第十章恆定電流
第一部分五年高考題薈萃
2023年高考新題
一、選擇題
1（09年天津卷3）.為**小燈泡l的伏安特性，連好圖示的電路後閉合開關，通過移動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發光。由電流錶和電壓表得到的多組讀數描繪出的u-i圖象應是
答案：c
解析：燈絲電阻隨電壓的增大而增大，在影象上某點到原點連線的斜率應越來越大。c正確。
2（09年廣東物理10）．如圖所示，電動勢為e、內阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接。只合上開關s1，三個燈泡都能正常工作。如果再合上s2，則下列表述正確的是
a．電源輸出功率減小b．l1上消耗的功率增大
c．通過r1上的電流增大d．通過r3上的電流增大
答案：c
解析：在合上s2之前，三燈泡都能正常工作，合上s2之後，電路中的總電阻r總減小，則i總增大，即流過r1的電流增大，由於不及內阻，電源的輸出功率p出=ei，可見電源的輸出功率增大，a錯誤；r1兩端的電壓增大，則併聯部分的電壓減小，i4減小，i2減小，i1減小，可見c正確。
3（09年上海卷5）．為了保障行駛安全，一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關緊，汽車就不能啟動。如果規定：
車門關緊時為「1」，未關緊時為「0」；當輸出訊號為「1」時，汽車可以正常啟動行駛，當輸出訊號為「0」時，汽車不能啟動。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是
a．與門b．或門 c．非門d．與非門
答案：a
4（09年江蘇物理5）．在如圖所示的閃光燈電路中，電源的電動勢為，電容器的電容為。當閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓時，閃光燈才有電流通過並發光，正常工作時，閃光燈週期性短暫閃光，則可以判定
a．電源的電動勢一定小於擊穿電壓
b．電容器所帶的最大電荷量一定為
c．閃光燈閃光時，電容器所帶的電荷量一定增大
d．在乙個閃光週期內，通過電阻的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等
答案：d
解析：理解此電路的工作過程是解決本題的關鍵。電容器兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等，當電源給電容器充電，達到閃光燈擊穿電壓u時，閃光燈被擊穿，電容器放電，放電後閃光燈兩端電壓小於u，斷路，電源再次給電容器充電，達到電壓u時，閃光燈又被擊穿，電容器放電，如此週期性充放電，使得閃光燈週期性短暫閃光。
要使得充電後達到電壓u，則電源電動勢一定大於等於u，a 項錯誤；電容器兩端的最大電壓為u，故電容器所帶的最大電荷量為cu，b項錯誤；閃光燈閃光時電容器放電，所帶電荷量減少，c項錯誤；充電時電荷通過r，通過閃光燈放電，故充放電過程中通過電阻的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等，d項正確。
5（09年重慶卷18）.某實物投影機有10個相同的強光燈l1～l10(24v/200w)和10個相同的指示燈x1～x10(220v/2w),將其連線在220v交流電源上，電路見題18圖，若工作一段時間後，l2燈絲燒斷，則，
a. x1的功率減小，l1的功率增大。
b. x1的功率增大，l1的功率增大
c, x2功率增大，其它指示燈的功率減小
d. x2功率減小，其它指示燈的功率增大
答案：c
6（09年四川卷17）.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為10：1，r1＝20 ，r2＝30 ，c為電容器。已知通過r1的正弦交流電如圖乙所示，則
a.交流電的頻率為0.02 hz
b.原線圈輸入電壓的最大值為200 v
c.電阻r2的電功率約為6.67 w
d.通過r3的電流始終為零
答案：c
解析：根據變壓器原理可知原副線圈中電流的週期、頻率相同，週期為0.02s、頻率為50赫茲，a錯。
由圖乙可知通過r1的電流最大值為im＝1a、根據歐姆定律可知其最大電壓為um＝20v，再根據原副線圈的電壓之比等於匝數之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 v、b錯；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過r3和電容器，d錯；根據正弦交流電的峰值和有效值關係併聯電路特點可知電阻r2的電流有效值為i＝、電壓有效值為u＝um/v，電阻r2的電功率為p2＝ui＝w、c對。
7（09年廣東理科基礎5）．導體的電阻是導體本身的一種性質，對於同種材料的導體，下列表述正確的是
a．橫截面積一定，電阻與導體的長度成正比
b．長度一定，電阻與導體的橫截面積成正比
c．電壓一定，電阻與通過導體的電流成正比
d．電流一定，電阻與導體兩端的電壓成反比
答案：a
解析：對於同中材料的物體,電阻率是個定值,根據電阻定律可知a正確。
8（09年廣東理科基礎14）．如圖所示是一實驗電路圖，在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是
a．路端電壓變小b．電流錶的示數變大
c．電源內阻消耗的功率變小 d．電路的總電阻變大
答案：a
解析：當滑片向b端滑動時，接入電路中的電阻減少，使得總電阻減小d錯；根據，可知總電流在增加，根據閉合電路中的歐姆定律有,可知路端電壓在減小，a對；流過電流錶的示數為，可知電流在減小，b錯；根據，可知內阻消耗的功率在增大，c錯。
9（09年福建卷16）.一台小型發電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規律圖象如圖甲所示。已知發電機線圈內阻為5.0，則外接乙隻電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則
a．電壓表的示數為220v
b．電路中的電流方向每秒鐘改變50次
c．燈泡實際消耗的功率為484w
d．發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2j
答案：d
解析：電壓表示數為燈泡兩端電壓的有效值,由影象知電動勢的最大值em=v，有效值e=220v，燈泡兩端電壓，a錯；由影象知t=0.02s，乙個週期內電流方向變化兩次，可知1s內電流方向變化100次，b錯；燈泡的實際功率,c錯；電流的有效值，發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為，d對。
二、非選擇題
10（09年上海物理11）．如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有乙個聯動開關，門、窗未關上時，開關不閉合，只要有乙個開關未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯的邏輯電路，虛線框甲內應選用_________閘電路，虛線框乙內應選用_________閘電路（填與、非、或）。
答案：或，或
解析：題意只要有乙個開關未閉合，報警器就會報警，結合或門的特點因此虛線框甲內應選用或門；虛線框乙內應選用或門。
11（09年上海物理14）．圖示電路中，r1＝12，r2＝6，滑動變阻器r3上標有「20，2a」字樣，理想電壓表的量程有0-3v和0-15v兩檔，理想電流錶的量程有0-0.6a和0-3a兩檔。閉合電鍵s，將滑片p從最左端向右移動到某位置時，電壓表、電流表示數分別為2.
