精品练习：恒定电流一、选择题1（09年天津卷3）.为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开场逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是答案：C解析：灯丝电阻随电压的增大而增大，在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。C正确。2（09年广东物理10）．如以下图，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2，那么以下表述正确的选项是A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大C．通过R1上的电流增大D．通过R3上的电流增大答案：C解析：在合上S2之前，三灯泡都能正常工作，合上S2之后，电路中的总电阻R总减小，那么I总增大，即流过R1的电流增大，由于不及内阻，电源的输出功率P出18/18\n=EI，可见电源的输出功率增大，A错误；R1两端的电压增大，那么并联局部的电压减小，I4减小，I2减小，I1减小，可见C正确。3（09年上海卷5）．为了保障行驶平安，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是A．与门B．或门C．非门D．与非门答案：A4（09年江苏物理5）．在如以下图的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为。当闪光灯两端电压到达击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，那么可以判定A．电源的电动势一定小于击穿电压B．电容器所带的最大电荷量一定为C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D．在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等答案：D解析：理解此电路的工作过程是解决此题的关键。电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，到达闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，到达电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后到达电压U18/18\n，那么电源电动势一定大于等于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确。5（09年重庆卷18）.某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见题18图，假设工作一段时间后，L2灯丝烧断，那么，A.X1的功率减小，L1的功率增大。B.X1的功率增大，L1的功率增大C,X2功率增大，其它指示灯的功率减小D.X2功率减小，其它指示灯的功率增大答案：C6（09年四川卷17）.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20，R2＝30，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，那么A.交流电的频率为0.02HzB.原线圈输入电压的最大值为200VC.电阻R2的电功率约为6.67WD.通过R3的电流始终为零答案：C18/18\n解析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，A错。由图乙可知通过R1的电流最大值为Im＝1A、根据欧姆定律可知其最大电压为Um＝20V，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200V、B错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，那么有电流通过R3和电容器，D错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为I＝、电压有效值为U＝Um/V，电阻R2的电功率为P2＝UI＝W、C对。7（09年广东理科根底5）．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，以下表述正确的选项是A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比答案：A解析：对于同中材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律可知A正确。8（09年广东理科根底14）．如以下图是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，以下表述正确的选项是A．路端电压变小B．电流表的示数变大C．电源内阻消耗的功率变小18/18\nD．电路的总电阻变大答案：A解析：当滑片向b端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小D错；根据，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有,可知路端电压在减小，A对；流过电流表的示数为，可知电流在减小，B错；根据，可知内阻消耗的功率在增大，C错。9（09年福建卷16）.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，那么外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，那么A．电压表的示数为220vB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484wD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J答案：D解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值Em=V，有效值E=220V，灯泡两端电压，A错；由图像知T18/18\n=0.02S，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实际功率,C错；电流的有效值，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，D对。二、非选择题10（09年上海物理11）．如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_________门电路，虚线框乙内应选用_________门电路（填与、非、或）。答案：或，或解析：题意只要有一个开关未闭合，报警器就会报警，结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门；虚线框乙内应选用或门。11（09年上海物理14）．图示电路中，R1＝12W，R2＝6W，滑动变阻器R3上标有“20W，2A”字样，理想电压表的量程有0-3V和0-15V两档，理想电流表的量程有0-0.6A和0-3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，那么此时电流表示数为__________A，该电源的电动势为__________V。