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·重庆西藏中学·期中)如图所示的电路中,若ab端为输入端,AB为输出端,并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央,则以下说法错误的是( )
A. 空载时,输出电压UAB=
B. 当AB间接上负载R时,输出电压UAB <
C. AB间的负载R越大,UAB越接近
D. AB间的负载R越小,UAB越接近
【答案】D
【详解】A.空载时,AB间电阻为滑动变阻器总电阻的一半,故输出电压UAB=,故A正确,不符题意;B.当AB间接上负载R时,由于并联AB间电阻变小,小于滑动变阻器总电阻的一半,根据串联电路分压时与电阻成正比,可知输出电压,故B正确,不符题意;C.AB间的负载R越大,AB间电阻越接近滑动变阻器总电阻的一半,则UAB越接近,故C正确,不符题意;D.AB间的负载R越小,AB间电阻越小,则UAB越小于,故D错误,符合题意。故选D。
2.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)我们通常用电压表来查找电路故障。在如图所示的电路中,当合上开关S后,两个均标有“2.5V 1W”字样的灯泡均不发光,用电压表测得Uac=6V,Ubd=6V。如果各段导线及接线处均无问题,且只有一处故障。这说明( )
A. 开关S接触不良
B. 灯泡L1灯丝断了
C. 灯泡L2灯丝断了
D. 滑动变阻器R的电阻丝断了
【答案】C
【详解】A.若开关S接触不良,则有故A错误;B.若灯泡L1灯丝断了,则有,故B错误;C.若灯泡L2灯丝断了,则有故C正确;D.若滑动变阻器R的电阻丝断了,则有,故D错误。故选C。
3.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)下列说法中正确的是( )
A. 金属在温度特别高时电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象
B. 某充电宝标明容量为,其中为能量单位
C. 比值反映了导体阻碍电流的性质,即电阻
D. 点电荷就是体积极小的电荷,体积较大的带电体不能被看作点电荷
【答案】C
【详解】A.超导现象是指某些材料在温度降低到临界温度以下时电阻突变为零的现象,故A错误;B.根据q = It可知mA·h是电荷量单位,故B错误;C.根据欧姆定律,电阻R定义为导体两端电压U与通过电流I的比值,即,该比值直接反映导体阻碍电流的性质,故C正确;D.点电荷是理想化模型,其适用条件取决于带电体的尺寸远小于它们之间的距离,与体积大小无关;体积较大的带电体在满足此条件时仍可视为点电荷,故D错误。故选C。
4.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b,横截面积之比,已知内有个自由电子通过导线a的横截面,电子的电荷量,下列说法正确的是( )
A. 流经导线a的电流为
B. 流经导线b的电流为
C. a、b棒两端电势差之比为
D. 两棒的自由电子定向移动的平均速率相等
【答案】B
【详解】AB.根据题意可知,流经导线a的电流为因a、b串联,通过的电流相等,所以流经导线b的电流为,故A错误,B正确;C.根据电阻定律,可得a、b电阻之比为由于通过导线a、b电流相等,根据欧姆定律可得,可知a、b棒两端电势差之比为,故C错误;D.根据电流微观表达式,可得由于通过导线a、b电流相等,单位体积内的自由电子数相等,则自由电子在导线a和b中移动的平均速率之比为,故D错误。故选B。
5.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)一段金属导体横截面积为2mm2,在2秒内有0.1C电荷通过,则流过金属导体的电流强度为( )
A. 0.05A
B. 0.025A
C. 0.1A
D. 0.2A
【答案】A
【分析】【详解】根据电流的定义公式故选A。
6.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,用某种金属材料制成长为a、宽为b、厚为c的长方体,且。电流沿AB方向的电阻为,电流沿CD方向的电阻为,电流沿EF方向的电阻为,则等于( )
A. 8∶2∶1
B. 8∶1∶4
C. 16∶1∶2
D. 16∶1∶4
【答案】D
【详解】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CD方向时电阻电流沿EF方向时电阻则故选D。
7.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·期中)(多选)一根粗细均匀的导线,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压,则( )
A. 通过导线的电流为
B. 导线中自由电子定向移动的速率为
C. 通过导线的电流为
D. 导线中自由电子定向移动的速率为
【答案】BC
【详解】AC.导线均匀拉长,它的横截面半径变为原来的,横截面积变为原来的。在拉长过程中体积不变,由,可知导线长度变为原来的4倍。原电阻记为,由电阻的决定式,解得拉长后的电阻。原电流,导线被拉长后的电流,A错误,C正确;BD.原电流,导线被拉长后的电流,由,解得导线被拉长后导线中自由电子定向移动的速率,B正确,D错误。故选BC。
8.(2025-2026高二上·重庆·期中)两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b,半径之比,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A. 通过a、b的电流之比
B. 导线a、b的电阻之比
C. a、b两端的电压之比
D. 单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比
【答案】B
【详解】B.根据电阻定律,电阻因此电阻之比,故B正确。AC.并联电路电压相等,即由欧姆定律,故,故AC错误。D.根据,故单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比,故D错误。故选B。
9.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线A、B串联在电路中。已知金属导线A、B的横截面积之比为1:2。当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A. A、B两端的电压之比为2:1
B. 流过A、B的电流之比1:2
C. A、B的电阻之比为1:2
D. 单位时间通过A、B的电荷量之比为2:1
【答案】A
【详解】C.根据电阻定律可知,A、B的电阻之比为2:1,C错误;B.两导线串联,则电流相等,即流过A、B的电流之比1:1,B错误;A.根据U=IR可知,A、B两端的电压之比为2:1,A正确;D.根据q=It,可知单位时间通过A、B的电荷量之比为1:1,D错误。故选A。
10.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)如题图所示,、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,正方形的边长之比为,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体与( )
A. 电阻之比为
B. 电阻之比为
C. 电阻之比为
D. 电阻率之比为
【答案】A
【详解】、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,设边长分别为、,厚度均为,二者的电阻率相同,可知,可知故选A。
考点2 电容器的充放电现象
1.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)阻值相等的三个定值电阻、电容器及电源(内阻可忽略)连接成如题图所示的电路。开关断开且电流稳定时,所带的电荷量为,闭合开关,电流再次稳定后,所带的电荷量为。则与的比值为( )
A.
