【大高考】（五年高考真题）2022届高考物理专题八恒定电流（全国通用）考点一 电路的基本性质和规律1．(2022·浙江理综，14，6分)(难度★★)下列说法正确的是( )A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比C．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比解析 根据公式P＝I2R可知热功率与电流大小平方成正比,A错误；功的公式W＝Flcosα,其中位移l与时间t不一定成正比关系，B错误；由公式Q＝CU可知C正确；弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与弹簧伸长量无关，D错误．答案 C2．(2022·安徽理综，17，6分)(难度★★)一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )A.B.C．ρnevD.解析 欧姆定律I＝，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρ，则金属棒内场强大小为E＝＝＝ρnev，故C正确．答案 C3．(2022·北京理综，19，6分)(难度★★)如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )5\nA．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A解析 当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝，可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06A，所以A、B错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06A，C正确，D错误．答案 C4．(2022·安徽理综，19，6分)(难度★★)用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为( )A.R0B.R0C.R0D.R0解析 当通过电流表的电流为零时，满足＝，得Rx＝R0，故C正确．答案 C5．(2022·浙江理综,17，6分)(难度★★)功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2022年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )A．8×108kW·hB．8×1010kW·h5\nC．8×1011kW·hD．8×1013kW·h解析 用2只各为10W的LED灯代替白炽灯,节省功率2×(60－10)W＝0.1kW，设白炽灯每天点亮5小时，则一天节省0.1kW×5h＝0.5kW·h，一年365天，全国近14亿人口，约4亿个家庭，则这4亿个家庭一年节省4×108×365×0.5kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B选项．答案 B6．(2022·全国卷，17，6分)(难度★★)(多选)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V,云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )A．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J解析 根据题意，由电流定义式可得，闪电电流瞬时值I＝＝1×105A，选项A正确；整个过程平均功率为P＝＝2×1010W～3×1010W,选项B错误；闪电前云地间的电场强度约为E＝＝1×106V/m,选项C正确；整个闪电过程向外释放的能量约为ΔE＝QU＝6×109J，选项D错误．答案 AC考点二 闭合电路欧姆定律1．(2022·江苏单科，4，3分)(难度★★)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )A．RM变大，且R越大，U增大越明显5\nB．RM变大，且R越小，U增大越明显C．RM变小，且R越大，U增大越明显D．RM变小，且R越小，U增大越明显解析 当传感器接触药液时，其阻值发生变化，导致S两端电压U增大，则M两端电压减小，可知RM应变小；R与RM构成并联电路，其并联总电阻为R并＝＝，可知当R越大,RM减小相同值时，R并减小得越多，因此S两端电压增大越明显，选项C正确．答案 C2．(2022·北京理综，17，6分)(难度★★★)如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大解析 由变阻器R0的滑动端向下滑动可知R0连入电路的有效电阻减小,则R总减小,由I＝可知I增大，由U内＝Ir可知U内增大，由E＝U内＋U外可知U外减小，故电压表示数减小．由U1＝IR1可知U1增大，由U外＝U1＋U2可知U2减小，由I2＝可知电流表示数减小，故A正确．答案 A3．(2022·北京理综，24,20分)(难度★★★★)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示．光照前两板都不带电．以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出．假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用．保持光照条件不变．a和b为接线柱．已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm，元电荷为e.5\n(1)求A板和B板之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短；(2)图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r；(3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U.外电阻上消耗的电功率设为P，单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔEk.请推导证明：P＝ΔEk.(注意：解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)解析 (1)光照射A板，A发出的光电子不断地打到B板上，在AB间形成电场,将阻碍光电子向B板运动，当AB之间的电压达到最大值Um时，以最大初动能从A板逸出的光电子刚好不能到达B板，由动能定理eUm＝Ekm①Um＝②将a、b短接时，所有逸出的电子都能到达B板，故短路电流I短＝＝Ne③(2)电源电动势等于断路时的路端电压，所以E＝Um＝④电源内电阻r＝＝⑤(3)电路中的电流I＝＝Ne⑥外电路消耗的功率P＝IU＝UNe⑦单位时间内从A板运动到B板的过程中损失的动能之和为ΔEk，由动能定理ΔEk＝UNe⑧由⑦和⑧得P＝ΔEk⑨答案 (1) Ne (2) (3)见解析5
