高考物理复习专题演练：专题十九 恒定电流(含两年高考一年模拟).

1．(2015·北京理综，19)
如图所示，其中电流表A 的量程为0.6A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示
0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12
；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍。

若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )
A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A
B ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A
C ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A
D ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A
2．(2015·浙江理综，14)下列说法正确的是( )
A ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B ．力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C ．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比
D ．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
3．(2015·安徽理综，17)
一根长为L ，横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m ，电荷量为e 。

在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )
A.m v 22eL
B.m v 2Sn e C ．ρne v D.ρe v SL
4．(2014·天
津理综，2)如图所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C 的极板水平放置。

闭合电键S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。

如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A ．增大R 1的阻值
B ．增大R 2的阻值
C ．增大两板间的距离
D ．断开电键S
5．(2015·山东理综，22)如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I 0，R 为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。

某同学利用该电路研究滑动变阻器R L 消耗
的电功率。

改变R L的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U－I关系图线。

回答下列问题：
(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(填“增大”或“减小”)。

(2)I0＝________A。

(3)R L消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)。

6．(2015·北京理综，24)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。

光照前两板都不带电。

以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。

假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用。

保持光照条件不变。

a 和b为接线柱。

已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为E km，元电荷为e。

(1)求A板和B板之间的最大电势差U m，以及将a、b短接时回路中的电流I短；
(2)图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r；
(3)在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U。

外电阻上消耗的电功率设为P，单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔE k。

请推导证明：P＝ΔE k。

(注意：解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)
1．(2015·山西两校联考)
如图所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )
A ．I 2
R B.U 2
R C ．UI D ．UI －I 2R 2．(2015·山西四校联考)
在如图所示电路中，闭合电键S ，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 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示。

下列说法正确的是( )
A ．U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 变大
B ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变
C ．U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 变大
D ．电源的输出功率变大
3．(2015·广东六校联考)
如图所示，开关S 原来是闭合的，当R 1、R 2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平行板电容器C 两水平极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态。

要使尘埃P 向下加速运动，下列方法中可行的是( )
A ．把R 1的滑片向左移动
B ．把R 2的滑片向左移动
C ．把R 2的滑片向右移动
D ．把开关S 断开
4．(2015·日照三校联考)
如图所示，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R 1、R 2为定值电阻，R 3为光敏电阻(照射光的强度越强其电阻值越小)。

闭合开关S 后，若照射R 3的光强度减弱，则( )
A．R1两端的电压变大
B．小灯泡消耗的功率变小
C．通过R2的电流变小
D．电源两极间的电压变小
5．(2015·河南八市第三次联考)
在如图所示的电路中，电源的内阻r不能忽略，其电动势E小于电容器C的耐压值。

先闭合开关S，待电路稳定后，再断开开关S，则在电路再次达到稳定的过程中，下列说法中正确的是()
A．电阻R1两端的电压增大
B．电容器C两端的电压减小
C．电源两端的电压减小
D．电容器C上所带的电荷量增加
6．(2015·南昌市调研)
(多选)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。

已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。

关于该电吹风，下列说法正确的是()
A．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风
B．电热丝的电阻为55 Ω
C．电动机工作时输出的机械功率为880 W
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J
7．(2015·株洲市质检)(多选)某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的小灯泡L1、L2、L3连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω。

现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则()
A．三个灯泡的总电阻为8.3 Ω
B．电源的电动势为5.6 V
C．电源消耗的热功率为3.0 W
D．电源的效率为89.3 %
8．(2015·济南模拟)某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103 kg。

当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流I＝50 A，输出电压U＝200 V。

在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机。

(g取10 m/s2)
(1)求汽车所受阻力；
(2)若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中R1＝0.1 Ω，R2＝1950 Ω，求
电动机M的热功率。

参考答案
考点19 恒定电流
两年高考真题演练
1．C [当接线柱1、2接入电路时，R 1与电流表并联，由于R 1＝R A 2
，可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06 A ，所以A 、B 错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R 1并联，然后再与R 2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A ，C 正确，D 错误。

]
2．C [根据公式P ＝I 2R 可知热功率与电流大小平方成正比，A 错误；功的公式W ＝Fl cos α，其中位移l 与时间t 不一定成正比关系，B 错误 ；由公式Q ＝CU 可知C 正确；弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与弹簧伸长量无关，D 错误。

]
3．C [欧姆定律I ＝U R ，电流的微观表达式I ＝neS v ，电阻定律R ＝ρL S
，则金属棒内场强大小为E ＝U L ＝IR L
＝ρne v ，故C 正确。

] 4．B [设油滴质量为m ，电荷量为q ，两板间距离为d ，当其静止时，有U C d q ＝U R 1d
q ＝mg ；由题图知，增大R 1，U R 1增大，油滴将向上加速，增大R 2，油滴受力不变，仍保持静
止；由E ＝U d
知，增大d ，U 不变时，E 减小，油滴将向下加速；断开电键S ，电容器将通过R 1、R 2放电，两板间场强变小，油滴将向下加速，故只有B 项正确。

]
5．解析 (1)滑动触头向下移动时，R L 阻值减小，则总电阻减小，由于总电流不变，因此总电压变小，则电压表读数变小。

(2)由电路图可知：I 0＝I ＋U R ，即U ＝I 0R －IR ，由UI 图线可知，I 0R ＝20，R ＝k ＝201.0
Ω＝20 Ω，则I 0＝1.00 A(0.98、0.99、1.01均正确)。