B.
C. 1
D. 2
【答案】B
【详解】定值电阻阻值相等,开关断开且电流稳定时,电容器两端的电压为,电荷量为,闭合开关,电流再次稳定后,上面一个定值电阻被短路,可知电容器两端的电压为,电荷量为,可知与的比值为。故选B。
2.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)用如图所示电路给电容器充、放电。开关S接通1,稳定后改接2,稳定后又改接1,如此往复,观察电流表、电压表示数变化情况。则( )
A. S接1时,电流自左向右流过电流表,电流表示数不断增大
B. S接2时,电流自右向左流过电流表,电压表示数不断减小
C. S接1时,电源给电容器充电,极板间电场强度减小,电源的能量不断储存在电容器中
D. S接2时,电容器对电阻R放电,极板间电荷量减小,电容减小
【答案】B
【详解】A.S接1时,电流自左向右流过电流表,电流表示数先增大后减小到零,故A错误;BD.S接2时,电容器放电,电流自右向左流过电流表,极板带电荷量不断减小,电压表示数不断减小,但电容不变,故B正确,D错误;C.S接1时,电源给电容器充电,极板带电荷量不断增大,两极板间电压增大,极板间电场强度增大,电源的能量不断储存在电容器中,故C错误。故选B。
3.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,某同学用图(a)所示电路来观察电容器C放电现象:他先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关S掷向2端,电容器通过R放电,传感器将电流传入计算机,得到了图(b)所示的电流随时间变化的图像。已知该同学所选用的直流电源电压为12V。
(1)通过图像可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越 (选填“快”或“慢”)。
(2)已知图(b)中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电荷量,每一小格面积表示的电荷量为,据此可估算出电容器放电前所带电荷量 C,电容器的电容 μF。
【答案】(1)慢 (2)① 1.6×10-3 ② 133
【讲解】(1) 通过图像可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越慢。
(2) [1]电容器放电前所带电荷量[2]电容器的电容
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)(多选)如图是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0V
B. 电源的内阻为12Ω
C. 电流为0.2A时的外电阻是28Ω
D. 电源的短路电流为0.5A
【答案】AC
【详解】根据闭合电路欧姆定律可知图像对应的函数关系式为A.图像中,纵轴截距对应电流为0,即截距为电源的电动势,即电源的电动势为6.0V。故A正确;B.电源内阻等于图线斜率的绝对值,即故B错误;C.根据闭合电路欧姆定律,可知故C正确;D.该图像纵轴坐标不是从零开始的,则0.5A并不是短路电流,短路电流为故D错误。故选AC。
2.(2025-2026高二上·重庆实验外国语学校·期中)如图甲为手控可调节亮度的台灯,其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值,即可调节电源的输出功率。若电源电动势,内阻,灯泡电阻(固定不变),调节电位器即可改变台灯亮度,电位器接入电路中的阻值可在之间调节,则( )
A. 电源的最大输出功率为8W
B. 灯泡L消耗的最大功率为2.5W
C. 电位器的最大功率为8W
D. 当时,电源效率最大
【答案】A
【详解】A.电源的输出功率为可知当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大;由于灯泡电阻大于电源内阻,所以当电位器接入电路中的阻值为零时,电源的输出功率最大,则最大功率为联立解得W故A正确;B.由题可知,当电位器接入电路中的阻值为零时,电路中的电流最大,灯泡消耗的功率也最大,最大功率为W故B错误;C.根据题意,把灯泡电阻等效为电源内阻的一部分,可知当电位器接入电路中的阻值为电位器的功率最大,则有最大功率为W故C错误;D.根据效率的计算公式有可知外电阻越大时,效率越高,则当时,电源效率最大,故D错误;故选A。
3.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)(多选)如图所示,将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个U-I图像中。若将该电源与定值电阻R串联构成闭合回路,下列分析中正确的是( )
A. 甲反映定值电阻R的U-I关系,R=2.0Ω
B. 乙反映电源的U-I关系,其电动势E=5.0V
C. 通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A
D. 电源内阻r=1Ω
【答案】AD
【详解】A.结合图像可知,甲反映定值电阻R的U-I关系,则故A正确;B.乙反映电源的U-I关系,但5V并不是电流为零时对应的路端电压,因此电动势不是5V,B错误;C.电源与定值电阻R串联构成闭合回路,则故C错误;D.图像乙的斜率表示电源内阻,因此故D正确。故选AD。
4.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)在图甲所示的电路中,电源的图像对应图乙中的图线a,定值电阻的图像如图乙中的图线b所示,滑动变阻器的总电阻为,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 当时,消耗的功率为
C. 当时,电源效率最高
D. 在时,电源输出的功率最大
【答案】D
【详解】A.根据题意,由图乙可得,定值电阻的电阻为由闭合回路欧姆定律有结合图乙可得,故A错误;B.当时,由闭合回路欧姆定律有消耗的功率为故B错误;C.电源效率为可知,电流越小效率越高,则当时,电源效率最高,故C错误;D.电源输出的功率为由数学知识可知,当时,电源输出的功率最大,由闭合回路欧姆定律有则有解得即在时,电源输出的功率最大,故D正确。故选D。
5.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·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,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电源电动势为9V
