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第9讲 恒定电流
一、选择题(1～11题为单项选择题，12～14题为多项选择题)
1．(2022·浙江新高考联盟一联)在如图4－9－10所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，为电压表，为电流表，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，开关闭合后，电路正常工作，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列推断正确的是 ( )
图4－9－10
A．灯泡L将变亮
B．电压表的示数将增大
C．电流表的示数将削减
D．电阻R0上消耗的电功率将减小
解析 由电路可知，当滑动变阻器的滑片向右移动时，有效长度变长，电阻增大，电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，电路总电流减小，路端电压增大，则电压表示数增大，电流表示数增大，电阻R0上消耗的电功率增大，选项B正确，C、D错误；通过灯泡L中的电流削减，亮度变暗，则选项A错误．
答案 B
2．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻Rt随温度t变化的图线如图4－9－11甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻Rt与其他电阻构成的闭合电路中，当Rt所在处温度上升时，两电表读数的变化状况是 ( )
图4－9－11
A．A变大，V变大 B.A变大，V变小
C．A变小，V变大 D.A变小，V变小
解析 由电路图可知，电压表和电流表与热敏电阻是间接并联关系，当Rt所在处温度上升时，Rt的阻值减小，利用“并同串反”知电流表和电压表的读数都减小．
答案 D
3．(2022·浙江金华十校一联)一只一般旧干电池，用电压表测量其电动势时，示数仍接近1.5 V．现对该电池作下述两种处理：①让它给一个额定电压为1.5 V的小灯泡供电时，发觉小灯泡完全不亮．②把它装在额定电压也为1.5 V的电子钟时，电子钟仍能正常工作较长时间．对上述两种情形比较和分析，下述说法正确的是 ( )
A．情形①中的电路电流较情形②小
B．情形①中的路端电压较情形②大
C．小灯泡的电阻远大于电子钟的内电阻
D．小灯泡的额定功率远大于电子钟的额定功率
解析 干电池的电动势为1.5 V，现在直接通过电压表测量示数很接近1.5 V，可知，电动势几乎不变；干电池已经用了较长时间，电池的内阻增大，使用时小灯泡不亮，说明电池电阻比灯泡的电阻还大，输出电压很小；电子钟能正常工作，是由于它的内阻比电池的内阻大得多，所以输出电压较高，从而能工作，电子钟的电阻较大，所以正常工作的电流较小，故知情形①中的电路电流较情形②大，情形①中的路端电压较情形②中少，小灯泡中的电阻小于电子钟的内电阻，故A、B、C错误；由上分析知，灯泡的额定电压较大，电阻较小，由P＝知，其额定功率较大，故D正确．
答案 D
4．如图4－9－12所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调整滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调整R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的值分别为 ( )
图4－9－12
A．2 Ω，2 Ω B.2 Ω，1.5 Ω
C．1.5 Ω，1.5 Ω D.1.5 Ω，2 Ω
解析 由于题中甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1＝2 Ω；而乙电路是含电动机电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P＝IU＝I(E－Ir)，当I＝＝2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为2 W，发热功率为4 W，所以电动机的输入功率为6 W，电动机两端的电压为3 V，电阻R2两端的电压为3 V，所以R2＝1.5 Ω，选项B正确．
答案 B
5．(2022·浙江湖州期末)如图4－9－13所示，长方体发电导管的前、后两个侧面是绝缘体，上、下两个侧面是电阻可忽视的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前、后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流淌，并通过专用管道导出．若不计气体流淌时的阻力，调整可变电阻的阻值，依据所学过的物理学问，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为 ( )
图4－9－13
A. B.
C. D.
解析 发电管和内部的高温电离气体相当于电源，高温电离气体的电阻相当于内阻．稳定时即气体离子不再偏转，此时qvB＝qE＝q，电源电动势E＝U＝dvB.依据电流方向，推断高温电离气体的横截面积为S，长度为d，所以内阻r＝ρ，当外电阻等于电源内阻即R＝r时，外电路即可变电阻R消耗的电功率最大，最大值为Pm＝2R＝＝＝，选项B对，A、C、D项错．
答案 B
6．如图4－9－14所示，A、B极板间存在竖直方向的匀强电场和匀强磁场，一带电微粒在A、B间的水平面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是 ( )
图4－9－14
A．该微粒带正电荷
B．仅转变R3阻值，微粒将连续做匀速圆周运动
C．仅转变A、B极板之间距离，微粒将连续做匀速圆周运动
D．仅转变A、B极板之间正对面积，微粒将不能连续做匀速圆周运动
解析 带电微粒在A、B间的水平面内做匀速圆周运动．重力与电场力平衡，所受电场力向上，该微粒带负电荷，选项A错误．仅转变R3阻值，微粒将连续做匀速圆周运动，选项B正确．仅转变A、B极板之间距离，由U＝Ed可知，AB之间的电场强度变化，微粒所受电场力变化，微粒将做螺旋运动，选项C错误．仅转变A、B极板之间正对面积，由U＝Ed可知，AB之间的电场强度不变，微粒将连续做匀速圆周运动，选项D错误．
答案 B
7．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了准时发觉，设计了一种报警装置，电路如图4－9－15所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时 ( )
图4－9－15
A．RM变大，且R越大，U增大越明显
B．RM变大，且R越小，U增大越明显
C．RM变小，且R越大，U增大越明显
D．RM变小，且R越小，U增大越明显
解析 由题意知，S两端的电压增大，则电路中的电流增大，药液接触传感器的电阻变小，则A、B选项是错误的；将S看做外电路，其余看做等效电源，依据U＝E－Ir可推断，同样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，因此答案为C.
