A. 电动机消耗的总功率为550W B. 电机线圈的电阻为 C. 提升重物消耗的功率为100W D. 电机线圈的电阻为 【答案】AD 【详解】A.电动机消耗的总功率 ,故A正确;C.提升重物的功率为输出机械功率,匀速提升时,故C错误;BD.根据能量守恒,线圈热功率  电机线圈发热的功率代入得 ,故D正确,B错误。故选 AD。 6.(2025-2026高二上·江苏盐城第一中学·期中)将一直流电动机和一电热丝串联接入电路。已知电动机线圈电阻和电热丝电阻相同,电动机正常工作。则电动机和电热丝工作时一定相同的物理量是(  ) A. 电压 B. 电功率 C. 效率 D. 热功率 【答案】D 【详解】由于电动机与电热丝串联,电流相同。已知电动机线圈电阻与电热丝电阻相等,设为。电动机正常工作,产生反电动势。A.电动机两端电压电热丝两端电压可知,即电压不同,故A错误;B.电动机输入电功率电热丝输入电功率可知,则电功率不同,故B错误;C.电动机的效率是指其输出的机械功率与输入的电功率之比,有电热丝为纯电阻元件,电能全部转化为内能,其效率为因,则效率不同,故C错误;D.由热功率,因电阻和电流相同,则热功率相同,故D正确。故选D。 7.(2025-2026高二上·河北衡水枣强中学-12月·期中)(多选)军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”,具有很强的环境适应性,可在山地、丘陵等复杂地形行走,有效提升了综合作战能力。如图所示,某款军用机器狗的直流电机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它与电动势为E,内阻为r的直流电源构成闭合回路,电机恰好能正常工作。机器狗质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A. 电源消耗的热功率为EI B. 电动机的效率为 C. 电源的输出功率为 D. 若该机器狗以额定功率在水平路面上奔跑,受到的阻力恒为重力的k倍,则机器狗能达到的最大速度 【答案】BD 【详解】A.电源消耗的热功率为,故A错误;B.电动机正常工作,其额定电压为U,通过的电流为I,则电动机的效率为,故B正确;C.电源的输出功率为,故C错误;D.机器狗达到最大速度时加速度为零,有而稳定后电动机的输出功率为解得,故D正确。故选BD。 8.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)白炽灯与电动机串联接入电路,两者均正常工作,流过白炽灯的电流为;电动机的内电阻为,两端电压为,流过的电流为,则(  ) A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】D.白炽灯与电动机串联,电流相等, ,故D错误;ABC.电动机是非纯电阻元件,根据输入功率和输出功率的关系因此整理得综上可知,故A正确,BC错误。故选A。 9.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)直流电动机是一个把电能转化为机械能的装置。如图所示,电源的电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,电动机M的线圈电阻为R=0.5Ω,限流电阻,电键S闭合,电动机处于正常工作状态,理想电压表的示数为4.5V,求: (1)通过电动机的电流; (2)电动机输出的机械功率; (3)如果电动机突然卡住,则电动机的热功率是多少?(电动机未被烧坏) 【答案】(1)     (2)     (3)      【讲解】(1) 根据闭合电路欧姆定律可知,通过电动机的电流为(2) 电动机的输入功率为电动机的热功率为则电动机的输出功率为(3) 电动机卡住后,相当于纯电阻元件,由闭合电路欧姆定律可得则电动机的热功率为 10.(2025-2026高二上·北京第一〇一中学·期中)如图所示电路中,电池的电动势是30V,内阻是1Ω,灯泡L的额定值是“6V、12W”,电动机线圈的电阻。灯泡恰能正常发光。求: (1)电源的输出功率; (2)电源的效率; (3)电动机输出的机械功率。 【答案】(1);(2);(3) 【详解】 (1)灯泡恰能正常发光,则由公式解得电源的输出功率为(2)电源的效率为(3)电动机两端电压为电动机的输出功率即机械功率为 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·北京第十四中学·期中)下列物理量中,属于矢量的是(  ) A. 电场强度 B. 电势 C. 电荷量 D. 电流 2.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)如图所示,一根均匀的金属导体棒在电场的作用下,其内部的自由电子沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为,单位长度上可以自由移动的电子个数为,已知一个电子的电荷量为,则通过导体棒电流的大小(  ) A.  B.  C.  D.  3.(2025-2026高二上·河北衡水枣强中学-12月·期中)家用电热水器发生漏电时,电流会经过水管中的水传到人体从而发生触电事故。如图所示,安装在进出水口处的“防电墙”可以在一定程度上保护人体的安全,其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道,它实则是将水道变得更细更长。关于“防电墙”的功效,以下说法正确的是(  ) A. 它能完全隔断电流 B. 它能减小水流速度 C. 它能增大水的电阻率 D. 它能增大水的电阻 4.