上海市2011-2020年高考物理试卷专项分类汇编之9 —恒定电流（含答案及解析）
文档属性
| 名称 | 上海市2011-2020年高考物理试卷专项分类汇编之9 —恒定电流（含答案及解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 302.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-13 08:41:50 | ||
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文档简介
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上海市2011-2020年高考试卷分类汇编之9 —
恒定电流
（1）部分电路欧姆定律
1.2017年上海市学业水平考试9．将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是（ ）
（A）a和b （B）b和d
（C）a和c （D）c和d
答案：A
2. 2012年物理上海卷13．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 （ D ）
（A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J
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
3.2015年上海卷12．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.2×10-5A，则在1s内发射的重离子个数为（e=1.6×10-19C） （ B ）
（A）3.0×1012 （B）1.5×1013 （C）7.5×1013 （D）3.75×1014
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。
（2）闭合电路欧姆定律
4.2016年上海卷13.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此
（A）电动势是一种非静电力
（B）电动势越大，表明电源储存的电能越多
（C）电动势的大小是非静电力做功能力的反映
（D）电动势就是闭合电路中电源两端的电压
【答案】C
【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其它形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误而选项C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。
5.2012年物理上海卷17．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ）
（A）总功率一定减小
（B）效率一定增大
（C）内部损耗功率一定减小
（D）输出功率一定先增大后减小
答案：ABC
解析：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=I2r一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对
6.2013年上海卷24．如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为 ；当S1、S2都断开时，电源的总功率为 。
答案： P0。
解析：当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R /(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/ (4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=2R，。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/ (7R+r)，电源的总功率为P=EI3= P0。.
7. 2014年物理上海卷15.将阻值随温度升高而减小的热敏电阻I和II串联，接在不计内阻的稳压电源两端。开始时I和II阻值相等，保持I温度不变，冷却或加热II，则II的电功率在 （ ）
A．加热时变大，冷却时变小 B．加热时变小，冷却时变大
C．加热或冷却时都变小 D．加热或冷却时都变大
【答案】C
【解析】将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此时“电源”的输出功率最大，即热敏电阻II的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗的电功率均减小，C项正确。
8.2018年上海市学业水平考试16.将电源与一定值电阻A相连，外电压为U，若改用阻值为其3倍的定值电阻B，外电压变为2U，则此时电流为原来的_______倍，电源电动势为________。
答案： 4U
解析：根据闭合电路欧姆定律，当外电阻是R时，外电压为U，有
当外电阻是3R时，外电压为2U，有
解得E=4U，r=3R，
9.2020年上海卷14．如图（a）所示电路中，E是电源，R是定值电阻。闭合电键S，移动滑动变阻器R' 的滑片P，根据电压表和电流表的读数，绘制U-I图线如图（b）所示，滑片P移到最右端时对应图中a点。由图可知： R' 的最大阻值为__________Ω，在滑片P 移动过程中R' 消耗的最大功率为________W。
答案：10， 0.45，
解析：由图b可知电源的电动势为E=3.0V，短路电流为0.6A，则
滑片P移到最右端时U=2.0V，I=0.2A，则R' 的最大阻值为，
在滑片P 移动过程中，当滑动变阻器R'的阻值等于电阻R的阻值时，R' 消耗的最大功率为
（3）动态直流电路的讨论
10.2016年上海卷18.如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电建，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中