B. 该电源内阻为4Ω
C. R的功率最大时,电源的效率是50%
D. 电路中的最大功率为27W
【答案】D
【详解】AB.电阻箱消耗功率根据数学对勾函数的规律,结合图像,当有电阻箱消耗功率达到最大值,结合图像有解得,故AB错误;C.R的功率最大时,电路的总电阻为电路中电流为则路端电压为则电源的效率是,故C错误;D.当电阻箱的电阻为零时,电路中电流最大,定值电阻的功率达到最大,此时电路的总电阻为电路中电流为可得,故D正确。故选D。
6.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,曲线为某灯泡的伏安特性曲线,直线为某电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是( )
A. 灯泡的电阻随着电流的增大而减小。
B. 将灯泡单独接入该电源时,电源的效率为60%
C. 若灯泡与电阻为10Ω的定值电阻串联接入该电源,灯泡电流大约为3A
D. 若灯泡与电阻为10Ω的定值电阻并联接入该电源,灯泡电流大约为5A
【答案】D
【详解】A.灯泡的电阻,在I-U图像上,图线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻。从图像可以看出,随着电流I的增大,图线上某点与原点连线的斜率减小,因此电阻增大,故A错误。B.从电源的I-U图线可知,电源的电动势将灯泡单独接入该电源时,由图可知,小灯泡的工作电压为两图线的交点坐标,即U=40V,I=6A则电源的效率,故B错误。C.若灯泡与电阻的定值电阻串联接入该电源,设电路中的电流为I,灯泡两端的电压为,根据闭合电路欧姆定律则有结合电源的图像可知,电源的内阻代入数据整理可得在图中作出该函数图像,如图所示(红线部分) 它与灯泡伏安特性曲线的交点即为灯泡工作时的电压、电流,从图中可以看出,它与灯泡曲线的交点为 (20V, 4A),即灯泡电流为4A,故C错误。D.若灯泡与电阻的定值电阻并联接入该电源,设路端电压为U,通过灯泡的电流为,通过电阻的电流为I0,总电流根据闭合电路欧姆定律有整理可得在图中作出该函数图像,它与灯泡伏安特性曲线的交点既为灯泡的电流、电压,如图所示 由图像可知,此时灯泡的电流约为,故D正确。故选D。
7.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A,这时电阻R两端的电压为4 V。求:
(1)电阻R的值;
(2)电源的电动势和内阻。
【答案】(1)4 Ω;(2)E=6 V,r=2 Ω
【分析】【详解】
(1)当开关S接b点时,电阻R的值为(2)当开关接a时,,电流根据闭合电路欧姆定律得联立得:,
8.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟-11月·期中)如图所示,某灯光控制电路的部分电路,定值电阻,为电阻箱,其最大阻值为,电流表、电压表为理想电表,当电阻箱示数时,电压表读数为;当电阻箱示数时,电压表读数为。
(1)求两次电流表读数和;
(2)求电源的电动势和内电阻。
【答案】(1), (2),
【讲解】(1) 当电阻箱示数时,根据欧姆定律可得当电阻箱示数时,根据欧姆定律可得
(2) 根据闭合电路欧姆定律可得,联立解得,
9.(2025-2026高二上·重庆第一中学校-12月·期中)(多选)如图所示的电路中,两间距为的金属板A、B水平正对放置,电源电动势,内阻,调节滑动变阻器滑片到适当位置,闭合开关,小灯泡恰好正常发光。此时将一质量为,带电量为()的小球(可视为质点)从板小孔正上方的点静止释放,点到板的距离也为,且小球恰好能到达板。已知电源内阻,灯泡额定电压、额定功率、小球比荷、重力加速度。不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响。求:(以下结果请用数字表示)
(1)A、B两极板间电势差;
(2)滑动变阻器接入电阻;
(3)电源的效率。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 到点由动能定理解得
(2) 对灯泡对滑动变阻器解得
(3) 对电源效率解得
10.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)如图所示,电阻R1=3 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容C=30 μF,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω。闭合开关S,电路中电流稳定后。
(1)求R1两端的电压;
(2)断开开关S后,直到电路中电流再次稳定,求通过R1的总电荷量;
(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率。
【答案】(1)3 V;(2)1.2×10-4 C;(3)6.25 W
【详解】
(1)闭合开关S,根据闭合电路欧姆定律得:R1两端的电压为U1=IR1=1×3 V=3 V
(2)闭合开关S后,电容器两端的电压等于R2两端电压,为U2=IR2=1×6 V=6 V断开开关S后,电容器两端的电压变化量为ΔU=E-U2=4 V通过R1的总电荷量为ΔQ=CΔU=30×10-6×4 C=1.2×10-4 C
(3)若R2消耗的电功率最大,则此时R2=R1+r=4 Ω则有
考点4 动态电路分析
1.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)如图所示电路中,因某一元器件发生断路,闭合开关S后,灯L1和L2均不亮。用电压表测得Uab=0,Ubc=5V,Ucd=0。由此可知,断路的元器件是( )
A. 灯L1
B. 灯L2
C. 滑动变阻器R
D. 开关S
【答案】B
【详解】由题意,,说明变阻器、灯L1、灯L2三个元件中有一个元件是断路的;,说明灯L1、灯L2两个元件中有一个元件是断路的;,说明变阻器和灯L1两个元件是不可能断路,否则电压表会没有示数,综上分析,可知发生断路的元器件是灯L2。故选B。
2.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)(多选)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r,R是定值电阻,热敏电阻RT的阻值随温度升高而减小,C是平行板电容器。静电计上金属球与平行板电容器上极板相连,外壳接地。闭合开关S,某带电液滴刚好能静止在电容器内。在温度降低的过程中,分别用、和表示电流表A、电压表和电压表示数变化量的绝对值,则下列说法正确的是( )
A.
