专题10 稳恒电流—— 备战2023年高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编【第01辑】（江苏专用）

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备战2023年高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编【第01辑】
（江苏专用）
专题10 稳恒电流
一、单选题
1．（2022·江苏·模拟预测）如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V，如果电阻，，，则BB′不可能输出的电压是（　　）

A．12 V B．8 V
C．6 V D．3 V
【答案】 D
【解析】①若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，UBB′为并联电路两端电压，则


②若S1闭合S2断开，则R1和R串联，则

③若S2闭合S1断开，则R2和R串联，则

④若两开关都断开，则

选项ABC都有可能，D不可能；
故选D。
2．（2022·江苏连云港·模拟预测）一种心脏除颤器通过电容器放电完成治疗。在一次模拟治疗中，电容器充电后电压为4.0kV，在2.0ms内完成放电，这次放电通过人体组织的平均电流强度大小为30A，该心脏除颤器中电容器的电容为（　　）
A．15μF B．10μF
C．20μF D．30μF
【答案】 A
【解析】根据电容定义式

放电的平均电流为

联立可得该心脏除颤器中电容器的电容为

A正确，BCD错误；
故选A。
3．（2022·江苏淮安·模拟预测）心室纤维性颤是一种常见类型的心脏病发作，除颤器被应急医疗队用来制止心脏病发作患者的纤维性颤动。当除颤器中一个70μF电容器充电到5000V时，其电容器存储的能量中约200J在约2ms的脉冲周期被发送通过患者，则流过胸腔的电流为（　　）
A．200A B．20A C．2A D．0.2A
【答案】 B
【解析】设流过胸腔的电流为，则有

解得

B正确，ACD错误；
故选B。
4．（2022·江苏镇江·高三开学考试）某学生看到机场关于“严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机”的规定。通过仔细阅读机场的说明后领悟到，机场限定的不是充电宝的电荷量，而是充电宝的能量。则的能量能把物体举起的高度约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】 D
【解析】的能量为

根据功能关系

解得

故选D。
5．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，a、b、c为不同材料制成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a横截面积相等，c的长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法正确的是（　　）

A．ρa是ρb的2倍 B．ρa是ρc的2倍
C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍
【答案】 C
【解析】电路为串联电路，通过a、b、c的电流相等．设a的长度为L，横截面积为S，因为
R＝
所以

而

即

解得
ρb＝2ρa
同理

所以

解得
ρa＝ρc
由上述可知
ρb＝2ρc
故C正确，ABD错误。
6．（2022·江苏·模拟预测）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】 B
【解析】在加速电场中有
eU＝mv2
得
v＝
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为
q＝IΔt＝I
则电子个数
n＝＝
故选B。
7．（2022·江苏南通·高三期末）实验表明衰变为时，每分钟会放出750个粒子，若粒子全部沿同一方向定向移动，电子电荷量为。则该衰变过程中形成的电流为（　　）
A． B． C． D．
【答案】 B
【解析】根据电流的定义式，有

故选B。
8．（2022·江苏·镇江心湖高级中学高二期末）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示，r为定值电阻，当汽车启动时，开关S闭合，则（　　）

A．车灯变亮
B．电阻r两端电压变小
C．待稳定后，若灯L1的灯丝烧断，车灯L2变亮
D．待稳定后，若开关S断开，电源的总功率变大
【答案】 C
【解析】AB．开关S闭合时，外电路电阻减小，总电阻减小，总电流变大，则电源内阻以及电阻r的电压变大，则车灯两端电压减小，车灯变暗，选项AB错误；
C．待稳定后，若灯L1的灯丝烧断，则外电阻变大，总电流减小，电源内阻和电阻r的电压减小，路端电压变大，则车灯L2电压变大，亮度变亮，选项C正确；
D．待稳定后，若开关S断开，外电阻变大，总电流变小，电源的总功率P=IE变小，选项D错误。
故选C。
9．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，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阻值的过程中，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则（　　）