(A)U先变大后变小
(B)I先变小后变大
(C)U与I比值先变大后变小
(D)U变化量与I变化量比值等于R3
【答案】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。
11.2018年上海市学业水平考试12.恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。此方案（ ）
（A）无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变大
（B）无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变小
（C）有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大
（D）有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小
答案：D
解析：闭合开关后，外电路多一个支路，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增加；路端电压为：，如果电源没有内电阻，则路端电压不变，故电流表读数不变；如果有内电阻，路端电压减小，电流表读数减小；故ABC错误，D正确。
故选D。
12.2019年上海学业卷17．如图所示电路，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，安培表A的示数如何变化？小明同学的分析思路如下：
试写出以下步骤的物理原理：
②__________________________________________；
④__________________________________________。
答案： ；
解析：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电阻增大，则并联总电阻增大，由闭合电路欧姆定律减小，路端电压增大；由部分电路欧姆定律得增大，由并联电路特点得通过电流表的电流减小。
13. 2014年物理上海卷18.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、 V2、 V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表A示数变化量的绝对值为△I，则 （ ）
A．A的示数增大
B．V2的示数增大
C．△V3与△I的比值大于r
D．△V1大于△V2
【答案】ACD
【解析】此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大；电流表的示数增大，A项正确；电源的内阻分压增大，所以路端电压减小，即V2的示数减小，B项错误；电压表V1测量的是定值电阻两端的电压，由于电流增大，定值电阻的分压增大，滑动变阻器两端的电压减小，所以V1的示数变化大于V2，D项正确；将定值电阻等效为电源的内阻，，C正确。
14. 2011年上海卷 12．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时
A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
答案：A
解析：本题考查动态电路知识。外电路电路结构为滑动变阻器的上部分电阻R1与下部分电阻R2并联后再与电阻R串联。根据R1＋R2之和为定值，则并联电阻R并＝可知，当R1＝R2时，R并最大，外电路电阻最大。根据欧姆定律I＝及路端电压与干路电流的关系：U＝E－Ir，可知外电路电阻先增大后减小时，干路电流先减小后增大，路端电压先增大后减小，排除B、D选项；讨论电流表示数变化时，可将电阻R与电源内阻r之和等效为电源内阻r内，外电路只有R1与R2并联，当R1＜R2时，P向下移动，R2减小，而电压增大，故电流表A的读数增大；当R1＞R2时，P继续向下移动，R1增大，且其两端电压减小，故通过R1的电流减小，而由前面的判断可知此时干路电流增大，故另外一条支路R2上的电流必定增大，即电流表A读数继续增大，综上所述电流表读数一直增大，A对。
（4）简单逻辑电路
15. 2012年物理上海卷 7．如图，低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中 （ ）
（A）甲是“与门”，乙是“非门”
（B）甲是“或门”，乙是“非门”
（C）甲是“与门”，乙是“或门”
（D）甲是“或门”，乙是“与门”
答案：B
从图形上看，乙是“非门”，甲如果是“与门”，无论输入电压是高还是低，都会使乙的输出电压高，而使蜂鸣器发出警报，只有当甲是“或门”时，输入电压低时甲的输出电压才会低而使乙的输出电压高从而使蜂鸣器发出警报
16. 2011年上海卷
6．右表是某逻辑电路的真值表，该电路是
答案：D
解析：本题考查门电路相关知识点。与门的逻辑：F＝A·B，即有0出0，全1出1，用“&”符号表示；或门的逻辑：F＝A＋B，即有1出1，全0出0用“≥1”符号表示；非门的逻辑：F＝，即0出1，1出0，用“○”符号表示。A选项表达式为：F＝A＋B，显然不符合表格的第一行数据，A错；B选项表达式为：F＝A·B，显然也不符合表格的第一行数据，B错；C选项表达式为：F＝，显然也不符合表格的第二行数据，C错；D选项表达式为：F＝，符合表格所有数据，D对。
17. 2013年上海卷12．在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光。能实现此功能的电路是
答案：B
解析：能实现此功能的电路是与门电路，选项B正确。
18.2015年上海卷13．监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，则电路中 （ D ）
（A）C是“与门”，A是光敏电阻
（B）C是“与门”，B是光敏电阻
（C）C是“或门”，A是光敏电阻
（D）C是“或门”，B是光敏电阻
