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三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题20恒定电流（解析版）
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这是一份三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题20恒定电流（解析版），共9页。试卷主要包含了0V，U23=φ2-φ3=2等内容，欢迎下载使用。
考点01 电路定律
1. （2024年高考广西卷）将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体、的电阻率之比
故选B
2. （2024年高考甘肃卷）一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是（ ）
A. 充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加
B. 充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点
C. 放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小
D. 放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点
【答案】C
【解析】
充电过程中，随着电容器带电量的增加，电容器两极板间电势差增加，充电电流在减小，故A错误；
根据电路图可知，充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由N点流向M点，故B错误；
放电过程中，随着电容器带电量的减小，电容器两极板间电势差减小，放电电流在减小，故C正确；
根据电路图可知，放电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由M点流向N点，故D错误。
3．（2024高考北京卷）如图所示为一个加速度计的原理图．滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计．两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央．当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧．将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（ ）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
【参考答案】．D 电势、电阻定律
【名师解析】由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，A错误；由欧姆定律及电阻定律可知，P端与Q端电势差与指针偏离R中点的距离x成正比，B错误；已知电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的方向，不能确定速度的方向，C错误；已知电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，D正确．
4、（2023学业水平等级考试上海卷）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的变化，则最亮的灯泡是
A. 灯泡1 B. 灯泡2 C. 灯泡3 D. 灯泡4
【参考答案】A
【名师解析】最亮的灯泡是实际电功率最大，通过的电流最大，根据串并联电路规律可知，最亮的灯泡是灯泡1，A正确。
5. （2023年高考全国乙卷）黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12 = 3.0V，U23 = 2.5V，U34 = －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ）
A. 电源接在1、4之间，R接在1、3之间
B. 电源接在1、4之间，R接在2、4之间
C. 电源接1、3之间，R接在1、4之间
D. 电源接在1、3之间，R接在2、4之间
【参考答案】CD
【命题意图】本题考查黑箱检测及其相关知识点。
【解题思路】由题意，U12=φ1-φ2=3.0V，U23=φ2-φ3=2.5V，U34=φ3-φ4=-1.5V，可知φ1＞φ2＞φ4＞φ3，所以1接电源正极，3接电源负极，电源接在1、3之间，R可以接在1、4之间，可以接在2、4之间，选项CD正确。
【思路点拨】根据题述，正确得出四个接线柱电势高低关系，是解题的关键。
6. （2023高考海南卷）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）
A. CEB.
C. D.
【参考答案】C
【名师解析】
电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为
电容器下极板的电势为
则电容两端的电压
则电容器上的电荷量为 ，C正确。
7.．（2021高考江苏物理卷）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．
【参考答案】D
【命题意图】本题考查电容、电流定义及其相关知识点。
【解题思路】电势差从-70mV变为30mV，即△U=100mV，由电容定义C=Q/U可知，C=△Q/△U，△Q=C△U=1×10-8×0.1C=1×10-9C，电流I=△Q/t=5×10-7A，选项D正确。
考点02 电功电功率 能量守恒定律
1. （2024年高考江西卷） 庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（ ）
A. 109B. 107
C. 105D. 103
【答案】B
【解析】
由题知，Δt时间内流出的水量为
m = ρQΔt = 1.0×104Δt
发电过程中水的重力势能转化为电能，则有
故选B。
2． （2022年新高考江苏卷）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【参考答案】A
【命题意图】本题考查电路功率、闭合电路欧姆定律、串并联电路规律及其相关知识点。
【解题思路】
由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为
根据并联电路规律，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则R2中电流
R3、R4串联支路中电流
四个灯泡的实际功率分别为，，，
所以四个灯泡中功率最大的是R1，选项A正确。
3.（2022年6月浙江选考）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途经之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为ρ，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是
第12题图
A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B．单位时间流过面积A的流动空气动能为
