恒定电流--五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）含答案.pdf

1专题 08 恒定电流一、单选题1(2023 海南统考高考真题)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.C E B.12C E C.25C E D.35C E2(2022 北京高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的 R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当 a、b 两端的电压大于 U1时，控制开关自动开启低水位预警；当 a、b 两端的电压小于 U2(U1、U2为定值)时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是()A.U1 U2B.R2为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高3(2022 江苏高考真题)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为 R1=2，R2=3，R3=2，R4=4，电源电动势 E=1 2 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是()恒定电流-五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）2A.R1B.R2C.R3D.R44(2021 江苏 高考真题)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 1 1 0-8F 的电容器，在 2 ms 内细胞膜两侧的电势差从-70 mV 变为 30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为()A.1.5 1 0-7A B.2 1 0-7A C.3.5 1 0-7A D.5 1 0-7A5(2020 海南 统考高考真题)一车载加热器(额定电压为 24 V)发热部分的电路如图所示，a、b、c 是三个接线端点，设 a b、a c、b c 间的功率分别为 Pa b、Pa c、Pb c，则()A.Pa b Pb cB.Pa b=Pa cC.Pa c=Pb cD.Pa b Pa c6(2020 北京 统考高考真题)图甲表示某金属丝的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙)，用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是()A.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系D.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系7(2020 浙江 统考高考真题)如图所示，某小型水电站发电机的输出功率 P=1 00kW，发电机的电压U1=250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻 R线=8，在用户端用降压变压器把电压降为 U4=220 V。已知输电线上损失的功率 P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是()3A.发电机输出的电流 I1=40 A B.输电线上的电流 I线=625 AC.降压变压器的匝数比 n3:n4=1 90:1 1 D.用户得到的电流 I4=455 A8(2020 浙江 统考高考真题)国际单位制中电荷量的单位符号是 C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是()A.F V B.A s C.J/V D.N m/V9(2020 全国 统考高考真题)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.10(2020 浙江 高考真题)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的 1.2 倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱()A.通过的电流增大 B.两端的电压增大C.阻值增大为原来的 1.2 倍 D.电功率增大为原来的 1.44 倍411(201 9 江苏 高考真题)如图所示的电路中，电阻 R=2。断开 S 后，电压表的读数为 3 V(电压表为理想电压表)；闭合 S 后，电压表的读数为 2 V，则电源的内阻 r 为()A.1 B.2 C.3 D.412(201 9 浙江 高考真题)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为 R1，两端电压为 U1，流过的电流为 I1；电动机的内电阻为 R2，两端电压为 U2，流过的电流为 I2则()A.I1R1R2C.U1U2=R1R2D.U1U2R1R213(201 9 浙江 高考真题)下列式子属于比值定义物理量的是A.t=xvB.a=FmC.C=QUD.I=UR二、多选题14(2023 全国 统考高考真题)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 U1 2=3.0 V，U23=2.5 V，U34=-1.5 V。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.电源接在 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15(2020 江苏 统考高考真题)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，此时()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1专题 08 恒定电流一、单选题1(2023 海南 统考高考真题)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.C E B.12C E C.25C E D.35C E【答案】C【详解】电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成 3 R、2 R 的串联部分与 R、4 R 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上=E5 R 2 R=2 E5电容器下极板的电势为下=E5 R 4 R=4 E5则电容两端的电压U下上=2 E5则电容器上的电荷量为Q=C U上下=25C E故选 C。2(2022 北京 高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的 R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当 a、b 两端的电压大于 U1时，控制开关自动开启低水位预警；当 a、b 两端的电压小于 U2(U1、U2为定值)时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是()2A.U1 U2，A B 错误；C D 根据闭合电路欧姆定律可知，a、b 两端的电压为U=ER1+R2R1=E1+R2R1若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时 a、b 两端的电压大于 U1时，R1压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当 a、b 两端的电压小于 U2时开启高水位预警时，R1压压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C 正确，D 错误。故选 C。3(2022 江苏 高考真题)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为 R1=2，R2=3，R3=2，R4=4，电源电动势 E=1 2 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是()A.R1B.R2C.R3D.R4【答案】A【详解】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R并=R2R3+R4 R2+R3+R4=2由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过 R1的电流为3I1=I=ER1+R并=3 A并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则I2=IR并R2=2 AI3=I4=IR并R3+R4=1 A四个灯泡的实际功率分别为P1=I21R1=1 8 W，P2=I22R2=1 2 W，P3=I23R3=2 W，P4=I24R4=4 W故四个灯泡中功率最大的是 R1。故选 A。