高中物理恒定电流历年高考真题
高中物理恒定电流历年高考真题
1．如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r
r时，R外减小电源输出功率越大，故C正确；
2．B
【解析】设1s内发射的重离子个数为n，则1s内发射的电荷量q=5ne，由电流定义式可知：
解得：，故B正确，A、C、D错误。
【考点定位】电流的定义
3．BC
【解析】据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增加，故选项B、C正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误。
【学科网考点定位】欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电路动态分析
【方法技巧】由于电源内阻不计，从图示需要判断出电压表示数不变，再分析滑片滑动过程中电阻的变化情况，根据欧姆定律可以分析电流表示数，进而可以分析所有选项。
4．D
【解析】
根据E=Uq，可知通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J时电阻两端所加电压U=3V，在相同时间内通过0.6C的电荷量，则电流强度为原来的2倍，而根据I=U/R，电压也为原来的2倍，即为6V，这样消耗的电能E=Uq=3.6J
5．B
【解析】
试题分析：白炽灯泡的电阻会随着电压的增大而增大，当输出电压为18V时，电阻比36 V时要小，功率的值比9W要大，选项B正确。
考点：此题考查了电功率。
6．C
【解析】
试题分析：若将热敏电阻Ⅰ看做是电源的内阻，可知开始时热敏电阻Ⅰ和Ⅱ阻值相等时，Ⅱ的功率最大；故无论是冷却或加热Ⅱ，Ⅱ的电功率都变小，故选C．
考点：电功率
【名师点睛】此题要对热敏电阻的特性掌握牢固．本题中运用等效法研究功率问题，也是常用的方法；注意当外电路电阻变化时，当内电阻和外电阻相等时，外电阻上的功率最大。
7．AD
【解析】多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进行欧姆调零，选项A正确；测量电流前需要进行机械调零，更换量程时不需要进行再次调零，选项B错误；在测量未知电阻时，必须先用电压表测试电阻内是否带有电源，再大致估计电阻大小选择大致倍率，故选项C错误；在测量未知电流时，必须选择电流最大量程进行试测，避免电表烧坏，故选项D正确。
视频
8．（1）A、C （2）C （3）ka；
【解析】试题分析：（1）电压表最好选用内阻较大的A；电路能达到的最大电流，电流表选用C。（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。说明外电路的电阻变大，滑动变阻器电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，故选C。
（3）根据U-I图线的在U轴上的截距等于电动势E，则E=ka；斜率等于内阻与R2之和，则r=k-R2。
考点：测量电源的电动势和内阻
【名师点睛】此实验是课本上的测量电源的电动势和内阻实验的改进实验；与课本实验不同的地方就是加了两个保护电阻；仪器的选择要考虑实验的误差因素，比如此实验产生误差的是电压表的分流作用，故选择电压表时要尽量用内阻较大的电压表．
9．（1）b （2）如图所示
（3）450（4）620.033.0
【解析】
【详解】
本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验、利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点，意在考查考生对小灯泡伏安特性曲线的理解和灵活运用相关知识，解决实际问题的能力。
（1）图（a）的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的电阻值最大，使电路中电流最小，即图（a）中的R1的滑片应移到b端。
（2）将t=60℃和t=70℃对应的两组数据对应画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2—t图象。
（3）根据题述实验过程可知，测量的R2数据等于对应的热敏电阻RT的电阻值。由画出的R2—t图象可知，当t=44.0℃时，对应的RT=450Ω。
（4）由画出的R2—t图象可知，当RT=620.0Ω，则手心温度t=33.0℃.。
【点睛】
解答此题常见错误主要有：一是没有掌握滑动变阻器的分压接法和限流接法在开关闭合前滑动头的位置；二是没有认真阅读题述的实验过程，导致不能把电阻箱R的读数与热敏电阻阻值联系起来。
10．⑴①靠近，先通电源，再释放纸带；②b，纸带与打点计时器间的阻力；⑵①10，b；②增大；③Y；④3.2，0.50
【解析】
⑴①由实验装置示意图可知，需要通过打点计时器在纸带上打下若干点，来研究重物的下落运动，因此开始时，重物要靠近打点计时器，以确保有限长度的纸带能够用来打点的有效部分足够长，本实验是通过自由落体运动来测量重力加速度，因此要让纸带上第一个打点对应的重物速度为0，所以需要先接通电源，再释放纸带。
②对照两条纸带发现，纸带b点迹间隔逐渐变大，而纸带c点迹间隔先逐渐变大后逐渐变小，说明c对应的重物运动先加速，后减速，与自由落体运动特征不符，因此应选用纸带b，自由落体运动的前提是物体只在重力作用下所做的运动，而现实实验中，重物在下落过程中还受到空气阻力作用，以及纸带在穿过打点计时器的过程中，受到摩擦阻力的作用。
