2024年高考真題和模擬題物理分類匯編專題09 恒定電流（原卷版）

專題09恒定電流1.（2024年江西卷考題）7.石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新材料，具有豐富的電學(xué)性能．現(xiàn)設(shè)計(jì)一電路測量某二維石墨烯樣品的載流子（電子）濃度。如圖（a）所示，在長為a，寬為b的石墨烯表面加一垂直向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電極1、3間通以恒定電流I，電極2、4間將產(chǎn)生電壓U。當(dāng)時(shí)，測得關(guān)系圖線如圖（b）所示，元電荷，則此樣品每平方米載流子數(shù)最接近（）A. B. C. D.2.（2024全國甲卷考題）12.如圖，金屬導(dǎo)軌平行且水平放置，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌光滑無摩擦。定值電阻大小為R，其余電阻忽略不計(jì)，電容大小為C。在運(yùn)動過程中，金屬棒始終與導(dǎo)軌保持垂直。整個(gè)裝置處于豎直方向且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。(1)開關(guān)S閉合時(shí)，對金屬棒施加以水平向右的恒力，金屬棒能達(dá)到的最大速度為v0。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí)，求金屬棒速度v的大小。(2)當(dāng)金屬棒速度為v時(shí)，斷開開關(guān)S，改變水平外力并使金屬棒勻速運(yùn)動。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí)，求電容器兩端的電壓以及從開關(guān)斷開到此刻外力所做的功。一、單選題1．（2024·廣西·高考真題）將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體、無縫連接成一段導(dǎo)體，總長度為1.00m，接入圖甲電路。閉合開關(guān)S，滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動距離x的變化關(guān)系如圖乙，則導(dǎo)體、的電阻率之比約為（）A． B． C． D．2．（2024·江西南昌·三模）在如圖所示的電路中，已知A、B兩個(gè)電容器的電容之比，每個(gè)電阻都相同，則兩個(gè)電容器帶電量之比為（）A． B． C． D．3．（2024·北京順義·一模）某同學(xué)想通過測繪一只額定電壓為2.5V小燈泡的I-U圖像來研究小燈泡的電阻隨電壓變化的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的I-U圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為5.7ΩB．隨著小燈泡兩端電壓的增大，小燈泡的電阻變小C．該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的D．圖甲中開關(guān)S閉合之前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片置于A處4．（2024·山東淄博·一模）阿秒（as）光脈沖是一種發(fā)光持續(xù)時(shí)間極短的光脈沖，如同高速快門相機(jī)，可用以研究原子內(nèi)部電子高速運(yùn)動的過程。已知，電子所帶電荷量為，氫原子核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動的等效電流約為。目前阿秒光脈沖的最短時(shí)間為43as，電子繞氫原子核一周的時(shí)間約為該光脈沖時(shí)間的（）A．2.8倍 B．3.7倍 C．4.2倍 D．5.5倍5．（2023·陜西·一模）北京時(shí)間2023年10月3日，據(jù)諾貝爾獎官方網(wǎng)站公布，2023年諾貝爾物理學(xué)獎頒發(fā)給Pierre等三位物理學(xué)家，以表彰他們“為研究物質(zhì)中的電子動力學(xué)而產(chǎn)生阿秒光脈沖的實(shí)驗(yàn)方法”。阿秒（as）這種時(shí)間尺度，適合用來描述電子在原子內(nèi)部運(yùn)動的情況，，例如電子繞氫原子核一周大約是。已知電子所帶電荷量為，氫原子核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動。根據(jù)以上信息估算氫原子核外電子繞核運(yùn)動的等效電流大約為（）A． B． C． D．6．（2024·江西·高考真題）廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為（

