【文档说明】（2020-2022）三年高考物理真题分项汇编（全国通用）专题09 稳恒电流含解析.docx，共(18)页，1.358 MB，由envi的店铺上传

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专题09稳恒电流1、（2022·浙江6月卷·T12）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5~10m/s范围内

，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（）A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比B.单位时间流过面积A的流动空气动能为212AρvC.若每天平均有81.010kW的风能资源，则每天发电量为92.410

kWhD.若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，则该发电机年发电量至少为56.010kWh【答案】D【解析】AB．单位时间流过面积A的流动空气体积为0VAv=单位时间流过面积A的流动空气质量为00mVAv==单位时间流过面积A的流动空气动能为2301122mvAv=

风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变，可知该风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比，AB错误；C．由于风力发电存在转化效率，若每天平均有81.010kW的风能资源，则每天发电量应满足891.01024kWh2.410kWhE

=C错误；D．若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，当风速取最小值6m/s时，该发电机年发电量具有最小值，根据题意，风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变

，可知风速为6m/s时，输出电功率为334056kW120kW9P==则该发电机年发电量至少为51205000kWh6.010kWhEPt===D正确；故选D。2、（2022·浙江1月卷·T12）某

节水喷灌系统如图所示，水以015m/sv=的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0

A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（）A.每秒水泵对水做功为75JB.每秒

水泵对水做功为225JC.水泵输入功率为440WD.电动机线圈的电阻为10Ω【答案】D【解析】AB．每秒喷出水的质量为02.0kgm=,抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为20001300J2Wmg

Hmv=+=故AB错误；C．水泵的输出能量转化为水的机械能，则=300WWPt=出而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，则=400W75%PP=出入故C错误；D．电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为=400WPP=入

机而电动机的电功率为==440WPUI电由能量守恒可知2PIRP=+电机联立解得10ΩR=故D正确；故选D。1．（2021·河北卷）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为，一电容为C的

电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是（）A．通过金属棒的电流为22tanBCvB．金属棒到达0x时，电容器极板上的电荷量为0tanBCvxC．金属棒

运动过程中，电容器的上极板带负电D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定【答案】A【解析】C．根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电，C错误；A．由题知导体棒匀速切割磁感线，根据几何关系切割长度为L=2xtanθ，x=vt则产生的感应电动势为E=2Bv2ttanθ由题图可知电容器直接与电

源相连，则电容器的电荷量为Q=CE=2BCv2ttanθ则流过导体棒的电流I=Qt=2BCv2tanθA正确；B．当金属棒到达x0处时，导体棒产生的感应电动势为E′=2Bvx0tanθ则电容器的电荷量为Q=CE′=2BCvx0tanθB错误；

D．由于导体棒做匀速运动则F=F安=BIL由选项A可知流过导体棒的电流I恒定，但L与t成正比，则F为变力，再根据力做功的功率公式P=Fv可看出F为变力，v不变则功率P随力F变化而变化；D错误；故选A。2．（2021·湖南卷）某实验小组需测定电池的电动势和内阻

，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为0R）、一个电流表（内阻为AR）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于0R，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测

量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：（1）将器材如图（a）连接：（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端

（填“a”或“b”）；（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数I，得到多组数据；（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k，与纵轴截

距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为0r，该电池电动势和内阻可表示为E=___________，r=___________（用0R、AR、k、d、0r表示）（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应

电阻丝的阻值0r。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；（6）利用测出的0r，可得该电池的电动势和内阻。【答案】b0rk00ArdRRk−−【解析】（2）[1]开关闭合前，为

了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律LRS=可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的b端。（4）[2]设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为0r，根据闭合电路欧姆定律EUIr=+可知A00()EIRRrIr

=+++整理得0A01rRRrIEE++=+结合图象的斜率和截距满足0rkE=，A0RRrdE++=解得电源电动势和内阻为0rEk=00ArdrRRk=−−（5）[3]实验器材中有定值电阻0R和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻

丝电阻，如图原理的简单说明：①将开关置于0R位置，读出电流表示数0I；②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为0I，读出此时角度θ；③此时00rR=，即可求得0r的数值。1．（2020·

海南卷）一车载加热器（额定电压为24V）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为abP、acP、bcP，则（）A．abbcPPB．abacPP=C．acbcPP=D．abacPP【答案】D

【解析】接ab，则电路的总电阻为()99909919abRRRRRRRR+==++接ac，则电路的总电阻为()99189919acRRRRRRRR+==++接bc，则电路的总电阻为()99909919bcRRRRRRRR+==++由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据2UPR=

可知abbcacPPP=故选D。2．（2020·北京卷）图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温

度计。下列说法正确的是（）A．At应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B．At应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C．Bt应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系D．Bt应标在电流较大的刻度

上，且温度与电流是非线性关系【答案】B【解析】由甲图可知，At点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故At应标在电流较大的刻度上；而Bt点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故Bt应标在电流较小的刻度上；由图甲得0RRkt=+其中0R为图线

