高考物理一轮复习小题多维练(全国通用)第21练恒定电流(原卷版+解析)

这是一份高考物理一轮复习小题多维练(全国通用)第21练恒定电流(原卷版+解析)，共16页。


1．科学研究表明，太阳核心的温度极高、压力极大，使得太阳内部每4个氢核（）转化为1个氦核（）和几个正电子并释放出大量能量。假设生成的所有正电子均定向移动，且正电子在4.8×10-4s时间内定向移动形成的平均电流为8.010-8A，已知电子的电荷量为1.610-19C，则在这段时间内发生核聚变的氢核（）的个数为（ ）
A．8.0108B．4.8108
C．3.2108D．2.4108
2.一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )
A．电动机消耗的总功率为UI
B．电动机消耗的热功率为eq \f(U2,R)
C．电源的输出功率为EI
D．电源的效率为1－eq \f(Ir,E)
3．转弯角速度测量在航海、航天中有重要意义，一种测量角速度的装置简化模型如图所示。质量为m的小球A与弹簧拴连并穿在光滑细杆上，小球连接到滑动变阻器上。小球静止时，滑片置于中点，输出电压信号为。当小球A绕轴转动时，小球在细杆上移动并带动滑片P滑动，检测电路输出的电压信号的变化，从而测量出旋转角速度。已知弹簧的原长为、滑动变阻器的长度为l，劲度系数为k。（ ）
A．小球A由静止开始转动时，滑片向B端滑动
B．小球A的转动角速度增大时，电源中流过的电流减小
C．弹簧的形变量为
D．输出电压的变化量与角速度的函数式为
1.（2022•绍兴二模）锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构，某过程中Li+从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极，负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7V，则（ ）
A．电池处于充电状态
B．电池内部电流方向从负极到正极
C．移动一个锂离子，需要消耗电能3.7eV
D．在电池中电荷量的单位通常表示为kW•h
2.（2022•柯桥区模拟）高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率P＝6.4×104kW，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率ρ＝3.0×10﹣8Ω•m，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（ ）
A．2.0VB．2.0×10﹣1VC．2.0×10﹣3VD．2.0×10﹣5V
3．（2022·广东高三二模）USB电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电。目前，USB电风扇已经成了上班族、学生党的常备利器。关于USB电风扇，以下说法正确的是（ ）
A．风扇正常工作时，同一扇叶上各点角速度大小相等
B．风扇正常工作时，同一扇叶上各点线速度大小相等
C．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率：P总=UI
D．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机输出机械功率：P出4.（2022•宁波模拟）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S2接通时电流表示数为10A；保持S2接通、S1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
5.（2022·重庆·高考真题）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为的交流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端的电压有效值为B．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
C．流过卤素灯的电流为D．卤素灯的电阻为
6.(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
7.（2022·北京市延庆区一模）随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展，零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟，纯电动汽车正在迅速发展。截至2017年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（ ）
A. 电池从完全没电到充满电所需时间为12h
B. 电池容量的单位就是能量单位
C. 该电池组充电时的功率为8.4×103W
D. 该电池组充满电时的能量约为8.4×103J
8．“抗疫”期间，关键区域用机器人运送防疫物资，从而降低了感染的风险．某机器人电动机的额定工作电压为36 V，正常工作时的额定功率为90 W，其所用锂电池的容量为5 000 mAh，当机器人工作到电池剩余容量为总容量的10%时会停止工作，然后自动充电．下列说法正确的是( )
A．机器人正常工作时的电流为0.4 A
B．机器人的内电阻为14.4 Ω
C．机器人可以连续正常工作的时间为108 min
D．机器人充满电后正常工作期间总共消耗的电能为6.48×105 J
9．(2022·四川资阳市高三检测)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，R1为定值电阻，R2为气敏电阻．R2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
10．（2022·北京·模拟预测）如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为，定值电阻的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．若仅使阻值变小，则和均变大