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B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 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为 D. 流过A、B的电流之比为 5.(2025-2026高二上·黑龙江大庆实验中学-11月·期中)如图所示,a,b为同种材料的电阻,已知a的长度为,截面积,b的长度,横截面积,则在两支路a和b中,电荷移动的速率之比为(  ) A.  B.  C.  D.  6.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)李军在检修一只1000瓦的电炉时,发现电炉丝断了一小截,他用一段较细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长,这样再接入原电路中使用时,其实际发热功率将(  ) A. 大于1000瓦 B. 等于1000瓦 C. 小于1000瓦 D. 无法判断 7.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为、电阻率为、横截面积为的细金属直导线,单位体积内有个自由电子,电子电荷量为、质量为。经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用,该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比,比例系数为。下列说法正确的是(  ) A. 比例系数 B. 比例系数的单位为 C. 当该导线通有恒定的电流时,导线中自由电子定向移动的速率 D. 当该导线通有恒定的电流时,导线中自由电子受到平均阻力大小为 8.(2025-2026高二上·北京第一〇一中学·期中)(多选)两粗细相同的同种金属电阻丝、的电流I和电压U的关系图象如图所示,可知 A. 两电阻的大小之比为::1 B. 两电阻的大小之比为::3 C. 两电阻丝长度之比为::3 D. 两电阻丝长度之比为::1 9.(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.  10.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)“电场”和“电路”看似毫不相关,实则紧密联系。电路中的宏观现象和规律可从微观角度用电场知识给出合理解释。 (1)如图(a)、(b)、(c)所示为外电路中的某段金属导体内建立恒定电场的过程示意图。(a)中表示电路闭合瞬间由电源正负极电荷所激发电场的场强,将分解为沿导线方向和垂直于导线方向的分量、;(c)表示最终在导线中形成了沿导线方向的恒定电场。自由电荷在此恒定电场的作用下定向移动形成电流。请解释(b)中抵消的附加场强的成因。 (2)恒定电场的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势差及其与场强的关系,例如在恒定电场中仍适用。欧姆定律的宏观形式为。小物同学通过翻阅大学教材,发现欧姆定律还有微观形式,即,j称为“电流密度”,其大小为单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电荷量,E为恒定电场的场强,为导体电阻率。请利用已有知识从欧姆定律宏观形式出发推导其微观形式。 (3)小理同学对导线中的恒定电场产生了疑问:“导线中恒定电场的电场线沿导线方向,因此沿导线方向电势降落,为何在分析电路问题时不考虑导线两端的电势差呢?”小物同学首先根据给出了宏观解释:“因导线电阻相比用电器电阻小得多,因此不考虑导线上的电势降落”。他又建立了如图所示的模型尝试从微观角度给出解释。两段横截面积和长度均相同的导体A、B串联,其电阻率分别为、(),通过导体的电流恒为I。请你结合小物同学的模型和,从导体中“场的视角”解答小理同学的疑问。 考点2 电容器的充放电现象 1.(2025-2026高二上·四川成都双流中学·期中)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是(       ) A. 充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中,电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中,电压表的示数均匀减小至零 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·北京第一〇一中学·期中)图1是观察电容器放电的电路。先将开关与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关掷向2端,电容器通过电阻(阻值未知)放电,传感器将电流信息传入计算机,在屏幕上显示出电流随时间变化的曲线如图2所示。则下列判断正确的是(  ) A. 随着放电过程的进行,该电容器的电容逐渐减小 B. 根据I-t曲线可估算出该电容器的电容大小 C. 根据I-t曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量 D. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大 4.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)(多选)电容器在生产生活中有广泛的应用。