C．若每天平均有1.0×108kW的风能资源，则每天发电量为2.4×109kW·h
D．若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，则该发电机年发电量至少为6.0×105kW·h
【参考答案】D
【命题意图】本题考查动能、效率和流体管状模型。
【解题思路】
风力发电机是将吹进风机叶片空气的动能转化为电能，所以该风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比，A错误；单位时间流过面积A的流动空气动能为Ek==，B错误；由于风力发电机效率一定小于1，所以若每天平均有1.0×108kW的风能资源，则每天发电量一定小于2.4×109kW·h，选项C错误；由于风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比，根据题述风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，按照最低风速6m/s计算，则风速为6m/s时，输出电功率为×405kW=120kW，该发电机年发电量至少为5000h×120kW=6.0×105kW·h，选项D正确。
4. （2022山东物理）某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：
（1）比例系数k值；
（2）上行路程L值。
【参考答案】（1）；（2）
【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。
【名师解析】
（1）设电动机的牵引绳张力为，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有
解得
小车和配重一起匀速，设绳的张力为，对配重有
设斜面倾角为，对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，有
联立各式解得，
（2）关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为，对系统由牛顿第二定律有
可得
由运动学公式可知
解得
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 电路定律
（5年2考）
2024年高考广西卷：将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，给出滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系图像，求导体、的电阻率之比；
2024年高考甘肃卷：一平行板电容器充放电；
2024高考北京卷：利用分压电路设计的加速度计；
2023高考上海卷：四个完全相同的小灯泡，串并联电路；
2023年高考全国乙卷：黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，判断内部电路。
1.恒定电流部分高考考查频率较高的知识主要表现是：电阻定律、焦耳定律、欧姆定律、闭合电路欧姆定律、串并联电路规律等。
2. 恒定电流部分高考考查的电路主要有：电阻电路、含电动机电路、含电容电路等。
考点2 电功电功率、能量守恒定律
（5年2考）
2024年高考江西卷：庐山瀑布发电电功率；
2022年新高考江苏卷：串并联电路中灯泡发光功率；
2022年6月浙江选考：风力发电电功率；
考点01 电路定律
1. （2024年高考广西卷）将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体、的电阻率之比
故选B
2. （2024年高考甘肃卷）一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是（ ）
A. 充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加
B. 充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点
C. 放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小
D. 放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点
【答案】C
【解析】
充电过程中，随着电容器带电量的增加，电容器两极板间电势差增加，充电电流在减小，故A错误；
根据电路图可知，充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由N点流向M点，故B错误；
放电过程中，随着电容器带电量的减小，电容器两极板间电势差减小，放电电流在减小，故C正确；
根据电路图可知，放电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由M点流向N点，故D错误。
3．（2024高考北京卷）如图所示为一个加速度计的原理图．滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计．两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央．当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧．将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（ ）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
【参考答案】．D 电势、电阻定律
【名师解析】由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，A错误；由欧姆定律及电阻定律可知，P端与Q端电势差与指针偏离R中点的距离x成正比，B错误；已知电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的方向，不能确定速度的方向，C错误；已知电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，D正确．
4、（2023学业水平等级考试上海卷）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的变化，则最亮的灯泡是
A. 灯泡1 B. 灯泡2 C. 灯泡3 D. 灯泡4
【参考答案】A
【名师解析】最亮的灯泡是实际电功率最大，通过的电流最大，根据串并联电路规律可知，最亮的灯泡是灯泡1，A正确。
5. （2023年高考全国乙卷）黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12 = 3.0V，U23 = 2.5V，U34 = －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ）
A. 电源接在1、4之间，R接在1、3之间
B. 电源接在1、4之间，R接在2、4之间
C. 电源接1、3之间，R接在1、4之间
D. 电源接在1、3之间，R接在2、4之间
【参考答案】CD
【命题意图】本题考查黑箱检测及其相关知识点。
【解题思路】由题意，U12=φ1-φ2=3.0V，U23=φ2-φ3=2.5V，U34=φ3-φ4=-1.5V，可知φ1＞φ2＞φ4＞φ3，所以1接电源正极，3接电源负极，电源接在1、3之间，R可以接在1、4之间，可以接在2、4之间，选项CD正确。