B. 一定不变,一定变大
C. 带电液滴一定向下运动且它的电势能不断增加
D. 静电计的指针偏角变大
【答案】AC
【详解】AB.根据题图知,测路端电压,测热敏电阻两端的电压,静电计测定值电阻R两端的电压,根据,可得,可知、不变;且,故B错误,A正确;CD.带电液滴在平行板电容器中受到向上的电场力和向下的重力,开始时处于平衡状态,温度降低,热敏电阻阻值变大,回路中电流变小,定值电阻R两端的电压变小,电容器两端的电压变小,静电计的指针偏角变小,平行板电容器间的电场强度变小,带电液滴受到的电场力变小,带电液滴向下运动,电场力做负功,电势能增加,故C正确,D错误。故选AC。
3.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)(多选)如图所示电路中,、为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,电表均为理想电表。闭合开关S电路稳定后,一带电液滴在电容器C中恰好静止,当滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中,理想电表的示数分别用、和表示,理想电表的示数变化量分别用、和表示,正确的是( )
A. 理想电流表的示数变小
B. 带电液滴在电容器中会下降
C. 不变
D. 的绝对值不变
【答案】BCD
【详解】AB.滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中,减小,则电路中的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,理想电流表的示数变大,变大,内电压变大,则两端电压变小,电容器C两端的电压减小,两极板间的电场强度减小,带电液滴所受电场力减小,带电液滴会下降,故A错误,B正确;C.等于的电压,等于通过的电流,故等于,保持不变,故C正确;D.根据闭合电路欧姆定律有即故的绝对值等于,保持不变,故D正确。故选BCD。
4.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)(多选)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,利用光敏电阻可实现电路的自动控制。物理兴趣小组设计了如图所示的电路,闭合开关S,电路稳定后质量为m的带电液滴在电容器中恰好静止。当光照强度增强时( )
A. 带负电的液滴在电容器中会上升
B. 电容器充电
C. 理想电流表的示数增大,理想电压表的示数减小
D. 电源的输出功率一定增大
【答案】BC
【详解】A.由图可知,电容器两端的电压等于两端的电压,即路端电压。当光照强度增强时,的阻值减小,所以电路中的总电流增大,由闭合电路欧姆定律可知路端电压为故路端电压减小,即电容器两端的电压减小。由可知,U减小,d不变,则电容器中的电场强度减小。带电液滴在电容器中恰好静止时满足故当电场强度E减小时,液滴受到的电场力会小于自身的重力,所以带负电的液滴在电容器中会向下运动。故A错误;B.电容器两端的电压等于两端的电压,根据“串反并同”原理可知,由于和是串联的关系,所以当的阻值减小时,两端的电压增大,即电容器两端的电压增大。根据可知,电容器的电荷量Q增大,所以电容器充电,故B正确;C.由图可知,理想电流表和光敏电阻是串联的关系,根据“串反并同”原理可知,当的阻值减小时,理想电流表的示数增大。同理理想电压表测量的是两端的电压,和是并联的关系,所以理想电压表的示数减小,故C正确;D.当外电路电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大。由于不知道外电路电阻与电源内阻的大小关系,所以无法确定电源输出功率的变化情况,故D错误。故选BC。
5.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)(多选)如图所示,电源电动势、内阻恒定,定值电阻,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴M刚好处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向端移动,理想电压表的示数变化量的绝对值为,理想电流表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.
B. 电源的输出功率一定减小
C. 电阻的功率一定增大
D. 带电液滴M将向上极板运动,电势能减小
【答案】BD
【详解】AC.滑动变阻器的滑片向端移动,滑动变阻器接入电阻变大,电路总电阻增大,干路电流减小,由可知的功率减小;电源内阻与定值电阻分得的电压减小,并联部分电压增大,即增大。定值电阻与串联后再与并联,则,又增大,增大,而干路电流减小,则减小,所以减小,增大,故,故AC错误;B.定值电阻与滑动变阻器串联后再与并联,并联部分的总电阻则随着滑片向端移动时增大,外电阻大于内阻且在增大,所以电源的输出功率减小。故B正确;D.由于并联部分电压增大,增大,而电容器极板电压等于的电压,根据,极板之间的电场强度增大,液滴所受电场力增大,则带电液滴M将向上极板运动,电场力做正功,电势能减小,故D正确。故选BD。
6.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,电表均为理想电表,其中电流表、、示数变化量的绝对值分别用、、表示,电压表示数的变化量用表示,则滑动变阻器的滑片向a端移动过程中( )
A. 电压表V示数变小
B. 电流表示数变大
C.
D. 变大
【答案】C
【详解】详细解答和解析过程见【解答】B.滑动变阻器向a端移动,接入电路的阻值变大,总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律知总电流减小,即示数减小,故B错误;A.总电流减小,内电压减小,则外电压路端电压)增大,即V的示数增大,故A错误;D.根据可知,则不变,故D错误;C.根据知增大,则的示数增大。而减小,则的示数减小,则故C正确。故选C。
7.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动一段距离后,下列说法正确的是( )
A. 电源的效率变大
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表示数变小,电流表示数变大
D. 电压表、电流表示数变化量的大小之比将变大
【答案】A
【详解】A.由题知,当滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动一段距离后,滑动变阻器有效电阻变大,则外电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律有可知干路中的总电流变小;根据可知路端电压变大,根据电源的效率表达式有可知电源的效率变大,故A正确;BC.因路端电压变大,故电压表的示数变大;根据可知定值电阻两端的电压变小,根据可知并联部分的电压变大,根据可知流过的电流变大,即电流表的示数变大,故BC错误;D.设电流表的示数为,则干路中的总电流为根据则有故电压表、电流表示数变化量的大小之比因滑动变阻器的有效电阻增大,故变小,故D错误。故选A。
8.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)(多选)在如题图所示的电路中,电源电动势恒定、内阻为,为定值电阻(阻值大于)。闭合开关,理想电流表、理想电压表、、的示数分别用、、和表示。当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示,下列说法正确的是( )
A. 不变,变大
B. 变小,变大
C.
D.