答案：0.15，7.5解析：由于题意当“继续向右移动滑片P到另一位置”电压表示数一定大于2.5V，电流表示数一定小于0.3A，再结合18/18\n电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，可知电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-0.6A，因此当滑片滑到下一位置是电流表的实数为；电压表的示数为5V；由串并联电路规律得：，得，由闭合电路欧姆定律得；同理：，得，由闭合电路欧姆定律以上各式联立解得：。12（09年全国卷Ⅰ24）.(15分)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等那么相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10–8Ω•m,碳的电阻率为3.5×10-5Ω•m,附近，在0℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10–3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。0.0038m解析：设碳棒的长度为X,那么铜棒的电阻为,碳棒的电阻,要使得在00c附近总电阻不随温度变化,那么有,那么有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m。（09年全国卷Ⅱ）17.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。那么该电路可能为18/18\n答案：B解析：此题考察测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线可知该电源的电动势为6v,内阻为0.5Ω.此电源与三个均为3的电阻连接成电路时测的路端电压为4.8v,A中的路端电压为4v,B中的路端电压约为4.8V.正确C中的路端电压约为5.7v,D中的路端电压为5.4v。13（09年北京卷23）．单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两局部组成。传感器的构造如以下图，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。（1）已知，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（去3.0）18/18\n（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R。r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。解析：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c间切割感应线的液柱长度为D，设液体的流速为v，那么产生的感应电动势为E=BDv①由流量的定义，有Q=Sv=②式联立解得代入数据得（2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：改变通电线圈中电流的方向，使磁场B反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表。（3）传感器的显示仪表构成闭合电路，有闭合电路欧姆定律③18/18\n输入显示仪表是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应，E与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由③式可看出，r变化相应的U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R＞＞r，那么U≈E,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。13（09年广东物理18）.如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计。求0至t1时间内（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。解析：⑴由图象分析可知，0至时间内由法拉第电磁感应定律有而由闭合电路欧姆定律有联立以上各式解得通过电阻上的电流大小为18/18\n由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a⑵通过电阻上的电量通过电阻上产生的热量2022年联考题一、选择题Er1(上海市2022届高三上期期末浦东区)如以下图，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，以下各物理量变化情况为(BD)（A）电流表的读数一直减小；（B）R0的功率先减小后增大；（C）电源输出功率先增大后减小；（D）电压表的读数先增大后减小。2.(2022届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)在如以下图的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r=1Ω，定值电阻R3=5Ω，电表均为理想的．当开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相同．那么以下说法正确的选项是(BC)A．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩB．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩC．开关S断开时电压表的示数可能小于S闭合时的示数18/18\nD．开关S从断开到闭合，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6ΩEArR1R2R3报警器3.（2022年北京丰台区高三上学期期末)．如图，是一火警报警电路的示意图。其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（D）A．I变大，U变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大4.(2022年上海卢湾区高三期末)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（ACD）A、反映Pr变化的图线是cB、电源电动势为8vC、电源内阻为2ΩD、当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω5(2022年江苏扬州中学高三上学期月考)18/18\n．汶川地震发生后，为了及时发布余震警报，技术人员设计了一个简单的报警器电路图，满足以下哪个条件，该报警器将发出警报声（B）A．S1断开，S2闭合B．S1闭合，S2断开C．S1、S2都断开D．S1、S2都闭合R1R2PR3εr6(合肥35中2022届高三物理第一次质量抽测试卷)图示的电路中，R1＝R2，滑动触头P正好位于滑动变阻器的中点，当P向左滑动时(BCD)A．电源的路端电压增大B．R3消耗的功率增大C．R2消耗的功率减小D．R1消耗的功率增大7(合肥35中2022届高三10月月考物理试卷).一只普通旧干电池,用电压表测量其电动势时,示数仍接近1.5V．