2024年高考物理电路与恒定电流模拟真题检测卷
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．（2024高三下·贵阳模拟） 我国的现代特高压技术以其强大的输电能力和高效能源传输，在全球能源领域中占据了越来越重要的地位。A、B两地用1000kV特高压输电。若不改变输送功率，仅换用200kV的高压输电，也不考虑其他因素的影响。则下列描述正确的是（ ）
A．换电压后，输电电流变为原来的5倍
B．换电压后，输电电流变为原来的
C．换电压后，输电线上损耗的电功率变为原来的
D．换电压后，输电线上损耗的电功率变为原来的5倍
2．（2023高三下·达州模拟） 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R。将原线圈接在正弦交流电源两端，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度匀速上升，此时理想电流表A的示数为I。若不计电动机摩擦带来的能量损失，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．电动机的输入功率
B．整个装置的效率
C．原线圈两端电压的有效值
D．原线圈两端电压的有效值
3．（2024高三·成都模拟） 图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点接滑动变阻器，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电路中电流减小 B．两端电压减小
C．整个电路消耗的功率增大 D．电源输出功率一定增大
4．（2024·浙江模拟）无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为，当送电线圈接上图中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是（ ）
A．送电线圈的输入电压为
B．送电线圈的输入功率为
C．受电线圈的输出电压为
D．受电线圈的电流方向每秒改变100次
5．（2024高考·浙江模拟）某电动自行车使用的锂离子电池额定电压为48V，电池总容量为50A h，当电池剩余容量为总容量的时，该车将不能行驶。该电动自行车质量为30kg，质量为50kg的人骑该车在平直路面上行驶时额定车速为18km/h，所受阻力大小为人、车总重的0.15倍。已知1度电为1kW h，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．题中电池容量的单位A h为能量单位
B．从此车不能行驶开始充电至电池充满需要用电4度
C．该人骑此车在平直路面上以额定速度行驶时，此车的额定功率为800W
D．该人骑此车在平直路面上以额定速度行驶，能行驶的最大里程约为60km
6．（2024高考·浙江模拟）如图，理想自耦变压器原线圈的a、b两端接有瞬时值表达式为u＝20sin（50πt）V的交变电压，指示灯L接在变压器的一小段线圈上，调节滑动片P1可以改变副线圈的匝数，调节滑动片P2可以改变负载电阻R2的阻值，则（ ）
A．t＝0.04s时电压表V1的示数为零
B．只向上移动P2，指示灯L将变暗
C．P1、P2均向上移动，电压表V2的示数可能不变
D．P1、P2均向上移动，原线圈输入功率可能不变
7．（2024高三下·西山模拟） 白鹤滩水电站是“西电东送”的国家重大工程。2021年5月白鹤滩水电站入选世界前十二大水电站，2021年6月28日白鹤滩水电站正式投产发电。如图为某水电站远距离输电的原理图，发电厂的输出功率为P，发电厂输出的电压为U。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输送电压为kU，输电线的总电阻为R，在用户端用降压变压器把电压降为U。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流为
B．输电线上损失电压
C．降压变压器的输出功率为
D．降压变压器原、副线圈的匝数比为
8．（2024高三下·湖南一模）我们可以通过简单的实验，半定量地探究电容器两极板间的电势差与其带电量的关系，实验电路如图所示。取一个电容器和数字电压表可看做理想电压表相连，把开关接，用几节干电池串联后给充电，可以看到电压表有示数，说明充电后两极板具有一定的电压。把开关接，使另一个与完全相同的且不带电的电容器与并联，可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后，断开开关，闭合开关。关于该实验以及其后续操作，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合的作用是让电容器完全放电
B．接下来的操作是把开关接，观察电压表的示数
C．电容器的带电量变为原来的一半时，电压表示数也变为原来的一半，说明电容器“储存电荷的本领”也变为了原来的一半
D．若使用磁电式电压表代替数字电压表，当和都断开时，电容器的带电量不会改变，电压表指针将稳定在某一固定值
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2024高考·贵州模拟）如图所示的电路中，电源内阻不计，电表均为理想电表，三个定值电阻阻值均为，滑动变阻器的最大阻值也为，当开关闭合时，电流表、的读数分别记为、，电压表的读数记为，当滑动变阻器的滑片从最左端的点滑到正中间的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．变小 B．变小
C．变大 D．滑动变阻器消耗的功率变大
10．（2024高三下·贵州模拟）如图甲所示，一根足够长的空心铜管竖直放置，将一枚横截面直径略小于铜管内径、质量为的圆柱形强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，强磁铁在铜管内下落的最大速度为，强磁铁与铜管内壁的摩擦和空气阻力可以忽略，重力加速度为g。强磁铁下落过程中，可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，下列说法正确的是（ ）
A．若把空心铜管切开一条竖直狭缝，如图乙所示，还将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁的下落会慢于自由落体运动
B．若把空心铜管切开一条竖直狭缝，如图乙所示，还将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁做自由落体运动
C．图甲中，强磁铁达到最大速度后，铜管的热功率小于
D．如果在图甲中强磁铁的上面粘一个质量为的绝缘橡胶块，则强磁铁下落的最大速度为
