1/2第十章恒定電流（考試時間：100分鐘試卷滿分：90分）注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每個小題給出的四個選項中，第1～8小題，只有一個選項符合題意；第9～12小題，有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對而不全的得2分，錯選或不選的得0分)1（2025·湖南省高三第二次聯(lián)考）如圖所示，a、b兩段圓柱形導體連接在一起，兩圓柱體的材料、長度均相同，a的橫截面積小于b的橫截面積，a圓柱體的電阻為R1，b圓柱體的電阻為R2。在連接體兩端加上恒定電壓，a圓柱體兩端的電壓為U1，單位時間通過導體橫截面的電量為q1，導體中自由電荷定向移動的速率為v1；b圓柱體兩端的電壓為U2，單位時間通過導體橫截面的電量為q2，導體中自由電荷定向移動的速率為v2。下列關系正確的是（）A.R1<R2 B.v1>v2 C.q1>q2 D.U1=U2【答案】B【解析】由電阻定律可知，R1>R2，故A錯誤；由I=nqvS，因兩導體中電流相等，故橫截面積大的，自由電荷定向移動的速率小，故B正確；因兩導體中電流相等，因此單位時間內通過導體截面的電量相等，故C錯誤；兩導體中電流相等，R1>R2，由U=IR可知，U1>U2，故D錯誤。2（2025·湖北省部分高中協(xié)作體高三一模）如圖所示，一塊均勻的長方體樣品，長為a，寬為b，厚為c。電流沿AB方向時測得樣品的電阻為R，則（）A.樣品的電阻率B.樣品的電阻率C.若電流沿CD方向，樣品的電阻D.若電流沿CD方向，樣品的電阻【答案】C【解題思路】根據(jù)電阻定律可知得，故電流沿AB方向時有AB錯誤；若電流沿CD方向，樣品的電阻C正確，D錯誤。3.（2025·湖南岳陽實驗中學模擬）“電測井”技術，用鉆頭在地上鉆孔，在鉆孔中進行電特性測量，可以反映地下的有關情況。一鉆孔如圖所示，其形狀為圓柱狀，半徑為r＝10cm，設里面充滿某濃度均勻的鹽水，其電阻率，現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得U＝75V，I＝50mA，則該鉆孔的深度h約為（）A．50m B．100m C．120m D．150m【答案】D【解析】根據(jù)歐姆定律可得根據(jù)電阻定律可得可得，故選D。4.（2025·四川省成都市石室中學質檢）如圖所示電路中。閉合開關后，小明同學發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則（）A.導線ab斷路 B.滑動變阻器短路C.導線cd短路 D.導線cd斷路【答案】D【解析】電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)，說明從電壓表與電源間電路正常連接，電壓表外側的電路有斷路，將電壓表連接a位置的導線端試觸b、c時，電壓表有示數(shù)，說明b、c與電源之間無斷路，試觸d時，電壓表沒有示數(shù)，說明導線cd斷路，故選D。5.（2025·廣東省清遠市高三聯(lián)考）如圖所示的電路中，電源電動勢、電阻，開關斷開時電壓表示數(shù)為3.15V，若開關閉合電壓表示數(shù)為（）A．3.15V B．3.6V C．2.8V D．3.0V【答案】C【解析】開關斷開時電壓表示數(shù)為3.15V，則若開關閉合，則電壓表讀數(shù)，解得U=2.8V，故選C。6.（2025·河北省正定中學一模）利用圖甲的電路測試某一電動機和電源。通過移動滑動變阻器滑片位置得到多組電壓和電流數(shù)據(jù)，并用電壓和電流乘積計算出功率P，并作出如圖乙的圖像。已知是最大功率，對應電流為，當電流大于時電動機才能轉動，對應功率為。設電壓表和電流表都為理想電表，電源電動勢為E，內阻為r，電動機內阻為。下列說法正確的是（）A.電源電動勢為B.電源內阻為C.當電流為時，滑動變阻器接入電阻D.當電流為時，滑動變阻器接入電阻【答案】B【解析】由可知當電源輸出功率最大時，內阻等于外阻，此時，解得，，故A錯誤；B正確；當電流為時，電動機轉動，閉合電路是非純電阻電路，此時外電阻不等于內阻r。故C錯誤；當電流為時，電動機沒有轉動，外電路是純電阻電路，此時，解得，故D錯誤7.（2025·重慶市第一中學校一模）如圖左所示是“祝融號”火星車，其動力主要來源于太陽能電池。現(xiàn)將火星車的動力供電電路簡化為如圖右所示，其中太陽能電池電動勢，內阻未知，電動機線圈電阻，電熱絲定值電阻。當火星車正常行駛時，電動機兩端電壓，電熱絲消耗的功率。則（）A.火星車正常行駛時，通過電熱絲的電流為B.太陽能電池的內阻為C.火星車正常行駛時，電動機的效率為D.