D．若仅使阻值变小，则和均变大电池只数
100只
电池容量/只
充电参数（电压/电流）
420V，20A
放电时平均电压/只
3.3V
专题08 恒定电流
第21练 恒定电流
1．科学研究表明，太阳核心的温度极高、压力极大，使得太阳内部每4个氢核（）转化为1个氦核（）和几个正电子并释放出大量能量。假设生成的所有正电子均定向移动，且正电子在4.8×10-4s时间内定向移动形成的平均电流为8.010-8A，已知电子的电荷量为1.610-19C，则在这段时间内发生核聚变的氢核（）的个数为（ ）
A．8.0108B．4.8108
C．3.2108D．2.4108
【答案】B
【解析】在4.8×10-4s时间的电量
正电子个数为
（个）
由于电荷数与质量数守恒得核反应方程为
可得每4个氢核转化为1个氦核和2个正电子，所以发生核聚变的氢核的个数为正电子个数的两倍，即氢核的个数是个。故选B。
2.一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )
A．电动机消耗的总功率为UI
B．电动机消耗的热功率为eq \f(U2,R)
C．电源的输出功率为EI
D．电源的效率为1－eq \f(Ir,E)
【答案】AD
【解析】电动机不是纯电阻用电器，电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为I2R，选项B错误；电源的输出功率为UI，选项C错误；电源的效率为eq \f(U,E)＝eq \f(E－Ir,E)，选项D正确。
3．转弯角速度测量在航海、航天中有重要意义，一种测量角速度的装置简化模型如图所示。质量为m的小球A与弹簧拴连并穿在光滑细杆上，小球连接到滑动变阻器上。小球静止时，滑片置于中点，输出电压信号为。当小球A绕轴转动时，小球在细杆上移动并带动滑片P滑动，检测电路输出的电压信号的变化，从而测量出旋转角速度。已知弹簧的原长为、滑动变阻器的长度为l，劲度系数为k。（ ）
A．小球A由静止开始转动时，滑片向B端滑动
B．小球A的转动角速度增大时，电源中流过的电流减小
C．弹簧的形变量为
D．输出电压的变化量与角速度的函数式为
【答案】D
【解析】A．当小球A绕轴转动时，小球受到弹簧提供的指向圆心的向心力，弹簧处于伸长状态，故小球A由静止开始转动时，滑片向C端滑动，故A错误；B．小球A的转动角速度增大时，由可知滑片向C端靠近，滑动变阻器接入电路中的电阻不变，电源中流过的电流不变，故B错误；C．由
解得
故C错误；D．输出电压与角速度的函数式为
又
所以输出电压的变化量与角速度的函数式为
故D正确。故选D。
1.（2022•绍兴二模）锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构，某过程中Li+从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极，负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7V，则（ ）
A．电池处于充电状态
B．电池内部电流方向从负极到正极
C．移动一个锂离子，需要消耗电能3.7eV
D．在电池中电荷量的单位通常表示为kW•h
【答案】A
【解析】解：AB、用电器给锂电池充电时，电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极，电流由正极流向负极，图中锂离子都是从正极运动到负极的，锂离子带正电荷，所以正电荷从高电势向低电势运动，是处于充电状态，故A正确，B错误；
C、根据电动势的定义知E=Wq，移动一个锂离子，需要克服静电力做功W＝Eq＝3.7eV，电能增加3.7eV，故C错误；
D、在电池中电荷量的单位通常表示为mA•h或A•h，而kW•h是电功的单位，故D错误。故选：A。
2.（2022•柯桥区模拟）高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率P＝6.4×104kW，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率ρ＝3.0×10﹣8Ω•m，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（ ）
A．2.0VB．2.0×10﹣1VC．2.0×10﹣3VD．2.0×10﹣5V
【答案】C
【解析】解：由题可得输电线上的电流为I=PU=6.4×107W2.2×105V≈291A
小鸟双脚间的距离约为2cm，则小鸟双脚间的导线电阻约为R=ρLS=3.0×10−8×2×0.0195×10−6Ω≈0.06×10﹣4Ω
小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为U0＝IR＝291×0.06×10﹣4V≈2.0×10﹣3V，故ABD错误，C正确。故选：C。
3．（2022·广东高三二模）USB电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电。目前，USB电风扇已经成了上班族、学生党的常备利器。关于USB电风扇，以下说法正确的是（ ）
A．风扇正常工作时，同一扇叶上各点角速度大小相等
B．风扇正常工作时，同一扇叶上各点线速度大小相等
C．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率：P总=UI
D．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机输出机械功率：P出【答案】ACD
【解析】A．风扇正常工作时，同一扇叶上各点属于同轴转动，角速度大小相等，选项A正确，B错误；C．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率：P总=UI，选项C正确；D．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，电机消耗的总功率：P总=UI，同时又由于电动机线圈生热消耗一部分能量，因此电机输出机械功率：P出4.（2022•宁波模拟）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S2接通时电流表示数为10A；保持S2接通、S1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】解：A、电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压：U＝E﹣Ir＝12.5V﹣10×0.05V＝12V