⑵①由图（a）可知，指针指在“10刻度线”位置处，由于“10刻度线”左右两边的最小刻度都不是“1份”单位，因此不需要估读下一位，又因为多用电表选择开关选择了“×1”挡，所以最终读数为10Ω，此值约为所用电压表内阻的1/300，电流表内阻的10倍，因而相对较小，为了减小电表内阻引起的实验测量误差，应选用电流表的外接法，即图（b）电路。
②图（b）电路中采用了滑动变阻器的分压式接法，在滑片P从左向右滑动的过程中，测量电路部分分得的电压逐渐增大，因此电流表读数应逐渐增大。
③由图（a）可知，X对应的U-I关系图线为直线，Y对应的U-I关系图线为曲线，即Y是非线性元件。
④由图（a）可知，当线性元件X两端电压为3.00V时，对应流经它的电流为0.30A，电压为1.00V时，对应流经它的电流为0.10A，所以元件X的电阻为RX＝10Ω，根据闭合电路欧姆定律E＝I（＋r）可知，当闭合S1和S2时，R被短路，E＝0.30A×（RX＋r），断开S2后，R与元件X串联接在电源两端，E＝0.10A×（RX＋R＋r），解得：E＝3.15V＝3.2V，r＝0.50Ω。
【考点定位】“测重力加速度”和“伏安法测电阻”、“测电源的电动势和电阻”的实验。
11．（1）减小；
（2）1.0；
（3）5
【解析】
（1）滑动头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，电压变小，则电压表读数变小；
（2）由电路图可知：I0=I+UR，即：U=I0R-IR，由U-I图线可知，I0R=20；R=k=201.0Ω=20Ω，则I0=1.0A；
（3）RL消耗的功率为P=IU=20I-20I2，则当I=0.5时，功率的最大值为Pm=5W
【考点定位】测量电阻的电功率.
12．380，75%
【解析】
输入电压380V为有效值，则最大值为380V；电动机对集装箱做功的功率P=mgv= 5.7×103×10×0.1W= 5.7×103W，电动机消耗电功率P总=380×20W=7.6×103W，故电动机的工作效率为η = ="75%"
13． B； C； F； 大于；
电压表的读数大于呆测电阻两端实际电压；
【解析】试题分析：由于本题的被测电阻达到10kΩ，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路电流选择电流表，电压表；若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据RVRx和RxRA的关系分析电流表的接法；根据电流表的接法判断实验误差所在；
①若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为I=1210000=1.2mA，故选用电流表C；
②因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于RVRx<RxRA，所以采用电流表内接法，电路图如图所示，
③由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据Rx=UI可知测量值偏大；
【点睛】
滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：
区别：（1）限流接法线路结构简单，耗能少；（2）分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间连续调节；
选用原则：（1）优先限流接法，因为它电路结构简单，耗能较少；
（2）下列情况之一者，须采用分压接法：
①当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值，采用限流法不能满足要求时（本题就是该例子）；
②当实验要求多测几组数据（电压变化范围大），或要求电压从零开始调节；
③电源电动势比电压表量程大得多，限流法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时。
电流表内接和外接的选用：
当Rx>>RA时，宜采用内接法，即大电阻用内接法；
当Rx<<RV时，宜采用外接法，即小电阻用外接法；可记忆为“大内，小外”。
14． 如图所示：
U2U1-1R0 48.2
【解析】【命题意图】 本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。
【解题思路】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=U2−U1U1R0=（U2U1-1）R0。
5次测量所得U2U1的平均值,15（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（U2U1-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。
15．（1）100 910 2 000 （2）50 （3）M （4）大于
【解析】（1）根据题意，R1与表头G构成1 mA的电流表，则IgRg=（I–Ig）R1，得R1="100" Ω；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V，则R2=="910" Ω；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，则R3=–R2="2" 000 Ω。