用如图甲所示的电路给电容器充电,其中C表示电容器的电容,R表示电阻的阻值,E表示电源的电动势(电源内阻不计)。改变电路元件参数,对同一电容器进行三次充电,三次充电中电容器电荷量q随时间t变化的图像分别如图乙中①②③所示。第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图丙所示,则(  ) A. 第一次充电时所用电阻阻值小于第二次充电时所用电阻阻值 B. 第二次充电时所用电源电动势等于第三次充电时所用电源电动势 C. 第二次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图线斜率比丙图中图线斜率大 D. 第二次充电时t1时刻的电流大于t2时刻的电流 5.(2025-2026高二上·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为(     )     A. CE B.  C.  D.  6.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,,开关S闭合。 (1)若将A、B短接,则流过的电流是多少? (2)若在A、B间连一个电容为的电容器,待电路稳定后,电容器的电荷量为多少? 7.(2025-2026高二上·山东省名校联盟-11月·期中)如图所示,电源电动势、不计内阻,电阻,电容器的电容,、表示电容器的两个极板。 (1)开关断开状态下,判断极板、的电势高低并求电容器两板间的电压; (2)开关闭合至电路稳定后,求干路电流和电容器所带的电荷量。 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。 考点3 闭合电路欧姆定律及应用 1.(2025-2026高二上·山东省名校联盟-11月·期中)下列与电源电动势和欧姆定律相关的说法中,错误的是(  ) A. 电动势在数值上等于电源两极间开路时的电压 B. 电动势定义式中的是指电源内静电力做的功 C. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 D. 闭合电路的欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现 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·四川成都石室中学·期中)如图甲所示电路中,R为电阻箱,电源的电动势为E,内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像,其中功率P0分别对应电流I1、I2,外电阻R1、R2.下列说法中正确的是(  ) A.  B.  C.  D.  4.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼.若电鳗放电时,产生800V的电动势,电鳗的内阻为40Ω,电鳗的头部和尾部可看作电源的正负极,与周围的水形成回路。假设回路中水的等效电阻为760Ω,则电鳗放电时,其首尾间的输出电压是(  ) A. 40V B. 400V C. 760V D. 800V 5.(2025-2026高二上·广东汕头金山中学·期中)如图所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内(  ) A. 充电宝输出的电功率为UI+I2r B. 充电宝产生的热功率为I2r C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为UIt-I2rt 6.(2025-2026高二上·山东实验中学·期中)(多选)在如图(甲)所示的电路中,、为定值电阻,且,阻值未知,是阻值未知的滑动变阻器。是电容器,电容为。当滑片从左端滑到右端时,测得电源的路端电压随流过电源的电流变化的图线如图(乙)所示,其中、两点对应滑片在变阻器的两个不同端点。以下说法正确的是(  ) A. 电源的电动势是4V B. 电源的内电阻是5Ω C. 电容器所带的最大电荷量为 D. 滑片P从左端滑到右端的过程中,电源输出功率变化范围的大小是1W 7.(2025-2026高二上·广东东莞五校·期中)在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的伏安特性曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知(  ) A. 电源电动势为2.0V B. 电源内阻为0.5Ω C. 小灯泡L接入电源时的电阻为1.5Ω D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W 8.(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 9.(2025-2026高二上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是(  ) A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中, C. 滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大 D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端,电源的效率一直增大 10.(2025-2026高二上·广东省名校联考·期中)(多选)某款倍率分别为“”和“”欧姆表的内部电路如图所示,A、B是两个表笔的插孔,下列说法正确的是(  ) A. 