11．（2024高三下·张家界） 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：3，a、b端接入电压有效值恒定的正弦交流电，原线圈接入阻值为恒定不变的灯泡L，副线圈接入可变电阻R、理想电压表V，则下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈中的电流比为3：1
B．ab端电压与可变电阻两端电压比为1：3
C．若可变电阻接入电路的阻值变大，电压表V示数变大
D．当可变电阻接入电路的阻值为时，可变电阻消耗的功率最大
12．（2024高三下·云南模拟） 如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A．通过电流表的电流方向每秒变化100次
B．电压表的示数为14.1V
C．电动机线圈的电阻为6.25Ω
D．电动机的效率为62.5％
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．（2024高三下·云南模拟） 某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆弧AB是电阻率为ρ、横截面积为S且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在O点，半径为r；ON为可绕O旋转的金属指针，N端可在圆弧AB上滑动且接触良好，为电阻箱，为滑动变阻器，V1、V2为理想电压表，指针ON及导线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下：
（1）按照电路图连接电路，取图中ON与OA的夹角为θ（θ用角度制表示），在使用时要让电压表V2的示数随θ的增大而增大，电压表V2另一端应与电阻丝的 端相连（填“A”或“B”）；
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（填“a”或“b”）；
（3）闭合开关S，旋转ON使其到达圆弧AB的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表V1、V2有适当的示数，读出此时电压表V1、V2的示数、及电阻箱的阻值，此时θ与的关系式为θ= （用题中相关物理量的字母表示）；
（4）将ON调至，并保持不变，调节，使电压表V1的示数仍为，此时电压表V2的指针位于2.0V刻度线处，则电压表0.8V刻度线对应的角度为 度；
（5）若电压表V2量程为3V，用上述的操作方法且同样保持不变，要使时电压表V2刚好满偏，则可能实现的操作是： （填“增大”或“减小”）的阻值，同时 （填“增大”或“减小”）的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘上。
14．（2023高三下·汉寿模拟）如图所示，有两根光滑平行导轨，左侧为位于竖直平面的金属圆弧，右侧为水平直导轨，圆弧底部和直导轨相切，两条导轨水平部分在同一水平面内，其中DC、NP段用绝缘材料制成，其余部分为金属。两导轨的间距为d=0.5m，导轨的左侧接着一个阻值为R=2Ω的定值电阻。水平导轨的ACPM区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T，虚线AM垂直于导轨，AD和MN的长度均为x=0.4m，两根金属棒a、b垂直放置在导轨上，质量均为m=0.2kg，金属棒ra=2Ω，rb的电阻不计。金属棒a从圆弧轨道距水平轨道高h=0.8m处由静止滑下，与静止在圆弧底部的金属棒b发生弹性碰撞，碰撞后金属棒b进入磁场区域。（轨道电阻不计）求：
（1）金属棒b刚进入磁场区域时的速度大小；
（2）整个运动过程中金属杆a上产生的焦耳热。
15．（2023·广州模拟）为了模拟竹蜻蜓玩具闪闪发光的效果，某同学设计了如图甲所示的电路。半径为a的导电圆环内等分为四个直角扇形区域，Ⅰ、Ⅱ区域内存在垂直环面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。长度为a、电阻为r的导体棒OP以角速度绕O点逆时针匀速转动，t=0时OP 经过图示位置。OP通过圆环和导线与导通电阻为R的发光二极管（LED）相连。忽略其它电阻。
（1）求OP切割磁感线过程中，通过二极管的电流大小和方向；
（2）在图乙中作出时间内通过二极管的电流随时间变化的图像（规定从M到N 为正方向，不用写分析和计算过程）。
16．（2023·江苏模拟）将一根绝缘硬质细金属丝顺次绕成如图所示的“8”字形线圈，两个圆形线圈半径分别为2r和r，匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律为B=B0+kt，已知线圈总电阻为R。
（1）仅将大圆线圈置于磁场中，求线圈中的电流I；
（2）将该线圈全部置于磁场中，求在时间t内通过线圈横截面的电荷量q。
17．（2023·淮安模拟）某同学设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有量程为0~Um的电压表（内阻很大）和阻值为R的电阻，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，求：
（1）此跑步机可测量的橡胶带运动速率的最大值vm
（2）电压表的示数恒为时，一根金属条经过磁场区域克服安培力做的功W。
答案解析部分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．A
2．D
3．C
4．D
5．D
6．D
7．D
8．A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．B,C
10．A,D
11．A,C
12．A,D
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．（1）A
（2）a
（3）
（4）72
（5）减小；减小
14．（1）解：金属棒a由高h处从静止沿轨道滑下，得
解得
此后a与b产生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律可知
解得，
所以金属棒b刚入磁场区域的速度大小是4m/s。
（2）解：金属棒b在从A到D做减速运动，由动量定理得
又有
根据等效电路可知定值电阻R与金属棒a并联在外电路，金属棒b产生电动势，相当于电源，有
联立解得
由能量守恒定律得
解得
可得
15．（1）解：OP切割磁感线过程产生的感应电动势
通过二极管的电流大小
根据右手定则可知通过二极管的电流的方向由M到N 。
（2）解：电流图像如图所示
16．（1）仅将大圆线圈置于磁场中，感应电动势为
故线圈中的电流为
（2）将该线圈全部置于磁场中，由于小圆形线圈中的磁通量方向与大圆形线圈中的磁通量方向相反，因此整个线圈的磁通量为
感应电动势为
线圈中的电流为
时间t内通过线圈横截面的电荷量为
17．（1）橡胶带达到最大速度时匀速，切割磁感线产生的电动势为
由闭合电路的欧姆定律有
解
（2）金属条所受的安培力为
克服安培力做的功为
解得
