2023新高考物理第一轮练习-九恒定电流检测

2023新高考物理第一轮专题练习

专题九恒定电流

专题检测题组

（时间:60分钟满分:100分）

一、单项选择题（每小题4分，共48分）

1.（2021广州云浮中学月考,5）一个内阻可以忽略的电源接在一个装满水银的绝缘圆管两端,通过的电流为0.1

A,若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里，通过的电流将是（）

A.0.4AB.0.8AC.1.6AD.3.2A

答案C内径大一倍，则横截面积变为原来的4倍，由于水银体积保持不变，水银长度变为原来的右则由电阻

定律知电阻变为原来的白，由欧姆定律知电流变为原来的16倍，即1.6Ao故选C。

2.（2021清远一中月考,6）智能扫地机器人成为许多家庭喜爱的电子产品,某型号的智能扫地机器人电动机的

额定工作电压为12V,正常工作时的额定功率为40W,其所用锂电池的容量为5000mAh,当扫地机器人工作

到电池剩余容量为总容量的20%时会停止扫地，然后自动充电，已知扫地机器人电动机的线圈电阻为3。，则

下列说法正确的是（）

A.扫地机器人正常工作时的电流为4A

B.工作时，扫地机器人的发热功率为0.33W

C.锂电池的内阻为3.6。

D.扫地机器人可以连续正常工作的时间为72min

答案D利用P=UI可知，扫地机器人正常工作时的电流为1=今=与A;锂电池的电动势未知，无法求锂电池的

内阻,也无法求扫地机器人的发热功率;扫地机器人可以连续正常工作的时间为t学=5°00xl013600X0.8$=4

320s=72min»故选D。

3.（2022届济宁实验中学月考,9）如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随电流的变化图线，

曲线HI是一个小灯泡的U-I曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）

A.电源1与电源2的内阻之比是7：12

B.电源1与电源2的电动势之比是1:2

C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1:2

D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1:2

答案C电源U-I图像的斜率的绝对值表示内阻,根据图像可知r尸与C,n=|。，贝In：r2=12：7,故A错误。

U-I图像在纵轴上的截距表示电动势，故E产E2=10V,所以电源1与电源2的电动势之比为1：1,故B错误。

灯泡U-I曲线与电源的路端电压随电流的变化的特性图线的交点即灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电

源1时,Ui=3VJ=5A,所以P|=UW=15W,R尸"连接电源2时,6=5V,b=6A,所以P2=U2I2=30

h5

W,R2=衿Q,所以Pl：P2=l:2,R|：R2=18:25,故C正确,D错误。

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4.（2020广州岭南中学模拟,17）在如图所示的U-I图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直

线H为某一电阻R的U-I关系图线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是（）

A.电源的电动势为3V,内阻为0.5Q

B.电阻R的阻值为1C

C.电源的效率为80%

D.电源的输出功率为4W

答案C根据闭合电路欧姆定律得:U=E-Ir,当1=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜

率大小,r=|当=|。=0.5C;根据图像可知电阻:R="=lC;电源的效率：nTxl00%="100%=|xl00%=66.7%;两

图线的交点表示该电源直接与电阻R组成闭合电路时的工作状态，由图可知U=2V,电流1=2A,则电源的输

出功率P"尸UI=4W做选C。

5.（2022届滕州第一中学新校月考,7）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A1的电子束内的电子个数是（）

答案B在加速电场中有eU=2mv2

得v=留

Ym

在刚射出加速电场时，一小段长为AI的电子束内电荷量为q=IAt=I?

则电子个数吟=今舄

A、C、D错误,B正确。

6.（2021珠海摸底,5）珠海某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的

亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,R，为

光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（）

甲乙

A.A灯变暗,B灯变亮

B.电源内阻消耗的功率变小

C.电源效率变小

DR上电流的变化量等于Ro上电流变化量

答案B光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大,则电路总电流I减小,消耗在内阻上的电压

减小，路端电压U=E-Ir增大,利用并联规律可知,A灯两端电压增大,则通过A灯的电流1A增大，所以A灯变亮；

通过定值电阻Ro的电流IO=I-IA减小，所以Ro两端的电压Uo=IoRo减小,B灯两端的电压UB=U-IORO增大,B灯

变亮;由于电源电动势不变，电路总电流I减小，由于P=12r,电源的消耗功率减小;电源的效率为

iF^xlOO%等X100%,由上面的分析可知路端电压U增大，电源的效率变大;通过Ro上电流等于通过光敏电阻

EIE

Rt电流与通过灯B的电流之和，故通过灯B的电流1B增大，则R,上电流的变化量大于Ro上电流变化量。故

选B«

7.（2021广州荔湾期末,6）如图甲所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，用该电源与“3V,3W”的灯泡L、

