高中物理高考 专题10 恒定电流-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（教师版含解析）

专题10  恒定电流

1．如图所示的电器中，电源电压不变，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲:U乙=5:3；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I甲:I乙是(　　）

A．2:5 B．3:5 C．2:3 D．5:2

【答案】A

【解析】电键S闭合时，电压表乙测量的是电阻R2两端的电压，电压表甲测量的是R1和R2的总电压，由于两个电阻串联，因此可得

S断开，两个电阻是并联关系，因此流过两个电阻的电流关系为

甲、乙两表都为电流表时，流过甲电流表的电流为流过R2的电流，而流过乙电流表的电流为两个电阻电流之和，因此，故选A。

2．如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽车司机是否酒驾，为定值电阻，为气敏电阻。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则(　　）

A．测试仪中电压表的示数越小

B．测试仪中电流表的示数越小

C．电路消耗的总功率越大

D．电压表与电流表示数的比值越小

【答案】B

【解析】AB．由图乙可知，酒精浓度越大，气敏电阻阻值越大，所以电路中的总电阻越大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流就越小，即电流表示数越小。根据闭合电路欧姆定律

可得气敏电阻两端电压就越大，电压表示数就越大，A错误B正确；

C．电路消耗的总功率为

由上面的分析可知酒精浓度越大，电路中的电流越小，电路消耗的总功率越小，C错误；

D．压表与电流表示数的比值表示气敏电阻的阻值大小，因为酒精浓度越大，气敏电阻阻值就越大，所以电压表与电流表示数的比值就越大，D错误。故选B。

3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，副线圈上接有一个理想电流表和一个电动机。当原线圈接在电压为的交流电源后，电流表的示数，电动机带动一质量的物体以的速度匀速上升，取重力加速度，下列说法正确的是(　　）

A．原线圈中的电流为10A

B．变压器的输入功率为

C．电动机的内阻是

D．由于机械故障导致电机被卡住不转，则电流表的示数将变小

【答案】C

【解析】A．因为原副线圈的匝数比为2：1，且电流表读数为5A，则由理想变压器的原副线圈的电流与匝数成反比得，原线圈的电流为，故A错误；BC理想变压器的原线圈的电压为220V，而电流为2.5A，则变压器的输入功率为220×2.5=550W，故B错误；

C．电动机消耗的功率为线圈内阻消耗的功率与输出功率之和，输入功率等于输出功率P入，即

P入=

代入数据解得

R=4Ω

故C正确。D．由于机械故障导致电机被卡住不转，则电机相当于纯电阻了，则电流表的示数将变大，选项D错误。故选C。

4．电压表由电流表G和电阻R串联而成，原理图如图所示。使用中发现此电压表的读数总比实际值稍小一些，下列校准措施正确的是(　　）

A．在R上串联一个比R大得多的电阻

B．在R上串联一个比R小得多的电阻

C．在R上并联一个比R大得多的电阻

D．在R上并联一个比R小得多的电阻

【答案】C

【解析】AB．读数稍小一些，说明流过电流表的电流稍小一些．要让电流稍大一点，则应减小总电阻，在R上串联一个电阻，总电阻更大，流过电流表的电流更小，伏特表的读数更小，AB错误；

C．若并联一比R大得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些，电流稍微增加一些，C正确；

D．若并联一比R小得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值减小很多，电流增加太多，D错误。故选C。

5．在如图所示的电路中，定值电阻、、、，电容器的电容，电源的电动势，内阻不计。闭合开关、，电路稳定后，则(　　）

A．、两点的电势差

B．电容器所带电荷量为

C．断开开关，稳定后流过电阻的电流与断开前相比将发生变化

D．断开开关，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为

【答案】D

【解析】A．设电源负极的电势为0，则电源正极的电势为

又因为

代入数据可解得

同理有

解得

故

选项A错误；

B．由可知此时电容器所带电荷量为，选项B错误；C．由电路知识可知，断开开关，稳定后流过电阻的电流与断开前相比不会发生变化，选项C错误；D．断开开关，稳定后点的电势为，点电势仍为，故此时，且上极板带正电，故上极板带电荷量的变化量为，即，选项D正确。故选D。

6．在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为r，滑动变阻器的最大阻值为2r。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列选项正确的是(　　）

A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变大

C．电源的效率变大 D．滑动变阻器消耗功率变大

【答案】B

【解析】AB．开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，故A错误，B正确；

C．根据电源效率公式可知，当路端电压U减小时，则电源的效率变小，故C错误；D．将定值电阻r看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，故D错误。故选B。

7．2021年2月24日，我国以“一箭三星”方式成功将遥感三十一号03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则(　　）

A．电源的电动势为

B．电阻两端的电压为

C．电阻的电流为

D．硅光电池的内阻为5Ω

【答案】D

【解析】A．由欧姆定律可得

当时

由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为

故A错误；

BC．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为

电流为

故B、C错误；

D．硅光电池的内阻为

故D正确。故选D。

8．如图甲所示，电动势为E，内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示。下述说法中正确的是(　　）

