2024届高考物理一轮复习——9.7恒定电流综合练讲义

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1．根据欧姆定律、串联电路总电阻R = R1＋R2＋…、并联电路总电阻，通过逻辑推理就可以判定在材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比。现在要求在这两个结论的基础上，通过实验探究导体的电阻与材料的关系。选择a、b两种不同的金属丝做实验，关于这个实验的下列哪个说法是正确的（ ）
A．所选的a、b两种金属丝的长度必须是相同的
B．所选的a、b两种金属丝的横截面积必须是相同的
C．所选的a、b两种金属丝长度和横截面积都必须是相同的
D．所选的a、b两种金属丝长度和横截面积都可以不做限制
2．三个电阻，，，将它们并联后加一恒定电压，电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是、、，每个电阻两端电压分别是、、，则下列说正确的是（ ）
A．
B．
C．若再并联一个的电阻，则并联的总阻值增大
D．若减小的阻值，则电路中并联的总阻值减小
3．如图是某一吸油烟机的用电参量铭牌，对此下列说法正确的是（ ）

A．抽油烟时电动机的输出功率为200W
B．主机和照明全部工作情况下的工作电流约为1.05A
C．图中电容为，则在220V电压下电容约为
D．额定频率为50Hz，即额定功率下，电机每秒钟转动50转
4．如图所示为某城市道路上安装的光控节能路灯的原理图，当周围环境的亮暗程度发生变化时，电路中的光敏电阻阻值会随光照增强而变小。已知电源电动势为，内阻为，为光敏电阻，A、B为两个路灯。当周围环境变亮时，闭合开关S，下列判断正确的是（ ）

A．两灯都变亮B．电源的总功率变小
C．电源的输出功率变小D．电源的效率变低
5．风能是一种清洁的可再生能源。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等、某两台风力发电机的风轮叶片长度之比为2：3，转化效率相等，若均保持风正面吹向叶片，在相同风力环境下，这两台风力发电机的输出电功率之比为（ ）
A．3：2B．2：3C．4：9D．8：27
6．某同学通过实验测定阻值约为的电阻，用内阻约为的电压表，内阻约为的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（ ）
A．实验中应采用图甲电路，此电路测得的偏大
B．实验中应采用图乙电路，此电路测得的偏大
C．实验中应采用图甲电路，误差主要是由电压表分流引起的
D．实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的
7．电动汽车由于节能环保的重要优势，广受人们喜欢，某品牌电动汽车储能部件是由10个蓄电池串联叠置组成的电池组。充电时，直流充电桩的充电电压为，充电电流为；每个电池容量，放电时平均电压为，整个电池组输出功率为；转化机械能的效率为。以的速度在高速公路匀速行驶时，则（ ）
A．该电动汽车最长可连续工作
B．该电池组最多可储存电能
C．该电动汽车正常工作时电流为
D．匀速行驶时所受阻力为
8．在如图所示的图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线为某一小灯泡的伏安特性曲线，曲线与直线的交点坐标为，该点的切线与横轴的交点坐标为，用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，由图像可知（ ）