A．电压表示数U和电流表示数I的比值为R0+r
B．ΔU和ΔI的比值为r
C．电容器电荷的增加量为CΔU
D．电阻R0两端电压的减小量为ΔU
【答案】 C
【解析】A．由图可知

R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律得
U=E-I（R0+r）
由数学知识得知

保持不变，故B错误；
CD．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析得知，电阻R0两端的电压减小，R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R0两端的电压减小量小于△U，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，故D错误，C正确。
故选C。
10．（2022·江苏·溧阳市光华高级中学高三期末）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（　　）
A． B． C． D．
【答案】 D
【解析】根据
Q=CU
可知
∆Q=C∆U=10-8×（30+70）×10-3C=10-9C
则该过程中跨膜电流的平均值为

故选D。
11．（2022·江苏泰州·高三期末）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（　　）

A． B．
C． D．
【答案】 A
【解析】根据电容器的定义式可知

结合图像可知，图像的斜率为，则内的电流与内的电流关系为

且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足

由于电流方向不同，所以电压方向不同。
故选A。
12．（2022·江苏·南京二十七中高一期末）如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（　　）

A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω
【答案】 A
【解析】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确．
13．（2022·江苏·模拟预测）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕光滑的轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于B点，当系统以角速度ω转动时（　　）

A．电路中电流随角速度的增大而增大
B．电路中电流随角速度的减小而增大
C．弹簧的伸长量为
D．输出电压U与ω的函数式为
【答案】 D
【解析】AB．A B系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小， BC 的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关，AB 错误；
C.设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得

求得

C错误；
D.输出电压

求得

D正确
故选D。
14．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）油烟危害健康，某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），电路连接如图所示，下列说法正确的是（     ）

A．抽气扇须在点亮照明灯的情况下才能工作
B．闭合开关S1和S2，抽气扇处于“弱吸”挡
C．抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率不变
D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变大
【答案】 D
【解析】A．由电路图可知，照明灯和抽气扇处于并联状态，则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关，A错误；
B．由电路图可知，闭合开关S2电阻R被短路，则流过抽气扇的电流、电压变大，则功率变大，抽气扇处于“强吸”挡，B错误；
C．由电路图可知，闭合开关S2电阻R被短路，则流过抽气扇的电流变大，而抽气扇的热功率为
P = I2r
其中r为电机内阻，不变，则抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率增大，C错误；
D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，D正确。
故选D。
15．（2022·江苏宿迁·高一期末）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下面说法错误的是（　　）

A．车灯的电流变小 B．路端电压变小
C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大
【答案】 C
【解析】A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流变小，故A正确；
B．电路的路端电压为

变小，路端电压变小，故B正确；
C．总电流即干路电流为

减小，干路电流增大，故C错误；
D．电源总功率为

增大，总功率变大，故D正确。
故选C。
16．（2022·江苏南通·模拟预测）如图所示，R1、R2为定值电阻，C为电容器。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中（　　）

A．电阻R2中有向下的电流 B．通过电阻R1电流增大
C．滑动变阻器R两端的电压变小 D．电容器C极板所带电荷量变小
【答案】 A
【解析】B．闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值增大，则电路总电流减小，即通过电阻R1的电流减小，故B错误；
ACD．根据串联分压规律可知滑动变阻器R两端的电压变大，所以电容器C两端电压增大，根据

可知电容器C极板所带电荷量变大，即电容器将充电，根据电路连接方式可知电容器上极板带正电，所以电阻R2中有向下的电流，故A正确，CD错误。
故选A。
17．（2022·江苏·模拟预测）在如图所示的U-I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（　　）

A．电源的输出功率为6.0W
B．电源的路端电压为4.0V，电源的效率为66.7%
C．该电源的电动势为6.0V，电源内阻因发热损耗功率3.0W
D．用比R阻值大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率可能增大
【答案】 B
【解析】A．交点坐标表示回路电流和电压，其对应的面积表示电源的输出功率，电源的输出功率为