(3)R L 消耗的功率为P ＝IU ＝20I －20I 2，则当I ＝0.5 A 时，功率的最大值为P m ＝5 W 。

答案 (1)减小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)5
6．解析 (1)光照射A 板，A 发出的光电子不断地打到B 板上，在AB 间形成电场，将阻碍光电子向B 板运动，当AB 之间的电压达到最大值U m 时，以最大初动能从A 板逸出的光电子刚好不能到达B 板，由动能定理
eU m ＝E km ①
U m ＝E km e
② 将a 、b 短接时，所有逸出的电子都能到达B 板，故短路电流
I 短＝Net t
＝Ne ③ (2)电源电动势等于断路时的路端电压，所以
E ＝U m ＝E km e
④ 电源内电阻r ＝E I 短＝E km Ne 2⑤ (3)电路中的电流I ＝Net t
＝Ne ⑥ 外电路消耗的功率P ＝IU ＝UNe ⑦
单位时间内从A 板运动到B 板的过程中损失的动能之和为ΔE k ，由动能定理ΔE k ＝UNe ⑧
由⑦和⑧得P ＝ΔE k ⑨
答案 (1)E km e Ne (2)E km e E km Ne 2
(3)见解析 一年模拟试题精练
1．C [无论黑箱中是一个纯电阻元件，还是非纯电阻元件，都能用P ＝UI 求电功率，故C 正确；当黑箱中是一个纯电阻元件时，欧姆定律适用，所以电功率求解可以用P ＝UI ＝U 2R
＝I 2R ，但当黑箱中是一个非纯电阻元件时，欧姆定律不再适用，电功率求解只能用P ＝UI ，且有UI ＞I 2R ，可以用P 共＝UI －I 2R 来求其他的功率，故A 、B 、D 错误。

]
2．B [闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，R 2电阻值增大，电路的
总电阻增大，根据欧姆定律，电路的总电流减小，根据图中关系，由欧姆定律可得U 1I ＝ΔU 1ΔI
＝R 1，因R 1电阻值不变，选项A 错误；因U 2I ＝R 2，因R 2电阻值变大，U 2I
变大，将R 1看成电源的内阻，则ΔU 2ΔI ＝R 1＋r ，R 1＋r 不变，ΔU 2ΔI
也不变，选项B 正确；因U 3I ＝R 1＋R 2，R 1＋R 2变大，U 3I 也变大，ΔU 3ΔI ＝r ，r 不变，ΔU 3ΔI
也不变，选项C 错误；因不确定外阻和内阻的大小关系，故电源的输出功率无法确定变化情况，选项D 错误。

]
3．B [带电尘埃开始处于平衡状态，重力与电场力平衡，电场力竖直向上。

为使P 向
下加速运动，则必须减少尘埃所受电场力，又因为F ＝Eq ＝U d
q ，故需要减小电容器两极板间电势差。

当电路稳定时，无电流通过R 1，可等效为导线，电容器C 相当于与滑动变阻器
R 2的左半部分并联，由串联分压原理可知，当把R 2的滑片向左移动时电容器两极板间电压减小，故A 、C 项错误，B 项正确；把开关S 断开，电路稳定后，无电流通过，故电容器C 相当于并联在电源两端，两极板间电压增大，D 项错误。

]
4．B
5．D [闭合开关S 时，电路中有电流，电阻R 1两端电压不等于零，当断开开关S 稳定后，电路中没有电流，电阻R 1两端的电压等于零，所以电阻R 1两端的电压减小，选项A 错误；闭合开关S 时，电容器的电压等于R 2两端的电压，小于电源的电动势E 。

开关断开稳定后，外电路断开，电路中没有电流，电容器C 两端的电压等于电源的电动势E ，所以电容器C 两端的电压增大，选项B 错误；闭合开关S 时，电源两端的电压小于电动势E ，开关断开稳定后，电源两端的电压等于电动势E ，则电源两端的电压增大，选项C 错误；电容器所带的电荷量Q ＝CU ，因U 增大，所以Q 增加，选项D 正确。

]
6．BD [开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A 项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120 W ，C 项
错误；由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝2202
（1 000－120）
Ω＝55 Ω，B 项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W ，故每秒钟消耗的电能为120 J ，D 项正确。

]
7．ABD [理想电压表V 的示数为U ＝4.0 V ，可知电路总电流为I ＝0.6 A ，小灯泡L 1
电阻R 1＝U I ＝4.00.6 Ω＝203
Ω；通过小灯泡L 2、L 3的电流均为I ′＝0.3 A ，电压均为U ′＝1.0 V ，小灯泡L 2、L 3电阻R ＝U ′I ′＝1.00.3
Ω＝103 Ω，所以三个小灯泡的总电阻为R 总＝R 1＋12R 2＝203 Ω＋12·103
Ω＝8.3 Ω，A 正确；电动势为E ＝U ＋U ′＋U 内＝4 V ＋1 V ＋0.6×1.0 V ＝5.6 V ，B 正确；电源消耗的热功率为P ＝I 2r ＝0.62×1.0 W ＝0.36 W ，C 错误；电源效率为η＝U 外E
×100%＝55.6
×100%＝89.3%，D 正确。

] 8．解析 (1)蓄电池输出功率P ＝UI ＝200 V ×50 A ＝104 W 。

90%P ＝F v ，解得：汽车所受阻力F ＝900 N 。

(2)电动机M 两端电压U ′＝U －IR 1＝195 V 。

R 2中电流I 2＝U ′/R 2＝0.1 A ，
电动机输入电流I ′＝I －I 2＝49.9 A
电动机输入功率P 入＝U ′I ′＝9730.5 W ，
输出功率P 出＝90%P ＝9000 W 。

电动机M的热功率P热＝P入－P出＝730.5 W。

答案(1)900 N(2)730.5 W。