專題十　恒定電流【專題檢測(cè)】A組一、選擇題1.(2019廣東湛江一中模擬,14)某興趣小組調(diào)查一條河流的水質(zhì)情況,通過(guò)計(jì)算結(jié)果表明,被污染的河里一分鐘內(nèi)有相當(dāng)于6C的正離子和-9C的負(fù)離子向下游流去,則取樣時(shí)這條河流的等效電流大小和方向分別是(　　)A.0.25A　順流而下　　B.0.05A　逆流而上C.0.25A　逆流而上　　D.0.05A　順流而下答案　B　通過(guò)橫截面的總電荷量是兩種離子電荷量之和,所以在1min內(nèi)向下通過(guò)橫截面的總電荷量應(yīng)為:q=6C-9C=-3C,可得電流:I==A=0.05A,方向與河水流動(dòng)的方向相反,即電流的方向逆流向上;故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。2.(2020北京西城一模,10)如圖1所示,用充電寶為一手機(jī)電池充電,其等效電路如圖2所示。在充電開(kāi)始后的一段時(shí)間t內(nèi),充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的,設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為r,則時(shí)間t內(nèi)(　　)A.充電寶輸出的電功率為UI+I2rB.充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2rC.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為tD.手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt-I2rt答案　D　試題以用充電寶為一手機(jī)電池充電為情境,考查電功與電功率等必備知識(shí),主要考查理解能力、推理能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng),突出對(duì)基礎(chǔ)性考查要求。充電寶的輸出電壓U、輸出電流I,所以充電寶輸出的電功率為UI,故A錯(cuò)誤;充電寶內(nèi)的電流也是I,但其內(nèi)阻未知,所以產(chǎn)生的熱功率不一定為I2r,故B錯(cuò)誤;電池產(chǎn)生的焦耳熱為I2rt,故C錯(cuò)誤;電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能,電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt-I2rt,故D正確。解題關(guān)鍵　充電寶給手機(jī)電池充電是非純電阻電路,其充電和放電過(guò)程是電能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程,根據(jù)能量守恒求解。3.(2019湖南郴州質(zhì)檢一,6)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,兩電壓表可看成理想電表,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.小燈泡L1、L2均變暗B.小燈泡L1變亮,V1表的讀數(shù)變大C.小燈泡L1變暗,V1表的讀數(shù)變小D.小燈泡L2變亮,V2表的讀數(shù)不變答案　C　由題圖知,滑動(dòng)變阻器與小燈泡L1并聯(lián)后與小燈泡L2串聯(lián),電壓表V1測(cè)量路端電壓,電壓表V2測(cè)量小燈泡L2兩端的電壓。將滑動(dòng)變阻器的滑片由右向左滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,滑動(dòng)變阻器與小燈泡L1并聯(lián)的電阻變小,外電路總電阻變小,路端電壓變小,電壓表V1的讀數(shù)變小。由閉合電路歐姆定律可知,干路電流變大,小燈泡L2變亮,電壓表V2的讀數(shù)變大。小燈泡L1兩端的電壓U1=E-I(r+)變小,小燈泡L1變暗。故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。4.(2019河北精英中學(xué)二調(diào),7)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻r=1Ω。閉合開(kāi)關(guān)S后,標(biāo)有“8V　12W”的燈泡恰能正常發(fā)光。電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻R0=4Ω,則下列說(shuō)法正確的是(　　)A.電源的輸出功率為14WB.流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為1AC.電動(dòng)機(jī)輸出功率為3WD.