2020年高考物理一轮复习第十单元恒定电流单元检测(含解析)新人教版
- 格式:docx
- 大小:292.51 KB
- 文档页数:7
专题十恒定电流挖命题【考情探究】的综合问题分析解读近几年对本专题的能力考查主要集中在实验探究能力和推理论证能力上;对知识内容的考查主要集中在对电动势、电流等概念的理解和运用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律对电路问题的分析上;从题型上看2014年之前主要在第21题考查电路实验大题,2015年以来本专题内容换以实验选择题和论证大题的形式出现,并常与电磁感应、电场、磁场的知识综合,今后本专题在高考中以实验题、推理论证题与电磁感应综合的考查形式和方向还会继续。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一部分电路的基本概念和规律1.如图所示,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。
已知该表头的内阻R g=500 Ω,满偏电流I g=1 mA。
下列说法正确的是()A.表头G的满偏电压为500 VB.使用a、b两个端点时,其量程比使用a、c两个端点时大C.使用a、b两个端点时,若量程为0~10 V,则R1为9.5 kΩD.使用a、c两个端点时,若量程为0~100 V,则R1+R2为95 kΩ答案C2.某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表,该电表有1、2两个量程。
关于该电表,下列说法中正确的是()A.测电压时,量程1一定小于量程2,与R1、R2和R3的阻值无关B.测电流时,量程1一定大于量程2,与R1、R2和R3的阻值无关C.测电压时,量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关D.测电流时,量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关答案B3.两个电压表V1和V2是由完全相同的两个电流表改装而成的,V1量程是5 V,V2量程是15 V。
现把V1和V2串联起来测量15~20 V 电压。
下列说法中正确的是()A.V1和V2的示数相同B.V1和V2指针偏转的角度相同C.V1和V2示数不同,指针偏转的角度也不同D.V1和V2的示数与V1和V2的内阻成反比答案B4.如图所示,是一个多量程多用电表的简化电路图。
第十章 恒定电流10—1 电阻定律半导体及应用、超导体及其应用 电功 电功率一.不定项选择题 1.关于通过一个电阻R 的电流强度I ,下列说法正确的是 ( ) A .I 与通过R 的电量成正比 B .I 与R 的通电时间成反比C .I 的方向就是正电荷定向移动的方向D .在国际单位制中,I 是一个基本物理量,其单位安培是基本单位 2.某一电解池。
如果在1s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某一横截面,则通过这个截面的电流强度是 ( ) A .零 B .0.8A C. 1.6A D .3.2A3.下列叙述正确的是 ( ) A .超导体对电流的阻碍作用为零B .超导体环中一旦有了电流,即使撤去电压,电流仍能继续维持C .绝缘体的电阻率为零D .各种材料的电阻率都随温度而变化4.将一根粗细均匀的电阻丝均匀拉长到原长的n 倍后,再加一同样的电压,则电阻丝每分钟产生的热量为原来的 ( )A .n 2倍B . 倍C .n 倍D . 倍5.一根电阻丝,通过2C 电量所消耗的电能是8J .若在相同时间内通过4C 的电量,电阻丝两端所加的电压和消耗的电能分别是 ( ) A .4V ,16J B .8V ,16J C .8V ,32J D .4V ,32J 6.如图10—1—1所示是电阻R l 和R 2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为了I 、Ⅱ、Ⅲ三个区域.现把R 1和R 2并联在电路中,消耗的电功率分别用P 1和P 2表示;并联的总电阻设为R.下列关于P 1与P 2的大小关系及R 的伏安特性曲线应该在的区域正确的是 ( ) A .特性曲线在Ⅰ区,P l <P 2 B .特性曲线在Ⅲ区,P l >P 2 C .特性曲线在I 区,P 1>P 2 D .特性曲线在Ⅲ区,P l <P 27.一个标有“220V ,60w”的白炽灯泡,加上的电压由零逐渐增大到220V .在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示,如图10—1—2中所示的图线肯定不符合实际的是 ( )8.如图10—1—3所示,三个电阻R l 、R 2、R 3的阻值相同,允许消 耗的最大功率分别为10W 、10W 、4W ,此电路中允许消耗的最大 功率为 ( )21nn1A.24W B.16WC.12W D.15W二、论述计算题9.如图10—1—4所示,变阻器的总电阻是10Ω,连线电阻不计,则当它的滑动片向右移动时,在A、B间能获得的最小电阻值为多少?最大电阻为多少?10.在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在2×104V的高压下被加速,形成lmA的平均电流.求:(1)每秒钟轰击荧光屏的电子数目;(2)电子轰击荧光屏所消耗的功率是多少?(3)lh显像管耗电多少度?11.