A．电源电动势为
B．电源内阻为
C．小灯泡接入电源时的电阻为
D．小灯泡实际消耗的电功率为
二、多选题
9．微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。原理如图，M和N为电容器两极板，M极板固定，N板两端与两轻弹簧连接，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是（ ）
A．保持向前匀速运动，电阻R将以恒定功率发热
B．由匀速突然向前减速时，电容器所带电荷量增加
C．由静止突然加速后退时，电流由a向b流过电流表
D．保持向前匀减速运动时，MN间的电场强度持续减小
10．如图所示为某公司生产的一款航拍器无人机。该款无人机的总质量为2kg，内置“12V，6000mA·h”的智能电池。若该款无人机正常工作时产生稳定的电流为4.0A，飞行时电动机工作效率，智能电池还要提供其他设施正常工作的功率。假设无人机飞行时所受空气阻力恒为5N，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．充满一次电，该无人机理论上正常工作的最长时间为1.5h
B．该无人机的额定功率为72W
C．该无人机垂直上升飞行时的最大速度可达1.92m/s
D．若无人机沿竖直方向起飞时电动机提供的恒力为28N，则电动机达到额定功率时所用的时间为0.8s
11．一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36V、10A·h”字样，假设工作时电源（不计内阻）的输出电压恒为36V，额定输出功率为180W，由于电动机发热造成损耗（其他损耗不计），电动自行车的效率为80％，则下列说法正确的是（ ）
A．额定工作电流为10A
B．电池充满电后总电量为3.6×104C
C．自行车电动机的内阻为7.2Ω
D．自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h
12．某型号扫地机器人的铭牌信息如下表。已知扫地机器人剩余电量为480mA·h时，机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。该型号扫地机器人（ ）
A．扫地时额定电流为4A
B．内部电路的总电阻为2.5Ω
C．可以连续扫地的时间为0.6h
D．每次扫地释放的电能最多约为
三、实验题
13．小明的外婆家还养了许多的鹅，外公想通过人工方式将鹅蛋孵化出来，那其中温度测量是重要的一个环节。小明想帮外公设计一个简易电子温度计，用来监测孵化箱中的温度，他从自己的实验套装中找到以下器材：
A．型号为：MF 52B 102F的热敏电阻（常温下阻值约几千欧姆）一个；
B．电流表：满偏电流为300μA，内阻为90Ω；
C．电阻箱：0 ~ 999.99Ω，两个；
D．电阻箱：0 ~ 9999.9Ω，一个；
E．滑动变阻器：0 ~ 10kΩ，一个；
F．电源一个：电动势3V，内阻不计；
G．单刀双掷开关一个；
H．单刀单掷开关一个；
I．导线若干。
（1）由于没有电压表，甲同学设计了如图（1）所示电路来测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，闭合开关S1前，应该将滑动变阻R1调到 （填“a”或“b”）端，电阻箱R2应该选 （填“C”或“D”）并调到最大值，将S2打到1位置。将热敏电阻RT放至某温度下的水中，调节R1，让电流表达到接近满偏值I，将S2打向2位置，逐渐减小R2阻值，当电流和之前电流I相同时，此时R2的阻值就是此温度下RT的阻值。重复此方法，测量得到如下数据（单位：kΩ）
（2）其中部分数据已经在图（2）的坐标纸上标出，请将剩余的点标上并用平滑的曲线描绘出电阻随温度的变化曲线。( )

（3）小明又设计了一个图（3）所示的电路来实现两个档位来制作温度计，可实现0℃ ~ 100℃、0℃ ~ 40℃两种测量范围，其中R3= Ω（保留到小数点后2位），为了测量体温，应该将开关S4打到 位置（填“c”或“d”）位置。

14．某实验小组计划用一个实验方案完成对一个电流表内阻和电源电动势及内阻的测量。实验器材有：待测电源E，待测内阻的电流表A，电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R(0 ~ 99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。设计的电路如图甲所示，进行了如下操作：
Ⅰ．将S2接到a，闭合S1，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置，记录下此时的电压表示数为1.00V，然后断开S1；
Ⅱ．保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，闭合S1，记录此时电压表的读数如图丙所示，然后断开S1。

请回答下列问题：
（1）图乙所示电阻箱的读数为 Ω；图丙所示电压表的读数为 V；由此可算出电流表内阻RA= Ω；

（2）在完成上述操作后，继续以下操作：将S2切换到a，闭合S1，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图丁所示的图线，根据实验原理得到和的函数关系式为 ；结合图像可得电源电动势E = V，电源内阻r = Ω。（计算结果均保留两位有效数字）

四、解答题
15．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机的内阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝5Ω，直流电压U＝160V，理想电压表示数UV＝110V。试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10m/s2）
16．在如图所示的电路中，已知电流表和电压表为理想表，电源内电阻r=1Ω， 当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U=8V，电流表的读数I=2A。求：
（1）电阻R的阻值；
（2）电源电动势E；
（3）电阻R的热功率。

17．如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为d，分别接在阻值1.6r两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板。（结果可用分式表示）
（1）求电容器的电容；
（2）判断小球带电性质；
（3）求小球的质量（重力加速度为g）。
额定工作电压
10V
额定功率
40W
电池容量
2400mA·h
温度
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
90℃
100℃
阻值
10.00
5.20
3.00
1.60
1.00
0.70
0.83
0.40
0.31
0.24
0.20