解析：开关S闭合后，C门的一个输入点就是1，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一输入端的逻辑值无关，这说明C门是“或门”。 开关S断开后，C门的一个输入点就是0，要让系统工作，另一输入端必须是1，也就是高电压，所以B是光敏电阻，故选项D正确。
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上海市2011-2020年高考试卷分类汇编之9 —
恒定电流
（1）部分电路欧姆定律
1.2017年上海市学业水平考试9．将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是（ ）
（A）a和b （B）b和d
（C）a和c （D）c和d
答案：A
2. 2012年物理上海卷13．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 （ D ）
（A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J
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
3.2015年上海卷12．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.2×10-5A，则在1s内发射的重离子个数为（e=1.6×10-19C） （ B ）
（A）3.0×1012 （B）1.5×1013 （C）7.5×1013 （D）3.75×1014
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。
（2）闭合电路欧姆定律
4.2016年上海卷13.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此
（A）电动势是一种非静电力
（B）电动势越大，表明电源储存的电能越多
（C）电动势的大小是非静电力做功能力的反映
（D）电动势就是闭合电路中电源两端的电压
【答案】C
【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其它形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误而选项C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。
5.2012年物理上海卷17．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ）
（A）总功率一定减小
（B）效率一定增大
（C）内部损耗功率一定减小
（D）输出功率一定先增大后减小
答案：ABC
解析：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=I2r一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对
6.2013年上海卷24．如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为 ；当S1、S2都断开时，电源的总功率为 。
答案： P0。
解析：当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R /(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/ (4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=2R，。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/ (7R+r)，电源的总功率为P=EI3= P0。.
7. 2014年物理上海卷15.将阻值随温度升高而减小的热敏电阻I和II串联，接在不计内阻的稳压电源两端。开始时I和II阻值相等，保持I温度不变，冷却或加热II，则II的电功率在 （ ）
A．加热时变大，冷却时变小 B．加热时变小，冷却时变大
C．加热或冷却时都变小 D．加热或冷却时都变大
【答案】C
【解析】将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此时“电源”的输出功率最大，即热敏电阻II的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗的电功率均减小，C项正确。
8.2018年上海市学业水平考试16.将电源与一定值电阻A相连，外电压为U，若改用阻值为其3倍的定值电阻B，外电压变为2U，则此时电流为原来的_______倍，电源电动势为________。
答案： 4U
解析：根据闭合电路欧姆定律，当外电阻是R时，外电压为U，有
当外电阻是3R时，外电压为2U，有
解得E=4U，r=3R，
9.2020年上海卷14．如图（a）所示电路中，E是电源，R是定值电阻。闭合电键S，移动滑动变阻器R' 的滑片P，根据电压表和电流表的读数，绘制U-I图线如图（b）所示，滑片P移到最右端时对应图中a点。由图可知： R' 的最大阻值为__________Ω，在滑片P 移动过程中R' 消耗的最大功率为________W。
答案：10， 0.45，
解析：由图b可知电源的电动势为E=3.0V，短路电流为0.6A，则
滑片P移到最右端时U=2.0V，I=0.2A，则R' 的最大阻值为，
在滑片P 移动过程中，当滑动变阻器R'的阻值等于电阻R的阻值时，R' 消耗的最大功率为
（3）动态直流电路的讨论
10.2016年上海卷18.如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电建，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中
(A)U先变大后变小
(B)I先变小后变大
(C)U与I比值先变大后变小
(D)U变化量与I变化量比值等于R3
【答案】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。
