《高考物理各地市模拟题专题汇编》专题11 恒定电流(解析版)
专题 11 恒定电流(解析版)
一、单选题（本大题共 16 小题）
1.[来源:2021 年湖南省新高考“八省联考”高考物理适应性试卷]有四个电源甲，乙、丙、丁，其路端电压
U
与电流
I
的关系图象分别如图
(a)
、
(b)
、
(c)
、
(d)
所示，将一个
6Ω
的定值电阻分别与每个电源的两极相
接，使定值电阻消耗功率最大的电源是
()
A. 甲电源 B. 乙电源 C. 丙电源 D. 丁电源
【答案】
D
【解析】
本题考查了闭合电路的欧姆定律，根据图象，结合路端电压公式
U=E− Ir
列式求解。
U − I
图像纵轴的截距为电源电动势，斜率为内阻，根据
P=( E
R+r)
2
R
分析电阻消耗功率。
【解答】
由闭合回路的欧姆定律
U=E− IR
，可得
U − I
图像纵轴的截距为电源电动势，斜率为内阻，因此可知四个
电源的电动势都为
12 V
，而内阻
r甲=ΔU
ΔI =12
1=12Ω
，
同理可求
r乙=ΔU
ΔI =6Ω
,
r丙=ΔU
ΔI =4Ω
,
r丁=ΔU
ΔI =3Ω
，定值电阻消耗的功率为
P=( E
R+r)
2
R
，可
1
知内阻越大功率越小，因此丁定值电阻消耗功率最大。
故选
D
。
2.[来源:2021 湖北省模拟题]一含有理想变压器电路如图所示，正弦交流电源电压为
U0
，变压器原副线圈
匝数之比为
4∶1
，电阻关系为
R0=R1=R2=R3=R4
， 为理想交流电压表，示数用
U
表示，则下列判断
正确的是
A. 闭合开关
S
，电阻
R0
与
R1
消耗的功率之比为
8∶1
B. 闭合开关
S
前后，电压表示数不变
C. 断开
S
，
U0∶U=19 ∶4
D. 断开
S
，
U0∶U=4∶1
【答案】C
【解析】
本题考查变压器规律的应用，要注意明确变压器的输入电压不是电源的输出电压，而是电阻电压与变压器
输入电压之和等于电源的电压，要根据变压比和变流比结合来解决这类问题。
【解答】
A.闭合开关 S，设原线圈电流为 I，根据电流与匝数成正比，有副线圈电流
I2=4I1
，因电阻阻值相等，所
以通过
R1
、
R2
、
R3
、
R4
的电流均为 I，电阻
R0
与
R1
消耗的功率之比为
PR0∶PR1=I2R0∶I2R1=1∶1
，
故 A 错误；
B.闭合开关 S，副线圈阻值变小，电流变大，原线圈电流变大，原线圈输入电压变小，电压表示数减小，B
错误；
CD .
断开 S，设电阻
R1
、
R2
中的电流为
I '
，则副线圈的电流为
I2=3I '
，副线圈两端的电压
U=I ' R1
，根
据电流与匝数成反比，得原线圈电流
I1=3
4I '
，根据电压与匝数成正比，知原线圈两端的电压
U1=4U
，
2
电阻
R0
两端的电压
UR0=3
4I ' R0=3
4U
，电源电压
U0=3
4U+4U=19
4U
，所以
U0∶U=19 ∶4
，故 C
正确，D 错误；
故选 C．
3.[来源:2021 年江苏省盐城市、南京市高考物理一模试卷]玻尔原子理论认为电子围绕原子核做匀速圆周运
动，电子绕原子核的运动可以等效为环形电流
.
设氢原子处于基态时能量为
E1
，等效的环形电流为
I1;
在第
一激发态时能量为
E2.
等效的环形电流为
I2.
则下列关系式正确的是
A.
E1>E2
ÛÛ
I1>I2
B.
E1>E2
ÛÛ
I1<I2
C.
E1<E2
ÛÛ
I1>I2
D.
E1<E2
ÛÛ
I1<I2
【答案】C
【解析】
根据库仑力提供向心力，结合电流表达式
I=e
T
，即可求解，要知道基态最稳定，能量最低。
【解答】
电子绕原子核做匀速圆周运动，有：
ke2
r1
2=mv1
2
r1
，解得：
T=2π r1
v1
解得：
T=2π
e
√
mr1
3
k
电子绕原子核运动的等效电流为：
I=e
T
解得：
I=e2
2π
√
k
mr1
3
，因
r1<r2
，故
I1>I2;
基态时能量为
E1
一定小于第一激发态时能量为
E2,
故只有 C 正确，
故选 C。
3
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