通電5秒鐘電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生80J的熱量答案　C　由題意知,并聯(lián)部分電壓為U=8V內(nèi)電壓為U內(nèi)=E-U=2V總電流I==2A電源的輸出功率P出=UI=16W故A錯(cuò)誤;流過(guò)燈泡的電流I1==1.5A則流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流I2=I-I1=0.5A電動(dòng)機(jī)的熱功率P0=R0=1W5s內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量Q=P0t=5J故B、D錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)的總功率P=UI2=4W電動(dòng)機(jī)的輸出功率P機(jī)=P-P0=3W故C正確。審題指導(dǎo)　不管是純電阻還是非純電阻電路,求熱功率都可以用P熱=I2R。5.(2019河北百校聯(lián)盟二聯(lián),6)(多選)如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1、R2、R3為定值電阻(阻值均大于電源內(nèi)阻r),R為滑動(dòng)變阻器,A為理想電流表,V為理想電壓表。開(kāi)關(guān)S閉合,一帶電油滴P靜止在平行金屬板之間,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是(　　)A.電源的輸出功率逐漸減小B.電壓表和電流表的讀數(shù)都變小C.油滴P將向上運(yùn)動(dòng) D.R1和R3的功率都變小答案　AC　當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,電路中的總電流變小,電源的內(nèi)電壓、R1兩端的電壓都變小,則并聯(lián)部分電壓變大,通過(guò)R3的電流變大,則通過(guò)R2的電流變小,即電流表的讀數(shù)變小,R2兩端電壓變小,則電壓表的讀數(shù)變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由題意可知,外電路總電阻大于電源的內(nèi)阻r,當(dāng)外電阻增大時(shí),電源的輸出功率逐漸減小,選項(xiàng)A正確;電容器兩端的電壓與R3兩端的電壓相等,都變大,P向上運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;R1兩端電壓變小,功率變小,通過(guò)R3的電流變大,R3的功率變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.(2020部分區(qū)期末)(多選)在如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,其內(nèi)阻為r,L1、L2、L3為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,K1、K2為開(kāi)關(guān)。K1閉合,則下列說(shuō)法中正確的是(　　)A.將K2閉合,小燈泡L1變暗B.將K2閉合,小燈泡L3變暗C.在K2處于閉合狀態(tài)下,向右滑動(dòng)觸頭P,小燈泡L1變亮D.在K2處于閉合狀態(tài)下,向右滑動(dòng)觸頭P,小燈泡L2變亮答案　AD　試題以復(fù)雜電路的動(dòng)態(tài)變化為情境,考查學(xué)生閉合電路歐姆定律等必備知識(shí),主要考查理解能力、推理論證能力,體現(xiàn)了物理觀念、科學(xué)思維的學(xué)科素養(yǎng),突出對(duì)綜合性、應(yīng)用性的考查要求。將K2閉合,則外電路電阻減小,總電阻減小,總電流變大,小燈泡L3變亮,燈泡L3以及內(nèi)阻上電壓變大,并聯(lián)部分的電壓減小,燈泡L1兩端電壓減小,即小燈泡L1變暗,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。在K2處于閉合狀態(tài)下,向右滑動(dòng)觸頭P,則R阻值變大,總電阻變大,總電流減小,燈泡L3以及內(nèi)阻上電壓變小,并聯(lián)部分的電壓變大,即小燈泡L2變亮;通過(guò)小燈泡L2的電流變大,則L1支路的電流減小,即小燈泡L1變暗,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。7.(2019楊村三中檢測(cè),11)如圖所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻(照射光強(qiáng)度越大,電阻越小),閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)照射光的強(qiáng)度增大時(shí)　(　　)A.