【答案】BC
【详解】AB.滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,可知增大,电路总电阻增大,根据可知总电流减小,即变小,根据闭合电路欧姆定律可得可知变大;又,可知变小,又,则变大,故A错误,B正确;C.根据可知,又,故C正确;D.根据闭合电路欧姆定律可得可知,故D错误。故选BC。
9.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )
A. A灯和B灯都变亮
B. A灯变亮,B灯变暗
C. 电源的输出功率减小
D. 电源的工作效率降低
【答案】B
【分析】【详解】AB.当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,有效阻值增大,电路中的电流减小增大,则A灯变亮,因为干路电流增大,而灯A以及两条支路的电流均增大,所以减小,即B灯变暗,故B正确,A错误;C.因为内外电阻的关系未知,所以电源的输出功率不确定(若外电阻大于内阻,则当外电阻增大时电源输出功率减小,若外电阻小于内阻,当晚电阻增大时,电源输出功率增大)故C错误;D.电源的效率当外电阻增大时,电源的工作效率增大,故D错误。故选B。
10.(2025-2026高二上·重庆南坪中学校·期中)如图所示,AB间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向B端移动的过程中灯泡上的电压数值是( )
A. 一直为U
B. 一直为0
C. 逐渐增大到U
D. 逐渐减小到0
【答案】D
【详解】灯泡与滑动变阻器的下端并联后,与滑动变阻器的上端串联,当滑片P逐渐向B端移动时,与灯泡并联的电阻越来越小,灯泡两段的电压逐渐减小,直到减为0,故ABC错误,D正确。故选D。
考点5 含电动机的电路分析
1.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)如图所示,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是( )
A. 电动机的输出功率为14W
B. 电动机两端的电压为7.0V
C. 电动机产生的热功率为4.0W
D. 电源输出的功率为24W
【答案】B
【详解】B.根据闭合电路欧姆定律可得所以故B正确;C.电动机产生的热功率为故C错误;A.电动机的输出功率为故A错误;D.电源的输出的功率为故D错误。故选B。
2.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,电源电动势,内阻,灯泡L的电阻,电动机的额定电压,线圈的电阻。只闭合开关,通过的电流为1A;再闭合开关,电动机正常工作。下列说法正确的是( )
A. 的阻值为2Ω
B. 电动机正常工作时的效率80%
C. 电动机正常工作时的电流为2A
D. 两个开关都闭合时,电源的输出功率为20.16W
【答案】B
【详解】A.的阻值为,A错误;BC.电动机正常工作时电路的总电流电动机正常工作时的电流为电动机正常工作时的效率,B正确,C错误;D.两个开关都闭合时,电源的输出功率为,D错误。故选B。
3.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)(多选)如图所示,一电源与电动机M、小灯泡L组成闭合电路。已知电源内阻r=2Ω,电动机M的额定功率P1=6W、内阻r1=4Ω,小灯泡L的额定功率P2=1.5W、额定电压U=3V。闭合开关S后,电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知( )
A. 通过小灯泡的电流I=1.5A
B. 电源电动势E=16V
C. 电动机的输出功率PM=5W
D. 电源的效率η=83.3%
【答案】BC
【详解】A.小灯泡恰能正常工作,通过小灯泡的电流,故A错误;B.电动机两端电压电源电动势,故B正确;C.电动机的输出功率PM=,故C正确;D.电源的效率,故D错误。故选BC。
4.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)(多选)智能机器人可以服务人类生活。如题图甲所示为一款新型送餐机器人,其内部电路可简化为如题图乙所示电路。直流电动机额定电压为,额定电流为,电动机的线圈电阻为,将它接在电动势为、内阻为的直流电源两极间,电动机恰好能正常工作。下列说法正确的是( )
A. 电动机的线圈电阻
B. 电动机消耗的热功率为
C. 电动机消耗的总功率为
D. 电动机消耗的热功率为
【答案】CD
【详解】A.由于电动机工作时主要将电能转化为机械能,为非纯电阻元件,部分电路得欧姆定律不再适用,故A错误;BD.电动机的热功率为,故B错误,D正确;C.电动机得总功率,故C正确。故选CD。
5.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,电源的电动势是6V,内电阻是,小电动机M的线圈电阻为,限流电阻为,若电压表的示数为3V,试求:
(1)电源的总功率;
(2)电动机输出的机械功率。
【答案】(1)6W;(2)2W
【详解】
(1)电路中的电流电源的总功率(2)电动机两端电压电动机输出的机械功率解得
6.(2025-2026高二上·重庆实验外国语学校·期中)如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关,当把它接入电压为的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是;当把电动机接入电压为的电路中,电动机正常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是,求:
(1)电动机线圈的电阻;
(2)当电动机正常工作时的输出功率;
(3)如果重物质量,当时电动机提升重物的速度大小是多少?(取)
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 电动机不转时,此时电动机为纯电阻元件,符合欧姆定律,电动机线圈的电阻
(2) 电动机正常工作时消耗的功率为电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为则电动机正常工作时输出功率为
(3) 匀速提升重物时,拉力等于重力,即由电动机的输出功率可得提升重物的速度为
7.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·期中)利用电动机提升重物的示意图如下。已知电源电动势E=110V,电源内阻r=2Ω,电动机线圈电阻,定值电阻R=6Ω,重物质量m=50kg,当电动机匀速提升重物时,理想电压表的示数,不计空气阻力和摩擦,取。求:
(1)流经电源的电流I 和电动机的热功率;
(2)重物匀速上升时的速度大小v;
(3)由于人员使用不当,致使电动机被卡住而无法转动,求此时电动机的热功率。
【答案】(1) , (2) (3)
【讲解】(1) 根据闭合电路欧姆定律得流经电源的电流电动机的热功率为(2) 电动机的机械功率为另外联立求得(3) 电动机被卡住后成为纯电阻,此时电路中的电流为此时电动机的热功率为
8.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)一种微型磁流体发电装置如图所示。平行金属板A、C正对放置,板长为0.2 m,宽为0.25 m,间距为0.5 m,板间有一磁感应强度大小为2T,方向平行于金属板并由N指向S的匀强磁场,电阻率为的等离子体以的速度垂直于射入磁场,电阻为,为,电动机额定电压U为6V,电动机线圈电阻为。闭合开关,电动机恰好正常工作,求
(1)判断A、C板哪个是正极,并求该电源的电动势和内阻;
(2)求出电动机正常工作时的输出功率;
【答案】(1)C板是正极;12V,1Ω (2)10W
【讲解】(1) 由左手定则可知,带正电的离子受洛伦兹力方向向下,可知C板是正极;当达到平衡时可得电动势内阻
(2) 电路的电流通过电动机的电流电动机正常工作时的输出功率
9.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)如图所示,半径为内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内,在圆心处固定一带负电的点电荷。质量为,电荷量为,直径略小于圆管内径的绝缘带电小球,从与点等高的A点沿圆管内由静止运动到B点时,恰好对圆管没有作用力。小球从B点进入板间距离为的平行板电容器后,做匀速直线运动,此时电路中的电动机正常工作。已知电源的电动势为,内阻为,定值电阻为,电动机内阻为,静电力常量为,重力加速度为,小球进入电容器后不考虑与外部点电荷之间的作用力,求:
(1)圆心处固定的点电荷的电荷量大小;