开关S合向1时,选择的倍率为“” B. 插孔应插入黑表笔 C. 若欧姆表使用一段时间后,电源电动势不变,内阻略有增加,欧姆调零后,电阻的测量值相对于真实值偏大 D. 若欧姆表使用一段时间后,电源电动势略有减小,内阻略有增加,欧姆调零后,电阻的测量值相对于真实值偏大 考点4 动态电路分析 1.(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 2.(2025-2026高二上·湖南常德第七中学·期中)(多选)如图所示的电路,L是小灯泡,C是极板水平放置的平行板电容器.闭合开关,有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若滑动变阻器的滑片向下滑动,则(  ) A. L变亮 B. L变暗 C. 油滴向上运动 D. 油滴向下运动 3.(2025-2026高二上·广东汕头金山中学·期中)阳光太强易对花卉造成损伤,如图所示是利用光敏电阻制作的简易提醒装置。光强增大时,光敏电阻的阻值会变小,电源电动势为E,内阻为r,电流表和电压表都是理想电表,当光照强度增大时,则(  ) A. 电流表示数会变大 B. 电压表示数会变大 C. 电源内阻消耗的功率减小 D. 电源的输出功率会减小 4.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)如图所示,R是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是(  ) A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数减小 C. 电源的总功率减小 D. 电源的输出功率减小 5.(2025-2026高二上·黑龙江大庆实验中学-11月·期中)如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是(  ) A. 油滴带正电 B. 电源的效率降低 C. 金属板上的电荷量增多 D. 电压表和电流表示数都变大 6.(2025-2026高二上·江苏盐城第一中学·期中)在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为。定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为。电压表均为理想电表。将的滑片从最左端调到最右端过程中,两只电表示数的变化量大小分别是,则(  ) A.  B.  C. 电源的输出功率一直增大 D. 电源的输出功率先减小后增大 7.(2025-2026高二上·四川成都双流中学·期中)如图所示,电源为恒流源,即无论电路中的电阻如何变化,流入电路的总电流始终保持恒定,理想电压表与理想电流表的示数分别为、,当变阻器的滑动触头向上滑动时,理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为、,下列说法中正确的有(  ) A. 变小 B. 变小 C.  D.  8.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,下列说法正确的是(  ) A. 电压表示数增大 B. 电流表示数不变 C. 电源的输出功率减小 D. R消耗的功率减小 9.(2025-2026高二上·湖南岳阳汨罗市第一中学-12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 10.(2025-2026高二上·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器,所有电表视为理想电表,不考虑变压器的输入电压随负载变化,则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是(  ) A. A1增大,V2不变,V3增大 B. A1增大,V2减小,V3增大 C. A2增大,V2增大,V3减小 D. A2增大,V2不变,V3减小 考点5 含电动机的电路分析 1.(2025-2026高二上·江苏扬州大学附属中学·期中)一电动机正常工作时两端的电压为U,通过的电流为I,已知电动机线圈电阻为R。则该电动机(  ) A. 发热功率为UI B. 发热功率为 C. 对外做功的功率为UI D. 对外做功的功率为 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·广东东莞五校·期中)某简易电吹风简化电路如图所示,其主要部件为电动机M和电热丝,部分技术参数如下表,电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是(  ) 电吹风额定电压 220V 电吹风额定功率 热风时:990W 冷风时:110W A. 只闭合开关S1,电吹风就能吹热风 B. 该电吹风中电动机的内电阻为 C. 吹热风时电热丝的功率为990W D. 吹热风时通过电热丝的电流为4A 4.(2025-2026高二上·黑龙江大庆实验中学-11月·期中)如图所示,电源电动势,内阻,电动机的线圈电阻,只闭合时,理想电流表示数,再闭合,电动机正常工作,理想电流表示数,不考虑灯丝电阻的变化。则闭合后(  ) A. 电动机两端的电压为11.6V B. 电动机的输出功率为460W C. 电动机的输出功率为900W D. 电动机的输出功率为500W 5.(2025-2026高二上·山东青岛崂山区青岛第二中学·期中)(多选)在用直流电动机提升重物的装置中,重物的重力,电源的恒定输出电压为110V,当电动机向上以v=0.9m/s的恒定速度提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,若不计各处摩擦,可以判断(        ) A. 