A错误；
B．电源的路端电压为4.0V，电源的效率为

B正确；
C．该电源的电动势为6.0V，电源内阻为

因发热损耗功率为

C错误；
D．根据图像，外电阻为

内电阻为

用比R阻值大的电阻与该电源组成闭合回路，外电阻远离电源的内阻，电源的输出功率减小，D错误。
故选B。
18．（2022·江苏·模拟预测）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。由分析可得下列说法正确的是（     ）

A．R1为定值电阻，R2为光敏电阻
B．R2为定值电阻，R1为光敏电阻
C．有光照射时电源的输出功率一定增大
D．没有光照射时电源的效率比有光照射时电源的效率低
【答案】 B
【解析】A．若R2是光敏电阻，光照射R2时，R2阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，流过R1和小灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，小灯泡变暗，A错误；
B．若R1是光敏电阻，光照射R1时，R1阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，流过R1和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，B正确；
C．由以上分析知R1为光敏电阻，则

当R外 = r时电源输处功率最大，但各个电阻具体参数未知，无法确定出R外与r的大小关系，则无法判断有光照射时电源的输出功率是否一定增大，C错误；
D．电源的效率为

当有光照时R1减小，则R总减小，故I总增大，则η减小，则没有光照射时电源的效率比有光照射时电源的效率高，D错误。
故选B。
19．（2022·江苏·模拟预测）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω．仅接通时电流表示数为10A：保持接通、闭合瞬间，电流表示数达到60A。下列说法正确的是（　　）

A．当电动机未启动时，电源每秒有125J的电能转化为化学能
B．在电动机启动瞬间，流过电动机的电流为50A
C．在电动机启动瞬间，车灯的功率减少了44.8W
D．当电动机正常工作时，电流表示数将比60A更大
【答案】 C
【解析】A．当电动机未启动时，每秒非静电力做功为
W=EI1t=125J
即电源每秒有125J的化学能转化为电能，故A错误；
B．由题意可知：在电动机启动瞬间，流过灯泡的电流小于10A，所以流过电动机的电流大于50A，故B错误；
C．车灯接通电动机未启动时，车灯两端的电压

车灯的功率

车灯的电阻

电动机启动时，车灯两端的电压

车灯的功率

在电动机启动瞬间，车灯的功率减少了

故C正确；
D．在电动机启动瞬间，电动机相当于纯电阻电路，由于电动机内阻较小，所以电流较大，当电动机正常工作时，相当于电动机电阻变大，所以电流表示数小于60A，故D错误。
故选C。
20．（2022·江苏·模拟预测）心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15，如果充电后电容器的电压为4.0kV，电容器在大约2.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为（　　）

A．6×10-2A B．30A C．2×103A D．A
【答案】 B
【解析】由电容定义式得

所以放电过程通过人体电荷量为

所以放电过程通过人体组织的平均电流强度约为

故选B。
21．（2022·江苏·模拟预测）“嫦娥四号”展开的太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能。太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板的负载其图线为图中倾斜直线，则下列说法正确的是（　　）

A．负载的阻值为2kΩ
B．太阳能电池板的电动势为3.00V
C．外电路的阻值为1kΩ时电源效率约为64%
D．太阳能电池板的内阻恒定不变
【答案】 C
【解析】A．由图可知，负载的阻值为

故A错误；
B．由题图图线纵截距，可知该电池的电动势约为2.80V，故B错误；
C．由图可知，两图线的交点为（1.80mA，1.80V）即表示负载的实际工作状态，此时电源的效率

故C正确；
D．由图线可知太阳能电池板内阻是变化的，故D错误。
故选C。
22．（2022·江苏·模拟预测）如图所示为某同学设计的加速度计。滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，滑动片4与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电池E的电动势相同，内阻忽略不计。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体的加速度a沿图示方向，则（　　）

