熱點12恒定電流1.(2023·江蘇省八市聯(lián)合二模)硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像，圖線b是某電阻R的U－I圖像。在同等光照強度下，當(dāng)它們組成閉合回路時，下列說法正確的是()A．電源的輸出功率P＝U2I2B．電池的內(nèi)阻r＝eq\f(U2－U1,I1)C．電池的效率為η＝eq\f(U1,U3)×100%D．硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率Pr＝U2I1－U1I2答案B解析根據(jù)題意，由題圖可知，電源的路端電壓為U1，電流為I1，則輸出功率P＝U1I1，故A錯誤；由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir當(dāng)I＝0時，E＝U由a與縱軸的交點讀出電動勢為E＝U2，根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為U1，則內(nèi)阻r＝eq\f(E－U1,I1)＝eq\f(U2－U1,I1)，故B正確；根據(jù)題意可知，電池的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U1,U2)×100%，故C錯誤。根據(jù)題意可知，內(nèi)阻消耗的功率Pr＝EI－UI＝U2I1－U1I1，故D錯誤。2.(2023·江蘇揚州市期末)合肥工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊成功研制出兼具自修復(fù)性和高導(dǎo)電性的彈性導(dǎo)體，其阻值會隨著機械形變而發(fā)生變化。如圖所示，電壓表和電流表是理想電表，a、b兩點之間連接一彈性導(dǎo)體。在中間懸掛重物后，下列說法不正確的是()A．彈性導(dǎo)體電阻變大B．定值電阻R的功率變小C．電壓表示數(shù)變大D．彈性導(dǎo)體消耗的功率一定變大答案D解析彈性導(dǎo)體受拉力作用，長度變大，截面積減小，則電阻變大，選項A正確；電路電阻變大，則總電流減小，則根據(jù)P＝I2R可知，定值電阻R的功率變小，選項B正確；電路總電流減小，則電源內(nèi)阻和定值電阻R上的電壓減小，則彈性導(dǎo)體的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，選項C正確；將定值電阻R等效為電源的內(nèi)阻，則當(dāng)彈性導(dǎo)體的電阻等于R＋r時，彈性導(dǎo)體消耗的功率最大，因不明確彈性導(dǎo)體的阻值與R＋r的阻值關(guān)系，則當(dāng)彈性導(dǎo)體的阻值變大時，其消耗的功率不一定變大，選項D錯誤。3.(2023·江蘇無錫市期末)如圖所示為某款掃地機器人，其內(nèi)置鋰電池容量為5000mA·h，在一般情況下，充滿一次電可供其正常工作的時間為150min。已知該掃地機器人的額定功率為30W，則下列說法正確的是()A．掃地機器人正常工作時的電流是0.2AB．掃地機器人正常工作時的電壓為15VC．掃地機器人正常工作150min消耗的電能為3.6×105JD．掃地機器人電動機的內(nèi)阻為7.5Ω答案B解析掃地機器人正常工作時的電流是I＝eq\f(5000×10－3×3600,150×60)A＝2A，選項A錯誤；掃地機器人正常工作時的電壓為U＝eq\f(P,I)＝eq\f(30,2)V＝15V，選項B正確；掃地機器人正常工作150min消耗的電能為E＝Pt＝30×150×60J＝2.7×105J，選項C錯誤；由于掃地機器人電動機不是純電阻，其內(nèi)阻r≠eq\f(U,I)＝eq\f(15,2)Ω＝7.5Ω，選項D錯誤。4．(2023·江蘇省模擬)如圖，電路兩端電壓恒為6V，M、N兩個小燈泡的額定電壓均為3V，額定功率PM＝3W，PN＝1W，調(diào)節(jié)可變電阻R，使兩燈皆正常發(fā)光且電路中消耗的總功率最小，應(yīng)該是圖中哪種連接方式()答案C解析按A中所示方式連接電路可知，M、N串聯(lián)，電流相等，兩燈不可能都正常發(fā)光，故A錯誤；由于正常發(fā)光時流過M的電流應(yīng)大于流過N的電流，故D錯誤；按B中所示方式連接電路，正常發(fā)光時，流過M的電流為IM＝eq\f(3,3)A＝1A，流過N的電流為IN＝eq\f(1,3)A，所以總電流為I＝eq\f(4,3)A，電路消耗的功率為P＝6×eq\f(4,3)W＝8W；按C中所示方式連接電路，正常發(fā)光時，流過M的電流為IM＝eq\f(3,3)A＝1A，電路消耗的功率為P＝6×1W＝6W；綜上所述，C電路消耗功率最小。