有三盏电灯L l、L2、L3,规格分别是“110V,100W”、“110V,40W”、“110V,25W”,要求接到电压是220V的电源上,使每盏灯都能正常发光,可以使用一只适当规格的电阻,应如何连接电路?12.如图10—1—5(甲)所示,一网络式电路,每个电阻均为R=100Ω,问C、D间应联人多大电阻才能使A、B间的总电阻与“格子”数目无关?若该电路接上380V恒定电源,则电源输出功率为多少?10一2闭合电路欧姆定律及其应用一、不定项选择题1.将四个电动势均为1.5V 、内阻均为0.25Ω的电池串联起来对外供电,要使此电池组输出功率为8W ,则输出电流可以为 ( ) A .2A B .1.5A C .4A D .2.5A2.如图10—2—1所示,电源电动势为E ,内阻为r ,合上开关S 后各电灯恰能正常发光.如果某一时刻电灯L 1的灯丝烧断,则 ( ) A. L 3变亮,L 2、L 4变暗 B .L 2、L 3变亮,L 4变暗 C .L 4变亮,L 2、L 3变暗 D .L 3、L 4变亮,L 2变暗 3.如图10—2—2所示,电源电动势为E ,内阻不计,其中R 1=R ,R 2=R 3=2R ,R 4=6R ,则电势 ( )4,3.43,32.43,32.4,3.E U E UD E U EUC EU E U B E U E U A BABAB A B A -=-=-=-=====4.如图10—2—3所示,直线A和B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图象,设两个电源的内阻分别为r a和r b.若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为,I a和I b则( ) A.r a=r b,I a=I b B.r a>r b,I a>I b C.r a>r b,I a=I b D.r a>r b,I a<I b5.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为( ) A.1Ω B.2Ω C.4Ω D.8Ω6.如图10—2—4所示,当闭合电键后,发现两只小灯泡(均为“3V、1W”)都不亮,用电压表测得U ac =U bd =6V,如果各段导线及接线均无问题,下面错误..的判断是( )A.L1灯丝断了B.L2灯丝断了C.可变电阻器R的电阻丝断了D.电键K接触不良7.电动势为E、内阻为r的电池与固定电阻R0可变电阻R串联,如图10—2—5所示,设R0=r,R ab =2r.当变阻器的滑动片自a端向b端滑动时,下列各物理量中随之减小的是A.电池的输出功率B.变阻器消耗的功率C.固定电阻R0上消耗的功率D.电池内电阻上消耗的功率8.把“220V、100W”的A灯与“220V、200W”的B灯串联后接入220V的电路中,则( ) A.两灯电阻之比为R A:R B=2:1 B.两灯所分电压之比为U A : U B=1:2C.两灯消耗的实际功率之比为P A : P B=2:1 D.串联后允许接入的最大电压为330V二、论述计算题=1.5Ω,9.如图10—2—6的电路中,电源电动势是6V,内电阻是0.5Ω,RR2=2Ω,可变电阻器R的最大阻值为2Ω,在滑片P从R的最上端滑到最下端的过程中,电路中通过R1的电流最大值是多少?M、N两点间的电压最大值是多少伏?10.一块均匀的半圆薄电阻合金片P,先将它按图10—2—7(a)的方式接在金属板A、B之间。
章末检测(七)(时间:60分钟,分值:100分)一、单项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示的电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A.则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7 VC.电动机产生的热功率为4 WD.电源输出的电功率为24 W2.如图为多用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻r g=100 Ω,调零电阻最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻R x,能准确测量的阻值范围是()A.30 kΩ~80 kΩB.3 kΩ~8 kΩC.300 kΩ~800 kΩD.3 000 kΩ~8 000 kΩ3.如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()A.V的读数变大,A的读数变小B.V的读数变大,A的读数变大C.V的读数变小,A的读数变小D.V的读数变小,A的读数变大4.如图所示电路中,电源E 的电动势为3.2 V ,电阻R 的阻值为30 Ω,小灯泡L 的额定电压为3 V ,额定功率为4.5 W .当开关S 接位置1时,电压表的读数为3 V ,那么当开关S 接到位置2时,小灯泡L 的发光情况是( )A .正常发光B .有可能被烧坏C .比正常发光略亮D .很暗,甚至不亮 5.用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值电阻,G 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G 的电流为零时,测得MP =l 1,PN =l 2,则R x 的阻值为( )A.l 1l 2R 0B.l 1l 1+l 2R 0C.l 2l 1R 0D.l 2l 1+l 2R 0二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多个选项符合题意) 6.