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1专题28恒定电流2019年高三二模、三模物理试题分项解析（I）一．选择题1．（2019湖南长沙一模）阻值相等的四个电阻、电容为C的电容器及电动势为E、内阻可以忽略的电池连接成如图所示电路．开始时，开关S断开且电流稳定，然后闭合开关S，电流再次稳定．闭合开关前后电容器所带的电荷量A．增加5CEB．增加215CEC．增加3CED．减少215CE【参考答案】B【名师解析】由已知条件及电容定义式C＝QU可得：Q1＝U1C，Q2＝U2C.S断开时等效电路如图甲所示U1＝R（R＋R）（R＋R）＋RR＋R（R＋R）（R＋R）＋R·E×12＝15E；S闭合时等效电路如图乙所示，U2＝R·RR＋RR＋R·RR＋R·E＝13E．∴Q1=5CE，Q2=3CEΔQ=Q2-Q1=215CE，故选项B正确2.（2019浙江杭州模拟）如图有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电乙2压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（）A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽消耗的电功率为60WC．电解槽的发热功率为60WD．电路消耗的总功率为60W【参考答案】C【名师解析】由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压为220﹣110＝110V，由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以I＝A，所以电解槽的输入功率为：P＝UI＝110×＝60W，所以A错误；电解槽的发热功率为：P热＝I2r＝（）2×4.4＝1.3W，所以B错误；电解槽消耗的总功率等于电解槽的输入功率为：P＝UI＝110×＝60W，所以C正确；电路消耗总功率为为：P总＝220V×A＝120W，所以D错误。3.（2019江苏苏州期末）恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变，如图所示的电路中电源是恒流源，当滑动变阻器滑动触头P向右移动时，下列说法中正确的是（）A．R0上的电压变小B．R2上的电压变大C．R1上的电压变小D．R1上电压变化量大于R0上的电压变化量【参考答案】A3【名师解析】当滑动变阻器滑动触头P由图示位置向右移动时，滑动变阻器R0接入电路的电阻减小，则总电阻也减小，而电源输出电流不变，由闭合电路欧姆定律可知，并联部分电压减小，所以R2上的电压变小，R2是定值电阻，所以通过R2的电流减小，总电流不变，则通过R1电流增大，所以R1的电压变大，则R0上的电压变小，故A正确，BC错误；R1的电压变大，R0上的电压变小，R1和R0的电压之和减小，则R1上电压变化量小于R0上的电压变化量，选项D错误。4.（2019广东梅州市兴宁一中期末）小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B.对应P点，小灯泡的电阻为C.对应P点，小灯泡的电阻为D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小【参考答案】.BD【名师解析】图线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大。故A错误。对应P点，小灯泡的电阻为R=；故B正确；对应P点，小灯泡的电阻为R=12UI．故C错误；因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D正确。5．（2019洛阳一高月考）某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表。现闭合电键S，电压表V1的示数为4.0V，以下说法正确的是A．电压表V2的示数为1.0VB．电源的输出功率为3.0W4C．电流表A2的示数为0.60AD．电源的电动势一定为8V，内阻为5Ω.【参考答案】AB【名师解析】图中等效电路为灯泡L2与L3并联后与灯泡L1串联，电压表V1的示数为4V，由U---I图象得到其电流为0.6A，根据并联电路特点得另外两个灯泡的电流均为0.3A，再根据U---I图象得到灯泡L2与L3并联部分电路的电压为1V，故电压表V2的示数为1.0V，电流表A2的示数为0.30A，故选项A正确C；电源路端电压为U=4V+1V=5V，干路电流为I=0.6A，故输出功率为P=UI=5×0.6=3W，选项B正确，电源路端电压为U=E-Ir，只有一组数据，无法求解电动势和内电阻，故选项D错误。6.（2018甘肃庆阳期末）如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1Ω，保护电阻R0=0.5Ω，则当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，且这个最大值为（）A.4WB.8WC.08WD.8W【参考答案】C【名师解析】保护电阻消耗的电功率为：P0=，因为R0和r是常量，而R是变化的，所以R最小时，P0最大，最大值为：Pm=，代入数据解得：Pm=8W，故ABD错误C正确；7．（3分）（2019江苏宿迁期末）飞机在空气中飞行时，其表面不断与空气摩擦而带电，某次飞行中形成的电流约为32μA，则飞机单位时间内带电量增加约为（）A．32mCB．32μCC．18mCD．18μC【参考答案】B【名师解析】已知飞行中形成的电流约为32μA，则飞机单位时间内带电量增加约为：q＝It＝32×10﹣6×1＝32×10﹣6C＝32μC故B正确，ACD错误8.（2019江苏泰州期末）如图所示电路中，合上开关S后，电压表和电流表的读数分别为U、I，定值电阻R2消耗的功率为P，电容器所带的电荷量为Q，两电表均为理想电表．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下5列有关物理量之间变化关系图象正确的是()ABCD【参考答案】BD【名师解析】当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，由闭合电路欧姆定律，E=I（r+R1+R2），电流表读数I增大，电压表读数U减小，定值电阻R2消耗的功率P增大，9．（2019山东济南莱芜区训练）如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0且R0r，变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是（）A．当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值；B．