若電動機的轉子被卡住，電動機線圈上消耗的功率為【答案】C【解析】根據(jù)，可得通過電熱絲的電流A錯誤；根據(jù)上述分析可知，電熱絲兩端的電壓故電源本身分擔的電壓故太陽能電池的內阻為B錯誤；火星車正常行駛時的電功率線圈的熱功率故電動機的效率，C正確；若電動機的轉子被卡住，電能全部轉化為內能，線圈的電功率等于電動機的功率320W,D錯誤8.（2025·浙江省金華市高三上學期一模）下圖是根據(jù)飛機升降時機翼受力的原理設計的裝置，用于監(jiān)測河水流速的變化。機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動，電源電動勢為4.8V，內阻不計，理想電流表量程為0~0.6A，理想電壓表量程為0~3V，定值電阻R1阻值為6Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關S，隨著水流速度的改變，下列說法正確的是（）A.當水流速度增大時，電流表的示數(shù)變小B.當水流速度增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大C.滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2Ω~15ΩD.電阻R1的電功率的變化范圍為0.54W~2.16W【答案】D【解析】當水流速度增大時，根據(jù)流體壓強與流速的關系可知，探頭上方流速大，壓強小，會產生一個向上的升力，探頭帶動連桿向上運動，滑片P上滑，變阻器連入電路中的電阻減小，根據(jù)可知電流增大，電流表的示數(shù)增大，A錯誤；當水流速度增大時，根據(jù)伯努利原理可知，探頭帶動連桿向上運動，滑片P上滑，變阻器連入電路中的電阻減小，電路中電流增大，根據(jù)，有可知，電壓表與電流表的示數(shù)之比減小，B錯誤；由于通過理想電流表的最大電流為0.6A，所以，滑動變阻器的最小電阻為理想電壓表量程為0~3V，所以，滑動變阻器的最大電阻為可得所以滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2Ω~10Ω，C錯誤；由C選項的分析可知，電路中電流的變化范圍為，根據(jù)，可得，D正確。9.（2025·山東省淄博實驗中學檢測）某組同學在實驗室利用如圖甲所示的電路圖連接好電路，并用于測定電燈電阻R0、電源的電動勢E和內電阻r。調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)。根據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U－I圖線。則有（）A.圖像中的曲線是電壓表V2的測量值所對應的圖線B.由圖像可以得出電源電動勢和內阻分別是E＝4.5V，r＝1.0ΩC.圖像中兩圖線的交點表示在本電路中該電源的效率達到最大值D.若將三個這樣的燈泡并聯(lián)后再接到該電源上，則每個燈泡的實際功率為5W【答案】AB【解析】由圖可知，V1測電源的路端電壓，V2測量R0兩端的電壓，路端電壓隨電流增大而減小，定值電阻兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖像可知，直線是電壓表V1的測量值所對應的圖線，曲線是電壓表V2的測量值所對應的圖線，故A正確；電源的U－I圖像是一條傾斜的直線，由圖像可知，電源電動勢E＝4.5V，電源內阻r＝||＝Ω＝1.0Ω，故B正確；當外電路電阻越大時，電源的效率越高，但很明顯交點處的電阻不是無窮大，故不是最大效率；故C錯誤；設流過每個燈泡的電流為I，三個燈泡并聯(lián)接在電源上，在閉合電路中，路端電壓U＝E－3Ir＝45－3×1×I＝4.5－3I即U＝4.5－3I，在圖乙所示坐標系中作出圖像如圖所示由圖示圖像可知，燈泡兩端電壓為0.9V，流過燈泡的電流為1.2A，燈泡實際功率P＝UI＝0.9×1.2W＝1.08W故D錯誤。10.（2025·河南省開封市高三二模）如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內阻阻值r。閉合開關K，將滑動變阻器的滑片從最左側開始緩慢向右滑動，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為、、，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為，則下列說法正確的是（）A.A示數(shù)先減小后增大B.V2的示數(shù)先減小后增大C.與的比值大于r大于RD.滑片從最左端滑到正中央位置過程小于【答案】AC【解析】由題意，理想電壓表內阻無窮大，相當于斷路；理想電流表內阻為零，相當短路，所以滑動變阻器左右兩部分電阻并聯(lián)再與R串聯(lián)，電壓表V1、V2、V3分別測量R、路端電壓和滑動變阻器左右兩部分電阻并聯(lián)電路的電壓。