11.2018年上海市学业水平考试12.恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。此方案（ ）
（A）无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变大
（B）无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变小
（C）有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大
（D）有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小
答案：D
解析：闭合开关后，外电路多一个支路，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增加；路端电压为：，如果电源没有内电阻，则路端电压不变，故电流表读数不变；如果有内电阻，路端电压减小，电流表读数减小；故ABC错误，D正确。
故选D。
12.2019年上海学业卷17．如图所示电路，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，安培表A的示数如何变化？小明同学的分析思路如下：
试写出以下步骤的物理原理：
②__________________________________________；
④__________________________________________。
答案： ；
解析：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电阻增大，则并联总电阻增大，由闭合电路欧姆定律减小，路端电压增大；由部分电路欧姆定律得增大，由并联电路特点得通过电流表的电流减小。
13. 2014年物理上海卷18.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、 V2、 V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表A示数变化量的绝对值为△I，则 （ ）
A．A的示数增大
B．V2的示数增大
C．△V3与△I的比值大于r
D．△V1大于△V2
【答案】ACD
【解析】此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大；电流表的示数增大，A项正确；电源的内阻分压增大，所以路端电压减小，即V2的示数减小，B项错误；电压表V1测量的是定值电阻两端的电压，由于电流增大，定值电阻的分压增大，滑动变阻器两端的电压减小，所以V1的示数变化大于V2，D项正确；将定值电阻等效为电源的内阻，，C正确。
14. 2011年上海卷 12．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时
A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
答案：A
解析：本题考查动态电路知识。外电路电路结构为滑动变阻器的上部分电阻R1与下部分电阻R2并联后再与电阻R串联。根据R1＋R2之和为定值，则并联电阻R并＝可知，当R1＝R2时，R并最大，外电路电阻最大。根据欧姆定律I＝及路端电压与干路电流的关系：U＝E－Ir，可知外电路电阻先增大后减小时，干路电流先减小后增大，路端电压先增大后减小，排除B、D选项；讨论电流表示数变化时，可将电阻R与电源内阻r之和等效为电源内阻r内，外电路只有R1与R2并联，当R1＜R2时，P向下移动，R2减小，而电压增大，故电流表A的读数增大；当R1＞R2时，P继续向下移动，R1增大，且其两端电压减小，故通过R1的电流减小，而由前面的判断可知此时干路电流增大，故另外一条支路R2上的电流必定增大，即电流表A读数继续增大，综上所述电流表读数一直增大，A对。
（4）简单逻辑电路
15. 2012年物理上海卷 7．如图，低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中 （ ）
（A）甲是“与门”，乙是“非门”
（B）甲是“或门”，乙是“非门”
（C）甲是“与门”，乙是“或门”
（D）甲是“或门”，乙是“与门”
答案：B
从图形上看，乙是“非门”，甲如果是“与门”，无论输入电压是高还是低，都会使乙的输出电压高，而使蜂鸣器发出警报，只有当甲是“或门”时，输入电压低时甲的输出电压才会低而使乙的输出电压高从而使蜂鸣器发出警报
16. 2011年上海卷
6．右表是某逻辑电路的真值表，该电路是
答案：D
解析：本题考查门电路相关知识点。与门的逻辑：F＝A·B，即有0出0，全1出1，用“&”符号表示；或门的逻辑：F＝A＋B，即有1出1，全0出0用“≥1”符号表示；非门的逻辑：F＝，即0出1，1出0，用“○”符号表示。A选项表达式为：F＝A＋B，显然不符合表格的第一行数据，A错；B选项表达式为：F＝A·B，显然也不符合表格的第一行数据，B错；C选项表达式为：F＝，显然也不符合表格的第二行数据，C错；D选项表达式为：F＝，符合表格所有数据，D对。
17. 2013年上海卷12．在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光。能实现此功能的电路是
答案：B
解析：能实现此功能的电路是与门电路，选项B正确。
18.2015年上海卷13．监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，则电路中 （ D ）
（A）C是“与门”，A是光敏电阻
（B）C是“与门”，B是光敏电阻
（C）C是“或门”，A是光敏电阻
（D）C是“或门”，B是光敏电阻
解析：开关S闭合后，C门的一个输入点就是1，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一输入端的逻辑值无关，这说明C门是“或门”。 开关S断开后，C门的一个输入点就是0，要让系统工作，另一输入端必须是1，也就是高电压，所以B是光敏电阻，故选项D正确。
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