【思路点拨】根据题述，正确得出四个接线柱电势高低关系，是解题的关键。
6. （2023高考海南卷）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）
A. CEB.
C. D.
【参考答案】C
【名师解析】
电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为
电容器下极板的电势为
则电容两端的电压
则电容器上的电荷量为 ，C正确。
7.．（2021高考江苏物理卷）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．
【参考答案】D
【命题意图】本题考查电容、电流定义及其相关知识点。
【解题思路】电势差从-70mV变为30mV，即△U=100mV，由电容定义C=Q/U可知，C=△Q/△U，△Q=C△U=1×10-8×0.1C=1×10-9C，电流I=△Q/t=5×10-7A，选项D正确。
考点02 电功电功率 能量守恒定律
1. （2024年高考江西卷） 庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（ ）
A. 109B. 107
C. 105D. 103
【答案】B
【解析】
由题知，Δt时间内流出的水量为
m = ρQΔt = 1.0×104Δt
发电过程中水的重力势能转化为电能，则有
故选B。
2． （2022年新高考江苏卷）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【参考答案】A
【命题意图】本题考查电路功率、闭合电路欧姆定律、串并联电路规律及其相关知识点。
【解题思路】
由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为
根据并联电路规律，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则R2中电流
R3、R4串联支路中电流
四个灯泡的实际功率分别为，，，
所以四个灯泡中功率最大的是R1，选项A正确。
3.（2022年6月浙江选考）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途经之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为ρ，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是
第12题图
A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B．单位时间流过面积A的流动空气动能为
C．若每天平均有1.0×108kW的风能资源，则每天发电量为2.4×109kW·h
D．若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，则该发电机年发电量至少为6.0×105kW·h
【参考答案】D
【命题意图】本题考查动能、效率和流体管状模型。
【解题思路】
风力发电机是将吹进风机叶片空气的动能转化为电能，所以该风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比，A错误；单位时间流过面积A的流动空气动能为Ek==，B错误；由于风力发电机效率一定小于1，所以若每天平均有1.0×108kW的风能资源，则每天发电量一定小于2.4×109kW·h，选项C错误；由于风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比，根据题述风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，按照最低风速6m/s计算，则风速为6m/s时，输出电功率为×405kW=120kW，该发电机年发电量至少为5000h×120kW=6.0×105kW·h，选项D正确。
4. （2022山东物理）某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：
（1）比例系数k值；
（2）上行路程L值。
【参考答案】（1）；（2）
【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。
【名师解析】
（1）设电动机的牵引绳张力为，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有
解得
小车和配重一起匀速，设绳的张力为，对配重有
设斜面倾角为，对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，有
联立各式解得，
（2）关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为，对系统由牛顿第二定律有
可得
由运动学公式可知
解得
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 电路定律
（5年2考）
2024年高考广西卷：将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，给出滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系图像，求导体、的电阻率之比；
2024年高考甘肃卷：一平行板电容器充放电；
2024高考北京卷：利用分压电路设计的加速度计；
2023高考上海卷：四个完全相同的小灯泡，串并联电路；
2023年高考全国乙卷：黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，判断内部电路。
1.恒定电流部分高考考查频率较高的知识主要表现是：电阻定律、焦耳定律、欧姆定律、闭合电路欧姆定律、串并联电路规律等。
2. 恒定电流部分高考考查的电路主要有：电阻电路、含电动机电路、含电容电路等。
考点2 电功电功率、能量守恒定律
（5年2考）
2024年高考江西卷：庐山瀑布发电电功率；
2022年新高考江苏卷：串并联电路中灯泡发光功率；
2022年6月浙江选考：风力发电电功率；
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三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题38光电效应（解析版）： 这是一份三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题38光电效应（解析版），共16页。
三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题37气体（解析版）： 这是一份三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题37气体（解析版），共21页。试卷主要包含了5℃，8 × 103N，0×104Pa ，11p0，66 × 10−3kg等内容，欢迎下载使用。
三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题34光的传播（解析版）： 这是一份三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题34光的传播（解析版），共18页。