當滑動變阻器滑片從最左側開始緩慢向右滑動，接入電路的電阻先增大后減小，電路總電阻先增大后減小，則A的示數(shù)先減小后增大，A正確；V2測量路端電壓，電路總電阻先增大后減小，路端電壓先增大后減小，則V2的示數(shù)先增大后減小，B錯誤；V3測量滑動變阻器左右兩部分電阻并聯(lián)電路的電壓，則有則故與的比值大于R，C正確；滑片從最左端滑到正中央位置過程中，V3測量滑動變阻器左右兩部分電阻并聯(lián)電路的電壓，則有V2測量路端電壓，所以有，可得，D錯誤。11.（2025·南省駐馬店市聯(lián)考）在如圖所示的電路中，電源電動勢為，內阻不計，電容器的電容為和均為定值電阻，為滑動變阻器，滑片位于的中點，開關斷開。已知的最大阻值為，電表均為理想電表，下列說法正確的是（）A.電路穩(wěn)定后，電容器所帶的電荷量為B.閉合開關，電路穩(wěn)定后，電容器所帶的電荷量為C.開關閉合后與閉合前相比，電壓表和電流表的示數(shù)均增大D.閉合開關，電路穩(wěn)定后，將的滑片向端移動，電壓表和電流表的示數(shù)均增大【答案】AC【解析】開關S斷開、滑片P位于ab的中點時，等效電路如圖則，電容器兩端的電壓為電容器所帶的電荷量為，故A正確；開關S閉合，電阻被短路、滑片P位于ab的中點時，等效電路如圖則，電容器兩端的電壓為電容器所帶的電荷量為，故B錯誤；開關S閉合后，電阻被短路，相當于電阻的阻值減小到零，根據(jù)“串反并同”可知，與串聯(lián)的的電壓增大，即電壓表的示數(shù)增大；與串聯(lián)的電源的電流增大，即電流表的示數(shù)也增大，故C正確；閉合開關S，電路穩(wěn)定后，將的滑片向b端移動，則接入電路中的電阻變小，根據(jù)“串反并同”可知，與并聯(lián)的的電壓減小，即電壓表的示數(shù)減??；與串聯(lián)的電源的電流增大，即電流表的示數(shù)增大，故D錯誤。12.（2025·湖北華師一附中期末）如圖所示，電源電動勢、內阻，電阻，電流表為理想電表，電容器的電容。閉合開關S，電路穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.電流表示數(shù)為B.兩端電壓為7.5VC.若S斷開通過的電荷量為D.若S斷開通過的電荷量為【答案】BC【解析】閉合開關穩(wěn)定后，電容器相當于斷路，則外電路的等效電阻為干路電流為，故A錯誤；R3兩端電壓即為路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律有故B錯誤；閉合開關穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為R1兩端電壓為，電容器所帶電荷量為斷開開關后，電容器相當于電源對外放電，在任一時刻，R1這一支路的電流都是R2R3支路的2倍，R1這一支路的電荷量也是R2R3支路的2倍，故通過R1的電荷為通過R2的電荷為，故C正確，D錯誤。第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)填空題(本題共2小題，共14分13．（6分）（2025·河南省湘豫名校一模）某同學通過實驗測量一種合金絲的電阻率。(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數(shù)前應先旋緊如圖甲所示的部件（選填“A”、“B”或“C”）。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為mm。(2)某合金絲阻值約為5Ω，測量實驗中使用的器材還有A．電源（輸出電壓為4V）B．電流表（量程0～0.6A，內阻約0.1Ω）C．電壓表（量程0～3V，內阻約3kΩ）D．滑動變阻器（最大阻值10Ω）E．開關、導線等①根據(jù)測量合金絲阻值的原理圖乙，在圖丙中將實物連線補充完整。()②實驗時開關應接端（選填“a”或“b”）。該實驗的測量值比真實值偏（選填“大”或“小”）。(3)正確連接電路后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器測得電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，測得接入電路的合金絲長度為L，直徑為D，則合金絲的電阻率（用題中所給或所測得的物理量符號表示）【答案】.(1)A0.626~0.628(2)b小(3)【解析】（1）為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數(shù)前應先旋緊如圖甲所示的部件A；[2]螺旋測微器的精確值為，由圖可知合金絲的直徑為（2）①[1]根據(jù)圖乙電路圖，完整的實物連線如圖所示②某合金絲阻值約為5Ω，根據(jù)可知電流表應采用外接法，則實驗時開關應接b端；電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，使得電流表的讀數(shù)大于通過待測電阻的電流，根據(jù)歐姆定律可知該實驗的測量值比真實值偏小。