高考物理新电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编附答案解析(1)

高考物理新电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编附答案解析(1)
一、选择题
1．在如图所示的电路中，电源电压U =12V ，定值电R 1=R 2=R 3=10Ω．则电压表的读数为（ ）
A ．6V
B ．4V
C ．8V
D ．12V
2．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。

在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。

质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。

如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流。

已知细柱形的质子流横截面积为S ，其等效电流为I ；质子的质量为m ，其电量为e .那么这束质子流内单位体积的质子数n 是
A 2I U eS m
B I m eS eU
C 2I eU eS m
D 2I
m eS eU
3．图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。

实验发现多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。

对这一现象的分析正确的是（ ）
A．灯泡两端电压不变，由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗
B．电源电动势不变，外电路电压变大，但由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗
C．电源电动势不变，外电路电压变小，因此灯泡亮度变暗
D．并联导致电源电动势变小，因此灯泡亮度变暗
4．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来
定义的，即
x
v
t
=．下面四个物理量的表达式不属于
．．．比值定义的是
A．电流
q
I
t
=B．电势P
E
q
ϕ=
C．电容
Q
C
U
=D．电阻
l
R
S
ρ
=
5．在如图所示的电路中，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势为E，内阻为r。

现将变阻器R的滑片稍向下滑动一些，则（）
A．b灯和c灯变暗，a灯变亮B．a灯和c灯变亮，b灯变暗
C．a灯和c灯变暗，b灯变亮D．a灯和b灯变暗，c灯变亮
6．如图是某品牌手机电池的铭牌，根据你所学的物理知识进行判断，下列说法正确的是
A．“3000mAh”表示该电池储存的电能最多10800J
B．“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为41580J
C．一个标注为“3V，4000F”的超级电容器容纳的电荷量肯定比该电池能释放的电荷量多D．用匹配的充电器给电池充电，若把电池从电量为10%充电到40%花了30分钟，则充电器消耗的平均电功率为6.93W
7．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则下列说法错误的是
A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU
D．电容器的带电量增大，增加量为CΔU
8．如图所示，直线A为电源的路端电压与总电流关系的伏安图线，直线B为电阻R两端电压与通过该电阻流关系的伏安图线，用该电源和该电阻组成闭合电路，电源的输出功率和效率分别是（）
A．2W，66.7%B．2W，33.3%C．4W，33.3%D．4W，66.7%
9．如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（）
A．a灯变亮，b灯和c灯变暗
B．a灯和c灯变亮，b灯变暗
C．a灯和c灯变暗，b灯变亮
D．a灯和b灯变暗，c灯变亮
10．如图所示，定值电阻R=20Ω，电动机线圈的电阻R0=10Ω，当开关S断开时，电流表的示数是0.5A．当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数
I和电路消耗的电功率P应是（）
A．I=1.5A B．I＜1.5A
C．P=15W D．P＞15W
11．在如图所示的U I
-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R的伏安特性曲线。

用该电源与电阻R组成闭合电路。

由图像判断错误的是
A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω
B．电阻R的阻值为1Ω
C．电源的效率为80%
D．电源的输出功率为4 W
12．有关电压与电动势的说法中正确的是 ()
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B．电动势是电源两极间的电压
C．电动势公式
W
E
q
=中W与电压
W
U
q
=中的W是一样的，都是电场力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
13．如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中（）
A．电压表的示数增大
B．电流表的示数减小
C．流经电阻R1的电流减小
D．流经电源的电流减小
14．如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是()
A．电流表、电压表的读数均变小
B．电源内阻消耗的功率变大
C．液滴将向上运动
D．电源的输出功率变大
15．如图，A、B两盏电灯完全相同．当滑动变阻器的滑动头向右移动时，则（）
A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮
C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗
16．如图所示，R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )
A．I变大，U变小
B．I变大，U变大
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小
17．如图所示电路中，电池内阻符号为r，电键S原来是闭合的．当S断开时，电流表( )
A．r＝0时示数变大，r≠0时示数变小
B．r＝0时示数变小，r≠0时示数变大
C．r＝0或r≠0时，示数都变大
D．r＝0时示数不变，r≠0时示数变大
18．在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时 ( )
A ．伏特表V 读数增大，电容C 的电荷量在减小
B ．安培表A 的读数增大，电容
C 的电荷量在增大
C ．伏特表V 的读数增大，安培表A 的读数减小
D ．伏特表V 的读数减小，安培表A 的读数增大
19．在如图所示的电路中，a 、b 两端所加电压恒定，在A 、B 两灯的电阻不变。