4(2021 江苏 高考真题)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 1 1 0-8F 的电容器，在 2 ms 内细胞膜两侧的电势差从-70 mV 变为 30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为()A.1.5 1 0-7A B.2 1 0-7A C.3.5 1 0-7A D.5 1 0-7A【答案】D【详解】根据Q=C U可知 Q=C U=1 0-8(30+70)1 0-3C=1 0-9C则该过程中跨膜电流的平均值为I=Qt=1 0-92 1 0-3A=5 1 0-7A故选 D。5(2020 海南 统考高考真题)一车载加热器(额定电压为 24 V)发热部分的电路如图所示，a、b、c 是三个接线端点，设 a b、a c、b c 间的功率分别为 Pa b、Pa c、Pb c，则()A.Pa b Pb cB.Pa b=Pa cC.Pa c=Pb cD.Pa b Pa c【答案】D【详解】接 a b，则电路的总电阻为Ra b=9 R R+9 R R+9 R+9 R=90 R1 9接 a c，则电路的总电阻为Ra c=R 9 R+9 R R+9 R+9 R=1 8 R1 9接 b c，则电路的总电阻为Rb c=9 R R+9 R R+9 R+9 R=90 R1 9由题知，不管接那两个点，电压不变，为 U=24 V，根据4P=U2R可知Pa b=Pb c Pa c故选 D。6(2020 北京 统考高考真题)图甲表示某金属丝的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙)，用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是()A.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系D.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系【答案】B【详解】由甲图可知，tA点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故 tA应标在电流较大的刻度上；而 tB点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故 tB应标在电流较小的刻度上；由图甲得R=R0+k t其中 R0为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得I=ER+Rg+r联立解得t=Ek I-R0+Rg+rk可知 t 与 I 是非线性关系，故 B 正确，A C D 错误。故选 B。7(2020 浙江 统考高考真题)如图所示，某小型水电站发电机的输出功率 P=1 00kW，发电机的电压U1=250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻 R线=8，在用户端用降压变压器把电压降为 U4=220 V。已知输电线上损失的功率 P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是()5A.发电机输出的电流 I1=40 A B.输电线上的电流 I线=625 AC.降压变压器的匝数比 n3:n4=1 90:1 1 D.用户得到的电流 I4=455 A【答案】C【详解】A 根据电功率公式P=U I发电机输出电流I1=PU1=400 AA 错误；B 输电线上损失功率 5kW，由P线=I线2R线可得I线=P线R线=25 A故 B 错误；C 降压变压器原副线圈得到的功率为P4=P-P线=95kW根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得I线I4=n4n3=5 0 0 0 W8 9 5 0 0 0 W2 2 0 V=1 11 90C 正确；D 用户得到的功率为 95kW，用户得到的电流I4=95000 W220 V 432 AD 错误。故选 C。8(2020 浙江 统考高考真题)国际单位制中电荷量的单位符号是 C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是()A.F V B.A s C.J/V D.N m/V【答案】B【详解】根据电荷量公式 q=It 可知，电流 I 的单位是 A，时间 t 的单位是 s，故用国际单位制的基本单位表示电量的单位为 A s，故 B 正确，A C D 错误。故选 B。9(2020 全国 统考高考真题)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6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【详解】根据电容器的定义式 C=QU可知UC=QC=ICt结合图像可知，图像的斜率为IC，则 1 2 s 内的电流 I1 2与 3 5 s 内的电流 I35关系为I1 2=2 I35且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律 I=UR可知 R 两端电压大小关系满足UR 1 2=2 UR 35由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选 A。10(2020 浙江 高考真题)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的 1.2 倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱()A.通过的电流增大 B.两端的电压增大C.阻值增大为原来的 1.2 倍 D.电功率增大为原来的 1.44 倍【答案】B【详解】A BC 根据电阻定律：R=LS7可知，长度变为原来的 1.2 倍，横截面积变为原来的11.2倍，所以电阻变为原来的 1.44 倍；根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir可知总电阻增大，干路电流 I 减小，路端电压即盐水柱两端电压 U 增大，故 A C 错误，B 正确；D 电功率的表达式：P=I2R电流变化倍数无法计算，所以电功率变化倍数无法计算，故 D 错误。故选 B 11(201 9 江苏 高考真题)如图所示的电路中，电阻 R=2。断开 S 后，电压表的读数为 3 V(电压表为理想电压表)；闭合 S 后，电压表的读数为 2 V，则电源的内阻 r 为()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【详解】开关 s 断开时有：E=3 V，开 s 闭合时有：2=ER+rR，其中 R=2，解得：r=1，故 A 正确12(201 9 浙江 高考真题)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为 R1，两端电压为 U1，流过的电流为 I1；电动机的内电阻为 R2，两端电压为 U2，流过的电流为 I2则()A.I1R1R2C.U1U2=R1R2D.U1U2 I2R2U1=I1R1则U1U2R1R2故 BC 错误，D 正确。故选 D。13(201 9 浙江 高考真题)下列式子属于比值定义物理量的是A.t=xvB.a=FmC.C=QUD.I=UR【答案】C【详解】A 物体运动的时间与位移成正比，与速度成反比，则 A 不是比值定义的物理量；8B 加速度与合外力成正比，与质量成反比，则 B 不是比值定义的物理量；C 电容器的电容是由本身结构决定的，与两端的电压 U 与所带的电量 Q 无关，但是可以用带电量 Q 与电压 U 的比值来量度，则 C 采用的是比值定义法；D 导体的电流与加在其两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，则 D 不是比值定义的物理量。故选 C.二、多选题14(2023 全国 统考高考真题)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 U1 2=3.0 V，U23=2.5 V，U34=-1.5 V。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.电源接在 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【答案】C D【详解】A 根据题意画出电路图，如下可见 U34 0，A 错误；B 根据题意画出电路图，如下可见 U34 0，B 错误；C 根据题意画出电路图，如下9可见上述接法可符合上述测量结果，C 正确；D 根据题意画出电路图，如下可见上述接法可符合上述测量结果，D 正确。故选 C D。15(2020 江苏 统考高考真题)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，此时()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】A BD【详解】A 开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流 I灯变小，A 正确；B 电路的路端电压为U路=U灯=I灯R灯I灯变小，路端电压变小，B 正确；C 总电流即干路电流为I干=U内r=E-U路rU路减小，干路电流增大，C 错误；D 电源总功率为P总=E I干I干增大，总功率变大，D 正确。故选 A BD。