（3）根據(jù)電阻定律可得又，聯(lián)立可得合金絲的電阻率為14．（8分）（2025·河南省鄭州市高三一模）某興趣小組利用銅片、鋅片和蘋果制作了蘋果電池（電動勢約1V），并分別用圖甲、圖乙所示的兩種實驗電路測量這種電池的電動勢E和內阻r。（1）圖甲中電表為數(shù)字電壓表，圖乙中電表為電流表。某次實驗中，電流表示數(shù)如圖丙所示，請讀數(shù)：___________μA。（2）先后使用圖甲、圖乙兩種電路進行實驗，在圖丁所示的同一坐標系內，分別繪制和圖像。其中圖像是以圖甲中電壓表讀數(shù)U為縱軸，以電壓表讀數(shù)U與電阻箱讀數(shù)的比值為橫軸繪制的；圖像是以圖乙中電流表讀數(shù)I與電阻箱讀數(shù)的乘積IR為縱軸，以電流表讀數(shù)I為橫軸繪制的。則圖丁中，直線___________（選填“ab”或“cd”）是依據(jù)圖甲電路所測數(shù)據(jù)繪制的。（3）若兩次測量中，蘋果電池的電動勢和內阻的變化可忽略，綜合圖丁中的兩條直線，消除電表內阻帶來的誤差，則蘋果電池的電動勢應為__________V，內阻應為__________kΩ。（結果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）150（2）cd（3）①.0.80（0.79~0.81）②.2.4或2.5[解析]（1）由于電流表量程為0~300μA，所以每一小格為10μA，電流讀數(shù)為150μA。（2）對甲圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得對乙圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得由此可知，圖甲電路所對應的圖線的斜率較小，縱截距較小，故直線cd是依據(jù)圖甲電路所測數(shù)據(jù)繪制的。（3）使用圖乙進行實驗，電動勢測量值沒有系統(tǒng)誤差，更接近真實值，內阻的測量值為電源內阻與電流表內阻之和，內阻測量值偏大，故若使電動勢的測量值更接近真實值選圖線ab，則使用圖甲做實驗，電動勢和內阻的測量誤差來源于電壓表分流，會導致測量值都偏小，實際測量的電源內阻可以等效看成電壓表與電源內阻并聯(lián)之后的阻值，因為電壓表內阻比電源內阻大很多，故選圖線cd內阻的測量值更接近真實值，則三、計算題(本題共4小題，共38分。要有必要的文字說明和演算步驟。有數(shù)值計算的要注明單位)15.（2025·河南省實驗中學期中）在如圖所示的電路中，兩平行正對金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=4.0cm。電源電動勢E=400V，內電阻r=20Ω，電阻R1=1980Ω?；瑒幼冏杵髯柚捣秶?~5000Ω，閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球（可視為質點）從B板上的小孔以初速度v0=1m/s豎直向上射入兩板間，小球恰好能到達A板。若小球所帶電荷量q=1.0×10-7C，質量m1=0.2g，不考慮空氣阻力，忽略射入小球對電路的影響，g取10m/s2。求：（1）A、B兩極板間電壓U；（2）滑動變阻器消耗的電功率P和滑動變阻器接入電路的電阻；（3）電源的效率η。【答案】（1）200V（1）20W；2000Ω；（3）99.5%【解析】（1）設A、B兩極板間電壓為U，根據(jù)動能定理有解得（2）據(jù)閉合電路的歐姆定律解得電流滑動變阻器消耗的電功率此時滑動變阻器接入電路的電阻為（3）電源的效率16.（2025THUSSAT中學生標準學術能力9月診斷）能量是物理學中的重要概念，從能量角度切入，可以幫我們更深入地理解問題。在電路這一章的學習中尤其如此。在電路中，電能轉化為其他形式能的過程就是電流做功的過程，電流做功本質上是導體中恒定電場的電場力對定向移動的自由電荷做功。如圖1所示，截取某段電路，其兩端A、B之間的電壓為U，電路中電流為I，A和B之間接有用電器，電路狀態(tài)穩(wěn)定，電荷分布不隨時間變化。已知電子的帶電量為－e。（1）電場力對自由電荷做功，驅使自由電荷定向移動形成電流，進而使用電器工作。用電器消耗的電能即為自由電荷減少的電勢能。請從這一角度證明：用電器消耗電能的功率為。（2）若A、B之間接入了具有內阻的電動機，如圖2所示。a.請從能量轉化的角度證明：，其中r為電動機的內阻。b.當電動機以的恒定速度向上提升質量為4kg的重物時，電動機兩端電壓，電路中的電流強度。不計各處摩擦及導線的電阻，g取。求電動機輸出的機械功率和發(fā)電機的內阻。?！敬鸢浮浚?）見解題思路（2）a.見解題思路b.80W【解析】（1）由于電