将滑动变阻器的滑片向右移，则（ ）
A ． 在A 、
B 两灯均变亮
B ． 在A 、B 两灯均变暗
C ．A 灯变亮、B 灯变暗
D ．A 灯变暗、B 灯变亮
20．如图所示的电路中，电阻12R =Ω、23R =Ω、36R =Ω，给电路通以恒定电流，电阻R 1消耗的功率为P ，则R 2和R 3消耗的总功率为（ ）
A ．P
B ．52P
C ．92P
D ．12
P 21．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。

充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60−0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。

如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（ ） 容量 20000mAh 兼容性 所有智能手机
边充边放 否
保护电路 是 输入 DC ：5V 2A MAX 输出
DC ：5V 0.1A−2.5A
尺寸 56×82×22mm 转换率
0.60 产品名称 索扬SY10−200
重量 约430g
A ．给充电宝充电时将电能转化为内能
B ．该充电宝最多能储存能量为3.6×
105J C ．该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2h
D ．该充电宝给电量为零、容量为3000mAh 的手机充电，理论上能充满6次
22．用如图甲所示的电路来测量电池电动势E 和内电阻r ，根据测得的数据作出如图乙所示的U I -图线，由图可知（ ）
A ．电池电动势的测量值为1.40V
B ．电池内阻的测量值为3.5Ω
C ．外电路发生短路时的电流为0.4A
D ．电压表的示数为1.20V 时，电阻R 的阻值为0.20Ω
23．一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。

当电动机两端所加电压为6V 时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A 。

由此可知
A ．电动机消耗的电功率为72W
B ．电动机输出的机械功率为12W
C ．电动机线圈的发热功率为2W
D ．电动机的工作效率为50%
24．在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，将滑动变阻器R 3的滑片P 向a 端移动过程中（ ）
A ．电压表示数变大，电流表示数变小
B ．R 2消耗的功率变小
C ．电源的总功率变大
D ．电源效率变低
25．如图所示，电源电动势6V E =，内电阻0.5r =Ω，变阻器1R 的最大电阻m 5.0R =Ω，2 1.5R =Ω，341000R R ==Ω，平行板电容器C 的两金属板水平放置。

开
关S 与a 接触，电路稳定后（ ）
A ．电源的最大输出功率为18W
B ．1R 增大时，电容器的带电量减少
C ．1R 的阻值增大时，2R 两端的电压增大
D ．当开关接向b 至电路稳定过程中，流过3R 的电流方向为d c →
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一、选择题
1．B
解析：B
【解析】
【详解】
定值电阻R 1=R 2=R 3=10Ω，电阻R 1与电阻R 3并联后的电阻为：
，并联后的电阻R 13与电阻R 2串联，根据串联电路的分压式，有：，解得：.故选B.
【点睛】
本题关键是明确电路结构，然后根据串联电路的分压式求解电压表读数． 2．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
质子被加速时：
212
Ue mv =
由于
I neSv =
解得
n =
A A 错误；
B ，与结论不相符，选项B 错误；
C C 错误；
D D 正确； 故选D.
3．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
电动势反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。

由于使用同一个电源，故电源电动势不变，故D 错误；根据闭合电路的欧姆定律
E Ir IR =+
根据并联电阻特点
11111=R R R R R
+++并 可知多个并联的小灯泡R 并小于单个小灯泡内阻，电路的总电阻减小，总电流增大，电源内阻r 消耗的电压增大，外电路电压变小，通过各小灯泡的电流减小，故AB 错误，C 正确。

故选C 。

4．D
解析：D
【解析】
A ：q I t =
是电流的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故A 项不选． B ：P E q ϕ=
是电势的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故B 项不选． C ：Q C U
=是电容的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故C 项不选．
D ：l R S
ρ
=是电阻的决定式，不属于用比值来定义物理量的表达式．故选择D 项． 点睛：注意区分定义式和决定式． 5．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
R 的滑片稍向下滑动时，变阻器R 接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I 减小，a 灯变暗；
b 灯的电压
b a U E I r R =-+（）
I 减小，U b 增大，则b 灯变亮；
通过c 灯的电流
c b I I I =-
I 减小，I b 增大，则I c 减小，c 灯变暗。

选项C 正确，ABD 错误。

故选C 。

6．B
解析：B
【解析】
【详解】
A. 3000mAh 表示电池用3000mA 的电流放电时，可以持续一个小时，其对应的是电荷量，不是电能，故A 错误；
B 、“11.55Wh ”表示该电池储存的电能最多为:
11.553600J 41580J W Pt ==⨯=
故B 正确；
C. 电容中容纳的电量取决于其电压值，如果充电后电压很小，则电量很小，故超级电容容纳的电量不一定比电池释放的电荷量多，故C 错误；
D 、由W UIt =可得:
4.43360030%J 14256J W Uq ==⨯⨯⨯=
则对应的功率:
14256W 7.92W 3060
W P t =
==⨯ 故D 错误。