電壓表的示數(shù)減小B.小燈泡的功率增大C.R2中的電流增大D.電路的路端電壓增大答案　B　當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí),光敏電阻的阻值減小,外電路總電阻減小,電路中的總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可得,電路中干路電流增大,故R1兩端的電壓增大,即電壓表的示數(shù)增大;干路電流增大,E=U內(nèi)+U外,U內(nèi)增大,U外減小,即路端電壓減小;又U外=UR1+UR2,由于R1兩端電壓增大,所以R2兩端電壓減小,所以IR2減小,即R2中的電流減小;又由于I干=IR2+IL,I干增大,所以IL增大,由P=I2R可以知道,小燈泡消耗的功率增大。故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。二、非選擇題8.(2020部分區(qū)一模)(1)在測(cè)量由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中,除待測(cè)電池組、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外,還有下列器材供選用:A.電壓表:量程0~3V,內(nèi)阻約30kΩ B.電壓表:量程0~15V,內(nèi)阻約150kΩC.電阻箱:阻值范圍0~999.9ΩD.滑動(dòng)變阻器:阻值范圍0~20Ω(1)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路,要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確;應(yīng)該選用的實(shí)驗(yàn)器材是　　　　,把電路圖畫在虛線框內(nèi);?(2)在此實(shí)驗(yàn)中用圖像法來(lái)處理數(shù)據(jù),以為橫軸,為縱軸,若此圖線與縱軸的截距為c,斜率為k,則電池組的電動(dòng)勢(shì)為　　　　,內(nèi)電阻為　　　　。?答案　(1)AC　電路圖見(jiàn)解析　(2)　解析　試題以測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為情境,考查學(xué)生閉合電路歐姆定律等必備知識(shí),主要考查推理論證能力、實(shí)驗(yàn)探究能力,體現(xiàn)了科學(xué)探究、科學(xué)思維的學(xué)科素養(yǎng),突出對(duì)綜合性、應(yīng)用性的考查要求。(1)兩節(jié)干電池串聯(lián),電動(dòng)勢(shì)約為3V,則電壓表選擇A;實(shí)驗(yàn)需要計(jì)算電流,故需要電阻箱,故選C;實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示:(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+r,整理得=·+,故k=,c=,則電池組的內(nèi)電阻為,電動(dòng)勢(shì)為。B組一、選擇題1.(2020浙江金華十校聯(lián)考,9)有一種“電測(cè)井”技術(shù),用鉆頭在地上鉆孔,在鉆孔中進(jìn)行電特性測(cè)量,可以反映地下的有關(guān)情況。如圖所示為一鉆孔,其形狀為圓柱體,半徑為10cm,設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水,其電阻率ρ=0.314Ω·m,在鉆孔的上表面和底部加上電壓,測(cè)得U=100V,I=100mA,π取3.14,則該鉆孔的深度為(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.50m　　B.100m　　C.1000m　　D.2000m答案　B　鹽水柱的電阻R==1000Ω,由電阻定律R=ρ,橫截面積S=πr2=3.14×10-2m2,聯(lián)立解得h=100m,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。故選B。2.(2020浙江臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練,5)某研究性學(xué)習(xí)小組描繪了三種電學(xué)元件的伏安特性曲線,如圖所示,下列判斷中正確的是(　　) 丙A.圖甲反映該電學(xué)元件的導(dǎo)電性能隨電壓的增大而增強(qiáng)B.圖乙反映該電學(xué)元件的導(dǎo)電性能隨溫度的升高而增強(qiáng)C.圖丙反映該電學(xué)元件加正向電壓和反向電壓時(shí)導(dǎo)電性能一樣D.圖丙反映該電學(xué)元件如果加上較高的反向電壓(大于40V)時(shí),反向電流才急劇變大答案　D　本題以電學(xué)元件的伏安特性曲線為情境,以圖像為載體,考查電學(xué)基本規(guī)律。