电动机M串联在乙图电路上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作。下列说法中正确的是（）

乙

A.通过电动机的电流为1.6A

B.电源的内阻为1Q

C.电动机消耗的电功率为4.5W

D.电源的效率是75%

答案C已知电动机是正常工作,故此时电动机达到了额定功率和额定电压，由P=UI可得,I=噂=|A=1A,故

A错误;由电源的路端电压与电流的关系图像可得，斜率的绝对值表示的是电源的内阻，故r=^Q=0.5。，故B

错误;由电源的路端电压与电流的关系图像可得，纵轴截距表示的是电源电动势，故E=8.0V,则此时电源的总

功率为:P=EI=8xlW=8W,灯泡的功率为3W,则内阻消耗的功率为:Pi=Fr=12x0.5W=0.5W,则电动机消耗的

功率为:P2=8W-0.5W-3W=4.5W,故C正确;电源的效率为：n=[xlO0%=93.75%,故D错误。

O

8.（2022届滕州第一中学新校月考,5）粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示。

当A、B点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P;当A、D点接入电路中时,圆环消耗的电功率为（电源内阻

答案C设电源的电动势为E,金属环的每一等分电阻为R,则当A、B点接入电路中时总电阻R尸R。当A、

D点接入电路中时总电阻

R户舞=为

R+3R4

由功率公式P=[

A

U=E

得至！1P2:Pi=Ri:R2=4:3

又Pi=P得至尼争

故选c。

9.（2021长郡中学月考七）如图所示电路中，电源电动势E=24V,恒定内阻r=4Q定值电阻Ri=8。，定值电阻

R2=12。，定值电阻R3=3C。若在C、D间连接一个可调电阻R,调节范围为3。至15C,下列选项中正确的

是（）

A.在调节范围内，若R=3QR上的功率最大

B.在调节范围内，若R=15Q,R上的功率最大

C.在调节范围内，若R=15C,R上的功率最小

D.在调节范围内，若R=9QR上的功率最大

答案D原电源与Ri串联视为等效电源1万尸24丫口=什氏=12。,等效电源1与区2并联视为等效电源

2,E2=12丫,适=照？=6。，等效电源2与R3串联视为等效电源3,E3=12V,r3=r2+R3=9Q故当R=3Q时,R上的功

率最小，当R=9Q时,R上的功率最大，故选D。

解题方法定值电阻消耗的最大功率,只需要电流最大即可，即电路的总电阻最小时;而变化的电阻所消耗的

功率最大值往往要用到等效电源法进行处理，把其他部分看作一个等效电源，把等效电源的内阻和电动势算

出来，当变化的阻值等于等效电源的内阻时,变化的电阻消耗的功率最大，为皋E为等效电源的电动势,i■为等

效电源的内阻）。

10.（2021湖南师大附中月考四）多用电表欧姆挡内部电路示意图如图所示，表头的满偏电流Ig=0.5mA,内阻

R『10C;电池电动势E-1.5V,内阻r=lQ;滑动变阻器Ro阻值范围为0〜5000Q0该欧姆表的刻度值是按电

池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V,内阻增大到4C时仍可调零。若测某电阻阻值为

600Q,则这个电阻的真实值是（）

(

A.520CB.600QC.580QD.570Q

答案C电动势为1.5V调零后，欧姆表的内阻R内二痴枭。=3000。,电动势变为1.45V调零后，欧姆表的

内阻R内'=2^3。=2900Q,由示数600Q对应的电流列出关系式」二忌襦A二就解得这个电阻的

0.5x103000+6002900Q+R-真

真实值是R衣=580。，故C正确。

11.（2022届长郡中学月考一）如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V,内阻r=2。，定值电阻R=4。。已知滑

动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）

A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2W

B.图乙中Ri=6Q,R2=12Q

C.滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大

D.调整滑动变阻器RP的阻值，可以使电源的输出电流达到2A

答案B定值电阻R功率最大发生在电流最大，即RP=0时，故C错;当总电阻为最小值6C时，电流最大，为

1A,故D错;把R和电源看成等效电源，则Ri=6Q,P2=^=1.5W,由R；=3得R2=12Q,A错,B正确。

12.（2022届湖南师大附中月考三）如图所示，电源的电动势为E、内阻为r,定值电阻为R。。将滑动变阻器的滑

片从a端向b端移动，在a端时电流表示数为L,在b端时电流表的示数为L,电压表示数均为U。两电表均为

理想电表,在滑片移动的过程中，下列判断正确的是（）

A.电流表的示数先增大后减小

B.定值电阻Ro消耗的功率先增大后减小

C.电压表示数为U时,通过电源的电流等于Ii+h

D.电源的效率先减小后增大

答案CR件先增大后减小,总电阻先增大后减小，干路电流先减小后增大，根据U=E-Ir知，路端电压先增大后

减小;在滑片从a到变阻器中点的过程中,干路电流减小，路端电压增大,定值电阻的电压减小，变阻器的电压增

大，而滑片右侧的电阻减小，所以通过右侧的电流增大，电流表示数减小;在滑片从中点到b的过程中，干路电流

增大，路端电压减小,定值电阻的电压增大，变阻器的电压减小，而滑片左侧的电阻增大，通过滑片左侧的电流减

小，所以电流表的示数减小;可知电流表示数一直减小，故A错误。干路电流先减小后增大，故定值电阻Ro消

耗的功率先减小后增大，故B错误;由电路关系,可知当电流表示数为L时,流过滑动变阻器滑片右侧电阻的电

流为b,而电流表示数为L时，流过滑动变阻器滑片右侧电阻的电流为h,故电压表示数为U时,通过电源的电

流等于h+L（其中L=0）,故C正确;由电源的效率i］《xl00%,由于U先增大后减小，故电源效率先增大后减小，

故D错误。

二、多项选择题（每小题6分，共24分）

13.（2022届武冈二中测试）（多选）如图甲所示电路,小灯泡L通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图