电动机消耗的总功率为550W B. 电机线圈的电阻为 C. 提升重物消耗的功率为100W D. 电机线圈的电阻为 6.(2025-2026高二上·江苏盐城第一中学·期中)将一直流电动机和一电热丝串联接入电路。已知电动机线圈电阻和电热丝电阻相同,电动机正常工作。则电动机和电热丝工作时一定相同的物理量是(  ) A. 电压 B. 电功率 C. 效率 D. 热功率 7.(2025-2026高二上·河北衡水枣强中学-12月·期中)(多选)军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”,具有很强的环境适应性,可在山地、丘陵等复杂地形行走,有效提升了综合作战能力。如图所示,某款军用机器狗的直流电机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它与电动势为E,内阻为r的直流电源构成闭合回路,电机恰好能正常工作。机器狗质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A. 电源消耗的热功率为EI B. 电动机的效率为 C. 电源的输出功率为 D. 若该机器狗以额定功率在水平路面上奔跑,受到的阻力恒为重力的k倍,则机器狗能达到的最大速度 8.(2025-2026高二上·江苏扬州新华中学·期中)白炽灯与电动机串联接入电路,两者均正常工作,流过白炽灯的电流为;电动机的内电阻为,两端电压为,流过的电流为,则(  ) A.  B.  C.  D.  9.(2025-2026高二上·北京第十四中学·期中)直流电动机是一个把电能转化为机械能的装置。如图所示,电源的电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,电动机M的线圈电阻为R=0.5Ω,限流电阻,电键S闭合,电动机处于正常工作状态,理想电压表的示数为4.5V,求: (1)通过电动机的电流; (2)电动机输出的机械功率; (3)如果电动机突然卡住,则电动机的热功率是多少?(电动机未被烧坏) 10.(2025-2026高二上·北京第一〇一中学·期中)如图所示电路中,电池的电动势是30V,内阻是1Ω,灯泡L的额定值是“6V、12W”,电动机线圈的电阻。灯泡恰能正常发光。求: (1)电源的输出功率; (2)电源的效率; (3)电动机输出的机械功率。 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题04恒定电流 考点1电路的基本概念及规律 1.【答案】A 2.【答案】A 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】A 6.【答案】c 7.【答案】A 8.【答案】BC 9.【答案】BC 10.【答案】(1)附加电场E是由导线侧面堆积的电荷产生的 (2)根据电流的定义式有1=9 t 由于电流密度大小为单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电荷量,令导体横截面积为$,则有j= J 根据欧姆定律宏观表达式有I= R 令导体长度为L,则有E= 根据电阻决定式有R=pP5/ E 解得j= (3)电阻率很小的导体中的电场强度很小,可知导线中的电场强度近似为0,可以 p 114 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 忽略,即分析电路问题时不考虑导线两端的电势差 》 考点2电容器的充放电现象 1.【答案】B 2.【答案】c 3.【答案】c 4.【答案】AD 5.【答案】c 8【容】6)1-月A (2)Q=6×104C 7.【答案】(1)极板a电势高于极板b电势,U=12V (2)I=4.5A,Q=0.6C 8.【答案】(1)①b→a ②25 (2)①1.2×105 ②2.4×106 9.【答案】(1) mgd 2)4cu (3) 2V▣ U 5 考点3闭合电路欧姆定律及应用 1.【答案】B 2.【答案】ABD 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】D 214 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 6.【答案】BC 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】BD 10.【答案】AD 考点4动态电路分析 1.【答案】C 2.【答案】BD 3.【答案】A 4.【答案】C 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】A 8.【答案】D 9.【答案】BC 10.【答案】D 》 考点5含电动机的电路分析 3/4 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】AD 6.【答案】D 7.【答案】BD 8.【答案】A 9.【答案】(1)1.5A (2)5.625w (3)8W 10.【答案】(1)P出=56W;(2)η=93.3%:(3)P机=36W 414

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专题04 恒定电流(期中真题汇编,全国专用)高二物理上学期
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