）A．109 B．107 C．105 D．1037．（2024·浙江金華·三模）單晶硅太陽能發(fā)電原理是光線照射到單晶硅太陽能板上，會激發(fā)電子形成電流。已知杭州西站樞紐屋頂鋪設(shè)了面積為的單晶硅太陽能板，陽光照射下平均發(fā)電功率。若已知太陽的輻射總功率約，太陽與地球之間的距離約，則下列說法正確的是（）A．單位面積上接收到的太陽輻射功率約200WB．一天大約可發(fā)電C．光電的轉(zhuǎn)換效率約14%D．單晶硅太陽能板發(fā)出的是交流電8．（2024·重慶九龍坡·三模）工程師對某款新能源汽車的直流蓄電池進(jìn)行性能測試，測試過程中系統(tǒng)輸出的圖像如圖，其中P為直流電源的輸出功率，I為總電流，下列說法正確的是（）A．該蓄電池的電動勢為12V B．該蓄電池的內(nèi)阻為2ΩC．該蓄電池的最大輸出功率為144W D．該蓄電池的短路電流為12A9．（2024·廣西桂林·三模）“祝融號”火星車的動力主要來源于太陽能電池?，F(xiàn)將火星車的動力供電電路簡化為如圖所示，其中太陽能電池電動勢，內(nèi)阻未知，電動機(jī)線圈電阻，電熱絲定值電阻。當(dāng)火星車正常行駛時(shí)，電動機(jī)兩端電壓，電熱絲消耗功率。則（）

A．火星車正常行駛時(shí)，通過電熱絲電流為B．太陽能電池的內(nèi)阻為C．若電動機(jī)的轉(zhuǎn)子被卡住，電熱絲消耗的功率為D．火星車正常行駛時(shí)，電動機(jī)的效率為10．（2024·河北石家莊·三模）如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器的最大阻值為，兩定值電阻、的阻值均為，電容器C的電容為。初始時(shí)的滑片置于最上端，開關(guān)S擲于a端。下列說法正確的是（

）A．當(dāng)?shù)幕蛳乱苿訒r(shí)，兩端的電壓減小B．移動的滑片過程中，消耗的最大功率為C．開關(guān)從a擲向b，流過的電流方向由d到cD．開關(guān)從a擲向b，流過的電荷量為11．（23-24高三下·海南·期中）如圖所示的閉合電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻、，滑動變阻器最大值是10Ω。在A、B之間接有水平放置的平行板電容器C，滑動變阻器的滑片處于中點(diǎn)時(shí)，平行板電容器中的帶電微粒恰好靜止，帶電微粒電荷量的絕對值為q、質(zhì)量為m，下列說法正確的是（