现对该电池作下述两种处理：①让它给一个额定电压为1.5Ｖ的小灯泡供电时，发现小灯泡完全不亮：②把它装在额定电压也为1.5Ｖ的电子钟时，电子钟仍能正常工作较长时间．对上述两种情形比较和分析，下述说法正确的选项是(BD)A．情形①中的电路电流较情形②中少B．情形①中的路端电压较情形②中少C．小灯泡中的电阻远大于电子钟的内电阻D．小灯泡的额定功率远大于电子钟的额定功率8(2022年北京宣武区高三月考)如以下图，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在“220V，50Hz”的交变电压两端，三只灯泡亮度相同，假设将交变电压改为“220V，500Hz”，那么(D)A三只灯泡亮度不变B三只灯泡都将变亮Ca亮度不变，b变亮，c变暗Da亮度不变，b变暗，c变亮18/18\n9.(2022年江苏睢宁中学高三期末)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如以下图，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。那么以下说法中正确的选项是（.BC）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积10（2022年上海虹口区高三期末1）如以下图的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，那么电路中出现的故障可能是(C)A．R3断路B．R1短路C．R2断路D．R1、R2同时短路VRAab11(2022年江苏睢宁中学高三月考)如以下图，电源内阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想电表，当滑动变阻器R的滑动头从a端滑到b端过程中（A）A．V的示数先增大后减小，A示数增大B．V的示数先增大后减小，A示数减小C．V的示数先减小后增大，A示数增大AV1V2V3SR1R2PE，r图6D．V的示数先减小后增大，A示数减小12(2022年北京海淀区高三上学期期末)．在如图6所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表A、电压表V1、V2、V3均为理想电表，R1为定值电阻，R218/18\n为滑动变阻器。闭合开关S，当R2的滑动触头P向上滑动的过程中（ACD）A．电压表V1的示数增大，电压表V2的示数变小B．电压表V3示数的变化量的绝对值与电压表V1、V2示数的变化量的绝对值之和相等C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变D．电压表V3示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变ErR1R2SC二、填空题13.(2022年北京丰台区高三上学期期末)．如以下图，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。开关S断开时，电容器的电荷量为C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为A。答案3×10—4；1：RL5VR´14.(2022年崇明县高三期末)由门电路构成的一简单控制电路如图，其中R’为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。该逻辑电路是________门电路，该控制电路可以用在__________________________控制系统中（举一个例子）。答案：非；城市路灯等15（2022年上海虹口区期末）18/18\n居民小区里的楼道灯，采用门电路控制，电路如以下图。白天的时候，即使拍手发出声音，楼道灯也不亮；但是到了晚上，拍手发出声音后，灯就亮了，并采用延时电路，使之亮一段时间后就熄灭。电路中用声控开关，即听到声音后，开关闭合，那么应该使用__________门电路控制电灯，其中R2是光敏电阻，受光照后电阻减小，R1为定值电阻，S是声控开关，黑夜时R1和R2的大小关系是R1______R2（选填“<<”、“=”或“>>”）。答案：与，，<<R2图甲R1CSB图乙t/sB/T0.220.40.6O1.02.00.81.0三、计算题16(2022年北京西城区期末)．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：（1）求螺线管中产生的感应电动势；（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；（3）S断开后，求流经R2的电量。解：（1）根据法拉第电磁感应定律求出E=1.2（V）（2）根据全电路欧姆定律根据求出P=5.76×10-2（W）（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压U=IR2＝0.6（V）流经R2的电量Q=CU=1.8×10-5（C）17(2022年江苏天一中学高三月考)如以下图，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V,18/18\n6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求：(1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率．答案：⑴灯泡L正常发光，电路中的电流为⑵由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为UD=E－I(r+R)－UL=20－2×（1＋4）－3＝7V⑶电动机的总功率为P总＝IUD＝2×7＝14W电动机的热功率为P热＝I2RD＝22×0.5＝2W所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14－2＝12WErR1R2R3CD（a）E′r′CD（b）18（上海市2022届高三上期期末浦东区）如图（a）所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。（1）假设在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少？（2）假设在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？（3）图（a）中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图（a）可等效为图（b），其等效电动势E′等于CD间未接入用电器时CD间的电压；假设用导线直接将CD两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流。那么等效电源的内电阻r′是多少？（4）假设在C、D间连一个“6V，3W”的小灯泡，那么小灯泡的实际功率是多少？解析：．（1）假设在C、D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有18/18\n理想电压表读数为UV=I1R2=6V（2）假设在C、D间连一个理想电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻大小ErR1R2R3CD（a）E′r′CD（b）根据闭合电路欧姆定律，有理想电流表读数为（3）依题意，该等效电源的电动势，短路电流，所以其等效内阻（4）小灯泡的电阻将小灯泡连在C、D之间，相当于接在等效电源E′两端，那么流过小灯泡的电流大小为小灯泡的实际功率为18/18