(2)电容器两端电压大小;
(3)电动机的效率。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 、在同一等势面,小球从点到点,库仑力不做功,从到由动能定理又对点受力分析,有解得
(2) 小球恰好做匀速直线运动,有电场强度解得
(3) 流过电阻的电流电动机两端的电压电动机的总功率电动机的热功率解得电动机的效率
10.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)如图是某公司生产的用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为10,电源的电动势为50V,重物的质量为10kg,不计各处的摩擦。当电动机以v=0.4m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为2A。(g取10m/s2)
(1)求电源的内阻r;
(2)若电动机工作时突然卡住了,不能转动,求电源此时的效率。
【答案】(1);(2)66.7%
【详解】
(1)电动机的电功率等于内阻上的热功率与输出的机械功率之和,即由闭合电路欧姆定律可得联立解得(2)若电动机卡住,电动机相当于一个定值电阻,由闭合电路的欧姆定律得,此时电流为电源的输出功率为电源的总功率为电源此时的效率为解得
试卷第1页,共3页
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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】D
2.【答案】C
3.【答案】c
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】BC
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】A
》
考点2电容器的充放电现象
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】(1)慢
(2)①1.6×10
②133
》
考点3闭合电路欧姆定律及应用
1/3
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1.【答案】AC
2.【答案】A
3.【答案】AD
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】(1)42:(2)E=6V,r=22
8.【答案】(1)I1=3A,I2=1A
(2)E=9V,r=12
9.【答案】(1)UAB=-3V
(2)R=1.52
(3)1=75%
10.【答案】(1)3V;(2)1.2×104C:(3)6.25W
》
考点4动态电路分析
1.【答案】B
2.【答案】AC
3.【答案】BCD
4.【答案】BC
5.【答案】BD
6.【答案】c
7.【答案】A
213
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让教与学更高效
8.【答案】BC
9.【答案】B
10.【答案】D
D考点5含电动机的电路分折
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】BC
4.【答案】CD
5.【答案】(1)6W;(2)2w
6.【答案】(1)r=22
(2)Ph=2.0W
(3)v=1m/s
7.【答案】(1)5A,75W
(2)0.55m/s
(3)300W
8.【答案】(1)C板是正极:12V,12
(2)10W
9【答案】(1)Q=3m9L
kq
(2)U=mgd
(3)
q
n=1-
mgdr,
ERq-mgdR-mgdri
10.【答案】(1)52;(2)66.7%
313
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·重庆西藏中学·期中)如图所示的电路中,若ab端为输入端,AB为输出端,并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央,则以下说法错误的是( )
A. 空载时,输出电压UAB=
B. 当AB间接上负载R时,输出电压UAB <
C. AB间的负载R越大,UAB越接近
D. AB间的负载R越小,UAB越接近
2.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)我们通常用电压表来查找电路故障。在如图所示的电路中,当合上开关S后,两个均标有“2.5V 1W”字样的灯泡均不发光,用电压表测得Uac=6V,Ubd=6V。如果各段导线及接线处均无问题,且只有一处故障。这说明( )
A. 开关S接触不良
B. 灯泡L1灯丝断了
C. 灯泡L2灯丝断了
D. 滑动变阻器R的电阻丝断了
3.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)下列说法中正确的是( )
A. 金属在温度特别高时电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象
B. 某充电宝标明容量为,其中为能量单位
C. 比值反映了导体阻碍电流的性质,即电阻
D. 点电荷就是体积极小的电荷,体积较大的带电体不能被看作点电荷
4.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b,横截面积之比,已知内有个自由电子通过导线a的横截面,电子的电荷量,下列说法正确的是( )
A. 流经导线a的电流为
B. 流经导线b的电流为
C. a、b棒两端电势差之比为
D. 两棒的自由电子定向移动的平均速率相等
5.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)一段金属导体横截面积为2mm2,在2秒内有0.1C电荷通过,则流过金属导体的电流强度为( )
A. 0.05A
B. 0.025A
C. 0.1A
D. 0.2A
6.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,用某种金属材料制成长为a、宽为b、厚为c的长方体,且。电流沿AB方向的电阻为,电流沿CD方向的电阻为,电流沿EF方向的电阻为,则等于( )
A. 8∶2∶1
B. 8∶1∶4
C. 16∶1∶2
D. 16∶1∶4
7.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·期中)(多选)一根粗细均匀的导线,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压,则( )
A. 通过导线的电流为
B. 导线中自由电子定向移动的速率为
C. 通过导线的电流为
D. 导线中自由电子定向移动的速率为
8.(2025-2026高二上·重庆·期中)两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b,半径之比,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A. 通过a、b的电流之比
B. 导线a、b的电阻之比
C. a、b两端的电压之比
D. 单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比
9.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线A、B串联在电路中。已知金属导线A、B的横截面积之比为1:2。当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A. A、B两端的电压之比为2:1
B. 流过A、B的电流之比1:2
C. A、B的电阻之比为1:2
D. 单位时间通过A、B的电荷量之比为2:1
10.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)如题图所示,、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,正方形的边长之比为,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体与( )
A. 电阻之比为
B. 电阻之比为
C. 电阻之比为
D. 电阻率之比为
考点2 电容器的充放电现象
1.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)阻值相等的三个定值电阻、电容器及电源(内阻可忽略)连接成如题图所示的电路。开关断开且电流稳定时,所带的电荷量为,闭合开关,电流再次稳定后,所带的电荷量为。则与的比值为( )
A.