5v和0.3a；繼續向右移動滑片p到另一位置，電壓表指標指在滿偏的1/3，電流錶指標指在滿偏的1/4，則此時電流表示數為a，該電源的電動勢為v。
答案：0.15，7.5
解析：由於題意當「繼續向右移動滑片p到另一位置」電壓表示數一定大於2.5v，電流表示數一定小於0.
3a，再結合電壓表指標指在滿偏的1/3，電流錶指標指在滿偏的1/4，可知電壓表的量程為0-15v，電流錶的量程為0-0.6a，因此當滑片滑到下一位置是電流錶的實數為；電壓表的示數為5v；由串並聯電路規律得：，得 ，由閉合電路歐姆定律得；同理：
，得，由閉合電路歐姆定律以上各式聯立解得：。
12（09年全國卷ⅰ24）.(15分) 材料的電阻率ρ隨溫度變化的規律為ρ＝ρ0(1+at),其中α稱為電阻溫度係數，ρ0是材料在t=0 ℃時的電阻率.在一定的溫度範圍內α是與溫度無關的常數。
金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度係數；而某些非金屬如碳等則相反，具有負溫數係數.利用具有正負溫度係數的兩種材料的互補特性，可製成阻值在一定溫度範圍內不隨溫度變化的電阻.已知：
在0 ℃時，銅的電阻率為1.7×10 –8 ωm,碳的電阻率為3.5×10 -5ωm,附近，在0 ℃時，.
銅的電阻溫度係數為3.9×10 –3 ℃-1,碳的電阻溫度係數為-5.0×10-4℃-1.
將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長1.0 m的導體，要求其電阻在0 ℃附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度(忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化)。
0.0038m
解析：設碳棒的長度為x,則銅棒的電阻為,碳棒的電阻,要使得在00c附近總電阻不隨溫度變化,則有,則有式中t的係數必須為零,即有x≈0.0038m。
（09年全國卷ⅱ）17. 圖為測量某電源電動勢和內阻時得到的u-i圖線。用此電源與三個阻值均為3的電阻連線成電路，測得路端電壓為4.8v。則該電路可能為
答案：b
解析：本題考查測電源的電動勢和內阻的實驗.由測量某電源電動勢和內阻時得到的u-i圖線可知該電源的電動勢為6v,內阻為0.
5ω.此電源與三個均為3的電阻連線成電路時測的路端電壓為4.8v,a中的路端電壓為4v,b中的路端電壓約為4.
8v.正確c中的路端電壓約為5.7v,d中的路端電壓為5.
4v。13（09年北京卷23）．單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。由一種利用電磁原理測量非磁性導電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉換為電壓訊號的感測器和顯示儀表兩部分組成。
感測器的結構如圖所示，圓筒形測量管內壁絕緣，其上裝有一對電極和c,a,c間的距離等於測量管內徑d，測量管的軸線與a、c的連線放像以及通過電線圈產生的磁場方向三者相互垂直。當導電液體流過測量管時，在電極a、c的間出現感應電動勢e，並通過與電極連線的儀表顯示出液體流量q。設磁場均勻恆定，磁感應強度為b。
（1）已知，設液體在測量管內各處流速相同，試求e的大小（去3.0）
（2）一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應顯示為正值。但實際顯示卻為負值。經檢查，原因是誤將測量管接反了，既液體由測量管出水口流入，從如水口流出。
因為已加壓充滿管道。不便再將測量管拆下重灌，請你提出使顯示儀表的流量指示變為正直的簡便方法；
（3）顯示儀表相當於感測器的負載電阻，其阻值記為 a、c間導電液體的電阻r隨液體電阻率色變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數。試以e、r。r為參量，給出電極a、c間輸出電壓u的表示式，並說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數的影響。
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