车灯两端电压即路端电压，则车灯的功率：P＝UI＝12×10W＝120W。则电源每秒有120J的化学能转化为电能，故A错误；
B、电动机启动瞬间，流过灯泡的电流小于10A，则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U1＝E﹣I1r
车灯的功率
P＝U1I1
车灯的电阻
R1=U1I1
电动机启动时，车灯两端的电压
U2＝E﹣I2r
车灯的功率
P'=U22R1
在电动机启动瞬间，车灯的功率减少了
ΔP＝P﹣P'
联立代入数据解得：ΔP＝44.8W
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。
5.（2022·重庆·高考真题）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为的交流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端的电压有效值为B．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
C．流过卤素灯的电流为D．卤素灯的电阻为
【答案】B
【解析】A．卤素灯上标记的额定电压即为卤素灯两端的电压有效值，A错误；
B．根据理想变压器的原理可知
B正确；
C．流过卤素灯的电流为
C错误；
D．卤素灯是非线性元件，电阻随着电压不同而改变，D错误。
故选B。
6.(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】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；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；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;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。
7.（2022·北京市延庆区一模）随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展，零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟，纯电动汽车正在迅速发展。截至2017年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（ ）
A. 电池从完全没电到充满电所需时间为12h
B. 电池容量的单位就是能量单位
C. 该电池组充电时的功率为8.4×103W
D. 该电池组充满电时的能量约为8.4×103J
【答案】C
【解析】电池从完全没电到充满电所需时间为
故A错误；电池容量的单位是电量的单位，故B错误；
该电池组充电时的功率为
故C正确；该电池组充满电时的能量为,故D错误。
8．“抗疫”期间，关键区域用机器人运送防疫物资，从而降低了感染的风险．某机器人电动机的额定工作电压为36 V，正常工作时的额定功率为90 W，其所用锂电池的容量为5 000 mAh，当机器人工作到电池剩余容量为总容量的10%时会停止工作，然后自动充电．下列说法正确的是( )
A．机器人正常工作时的电流为0.4 A
B．机器人的内电阻为14.4 Ω
C．机器人可以连续正常工作的时间为108 min
D．机器人充满电后正常工作期间总共消耗的电能为6.48×105 J
【答案】 C
【解析】 机器人正常工作时的电流I＝eq \f(P,U)＝eq \f(90 W,36 V)＝2.5 A，A错误；若机器人工作电路为纯电阻电路，则内电阻r＝eq \f(U,I)＝14.4 Ω，但机器人工作电路不是纯电阻电路，B错误；由Q＝It可得，机器人可以连续正常工作的时间为t＝eq \f(Q,I)＝eq \f(5 A·h×90%,2.5 A)＝1.8 h＝108 min，C正确；机器人充满电后正常工作期间总共消耗的电能W＝Pt＝90 W×1.8×3 600 s＝583 200 J，D错误．
9．(2022·四川资阳市高三检测)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，R1为定值电阻，R2为气敏电阻．R2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】 由题图乙可知，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U＝E－I(R1＋r)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；电路消耗的总功率为P＝EI，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；电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．
10．（2022·北京·模拟预测）如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为，定值电阻的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．若仅使阻值变小，则和均变大
D．若仅使阻值变小，则和均变大
【答案】C
【解析】AB．设，根据电路结构可知
选项AB错误；
CD．因为
则若仅使阻值变小，则和均变大；若仅使阻值变小，则减小，变大，选项C正确，D错误。
故选C。
电池只数
100只
电池容量/只
充电参数（电压/电流）
420V，20A
放电时平均电压/只
3.3V