B.
C. 1
D. 2
2.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)用如图所示电路给电容器充、放电。开关S接通1,稳定后改接2,稳定后又改接1,如此往复,观察电流表、电压表示数变化情况。则( )
A. S接1时,电流自左向右流过电流表,电流表示数不断增大
B. S接2时,电流自右向左流过电流表,电压表示数不断减小
C. S接1时,电源给电容器充电,极板间电场强度减小,电源的能量不断储存在电容器中
D. S接2时,电容器对电阻R放电,极板间电荷量减小,电容减小
3.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,某同学用图(a)所示电路来观察电容器C放电现象:他先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关S掷向2端,电容器通过R放电,传感器将电流传入计算机,得到了图(b)所示的电流随时间变化的图像。已知该同学所选用的直流电源电压为12V。
(1)通过图像可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越 (选填“快”或“慢”)。
(2)已知图(b)中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电荷量,每一小格面积表示的电荷量为,据此可估算出电容器放电前所带电荷量 C,电容器的电容 μF。
考点3 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)(多选)如图是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0V
B. 电源的内阻为12Ω
C. 电流为0.2A时的外电阻是28Ω
D. 电源的短路电流为0.5A
2.(2025-2026高二上·重庆实验外国语学校·期中)如图甲为手控可调节亮度的台灯,其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值,即可调节电源的输出功率。若电源电动势,内阻,灯泡电阻(固定不变),调节电位器即可改变台灯亮度,电位器接入电路中的阻值可在之间调节,则( )
A. 电源的最大输出功率为8W
B. 灯泡L消耗的最大功率为2.5W
C. 电位器的最大功率为8W
D. 当时,电源效率最大
3.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)(多选)如图所示,将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个U-I图像中。若将该电源与定值电阻R串联构成闭合回路,下列分析中正确的是( )
A. 甲反映定值电阻R的U-I关系,R=2.0Ω
B. 乙反映电源的U-I关系,其电动势E=5.0V
C. 通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A
D. 电源内阻r=1Ω
4.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)在图甲所示的电路中,电源的图像对应图乙中的图线a,定值电阻的图像如图乙中的图线b所示,滑动变阻器的总电阻为,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 当时,消耗的功率为
C. 当时,电源效率最高
D. 在时,电源输出的功率最大
5.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·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,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电源电动势为9V
B. 该电源内阻为4Ω
C. R的功率最大时,电源的效率是50%
D. 电路中的最大功率为27W
6.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,曲线为某灯泡的伏安特性曲线,直线为某电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是( )
A. 灯泡的电阻随着电流的增大而减小。
B. 将灯泡单独接入该电源时,电源的效率为60%
C. 若灯泡与电阻为10Ω的定值电阻串联接入该电源,灯泡电流大约为3A
D. 若灯泡与电阻为10Ω的定值电阻并联接入该电源,灯泡电流大约为5A
7.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A,这时电阻R两端的电压为4 V。求:
(1)电阻R的值;
(2)电源的电动势和内阻。
8.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟-11月·期中)如图所示,某灯光控制电路的部分电路,定值电阻,为电阻箱,其最大阻值为,电流表、电压表为理想电表,当电阻箱示数时,电压表读数为;当电阻箱示数时,电压表读数为。
(1)求两次电流表读数和;
(2)求电源的电动势和内电阻。
9.(2025-2026高二上·重庆第一中学校-12月·期中)(多选)如图所示的电路中,两间距为的金属板A、B水平正对放置,电源电动势,内阻,调节滑动变阻器滑片到适当位置,闭合开关,小灯泡恰好正常发光。此时将一质量为,带电量为()的小球(可视为质点)从板小孔正上方的点静止释放,点到板的距离也为,且小球恰好能到达板。已知电源内阻,灯泡额定电压、额定功率、小球比荷、重力加速度。不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响。求:(以下结果请用数字表示)
(1)A、B两极板间电势差;
(2)滑动变阻器接入电阻;
(3)电源的效率。
10.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)如图所示,电阻R1=3 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容C=30 μF,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω。闭合开关S,电路中电流稳定后。
(1)求R1两端的电压;
(2)断开开关S后,直到电路中电流再次稳定,求通过R1的总电荷量;
(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率。
考点4 动态电路分析
1.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)如图所示电路中,因某一元器件发生断路,闭合开关S后,灯L1和L2均不亮。用电压表测得Uab=0,Ubc=5V,Ucd=0。由此可知,断路的元器件是( )
A. 灯L1
B. 灯L2
C. 滑动变阻器R
D. 开关S
2.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)(多选)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r,R是定值电阻,热敏电阻RT的阻值随温度升高而减小,C是平行板电容器。静电计上金属球与平行板电容器上极板相连,外壳接地。闭合开关S,某带电液滴刚好能静止在电容器内。在温度降低的过程中,分别用、和表示电流表A、电压表和电压表示数变化量的绝对值,则下列说法正确的是( )
A.
B. 一定不变,一定变大
C. 带电液滴一定向下运动且它的电势能不断增加
D. 静电计的指针偏角变大
3.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)(多选)如图所示电路中,、为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,电表均为理想电表。闭合开关S电路稳定后,一带电液滴在电容器C中恰好静止,当滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中,理想电表的示数分别用、和表示,理想电表的示数变化量分别用、和表示,正确的是( )
A. 理想电流表的示数变小
B. 带电液滴在电容器中会下降
C. 不变
D. 的绝对值不变
4.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)(多选)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,利用光敏电阻可实现电路的自动控制。物理兴趣小组设计了如图所示的电路,闭合开关S,电路稳定后质量为m的带电液滴在电容器中恰好静止。当光照强度增强时( )
A. 带负电的液滴在电容器中会上升
B. 电容器充电
C. 理想电流表的示数增大,理想电压表的示数减小
D. 电源的输出功率一定增大
5.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)(多选)如图所示,电源电动势、内阻恒定,定值电阻,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴M刚好处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向端移动,理想电压表的示数变化量的绝对值为,理想电流表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.