7．C
解析：C
【解析】
A ．根据闭合电路欧姆定律得：
U =E-I （R 0+r ）
由数学知识得知
0 U R r I
=+ 保持不变。

故A 正确，不符合题意。

B ．合开关S ，增大可变电阻R 的阻值后，电路中电流减小，电流表示数变小；由欧姆定律分析得知，电阻R 0两端的电压减小，R 两端的电压增大，即电压表示数变大，选项B 正确，不符合题意；
C ．因它们的总电压即路端电压增大，R 两端的电压增大，所以电阻R 0两端的电压减小量小于△U ，选项C 错误，符合题意．
D ．电容器两极板间的电压等于R 两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电量增大，增大量为C △U ，选项D 正确，不符合题意．
8．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
由图象A 可知电源的电动势E =3V ，由图象B 可知，此时电阻R 两端的电压为U =2V ，流过R 的电流为I =1A ，电源的输出功率即为电阻R 上消耗的功率，根据
P=UI
得：
P =2×1W=2W
电源的总功率为：
P 总=EI =3×1W=3W
所以效率为：
2100%100%66.7%3
P P η=
⨯=⨯=总 A 正确，BCD 错误。

故选A 。

9．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，滑动变阻器电阻减小，根据“串反并同”与其串联的灯泡C 电流增大，变亮，与其并联的灯泡b 电流减小，变暗，与其间接串联的灯泡a 电流增大，变亮，B 对；
解析：B
【解析】
【详解】
.当电键S 断开时,由欧姆定律得
10.5A 20Ω=10V U I R ==⨯，
当电键S 闭合后，通过R 1的电流仍为0.5A ，电动机的电流
2010V 1A 10U I R <
==Ω
， 故电流表的电流 1.5A I <，
电路中电功率
15W P UI =<，
故B 正确，ACD 错误；
11．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．根据闭合电路欧姆定律得：
U =E -Ir
当I =0时，U =E ，由读出电源的电动势E =3V ，内阻等于图线的斜率大小，则：
3Ω0.5Ω6
U r I ∆===∆ A 正确；
B ．根据图像可知电阻：
1ΩU R I
=
= B 正确；
C ．电源的效率： 2100%=100%=100%=66.7%3
P UI P EI η=
⨯⨯⨯出总 C 错误； D ．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工作状态，由图读出电压U =2V ，电流I =2A ，则电源的输出功率为：
P 出=UI =4W
D 正确。

故选C 。

12．D
【解析】
【分析】
电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量； 电动势定义式公式W E q =中的W 是非静电力做功，电压W U q
=中的W 是静电力做功； 电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；
【详解】
A 、电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故A 错误；
B 、根据闭合电路欧姆定律，路端电压U E Ir =-，只有当外电路断开时，0I =，路端电压等于电动势，当外电路接通时，路端电压即电源两极间的电压小于电动势，故B 错误；
C 、电动势定义式公式W E q =
中的W 是非静电力做功，电压W U q
=中的W 是静电力做功，故C 错误；
D 、电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，故D 正确．
【点睛】
本题考查电动势的概念，关键要明确电动势的物理意义，知道与电压的区别． 13．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
AD ．在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的总电流I 增大，流经电源的电流增大，路端电压
U E Ir =-
则U 减小，即电压表示数减小，故AD 错误；
BC ．电压表测的是R 1两端的电压，即
11U I R =
电压表示数减小，电阻R 1不变，则流经电阻R 1的电流I 1减小，则电流表的示数
21I I I =-
可知电流表的示数增大，故B 错误，C 正确。

故选C 。

14．C
解析：C
【解析】
首先对电路进行分析：L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大，由闭合欧姆定律可求得电路中电流及路端电压的变化；再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化，则可知液滴的受力变化，则可知液滴的运动情况．根据电源的内外电阻关系，分析电源输出功率的变化．
【详解】
AC．当L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R1电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上移动；
由于C两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大；故A错误，C正确；
B．因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，故B错误；
D．由于电源的内外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化．故D错误．【点睛】
本题考查闭合电路的欧姆定律，一般可以先将分析电路结构，电容器看作开路；再按部分-整体-部分的分析思路进行分析．
15．D
解析：D
【解析】
当滑出向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，所以外电路电阻增大，路端电压增大，总电流减小，即B中的电流减小，所以B变暗，B两端的电压减小，而路端电压是增大的，所以并联电路两端的电压增大，即A两端的电压增大，所以A变亮，D正确．16．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
当传感器R4所在处出现火情时，R4的阻值变小，R2、R3与R4的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则总电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即有U变小．
因U变小，而电流增大，故R压增大；并联部分分压减小；故电流表示数减小；
故选A．
【点睛】
本题解题关键是掌握热敏电阻与温度的关系，再按局部→整体→局部的顺序进行动态变化分析
17．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
r=0时，电源的路端电压一定，所以电流表示数不变；当r ≠0时，电键断开后，外电路电阻变大，路端电压变大，所以电流表示数增大，选项D 正确，ABC 错误；故选D ．
18．D
解析：D
【解析】
【分析】
本题考查的是电路动态变化分析问题，通常按照“部分整体部分”的顺序进行分析，也可根据结论分析变阻器中电流的变化：只要变阻器接入电路的电阻减小，通过其电流必定增大。