线如图乙所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PM为U轴的垂线,PQ为I轴的垂线,下列说法中正确的是

（）

甲乙

A.随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大

B.对应P点，小灯泡的电阻为瓦=的

C.在电路中灯泡L两端的电压为U|时，电阻R两端的电压为I1R

D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积

答案ABD由欧姆定律知,U-I图像中任意一点对应的电阻为该点与坐标原点的连线的斜率,随着所通电流

的增大，小灯泡的电阻增大,A正确;对应P点，此时电流为b电压为5,则小灯泡电阻RL=3,B正确;灯泡L两

端电压为Ui时，通过电阻R的电流为12,电阻R两端的电压为bR,C错误。对应P点，小灯泡的功率为P=U,I2,

即图像中矩形PQOM的面积,D正确。

14.（2022届滨州一中周测,10）（多选）“等效”是简化电路的一种常用方法。下面四个方框中的电路都可视为一

个新的等效电源:图甲中是一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为Ro的定值电阻串联;图乙中是一

个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为Ro的定值电阻并联;图丙中是一个电压为E的恒压源与阻值为

Ro的定值电阻串联;丁中是一个电流为I的恒流源与阻值为Ro的定值电阻并联，且E=IRO;下列关于这四个等

效电源的电动势和内阻的说法正确的是（）

A.EH<=E内=Er>E乙

B.E甲二£内〉Ej=E乙

C.r甲Ar丙=rj>r乙

D.r甲>r丙>rj>r乙

答案AC等效电源的电动势等于MN断路时MN两端的电压，内阻等于MN断路时MN两端的电压和短

路时通过MN的电流的比值，则题图甲中的等效电动势为:E，呼E,等效内阻为:r，尸r+Ro；题图乙中的等效电动

势为:含E,等效内阻为:r4=粤;题图丙中的等效电动势为:E西=E,等效内阻为:ri'=Ro；题图丁中的等效电

no+rr+R0

动势:E产E,等效内阻:r1-R00所以E，i，=Ej*i=Er>E〃,r甲>r^=rr>r乙，故A、C正确。

15.（2021广东二模,10）（多选）离地面高度5.0x104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷

暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0x104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电

势差约为3xl（）5v。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8x103C,地球表面积近似为5.0x1014m2,则

)

7/=5.Oxl(rm处

A.该大气层的等效电阻约为600C

B.该大气层的平均漏电电流约为L8xl（）3A

C.该大气层的平均电阻率约为1.7x1012Cm

D.该大气层的平均电阻率约为1.7x108Cm

答案BC该大气层的平均漏电电流约为1=%"誓A=1.8X1（）3A,该大气层的等效电阻为R=；=/器

CR67C,故A错误,B正确;根据R=6可得,该大气层的平均电阻率约为p=詈嗡需%m=l.7x1onQm,

故C正确,D错误。

16.（2022届长沙一中月考一）（多选）某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I

变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知（）

A.反映电源内部发热功率变化的图线是a

B.电源电动势为8V

C.电源内阻为2。

D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Q

答案CD电源内部的发热功率P内=R,则反映电源内部发热功率变化的为图线c,故A错误;总功率PM=EI,

则反映总功率变化的为图线a,由图线a可知当电流为2A时总功率为8W,得E=4V,B错误;由图线c可知，当

1=2A时，内阻发热功率为8W,所以内阻是2QC正确;由闭合电路欧姆定律得D正确。

三、非选择题（共28分）

17.（2022届滕州第一中学新校月考,13）（6分）关于电流表、电压表的改装：

%R2

-©-C=H-<=±}-

<iA

+5V15V

（1）有一个满偏电流为100mA的毫安表，电表内阻为9Q,现将该毫安表的量程扩大至0.6A,则应并联一个阻

值为。的电阻。

（2）如图所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0~10mA,内阻为60Q图中串联的分压电阻

Ri=440Q,则R?=Qo

答案⑴1.8（2）1（）00

解析（1）根据电表的改装原理可知,应并联的电阻

//?g_0.1x9

gQ=1.8C

/-/g0.6-0.1

（2）根据电表的改装原理可知,R2的阻值为

R^1=薯。=]00（）Q

/g0.01

18.（2020潮州期末,23）（13分）实验室内有一电压表量程为150mV,内阻约为130。。现要将其改装成量程为

10mA的电流表。为此，实验室提供如下器材：

A.干电池E（电动势为1.5V）

B.滑动变阻器R（最