B. 电源的输出功率一定减小
C. 电阻的功率一定增大
D. 带电液滴M将向上极板运动,电势能减小
6.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,电表均为理想电表,其中电流表、、示数变化量的绝对值分别用、、表示,电压表示数的变化量用表示,则滑动变阻器的滑片向a端移动过程中( )
A. 电压表V示数变小
B. 电流表示数变大
C.
D. 变大
7.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动一段距离后,下列说法正确的是( )
A. 电源的效率变大
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表示数变小,电流表示数变大
D. 电压表、电流表示数变化量的大小之比将变大
8.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)(多选)在如题图所示的电路中,电源电动势恒定、内阻为,为定值电阻(阻值大于)。闭合开关,理想电流表、理想电压表、、的示数分别用、、和表示。当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示,下列说法正确的是( )
A. 不变,变大
B. 变小,变大
C.
D.
9.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )
A. A灯和B灯都变亮
B. A灯变亮,B灯变暗
C. 电源的输出功率减小
D. 电源的工作效率降低
10.(2025-2026高二上·重庆南坪中学校·期中)如图所示,AB间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向B端移动的过程中灯泡上的电压数值是( )
A. 一直为U
B. 一直为0
C. 逐渐增大到U
D. 逐渐减小到0
考点5 含电动机的电路分析
1.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)如图所示,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是( )
A. 电动机的输出功率为14W
B. 电动机两端的电压为7.0V
C. 电动机产生的热功率为4.0W
D. 电源输出的功率为24W
2.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,电源电动势,内阻,灯泡L的电阻,电动机的额定电压,线圈的电阻。只闭合开关,通过的电流为1A;再闭合开关,电动机正常工作。下列说法正确的是( )
A. 的阻值为2Ω
B. 电动机正常工作时的效率80%
C. 电动机正常工作时的电流为2A
D. 两个开关都闭合时,电源的输出功率为20.16W
3.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)(多选)如图所示,一电源与电动机M、小灯泡L组成闭合电路。已知电源内阻r=2Ω,电动机M的额定功率P1=6W、内阻r1=4Ω,小灯泡L的额定功率P2=1.5W、额定电压U=3V。闭合开关S后,电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知( )
A. 通过小灯泡的电流I=1.5A
B. 电源电动势E=16V
C. 电动机的输出功率PM=5W
D. 电源的效率η=83.3%
4.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)(多选)智能机器人可以服务人类生活。如题图甲所示为一款新型送餐机器人,其内部电路可简化为如题图乙所示电路。直流电动机额定电压为,额定电流为,电动机的线圈电阻为,将它接在电动势为、内阻为的直流电源两极间,电动机恰好能正常工作。下列说法正确的是( )
A. 电动机的线圈电阻
B. 电动机消耗的热功率为
C. 电动机消耗的总功率为
D. 电动机消耗的热功率为
5.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)如图所示,电源的电动势是6V,内电阻是,小电动机M的线圈电阻为,限流电阻为,若电压表的示数为3V,试求:
(1)电源的总功率;
(2)电动机输出的机械功率。
6.(2025-2026高二上·重庆实验外国语学校·期中)如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关,当把它接入电压为的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是;当把电动机接入电压为的电路中,电动机正常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是,求:
(1)电动机线圈的电阻;
(2)当电动机正常工作时的输出功率;
(3)如果重物质量,当时电动机提升重物的速度大小是多少?(取)
7.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·期中)利用电动机提升重物的示意图如下。已知电源电动势E=110V,电源内阻r=2Ω,电动机线圈电阻,定值电阻R=6Ω,重物质量m=50kg,当电动机匀速提升重物时,理想电压表的示数,不计空气阻力和摩擦,取。求:
(1)流经电源的电流I 和电动机的热功率;
(2)重物匀速上升时的速度大小v;
(3)由于人员使用不当,致使电动机被卡住而无法转动,求此时电动机的热功率。
8.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)一种微型磁流体发电装置如图所示。平行金属板A、C正对放置,板长为0.2 m,宽为0.25 m,间距为0.5 m,板间有一磁感应强度大小为2T,方向平行于金属板并由N指向S的匀强磁场,电阻率为的等离子体以的速度垂直于射入磁场,电阻为,为,电动机额定电压U为6V,电动机线圈电阻为。闭合开关,电动机恰好正常工作,求
(1)判断A、C板哪个是正极,并求该电源的电动势和内阻;
(2)求出电动机正常工作时的输出功率;
9.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)如图所示,半径为内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内,在圆心处固定一带负电的点电荷。质量为,电荷量为,直径略小于圆管内径的绝缘带电小球,从与点等高的A点沿圆管内由静止运动到B点时,恰好对圆管没有作用力。小球从B点进入板间距离为的平行板电容器后,做匀速直线运动,此时电路中的电动机正常工作。已知电源的电动势为,内阻为,定值电阻为,电动机内阻为,静电力常量为,重力加速度为,小球进入电容器后不考虑与外部点电荷之间的作用力,求:
(1)圆心处固定的点电荷的电荷量大小;
(2)电容器两端电压大小;
(3)电动机的效率。
10.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)如图是某公司生产的用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为10,电源的电动势为50V,重物的质量为10kg,不计各处的摩擦。当电动机以v=0.4m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为2A。(g取10m/s2)
(1)求电源的内阻r;
(2)若电动机工作时突然卡住了,不能转动,求电源此时的效率。
试卷第1页,共3页
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