5．電容器是一種重要的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛。使用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電過程。電路中的電流傳感器(相當(dāng)于電流表)與計算機相連，可以顯示電路中電流隨時間的變化。圖甲中直流電源電動勢E＝8V，實驗前電容器不帶電。先使S與“1”端相連給電容器充電，充電結(jié)束后，使S與“2”端相連，直至放電完畢。計算機記錄的電流隨時間變化的i－t曲線如圖乙所示，下列說法正確的是()A．i－t圖像陰影表示電容器的能量B．陰影部分的面積S1和S2肯定不相等C．阻值R1大于R2D．計算機測得S1＝1203mA·s，則該電容器的電容約為0.15F答案D解析根據(jù)q＝it可知i－t圖像與對應(yīng)時間軸所圍成的面積表示的物理意義是電容器所帶電荷量，故A錯誤；S1表示電容器充電后所帶電荷量，S2表示電容器放電的電荷量，所以S1＝S2，故B錯誤；由題圖乙可知電容器充電瞬間電流比電容器放電瞬間電流大，且電容器充電瞬間電源電壓和放電瞬間電容器兩端電壓相等，則有eq\f(U,R1＋R0)>eq\f(U,R2＋R0)，所以R1<R2，故C錯誤；該電容器的電容為C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(S1,E)≈0.15F，故D正確。6.在如圖所示電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器(R2>R1)，閉合開關(guān)S，不同規(guī)格的燈泡L1和L2均正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動變阻器的滑動片P向上移動一定的距離，理想電流表A1、A2、電壓表的示數(shù)均會發(fā)生一定變化，其變化量分別用ΔI1、ΔI2和ΔU表示，則下列分析判斷可能正確的是()A．電壓表V示數(shù)變小，電流表A1示數(shù)變小B．電流表A2示數(shù)不可能變?yōu)榱鉉．燈泡L1、L2變暗D．電源的內(nèi)阻r＝eq\f(ΔU,ΔI1)答案D解析當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時，電阻R2接入電路中的電阻變大，外電路電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，回路中總電流減小，即電流表A1示數(shù)減小，電源內(nèi)電壓減小，所以路端電壓即電壓表示數(shù)U變大，故A錯誤；根據(jù)橋式電路特征，當(dāng)滿足eq\f(R1,R2)＝eq\f(RL1,RL2)時，電路中M、N兩點間的電勢差為零，電流表A2示數(shù)變?yōu)榱?，故B錯誤；由于回路中總電流減小，則R1與L1并聯(lián)部分電壓也減小，R2與L2并聯(lián)部分電壓增大，所以通過燈泡L1的電流變小，通過燈泡L2的電流變大，即燈泡L1變暗，L2變亮，故C錯誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U＝E－I1r，所以r＝eq\f(ΔU,ΔI1)，故D正確。7．(2023·江蘇常州市前黃高級中學(xué)二模)如圖甲所示為一個超聲波加濕器，如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖。已知電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為30Ω，電流表的量程為0～200mA，電壓表的量程為0～9V，濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖像如圖丙所示，其阻值最大為120Ω(圖中未畫出)。則在電路安全工作的前提下，下列說法正確的是()A．濕敏電阻R的電流最小值為80mAB．定值電阻R0的電功率范圍為0.3～1.2WC．電路消耗的總功率最大值為3.6WD．此裝置能監(jiān)測的濕度范圍為30%～80%答案B解析電路允許R的阻值最大時，電路中的電流最小，R兩端的最大電壓為UR＝9V，R0兩端的最小電壓為U0＝U－UR＝12V－9V＝3V，電路中的最小電流為I＝I0＝eq\f(U0,R0)＝eq\f(3,30)A＝0.1A＝90Ω，由題圖丙可知，此裝置可監(jiān)測的最大濕度為RH大＝80%，電路允許的阻值最小時，電路中的電流最大為I′＝200mA＝0.2A，R0兩端的最大電壓為U0′＝I′R0＝0.2×30V＝6V，R0的最大電