熱點(diǎn)12　恒定電流-2025高考物理

熱點(diǎn)12恒定電流［分值：50分］1~4題每題5分，5~9題每題6分，共50分1.(2024·吉林長(zhǎng)春市二模)若某充電樁工作電壓為1000V，最大輸出功率為600kW，現(xiàn)給某新能源汽車上的超級(jí)電容進(jìn)行充電，則在充電過程中()A.最大電流為600AB.電容器電容逐漸增大C.電容器兩極板間的電壓不變D.充電電流一直保持不變答案A解析根據(jù)公式可得Im=PmU=600A，故A正確；電容器電容由自身因素決定，與所帶電荷量和電壓無關(guān)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)公式C=QU可知，電容不變，電荷量越大，電壓越大，故C2.(2024·北京市順義區(qū)二模)連接如圖所示的電路，閉合開關(guān)S后，從a向b移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片，發(fā)現(xiàn)“小燈泡一直不發(fā)光，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，電路的故障可能為()A.小燈泡短路 B.小燈泡斷路C.電流表斷路 D.滑動(dòng)變阻器短路答案B解析若小燈泡短路，小燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)一直為零，故A錯(cuò)誤；若小燈泡斷路，小燈泡不發(fā)光，電流表與電壓表串聯(lián)，隨著滑片從a向b移動(dòng)，電壓表示數(shù)逐漸增大，故B正確；若電流表斷路，小燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)一直為零，故C錯(cuò)誤；若滑動(dòng)變阻器短路，小燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)一直為零，故D錯(cuò)誤。3.(2021·江蘇卷·2)有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號(hào)時(shí)，離子從細(xì)胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流，若將該細(xì)胞膜視為1×10-8F的電容器，在2ms內(nèi)細(xì)胞膜兩側(cè)的電勢(shì)差從-70mV變?yōu)?0mV，則該過程中跨膜電流的平均值為()A.1.5×10-7A B.2×10-7AC.3.5×10-7A D.5×10-7A答案D解析根據(jù)Q=CU，可知ΔQ=CΔU=1×10-8×(30+70)×10-3C=1×10-9C，則該過程中跨膜電流的平均值為I=ΔQt=1×10-92×10-34.(2024·江蘇無錫市期末)太陽能電池在空間探測(cè)器上廣泛應(yīng)用。某太陽能電池在特定光照強(qiáng)度下工作電流I隨路端電壓U變化的圖線如圖中曲線①，輸出功率P隨路端電壓U的變化圖線如圖中曲線②。圖中給出了該電池?cái)嗦冯妷篣0和短路電流I0。當(dāng)路端電壓為U1時(shí)，工作電流為I1，且恰達(dá)到最大輸出功率P1，則此時(shí)電池的內(nèi)阻為()A.r=U1I1 B.C.r=U0I1-P1答案C解析根據(jù)題意可知，太陽能電池的電動(dòng)勢(shì)為U0，路端電壓為U1時(shí)，太陽能電池的總功率為P總=U0I1，太陽能電池內(nèi)阻的功率為P內(nèi)=P總-P1，根據(jù)P內(nèi)=I12r，聯(lián)立可得r=U05.(2024·江蘇省錫中、省常中、溧陽中學(xué)調(diào)研)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=0.5Ω，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R1=1.0Ω。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，使得額定電壓為U0=4V、額定機(jī)械輸出功率為P0=4W電動(dòng)機(jī)剛好正常工作，則R2連入電路中的阻值為()A.2.0Ω B.1.5Ω C.1.0Ω D.0.5Ω答案D解析電動(dòng)機(jī)額定機(jī)械輸出功率為P0=U0I-I2R1，解得I=2A，根據(jù)閉合電路的歐姆定律E=U0+I(R2+r)，解得R2連入電路中的阻值為R2=0.5Ω，故選D。6.(2024·北京市豐臺(tái)區(qū)一模)如圖所示為一個(gè)簡(jiǎn)易的高溫報(bào)警器原理圖。RT為熱敏電阻，S為斯密特觸發(fā)器，其工作特點(diǎn)為當(dāng)A端電勢(shì)上升到高電勢(shì)1.6V時(shí)，Y端從高電勢(shì)跳到低電勢(shì)0.25V；當(dāng)A端電勢(shì)下降到低電勢(shì)0.8V時(shí)，Y端從低電勢(shì)跳到高電勢(shì)3.4V。已知蜂鳴器的工作電壓為3~5V，下列說法正確的是()A.A端為高電勢(shì)時(shí)蜂鳴器報(bào)警B.溫度升高，熱敏電阻阻值增大C.滑片P向b端移動(dòng)，可提高溫度報(bào)警器的報(bào)警溫度D.