1、专题8 恒定电流 （解析版）近5年（2017-2021）高考物理试题分类解析2020全国1卷第题4.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. 【答案】A【解析】根据电容器的定义式可知结合图像可知，图像的斜率为，则1-2s内的电流与3-5s内的电流关系为根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足且两段时间中的电流方向相反(1-2s内电容器充电，3-5s内电容器放电)，由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。2020江苏省卷第6题6.某汽车的电
2、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】6. ABD 【解析】车灯突然变暗，说明车灯的电流变小，A正确；路端电压，车灯的电流变小，则路端电压变小，B正确；路端电压，U 变小，说明总电流I总变大，C错误；电源的总功率变大，因为I总变大，所以电源的总功率变大，D正确。2020北京卷第12题12.图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。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
3、易温度计。下列说法正确的是（）A. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C. 应标在电流较大刻度上，且温度与电流是线性关系D. 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【解析】由甲图可知，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，故应标在电流较大的刻度上；而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，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得联立解得，可知t与I是非线性关系。故B正确，ACD错误。故选B。2020上海等级考第14题14、 如
4、图(a)所示，E为电源，R是定值电阻。闭合电键S，移动滑动变阻器R滑片P会出现如图(b)所示的U-1曲线，滑片P移至最右边时对应图中的a点.由图可知，R的最大值为_, 在移动P的过程中R消耗的最大功率为_W.答案 10，0.45W【解析】据图象，电源电动势E=3V，内阻滑片P移至最右边时，路端电压，又，解得I=0.2A，所以.当时，R消耗的最大功率为Pmax=(大家都知道为什么是这样，不再赘述)考察知识闭合电路欧姆定律。核心素养科学探究(电路的动态过程+闭合电路，功率与等效内阻的关系)2020浙江第16题16.如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质
5、量为、额定功率为的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过到达高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则（）A. 空气对无人机的作用力始终大于或等于B. 直流电源对无人机供电的额定电流为C. 无人机上升过程中消耗平均功率为D. 无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功【答案】BD【解析】A无人机先向上加速后减速，最后悬停，则空气对无人机的作用力先大于200N后小于200N，最后等于200N，选项A错误；B直流电源对无人机供电的额定电流，B正确；C若空气对无人机的作用力为 F=mg=200N则无人机上升过程中消耗的平均功率，但是由于空气对
6、无人机向上的作用力不是一直为200N，C错误；D无人机上升及悬停时，螺旋桨会使周围空气产生流动，则会有部分功率用于对空气做功，D正确。故选BD。1.2019 江苏卷3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；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】3A 【解析】电源电动势,闭合S后路端电压,代入数据得。2.2018年北京卷23题（18分）如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I
7、图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。（2）a请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；b请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。【答案】（1）UI图象如图所示，图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a如图所示b电源输出的电功率当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为（3）电动势定义式根据能量守恒定律，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即3.20
8、18年海南物理卷第10题10.如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻rR，C为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是 A. R2消耗的功率变小 B. R3消耗的功率变大C.电源输出的功率变大 D.电源内阻消耗的功率变大10.【解析】滑片由c向a滑动，R左减小，电流增大，功率变大，R右增大，电流减小，功率变小，A、B错误。电源输出功率如下图并联电阻从最大逐渐减小并且最后大于电源内阻，所以电源输出功率变大，C正确；随并联电阻的减小，电路总电阻减小，电流增大，电源内阻消耗的功率增大，D正确。【答案】CD4. 根据2017年高考全国3卷理综卷
9、第23题改编扩展图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡。（1）图（a）中的A端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接。（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_（填正确答案标号）。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”
10、位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）根据题给条件可得，R4=_，。（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“2”连接的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”连接的，则读数为_；若此时B端是与“4”连接的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“5”连接的，则读数为_。（结果均保留3位有效数字）【解析】（1）多用表的电流从红表笔进，从黑表笔出，对欧姆表而言，电流从A出，所以，图（a）中的A端与黑色表笔相连接。（此问题欧姆表与电流表、电压表不同，欧姆表黑表笔接电池正极，电流表、电压表黑表笔
11、接电池负极，但原则是相同的，即对电表而言，电流从红表笔进，从黑表笔出。此为易错题）（2）R6是欧姆调零的可变电阻，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，B正确。（3）根据题给条件，当电流表接“2”时，有可得R1+R2=160，当电流表接“1”时，有可得，得，与R1+R2=160联立解得：，先算红表笔接“2”时电流表的电阻，及表头的满偏电压根据，得R4=880。红表笔接“5”时，电压表量程为5V，则，解得。最后算，设电池电动势为，内阻不计，红表笔接“3”时，多用表为欧姆表档，其中值电阻为。因为欧姆表的内阻等于中值电阻，所以。为什么还要用与串联而不是只用一个固
12、定电阻呢？因为则测量电阻的过程中，要进行欧姆调零，所以要用可变电阻，为什么要欧姆调零呢？因为随着多用表的多次使用，电池电动势要下降，为了达到满偏电流，所以电阻要减小。而用固定电阻是为了保证有一个基本电阻，避免调到0附近，以保护表头不过载甚至烧毁。（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”连接的，则电流挡量程为2.5mA，读数为1.47mA ；若此时B端是与“2”连接的，则电流挡量程为1.0mA，读数为0.59mA ；若此时B端是与“3”连接的，则为欧姆挡，读数为1.10103；若此时B端是与“4”连接的，则电压挡量程为1V，读数为0.59V 若此时B端是与“5”连接
13、的，则电压挡量程为5V，读数为2.94V 【答案】（1）黑 （2）B （3），R4=880，（4）B端分别与“1”、“2”、“3”、“4”、“5”连接，多用电表的读数分别为：1.47mA，0.59mA，1.10103，0.59V，2.94V。5.2017年第21题21某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将A左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉【解析】A。通电后，线框转动，半圈后由于惯性，继续转动，一周后，又有电流通过，可连续转动；B,通电后，线圈转动，半周后，反方向转动，线圈只能摆动，不能连续转动，D同A；C电路不通，不转。【答案】AD10