考查考生讀取圖像信息的能力,體現(xiàn)了物理觀念、科學(xué)思維的學(xué)科素養(yǎng)。由題圖甲可知隨著電壓增加圖線斜率不變,即該元件電阻阻值的倒數(shù)不變,阻值不變,導(dǎo)電性能不變,故A錯(cuò)誤;由題圖乙可知隨著電壓增加圖線與原點(diǎn)連線的斜率變小,該元件電阻阻值的倒數(shù)變小,阻值增加,導(dǎo)電性能隨電壓的增大而減弱,但無(wú)法判斷導(dǎo)電性能隨溫度的變化情況,故B錯(cuò)誤;由題圖丙可知,當(dāng)正向電壓很小時(shí),電流較大,而反向電壓很大時(shí),電流也較小,故導(dǎo)電性能不一樣,故C錯(cuò)誤;根據(jù)題圖丙可知該電學(xué)元件如果加上較高的反向電壓(大于40V)時(shí),反向電流才急劇變大,故D正確。故選D。二、非選擇題3.(20205·3原創(chuàng))如圖甲為某熱敏電阻阻值隨溫度變化的圖像,其中溫度在-30℃~100℃之間變化。某同學(xué)用該熱敏電阻RT制作測(cè)溫裝置。為實(shí)現(xiàn)測(cè)溫,他根據(jù)伏安法測(cè)量熱敏電阻阻值,然后根據(jù)圖像讀出溫度。為測(cè)量北京冬季室外溫度,可供使用的器材有:電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻約為5kΩ);電壓表V2(量程為0~5V,內(nèi)阻約為10kΩ);電流表A1(量程為0~10mA,內(nèi)阻約為100Ω);電流表A2(量程為0~200μA,內(nèi)阻約為1000Ω);電源(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì));滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω);開(kāi)關(guān)S;導(dǎo)線若干。甲(1)綜合以上信息,請(qǐng)你幫助該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的測(cè)量熱敏電阻阻值的電路圖,其中電壓表應(yīng)選用　　　(填“V1”或“V2”),電流表應(yīng)選用　　　　(填“A1”或“A2”),將測(cè)量電路圖畫在方框內(nèi)。?(2)根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特點(diǎn),可以制成測(cè)溫儀表,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路,電路元件有電源(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì))、毫安表(量程0~1.5mA、內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器(R1最大阻值2kΩ、R2最大阻值500Ω)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器為　　　(填“R1”或“R2”),使用時(shí)先使A、B直接接在一起,調(diào)整滑動(dòng)變阻器,使毫安表達(dá)到滿偏,在毫安表此位置標(biāo)注溫度約為　　　　℃,此后滑動(dòng)變阻器阻值不改變。接入熱敏電阻,不同溫度對(duì)應(yīng)表盤溫度,則越靠近刻度盤右端表示的溫度越　　　　(填“高”或“低”)。毫安表示數(shù)為0.15mA處溫度約為　　　　　℃。? 乙答案　(1)V1　A2　電路如圖所示　(2)R1　100(90~105均正確)　高　-4解析　(1)冬季北京室外溫度約零下10攝氏度,熱敏電阻阻值約24kΩ,是大電阻,電源電動(dòng)勢(shì)確定,則最大電流I==125μA,電壓表選擇V1,電流表選擇A2,并采用電流表內(nèi)接法測(cè)電阻,電路圖如答案圖所示。(2)毫安表需要達(dá)到滿偏,所以回路電阻R==2000Ω,所以滑動(dòng)變阻器選擇R1;當(dāng)A、B接在一起,相當(dāng)于熱敏電阻阻值為零,此時(shí)溫度約為100℃;根據(jù)閉合電路歐姆定律I=,電流小RT大,說(shuō)明溫度低,所以電流大說(shuō)明溫度高。根據(jù)前面公式,當(dāng)I=0.15mA時(shí),RT=18kΩ,根據(jù)圖像,溫度約為-4℃。思路點(diǎn)撥　高考試題逐步從解題向解決問(wèn)題轉(zhuǎn)變,學(xué)生也應(yīng)該調(diào)動(dòng)自己所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題。北京冬季溫度應(yīng)該在零下,根據(jù)這個(gè)條件和圖像判斷出該電阻的大致范圍,進(jìn)而選擇器材和測(cè)量電路。結(jié)合閉合電路歐姆定律或套用歐姆表原理可輕松解決后續(xù)問(wèn)題。