若無斯密特觸發(fā)器，可通過將RP與RT調(diào)換位置實(shí)現(xiàn)同樣的功能答案C解析A端為高電勢(shì)時(shí)，Y端從高電勢(shì)跳到低電勢(shì)，小于蜂鳴器的工作電壓，不報(bào)警，故A錯(cuò)誤；溫度升高，熱敏電阻阻值減小，故B錯(cuò)誤；滑片P向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路中電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，有URPURT=RPRT，若要蜂鳴器不工作，則A端電勢(shì)不變，RT應(yīng)減小，即溫度升高，所以滑片P向b端移動(dòng)，可提高溫度報(bào)警器的報(bào)警溫度，故C正確；若無斯密特觸發(fā)器，將RP與RT調(diào)換位置后，當(dāng)溫度升高時(shí)，RT阻值減小，A7.(2022·浙江1月選考·12)某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以v0=15m/s的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，重力加速度g取10m/s2，則()A.每秒水泵對(duì)水做功為75JB.每秒水泵對(duì)水做功為225JC.水泵輸入功率為440WD.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為10Ω答案D解析每秒噴出水的質(zhì)量為m0=2.0kg，抽水增加了水的重力勢(shì)能和動(dòng)能，則每秒水泵對(duì)水做功為W=m0gH+12m0v02=300J，故A水泵的輸出能量轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能，則P出=Wt=300W，而水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%，則P入=P出75%=400W電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為P機(jī)=P入=400W而電動(dòng)機(jī)的電功率為P電=UI=440W由能量守恒定律可知P電=I2R+P機(jī)聯(lián)立解得R=10Ω，故D正確。8.(多選)(2024·河北保定市期末)如圖所示，R1=R2=R3=10Ω，電容器的電容C=3μF，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V、內(nèi)阻r=5Ω。起初，開關(guān)S斷開，電容器C所帶的電荷量為Q1；然后，閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，電容器C所帶的電荷量為Q2。不計(jì)靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻，下列說法正確的是()A.開關(guān)S斷開時(shí)，電容器A極板的電勢(shì)高B.開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，電容器A極板的電勢(shì)高C.從閉合開關(guān)到電路穩(wěn)定的過程中，通過靈敏電流計(jì)的電荷量為7235×10-5D.從閉合開關(guān)到電路穩(wěn)定的過程中，通過靈敏電流計(jì)的電荷量為1235×10-5答案AC解析開關(guān)S斷開時(shí)，電容器兩極板間的電壓等于電阻R3兩端的電壓，可知電容器的A極板的電勢(shì)高，故A正確；開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓等于電阻R1兩端的電壓，電容器B極板的電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤；開關(guān)S斷開時(shí)，電容器兩極板間電壓與R3兩端電壓相等，則帶電荷量為Q1=CUR3=CER3R1+R3+r=3×10-6×10×1010+10+5C=1.2×10-5C，開關(guān)S閉合時(shí)，R1和R3串聯(lián)電阻為R13=20Ω，R外=R13R2R13+R2=203Ω，路端電壓U=ER外R外+r=10203+5×203V=407V，此時(shí)R1兩端的電壓即電容器兩極板間的電壓為UR1=12U=207V，則電容器帶電荷量Q9.(2024·河北省二模)如圖所示的電路中，R0為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片從b端向a端緩慢滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A.電壓表V示數(shù)先變小后變大B.電壓表V示數(shù)一直變大C.電流表A示數(shù)一直變小D.電壓表A示數(shù)先變小后變大答案C解析滑動(dòng)變阻器上、下兩部分并聯(lián)，滑片在正中間時(shí)并聯(lián)電阻最大，滑片緩慢從b端向a端滑動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器滑片上、下兩部分并聯(lián)后的阻值先增大后減小，干路電流先減小后增大，路端電壓先增大后減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電壓表的示數(shù)U=E-I(R0+r)，則電壓表V示數(shù)先