当滑动变阻器的滑动触片向b 端移动时，先分析变阻器电阻的变化，得到总电阻的变化，分析总电流的变化，判断出路端电压的变化，即可知道电压表读数的变化再根据并联部分电压的变化和总电流的变化，分析电流表读数的变化。

【详解】
当滑动变阻器的滑动触片向b 端移动时，变阻器有效电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，则路端电压减小，所以伏特表V 的读数减小。

根据串联电路分压特点可知，电路中并联部分分压减小，通过的电流减小，而总电流增大，所以通过电流表的电流增大，即安培表A 的读数增大。

由于并联部分电压减小，电容器板间电压减小，由Q CU =可知，电容C 的电荷量在减小，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

19．D
解析：D
【解析】
【详解】
滑动变阻器的滑片向右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻增大，总电流减小，电阻2R 两端的电压减小，B 灯两端电压增大，电流增大，B 灯变亮，A 灯中电流减小，A 灯变暗，故D 正确，ABC 错误。

故选：D 。

20．A
解析：A
【解析】
【详解】
2R 和3R 并联电阻
232323
2R R R R R ==Ω+ 根据串联电路正比分压，2R 和3R 并联后与1R 串联，电压与1R 两端电压相等，总电流与流过1R 的电流相等，由2P I R =可知，2R 和3R 消耗的总功率为P ，故A 正确，BCD 错
误。

故选A 。

21．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A 错误；
B ．该充电宝的容量为
3420000mAh 20000103600C 7.210C q -==⨯⨯=⨯
该电池的电动势为5V ，所以充电宝储存的能量
45•57.210J 3.610J E E q ==⨯⨯=⨯电动势
选项B 正确；
C ．以2A 的电流为用电器供电则供电时间
4
47.210s 3.610s 10h 2
q t I ⨯=⨯＝＝＝ 故C 错误；
D ．由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电能为
20000mAh 0.612000mAh ⨯=
给容量为3000mAh 的手机充电的次数
1200043000
n ==次次 选项D 错误。

故选B 。

22．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由图示图像可知电源U -I 图像与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势1.40V ，故A 正确；
B ．电源内阻
1.40 1.00==1ΩΔ0.4
U r I ∆-=
故B 错误； C ．由图示图像可知，路端电压为1.00V 时，电路电流为0.4A ，故C 错误；
D ．根据欧姆定律
1.206Ω0.2
U R I =
== 故D 错误。

故选A 。

23．C
解析：C
【解析】
【详解】
A. 电动机消耗的电功率为
P=IU =12W
选项A 错误；
C. 电动机线圈的发热功率为
P 热=I 2R =22×0.5=2W
选项C 正确；
B. 电动机输出的机械功率为
P 出=P -P 热=10W
选项B 错误；
D. 电动机的工作效率为
000010=
10083.312
P P η=⨯=出 选项D 错误；
故选C. 24．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．分析电路结构可知电压表测量路端电压，电流表测量滑动变阻器支路的电流；当滑动变阻器滑片由b 端向a 端滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，则干路电流变小，根据U E Ir =-可知路端电压变大，电压表示数变大，电阻1R 在干路上，根据U IR =可知两端电压变小，根据串联分压可知并联支路电压变大，灯泡2R 两端电压变大，流过的电流变大，灯泡2R 消耗功率变大，根据串联分流可知流过滑动变阻器的电流减小，电流表示数变小，故A 正确，B 错误；
C ．根据P EI =可知，干路电流变小，则电源的总功率变小，故C 错误；
D ．电源效率为
221100%100%()1I R R r I R r r R R
η==⨯=⨯+++
当滑动变阻器滑片由b 端向a 端滑动时，分析变阻器接入电路的电阻变大，电源效率变高，故D 错误；
故选A 。

25．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．变阻器1R 的电阻为零时，电源的输出功率最大，电流为
23A E I R r
=
=+ 电源的输出功率 22max 23 1.5W=13.5W P I R ==⨯
故A 错误；
B ．1R 增大时，根据闭合电路的欧姆定律可知，1R 两端的电压增大，根据Q CU =可知电容器的带电量增加，故B 错误；
C ．1R 的阻值增大时，电路的电流减小，2R 两端的电压减小，故C 错误；
D ．开关接a 时，上极板带正电，当开关接向b 后，下极板带正电，流过3R 的电流方向为d →c ，故D 正确。

故选D 。