A．图乙中Rx=15Ω

B．电源的电动势E=10V，内阻r=4Ω

C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大

D．调整滑动变阻器Rp的阻值，可以使电源的输出电流达到1.25A

【答案】B

【解析】B．由图乙知，当

时，滑动变阻器消耗的功率最大，时，则

最大功率

解得

B正确；

A．滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有

解得

A错误；

C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，C错误；

D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为

则调整滑动变阻器Rp的阻值，不可能使电源的输出电流达到1.25A，选项D错误。故选B。

9．如图所示，电路中c点接地。若不考虑电流表和电压表对电路的影响，将滑动变阻器的滑片向a端移动，则(　　）

A．a点电势升高 B．电源的输出功率增加

C．电压表读数减小 D．电源的效率变小

【答案】A

【解析】AC．将滑动变阻器的滑片向a端移动，阻值增大，总电阻增大，总电流减小，根据闭合电路欧姆定律可得

由于总电流减小，电源内阻与定值电阻不变，则两端电压增大，则通过两端电流增大，由串并联电路电压电流关系有

则通过的电流减小，电压表的读数为

则电压表的读数增大，a点电势升高，所以A正确；C错误；

B．由于电源内阻无法确定，根据电源的输出功率特点，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，所以电源的输出功率无法确定，则B错误；

D．电源的效率为

则将滑动变阻器的滑片向a端移动，阻值增大，总外电阻增大，所以电源的效率也增大，则D错误；故选A。

10．在图示电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，变阻器的最大电阻为R0，且R0＞R2，电容器的电容量为C。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变，当变阻器的滑动片P由a端向b端移动过程中，以下说法中正确的是(　　）

A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮

B．L1先变亮后变暗，L2先变暗后变亮

C．电容器极板所带的电量先减小后增大

D．电源的效率先减小后增大

【答案】A

【解析】AB． R0＞R2时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a向b端移动时，总电阻先增大，后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯L1的电流先减小后增大，故L1先变暗后变亮，而通过L2的电流一直变大，L2不断变亮，所以A正确；B错误；

C．电容器C上的电压

总电流先减小后增大，所以电容器C上的电压先增大后减小，则电容器极板所带的电量先增大后减小，所以C错误；

D．电源的效率

因为总电流先减小后增大，所以由源的效率先增大后减小，则D错误；故选A。

11．如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球；开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘细线向右偏离，与竖直方向夹角为θ。电源的内阻不能忽略，下列判断正确的是(　　）

A．小球带正电

B．当滑动触头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大

C．当滑动触头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下

D．当滑动触头从a向b滑动时，电源的输出功率一定变大

【答案】AC

【解析】A．由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电，故A正确；

B．滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压

变小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B错误；

C．滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下，故C正确；

D．在滑片由a向b滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，外电路总电阻减小，但是由于不知道外电路电阻与电源内阻的关系，则不能判断电源输出功率变化情况，选项D错误。故选AC。

12．如图，电路中的定值电阻大于电源的内电阻现将开关S闭合，将滑动变阻器R的滑片P向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A的示数变化量的绝对值为，则下列说法中正确的是(　　）

A．电压表 V1的示数增大，电压表V2的示数减小

B．电流表A的示数变大，电压表V3的示数增大

C．电压表 V3和电流表A的示数变化量的比值

D．电压表 V1和V2的变化量

【答案】CD

【解析】A B．由题图可知，电源的内阻r，R0，R串联构成回路，电流表串在干路中，电压表V1与R0并联，V3与R并联，测路端电压，当R向上滑动时，R的阻值增大，整个电路电阻变大，V3、 V2示数变大，电流表示数变小，AB错误；C．电阻R上电压的增加量的绝对值 等于r，R0两个电阻电压减少量的绝对值，所以，C正确；D． V2增加的数值的绝对值 等于电源内阻两端内部电压降低的数值绝对值，，整个电路是串联关系，由于

所以，D正确；故选CD。

13．直流电源E、定值电阻R1、R2以及电容器C和电键S构成的电路如图所示。电源的电动势E=5V，内阻忽略不计，，，，电键S处于闭合状态，下面说法正确的是(　　）

A．电容器C上的电荷量为

B．电容器C上的电荷量为

C．断开电键S，电容器C增加的电荷量

D．断开电键S，电容器C增加的电荷量

【答案】BD

【解析】AB．电键S闭合，电容器两极板间电压等于两端电压，由闭合电路欧姆定律

由电荷量表达式可知

故A错误，B正确；

CD．电键S断开，电容器两极板间电压等于电源电动势

由电荷量表达式可知

故C错误，D正确。故选BD。

14．图示电路中，C为电容器，为的电阻箱，电源内阻定值电阻，。现闭合开关S，调节使其电阻从零逐渐增至最大，在此过程中(　　）

A．电容器的a板先带正电后带负电

B．电容器的a板先带负电后带正电

C．电源的输出功率先增大后减小

D．电容器两板间的电压先增大后减小

【答案】AC

【解析】ABD．当为零时，a板接电源正极，电势最高，带正电；当时，电容器两板等势，不带电；当时，b板电势较高，a板带负电。即电容器两端的电压先减小后增大。A正确，BD错误；

C．当为零时，外电阻最小，最小值为

当最大时，外电阻最大，最大值为

根据电源的输出功率与外电阻的图像

所以电源的输出功率先增大后减小。C正确。故选AC。

15．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电流表A和电压表V1、V2均为理想电表，C为电容器。闭合开关S，将滑动变阻器的触头P从上向下滑动一段距离，电路稳定后与滑动前相比，下列说法中正确的是(　　）

A．电流表A的示数变大

B．电压表V1的示数变大

C．电压表V2的示数变大

D．电容器C的电荷量变大

【答案】BD

【解析】滑动变阻器的触头P从上向下滑动一段距离，接入电路的总电阻增加，总电流减小，电流表A的示数变小，外电压增大，电压表V1的示数变大，R1两端电压减小，电压表V2的示数变小，R2两端电压增加，电容器C两端电压增加，电荷量变大。故选BD。