的纵截距，由闭合电路欧姆定律得gEIRRr=++联立解得0RRgrEtkIk++=−可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。故选B。3．（2020·浙江卷）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金

属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器

极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（）A．棒产生的电动势为212BlB．微粒的电荷量与质量之比为22gdBrC．电阻消耗的电功率为242BrRD．电容器所带的电荷量为2CBr【答案】B【解析】A．如图所示，金属棒绕O

O轴切割磁感线转动，棒产生的电动势21=22rEBrBr=A错误；B．电容器两极板间电压等于电源电动势E，带电微粒在两极板间处于静止状态，则Eqmgd=即22212qdgdgdgmEBrBr===B正确；C．电阻消耗的功率

22424EBrPRR==C错误；D．电容器所带的电荷量22CBrQCE==D错误。故选B。4．（2020·浙江卷）国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（）A．FVB．AsC．

J/VD．Nm/V【答案】B【解析】根据电荷量公式q=It可知，电流I的单位是A，时间t的单位是s，故用国际单位制的基本单位表示电量的单位为A∙s，故B正确，ACD错误。故选B。5．（2020·全国卷）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用

以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】根据电容器的定义式QCU=可知CQIUtCC==结合图像可知，

图像的斜率为IC，则12s:内的电流12I与35s内的电流35I关系为12352II=且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律UIR=可知R两端电压大小关系满足12352RRUU=由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。6．（2020

·浙江卷）小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水

柱（）A．通过的电流增大B．两端的电压增大C．阻值增大为原来的1.2倍D．电功率增大为原来的1.44倍【答案】B【解析】ABC．根据电阻定律：LRS=可知，长度变为原来的1.2倍，横截面积变为原来的11.2倍，所以电阻变为原来的1.44倍；根据闭合电

路欧姆定律：EUIr=+可知总电阻增大，干路电流I减小，路端电压即盐水柱两端电压U增大，故AC错误，B正确；D．电功率的表达式：2PIR=电流变化倍数无法计算，所以电功率变化倍数无法计算，故D错误。故选B．7．（2020·江苏卷）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电

路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）A．车灯的电流变小B．路端电压变小C．电路的总电流变小D．电源的总功率变大【答案】ABD【解析】A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流I灯变小，A正确；B．电

路的路端电压为=UUIR=路灯灯灯I灯变小，路端电压变小，B正确；C．总电流即干路电流为UEUIrr−==内路干U路减小，干路电流增大，C错误；D．电源总功率为PEI=干总I干增大，总功率变大，D正确。故选ABD。8．（2020·浙江卷）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供

电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质量为20kg、额定功率为5kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200s到达100m高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为400V，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则（）A

．空气对无人机的作用力始终大于或等于200NB．直流电源对无人机供电的额定电流为12.5AC．无人机上升过程中消耗的平均功率为100WD．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功【答案】BD【解析】A．无人机先向上加速后减速，最

后悬停，则空气对无人机的作用力先大于200N后小于200N，最后等于200N，选项A错误；B．直流电源对无人机供电的额定电流5000A=12.5A400PIU==选项B正确；C．若空气对无人机的作用力为F=mg=200N则无人机上升过

程中消耗的平均功率200100100W200FhPt===但是由于空气对无人机向上的作用力不是一直为200N，则选项C错误；D．无人机上升及悬停时，螺旋桨会使周围空气产生流动，则会有部分功率用于对空气做功，选项D正确。故选BD。9．（2020·全国卷）已知一热敏电

阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）。(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路

图________________。(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ（保留2位有效数字）。实验中得

到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示。(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。由图（a）求得，此时室温为_____℃（保留3位有效数字）。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路

的一部分如图（b）所示。图中，E为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50℃，则图中_________（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为______

___kΩ（保留2位有效数字）。【答案】1.825.5R11.2【解析】(1)[1]滑动变阻器由用分压式，电压表可视为理想表，所以用电流表外接。连线如图(2)[2]由部分电路欧姆定律得35.5Ω1.8kΩ0.310URI−==(3)[3]由图(a)可以直接可读该电

阻的阻值为2.2kΩ对应的温度为25.5℃。(4)[4]温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少。而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻。[5]由图线可知，温度为50℃时，R1=0.8kΩ，由欧姆定律可得12()EIRR=+

，2UIR=代入数据解得21.2kΩR=10．（2020·浙江卷）（1）小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为_____Ω（2）在

“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整_____。②合上开关后，测出9组Ⅰ、U值，在IU−坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安

特性曲线_____。③与图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近______。A．16.7ΩB．12.4ΩC．6.2Ω【答案】1750（1700～1800）C【解析】（1）[1]阻值为欧姆表盘读数乘以倍率：1

7.5100Ω1750Ω=（2）①[2]根据图丁可知电压表选择0到3V量程即可，数据从0开始测量，滑动变阻器采用分压接法：②[3]用平滑曲线画出伏安特性曲线：③[4]根据图像结合欧姆定律：1.40V6.09Ω0.23A

R=所以C选项的电阻较为接近。