（2）电压表与改装电表并联之后，电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻。
（3）在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，使并联部分分压为零，起到保护作用。
（4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G内阻的真实值大于900 Ω。
【学科网考点定位】把电流表改装成电压表
【名师点睛】本题考查了求电阻阻值、实验器材的选择、电路故障分析，知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
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16． 20 左 相等 2 550 调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程
【解析】
（1）根据电路原理图在实物图上连线，如图所示：
（2）①R1选择20Ω；这是因为滑动变阻器的分压式接法要求滑动变阻器的最大阻值远小于负载阻值，滑动变阻器的最大阻值越小，滑片滑动时，电压变化越均匀，越有利于实验的进行；故R1=20Ω；②为了保护微安表，通过微安表的电流应从零逐渐增大，当滑片C滑到滑动变阻器的最左端时，通过微安表的电流为零．所以开始时，滑片C应滑到滑动变阻器的最左端；③接通S2前后，微安表的示数保持不变，则微安表两端的电压不变，又微安表右端电势在S2接通前后保持不变，所以说明S2接通前B与D所在位置的电势相等；④设微安表内阻为Rx，根据题意有2500Rx=Rx2601，解得Rx=2550Ω；（3）为了提高精度，可以调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．原因是，在微安表的读数接近满量程的情况下，为了使B、D两点电势相等而调节滑动变阻器R2时，R2
滑片的微小偏差将导致微安表指针产生较大偏摆，有利于更精确的调节R2；反之，在微安表指针偏摆较小的情况下，R2滑片的微小偏差很难从微安表上显示出来。
【点睛】根据电路原理图在实物图上连线；据实验方法确定R1选择阻值较小或较大的滑动变阻器；为了保护微安表，分析滑片C开始应处的位置；接通S2前后，微安表的示数保持不变，由此分析电势高低；根据比例方法确定Rx的值；从减少误差的方法来提出建议．
17．（1）R1（2）连线如下图 （3）2 520 （4）D
【解析】试题分析：（1）本实验利用了半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱的时候电路的总电阻减小的不太大，故需要滑动变阻器为小电阻，故选R1可减小实验误差。
（2）滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：
（3）电压表的内阻和串联，分压为2.00 V和0.50 V，则。
（4）电压表的满偏电流，故选D。
【学科网考点定位】半偏法测电压表的内阻
【名师点睛】此题考查测量电压表内阻以及电表的改装问题；实验是在课本上的 “半偏法”的基础上略加改编而成的，考查考生对实验原理的理解及迁移运用能力，解题关键是要搞清实验的原理及实验的步骤；实物图连线也是经常做的题目，比较简单。
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18．（1）增强 敏感 （2）①A ②AB ③-mghB,12m(hC−hA2T)2④C ⑤该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh−fh=12mv2−0⇒v2=2(g−fm)h可知，v2
-h图像就是过原点的一条直线。要向通过v2-h图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。
【解析】
试题分析：（1）温度越高，热敏电阻的阻值越小，即对电流的阻碍作用越小，故导电能力增强；根据图像可知，热敏电阻在相同的温度范围内变化时，阻值变化越大，故其对温度敏感。
（2）①根据机械能守恒定律可得mgh=12mv2−0，故需要比较动能变化量与势能变化量，A正确；
②电磁打点计时器使用的是交流电源，故A正确；因为在计算重力势能的变化量时，需要用到纸带上两点之间的距离，所以还需要刻度尺，故B正确；根据mgh=12mv2−0可得等式两边的质量抵消，故不需要天平，C错误；
③重力势能改变量为Ep=mghB，由于下落过程中是匀变速直线运动，所以根据中间时刻重物速度的规律可得B点的速度为vB=hC−hA2T，所以ΔEk=12mvB2=12m(hC−hA2T)2
④实验过程中存在空气阻力，纸带运动过程中存在摩擦力，C正确；
⑤该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh−fh=12mv2−0⇒v2=2(g−fm)h可知，v2-h图像就是过原点的一条直线。要向通过v2-h图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。
【学科网考点定位】验证机械能守恒定律实验