A．电压表的指针应该偏向零点右侧
B．若电压表读数增大，物体的速度一定增大
C．若电压表读数增大，物体的加速度一定增大
D．若电压表读数不变，该物体一定做匀加速运动
【答案】 C
【解析】A．设电源电动势为E，R中的电流为I，规定Q端为电势零点，当物体加速度为零时，滑动片位于R中央，此时P点电势为

当物体加速度水平向右时，滑动片将向左偏移，此时滑动片右侧电阻器的阻值为

所以此时P点的电势为

则由题意可知电压表的指针应该偏向零点左侧，故A错误；
BC．若电压表读数增大，则物体的加速度一定增大，但物体可能做减速运动，所以速度可能减小，故B错误，C正确；
D．若电压表的读数不变，则物体的加速度恒定，物体可能做匀减速运动，故D错误。
故选C。
23．（2022·江苏南通·模拟预测）三个电阻按照如图所示的电路连接，其阻值之比为R1∶R2∶R3＝1∶1∶1，则电路工作时，通过三个电阻R1、R2、R3的电流之比I1∶I2∶I3为（　　）

A．1∶2∶2 B．1∶1∶1
C．2∶2∶1 D．2∶1∶1
【答案】 D
【解析】R2与R3并联，电阻相等，则有

根据电路特点

则有

故选D。
24．（2022·江苏·模拟预测）一车载加热器（额定电压为）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为、、，则（       ）

A． B．
C． D．
【答案】 D
【解析】接ab，则电路的总电阻为

接ac，则电路的总电阻为

接bc，则电路的总电阻为

由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据

可知

故选D。
25．（2022·江苏·模拟预测）已知两电池a、b的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2。两电池分别接电阻R时，输出功率相等．当外电路电阻变为R'时，电池a、b的输出功率分别为P1、P2，已知E1R'。则（　　）
A．r1=r2 B．r1>r2 C．P1=P2 D．P1>P2
【答案】 D
【解析】因为电阻的电压与电流的图像如图，由题意两电池分别接电阻R时，输出功率相等，且E1
故当外电路电阻变为R'时，电池a、b的输出功率关系为
P1>P2
且U-I图像的斜率为内阻r，由图像知
r1 故选D。
26．（2022·江苏·模拟预测）如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡 电阻均为R，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表 示数变化量绝对值分别为 ，电流表示数变化量为，则下列说法中错误的是（　　）

A．两灯泡逐渐变亮 B．油滴将向下运动
C． D．
【答案】 B
【解析】A．滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯变亮，选项A正确；
B．总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分L2的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由


得

可知E不变，油滴静止不动，选项B错误；
C．把电阻R看作电源内阻一部分，就是两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，则

选项C正确；
D．由闭合电路欧姆定律可得

所以

选项D正确。
本题选错误的，故选B。
27．（2022·江苏·泰兴市第一高级中学高三开学考试）一根长为L、横截面积为S、电阻率为的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速度为v，则电子运动时受到的平均阻力大小为（　　）

A． B． C． D．
【答案】 C
【解析】金属棒内的电场类似一个匀强电场，其电场强度大小

由欧姆定律可知，金属棒两端的电压

由电流微观定义式可知

联立解得，金属棒内的电场强度大小为

则电子运动时受到的平均阻力大小为

故选C。
二、解答题
28．（2022·江苏省阜宁中学高三期中）如图所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1，灵敏电流计满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝90，欧姆表表盘中值刻度为“15”，求：
（1）此时的电路结构对应的倍率；
（2）将灵敏电流计并联多大的电阻可将倍率调成“”。

【答案】 （1）；（2）10
【解析】（1）欧姆调零后多用电表的内阻为

欧姆表表盘中值刻度为“15”，故此时的电路对应的倍率为。
（2）将倍率调成“”，则中值电阻为15，此时的满偏电流应为

设并联阻值为R，则

得