答案 C
8.如图4－9－16所示，当S闭合后两灯均不亮，已知两灯、电源、开关及开关到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路．若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用电表的红表笔与a点相连接，把黑表笔分别先后与b点、c点相连，则以下能检测出断线部分的方法有( )
图4－9－16
A．S闭合，多用电表用6 V量程的电压表
B．S闭合，多用电表用0.3 A量程的电流表
C．S断开，多用电表用×1量程的欧姆表
D．以上三种方法都不行以
解析 用6 V量程的电压表和0.3 A量程的电流表都不肯定平安，易烧坏电表，应用欧姆表，且开关S断开，所以C对．
答案 C
9.(2022·浙江省温州市十校联合体高三上学期期中考试)如图4－9－17所示，电源内阻不行忽视，R1为半导体热敏电阻，它的电阻随温度的上升而减小，R2为锰铜合金制成的可变电阻，当发觉灯泡L的亮度渐渐变暗时，可能的缘由是 ( )
图4－9－17
A．R1的温度渐渐上升 B.R2的阻值渐渐增大
C．R1的温度渐渐降低 D.R2接线断路
解析 R1的温度渐渐上升，R1的阻值变小，并联电阻变小，总电阻变小，总电流变大，内电压变大，路端电压变小，通过R2变阻电流变小，依据总电流等于各支路电流之和，可推断通过灯泡支路的电流变大，灯泡变亮，选项A错；同理，R1的温度渐渐降低，R1的阻值变大，并联电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内电压变小，路端电压变大，通过R2变阻电流变大，灯泡支路的电流变小，灯泡变暗，选项C对；R2的阻值渐渐增大，并联电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内电压变小，路端电压变大，灯泡支路电流变大，灯泡变亮，选项B错；R2接线断路总电阻变大，总电流变小，内电压变小，路端电压变大，灯泡变亮，选项D错．
答案 C
10．(2022·浙江省效实中学高三上学期期中)某导体中的电流随其两端电压的变化如图4－9－18所示，则下列说法中正确的是 ( )
图4－9－18
A．加5 V电压时，导体的电阻约是0.2 Ω
B．加12 V电压时，导体的电阻约是1.4 Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
解析 由图象可知，当加5 V电压时，通过导体的电流为1.0 A，依据欧姆定律可得导体此时电阻R＝＝5 Ω，所以A错误；同理当加12 V电压时，电流为1.5 A，电阻等于8 Ω，所以B错误；由欧姆定律I＝可知，图象割线的斜率表示导体电阻的倒数，依据图象，当导体电压增大时，所以应割线的斜率渐渐减小，即电阻不断增大，所以C错误、D正确．
答案 D
11.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻推断升降机运动状态的装置，其工作原理如图4－9－19所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发觉电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内 ( )
图4－9－19
A．升降机可能匀速上升
B．升降机肯定在匀减速上升
C．升降机肯定处于失重状态
D．通过压敏电阻的电流肯定比电梯静止时大
解析 发觉电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，说明在这段时间内，压敏电阻中电流减小，压敏电阻的阻值增大，通过压敏电阻的电流肯定比电梯静止时小，说明升降机加速度向下，处于失重状态，选项A、B、D错误，C正确．
答案 C
12．(2022·浙江金华十校一联)在争辩微型电动机的性能时，可接受图4－9－20所示的试验电路．当调整滑动变阻器R，用外力使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A和2.0 V；重新调整R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是 ( )
图4－9－20
A．电动机的输出功率为8 W
B．电动机的输出功率为22 W
C．电动机的内电阻为2 Ω
D．电动机的内电阻为7.5 Ω
解析 电动机停止转动时，其电路是纯电阻电路，则电动机的电阻R＝＝ Ω＝2 Ω，故C正确，D错误；电动机恢复正常运转时，电动机的总功率P＝UI＝15 V×2 A＝30 W，克服自身电阻的功率PR＝I2R＝(2A)2×2 Ω＝8 W；电动机的输出功率是P输出＝P－PR＝30 W－8 W＝22 W，故A错误，B正确．
答案 BC
13.如图4－9－21所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场．开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板．若不计重力，以下说法正确的是 ( )
图4－9－21
A．假如将开关断开，粒子将连续沿直线运动
B．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子可能向上偏转
C．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出
D．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出
解析 将开关断开，电容器将通过滑动变阻器放电，a、b板间的场强渐渐削减到零，所以粒子受到的洛伦兹力大于电场力，粒子将发生偏转，A错误．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，电容增大，电容器充电，两极板之间电场强度增大，粒子所受电场力增大，粒子可能向上偏转，选项B正确．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，平行金属板间电压降低，粒子所受电场力小于洛伦兹力．若粒子带负电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项C正确．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，平行金属板间电压上升，粒子所受电场力大于洛伦兹力．若粒子带正电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项D正确．
答案 BCD
14．在如图4－9－22所示的电路中，电源内阻不行忽视，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表的示数减小ΔU(电压表为抱负电表)，在这个过程中 ( )
图4－9－22
A．通过R1的电流减小，削减量肯定等于ΔU/R1
B．R2两端的电压增加，增加量肯定等于ΔU
C．路端电压减小，削减量肯定等于ΔU
D．通过R2的电流增加，但增加量肯定小于ΔU/R2
解析 由串反并同结论或者通过动态电路分析方法可知，当R减小时，并联部分电压减小，电压表示数减小，与其并联的R1的电流也减小，与其串联的电阻R2的电压增大，由欧姆定律得R1两端电压减小ΔU＝ΔIR1，则A对；由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir，电阻R2与r电压共增加了ΔU，B、C错，通过R2的电流增加，增加量肯定小于ΔU/R2，D对．
答案 AD
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