）A．微粒帶負(fù)電B．若滑片向左滑動，微粒受的電場力將變小C．若滑片向左滑動，微粒在運(yùn)動的過程中電勢能將增加D．若滑片向右滑動，微粒在運(yùn)動的過程中電勢能將增加12．（2024·山東濟(jì)寧·二模）某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出圖線如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電池內(nèi)阻的測量值為 B．外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40AC．電池電動勢和內(nèi)阻的測量值均偏小 D．電池電動勢的測量值準(zhǔn)確，內(nèi)阻的測量值偏大13．（2024·河北保定·一模）如圖所示的電路，電源的內(nèi)阻為r，定值電阻甲的阻值為r，乙的阻值與燈泡的阻值相等，電容器的電容為C，當(dāng)閉合、斷開，穩(wěn)定后，燈泡的功率為P，電容器的帶電量為Q，忽略燈泡阻值的變化，下列說法正確的是（）A．燈泡的阻值為B．電源的電動勢為C．當(dāng)閉合，在斷開與閉合兩種穩(wěn)定情況下，燈泡兩端電壓的變化量與電阻甲中電流的變化量的比值的絕對值為D．當(dāng)、均閉合，甲中的電流為14．（2024·江蘇南京·一模）圖為探究外電壓、內(nèi)電壓和電動勢關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。這種電池的正負(fù)極板（分別為A、B）為二氧化鉛及鉛，電解液為稀硫酸。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)裝置分析，下列說法正確的是（）A．電壓表正極與a相連B．電壓表的測量值大于電路的外電壓C．電壓表的測量值不會大于電壓表的測量值D．電壓表和測得的示數(shù)之和接近于一定值15．（23-24高三上·北京通州·期末）如圖所示的U-I圖像中，曲線表示某一燈泡的伏安特性曲線，直線為某一電源的路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線，P為兩圖線的交點(diǎn)，坐標(biāo)為；過P點(diǎn)的切線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)；路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為、與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為；陰影面積分別為S1、S2。用該電源直接與該燈泡連接成閉合回路，當(dāng)燈泡通過的電流為時(shí)，下列說法正確的是（）A．燈泡電阻為 B．燈泡電功率為S1C．電源總功率為 D．電源內(nèi)部消耗功率為2S2二、多選題16．（23-24高三下·湖南·期中）如圖1所示，電源的電動勢為，內(nèi)阻為。圖2為電源的輸出功率與電阻箱讀數(shù)的關(guān)系圖像，電源輸出功率最大值為，電阻箱讀數(shù)分別為、時(shí)電源輸出功率相等為，下列說法中正確的是（）A．電源的電動勢為B．電源的內(nèi)阻為C．當(dāng)電阻箱阻值為時(shí)，電源效率較大D．當(dāng)電阻箱阻值為時(shí)，電源輸出功率最大17．（2024·河北·二模）如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的歐姆表電路，圖中E為學(xué)生電源，為滑動變阻器，為電阻箱，A為量程5mA、內(nèi)阻100Ω的電流表，實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)將E調(diào)整為3V，調(diào)整為100Ω，之后短接P、Q兩點(diǎn)，調(diào)節(jié)，使電流表滿偏，斷開P、Q連接后備用，下列說法正確的是（）A．該歐姆表的內(nèi)阻為300ΩB．如果在電流表表盤上標(biāo)記待測電阻值，表盤中央應(yīng)標(biāo)記為150ΩC．若僅將E調(diào)整為6V，調(diào)節(jié)仍使電流表滿偏，則表盤中央應(yīng)標(biāo)記為300ΩD．若僅將調(diào)整為50Ω，調(diào)節(jié)仍使電流表滿偏，則表盤中央應(yīng)標(biāo)記為200Ω18．（2022·全國·模擬預(yù)測）2021年2月24日，我國以“一箭三星”方式成功將遙感三十一號03組衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。衛(wèi)星兩翼的太陽電池板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能供衛(wèi)星使用。如圖所示，圖線a是太陽能電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓和電流的關(guān)系圖象（電池內(nèi)阻不是常量），圖線b是某電阻的圖象。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，則（）A．電源的電動勢 B．電阻兩端的電壓C．電阻的電流 D．電池的內(nèi)阻19．（23-24高二上·廣東·期末）如圖所示，E為內(nèi)阻不可忽略的電源，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，V與A分別為電壓表與電流表，M、N是平行板電容器的兩極板，一帶電小球由絕緣絲線懸掛在電容器兩板間，現(xiàn)閉合開關(guān)S，懸線穩(wěn)定時(shí)偏離豎直方向θ角，下列判斷正確的是（）A．若將P向左滑，V與A表的讀數(shù)均減小B．若將P向左滑，電容器兩極板上帶電荷量增加C．若將P向左滑，θ將增大D．若斷開S，將N板向M板靠近，角度θ將變大20．（2023·湖南岳陽·二模）某實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)一個(gè)滑動變阻器發(fā)生了斷路故障，為了檢測斷路的位置，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，、、、、是滑動變阻器上間距相同的五個(gè)位置（、為滑動變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)）。某實(shí)驗(yàn)小組將滑動變阻器的滑片P分別置于、、、、、（是、間某一位置）進(jìn)行測量，把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在下表中。已知定值電阻阻值為，電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻可忽略。下列說法正確的是（）P的位置電流表示數(shù)（A）1.800.900.600.451.80A．滑動變阻器間發(fā)生了斷路B．滑片P位于處的電流表示數(shù)的可能值為0.85AC．滑片P位于處的電流表示數(shù)的可能值為0.40AD．若滑動變阻器未斷路時(shí)，其電阻絲的總電阻為三、解答題21．（23-24高二上·湖南郴州·期中）