当R=0，R0上消耗的功率达到最大值；C．当R0=R+r，R0上消耗的功率达到最大值;D．当R+R0=r，电源的输出功率达到最大值；【参考答案】ABD【名师解析】将定则电阻R0和电源等效成新电源，当外电阻与等效电源的内电阻相等时，等效电源的输出功率最大，即当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值，故A正确；根据可知，要使R0上消耗的功率达到最大值，则变阻器电阻必须R=0时．故B正确，C错误；D、当R+R0=r时，则电源的输出功率达到最大值．故D正确。10．（2019南京六校联考）如图所示，电源电动势E=9V，内电阻r=4.5Ω，变阻器R1的最大电阻Rm=5.0Ω，R2=1.5Ω，R3=R4=1000Ω，平行板电容器C的两金属板水平放置,在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，在平板电容器正中央引入一带电微粒，也恰能静止,那么()6A．在题设条件下，R1接入电路的阻值为3Ω，电源的输出功率为4.5WB．引入的微粒带负电，当开关与a断开但未与b接触时，微粒将向下运动C．在题设条件下，R1的阻值增大时，R2两端的电压增大D．在题设条件下，当开关接向b后，流过R3的电流方向为d→c【参考答案】AD【名师解析】在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，根据电源输出功率最大的条件，R1+R2=r=4.5Ω，解得R1=3Ω，电源的输出功率为P=24Er=4.5W，选项A正确；在开关S与a接触且当电路稳定时，电源输出电流I=E/(R1+R2+r)=1A，电容器两端电压UC=IR1=3V，上极板带正电，在平板电容器正中央引入一带电微粒，也恰能静止，微粒所受电场力竖直向上，微粒带负电。当开关与a断开但未与b接触时，电容器带电荷量不变，微粒所受电场力不变，微粒仍能静止，选项B错误；在题设条件下，R1的阻值增大时，电流减小，R2两端的电压减小，选项C错误；在题设条件下，当开关接向b后，电容器通过R4放电，流过R3的电流方向为d→c，选项D正确。11.（2019安徽皖西高中联盟期末）如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R=8Ω定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻值RP的关系如图乙所示，下列说法正确的是A．电源的电动势E=2105V，内阻r=2ΩB．图乙中Rx=25ΩC．滑动变阻器的滑片向左移动时，R上消耗的功率先增大后减小7D．调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1.28W【参考答案】BD【名师解析】把R看作电源的内阻，则滑动变阻器Rp的阻值则为外电阻，由图象可知，RP=R+r=10Ω时，滑动变阻器Rp消耗的功率最大为0.4W，r=2Ω，由24ERr=0.4W可得E=4V，选项A错误；由224+4ERr=22+xxERRrR解得Rx=25Ω，选项B正确；滑动变阻器的滑片向左移动时，外电路电阻增大，R中电流减小，R上消耗的功率一直减小，选项C错误；调整滑动变阻器Rp的阻值，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电源输出电功率最大，可以得到该电源的最大输出功率为P=22ERRr=1.28W，选项D正确。12.（2019甘肃庆阳期末）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为△U1和△U2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为△I．在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化）（）A.小灯泡、变暗，变亮B.C.增大D.不变【参考答案】.BD【名师解析】当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L2变亮。变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗。总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮。故A错误。由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以△U1＞△U2．故B正确。由U1=E-I（RL2+r）得：=RL2+r，不变，故C错误。根据欧姆定律得=R2，不8变，故D正确。13．（2019河南实验中学质检）如图所示电路中，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光，由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列结论正确的是A．电流表读数变大，电压表读数变小B．灯泡L1变亮C．电容器C上电荷量减小D．电源的的输出功率可能变大【答案】D【解析】由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断，外电路总电阻增大，电源输出电流减小，电流表读数变小，电源路端电压增大，电压表读数增大，灯泡L1中电流减小，灯泡L1变暗，选项AB错误；电容器C两端电压增大，电容器C上电荷量增大，选项C错误；电源输出电功率P=UI可能增大，选项D正确。14.（2019江苏泰州12月联考）某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能路灯，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，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断正确的是（）A．电源路端电压不变B．B灯变暗，A灯也变暗C．R0两端电压变小D．电源总功率不变【答案】B9【解析】光照增强时，Rt阻值变小，干路电流变大，内电压变大，外电压变小，故A灯变暗。由于，变大，变小，故变大。由于变大，变小，由，可知变小，故B灯变暗，综上分析，B正确。二．计算题1.（2019北京朝阳高三期末）如图1所示的电路，电源的电动势为E、内阻为r，R为变阻箱，电流表可视为理想电表。闭合开关S，改变变阻箱R的阻值，电流表的示数I随之变化。（1）当变阻箱的阻值为R1时，求电流表的示数I1。（2）以1I为纵坐标，R为横坐标，在图2中画出变阻箱阻值R变化过程中1RI图像的示意图，并分别说明图线与纵轴交点和图线斜率的物理意义；（3）在金属导体中，自由电子定向移动形成电流。已知自由电子在导线内定向移动速率的数量级为