【方法技巧】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便地解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即Δx=aT2，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。
19．0.5 0.66 5 4
【解析】
【详解】
（1）由平抛运动的竖直分运动为自由落体，h=12gt2 得t=2hg=0.5s ，由动能定理A球落地时的动能为Ek=12mv02+mgh=0.66J
（2）①由图知，电压表的读数为2.30 V，根据欧姆定律，L的电阻R=UI=2.300.46Ω=5Ω；
②电压表内阻为9kΩ，标准电阻R2阻值为3kΩ，电压表最大示数为3V，电压表与电阻R2串联，电压表两端的电压3 V，根据串联电路电阻与电压的关系，电阻R2两端的电压为1 V，灯泡两端电压为：3V+1V=4V。
③为了使电流表读数准确，电流表应用A2 ，因其量程为0.6A，不能测量0.7A，所以应与A2 并联一个定值电阻R1 ，具体电路图如图
20．（1）4.593 (4.592到4.594均可)
（2）（I）电路原理图如图所示 （6分，其中分压电路3分，除分压电路外的测量部分3分）
（II）（3分）
（III）（4分）
【解析】
（II）由电流关系可知，所以。
（III）由电路中电流关系有：，所以。
21．黑;B;64;96;880;1.47mA ;1100Ω ;2.95V;
【解析】
(1) 根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”；
(2) 由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要进行调节；
(3) 直流电流档分为1mA和2.5mA，由图可知，当接2时应为1mA；
根据串并联电路规律可知：
R1+R2=IgRgI-Ig=250×10-6×4801×10-3-250×10-6=160Ω
总电阻R总=160×480160+480=120Ω
接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联再改装后电压表；
根据串联电路规律可知，R4=1-1×10-3×1201×10-3=880Ω
(4) 若与1连接，则量程为2.5mA，读数为1.48mA；
若与3连接，则为欧姆档×100Ω挡，读数为11×100=1100Ω=1.10kΩ；
若与5连接，则量程为5V；故读数为2.95V（2.91-2.97均可）
故本题答案是：(1). 黑； (2). B (3). 160； (4). 880； (5). 1.48mA； (6). 1.10kΩ； (7). 2.95V
点睛：掌握万用表的内部结构并会利用串并联电阻计算万用表内部各电阻值。
22．（1）如图所示 （2）电流 电压 （3）黑 （4）1.00 880
【解析】
试题分析：（1）对照电路图连线，如图所示；
（2）开关S断开时，串联分压电阻电压量程扩大，是电压表；开关S闭合时，并联分流电阻电流量程扩大，是电流表；
（3）红正黑负，故表笔A连接负接线柱，为黑表笔；
（4）开关S断开时，电压量程为1V，故：Rv=UVIg＝1V1mA＝1000Ω；故R2=RV−Rg=1000Ω−120Ω=880Ω；R1=UVIA−Ig＝1V1A−0.001A≈1.00Ω；
考点：考查了多用电表的使用
23．（1）1I=15+3rE+3RE（2）0.110 9.09（3）图线如下k=13−67=1，b=6.0（4）E=3v，r=1Ω
【解析】
试题分析：（1）电流表和电阻R1并联构成大量程电流表，电流表读数为I，根据RA=6Ω，R1=3Ω可得电路的总电流为3I，大量程电流表电阻为RA×R1RA+R1，电路总电阻为RA×R1RA+R1+R+R0+r，电流
3I(RA×R1RA+R1+R+R0+r)=E，所以1I=3E(RA×R1RA+R1+R+R0+r)=15+3rE+3RE
（2）根据图（b）可得电流表示数为110mA=0.110A，所以1I=9.09
（3）描点作图见答案，为一条倾斜的直线，根据图线可得斜率k=13−67=1，截距b=6.0
（4）根据1I=15+3rE+3RE可得15+3rE=b=6，3E=k=1，解得E=3v，r=1Ω
考点：测量电源电动势和内阻实验探究
24． （1）略，见解；（2）略，见解析；（3）2.90（2.89～2.91之间均可），1.02（0.93～1.13之间均可）
【解析】
试题分析：（1）根据题图（a）所示，按照电流流向，其实物连线如下图所示。
（2）显然，坐标图中缺少了第3、5组数据对应的点，补上点后，按照描点作图的原则，作出其U-I图线如下图所示。
（3）改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，相对于将滑动变阻器采用限流式接法接入电路，改变滑片位置，因此，将电流表和电源看作等效电源，电压表的读数即为路端电压，根据闭合电路欧姆定律有：U＝E－I（r＋RA），所以U-I图象的纵截距即表示了电源的电动势，有：E＝2.90V（2.89～2.91V之间均可），图线斜率的绝对值即表示了电源的内阻与电流表内阻之和，有：r＝2.84−2.51193−30×103Ω－1.00Ω＝1.02Ω（0.93～1.13Ω之间均可）
考点：本题主要考查了测电源电动势和内阻的实验问题，属于中档题。