截面积为S 的导线中通有电流I .已知导线每单位体积中有n 个自由电子,每个自由电子的电荷量是e ,自由电子定向移动的速率是v ,则在时间Δt 内通过导线截面的自由电子数是( )A .nS v ΔtB .n v Δt C.I Δt e D.I Δt Se 7.如图电路中,电源电动势为E 、内阻为r ,R 0为定值电阻,电容器的电容为C .闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值,电压表示数的变化量为ΔU ,电流表示数的变化量为ΔI ,则( )A .变化过程中ΔU 和ΔI 的比值保持不变B .电压表示数U 和电流表示数I 的比值不变C .电阻R 0两端电压减小,减小量为ΔUD .电容器的带电量增大,增加量为C ΔU 8.某同学用如图所示电路测量一电阻丝的电阻R x .他先闭合S 1、断开S 2,调节R 1和R 2,使电流表和电压表的读数合理,记下两电表的示数I 1和U 1;再保持R 2不变,闭合S 2,记下两电表的示数I 2和U 2,则( )A .R x =U 1-U 2I 2-I 1B .R x =U 1U 2I 2U 1-I 1U 2C .被测电阻值大于真实值D .被测电阻值等于真实值9.某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极板间电压关系的实验,实验电路如图甲所示,其中P 为电流传感器,V 为理想电压表.实验时,先将开关S 1闭合,单刀双掷开关S 2掷向a ,调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C 充电,当电路稳定后记录理想电压表的示数.再迅速将开关S 2掷向b ,使电容器放电.电流传感器P 将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机,在计算机上可显示出电流i 随时间t 变化的图象如图乙所示.然后改变滑动变阻器滑动头的位置,重复上述步骤,记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数.对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果,下列说法中正确的是( )A .流过电流传感器P 的充电电流和放电电流方向相同B .图乙中的第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量C .电容器所带电荷量与电容器两极板间电压的关系图象应为一条过原点的倾斜直线D .电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关三、非选择题(本大题共3小题,共46分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)10.(14分)(1)①在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲所示,校零时的读数为________mm ,合金丝的直径为________mm.②为了精确测量合金丝的电阻R x ,设计出如图乙所示的实验电路图,按照该电路图完成图丙中的实物电路连接.(2)为了测量某电池的电动势E (约3 V)和内阻r (约5 Ω),可供选择的器材如下: A .电流表G 1(2 mA 100 Ω) B .电流表G 2(1 mA 内阻未知) C .电阻箱R 1(0~999.9 Ω) D .电阻箱R 2(0~9 999 Ω)E .滑动变阻器R 3(0~10 Ω 1 A)F.滑动变阻器R4(0~1 000 Ω10 mA)G.定值电阻R0(800 Ω0.1 A)H.待测电池I.导线、电键若干①采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:I1(mA)0.400.81 1.20 1.59 2.00I2(mA)0.200.400.600.80 1.0012由图得到电流表G2的内阻等于________Ω.丙②在现有器材的条件下,测量该电池的电动势和内阻,采用如图丙所示的电路,图中滑动变阻器①应该选________,电阻箱②选________(均填写器材代号).11.(15分)如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表.当电阻箱读数R1=2 Ω时,电压表读数U1=4 V;当电阻箱读数R2=5 Ω时,电压表读数U2=5 V.求:(1)电源的电动势E和内阻r;(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m为多少?12.(17分)下表为一辆电动自行车的部分技术指标.其中额定车速是指自行车在满载的额定车速18 km/h电动机额定输出功率180 W整车质量40 kg载重上限160 kg电源输 出电压 36 V 电动机额定工作电压、电流 36 V/6 A若已知在行驶的过程中车受到的阻力与车重(包括载重)成正比,g 取10 m/s 2.请根据表中数据,求一个体重为60 kg 的人骑此电动自行车以额定功率行驶,当速度为3 m/s 时的加速度是多少?章末检测(七)1.[解析]选B.根据题意,由电路图可知:电动机与定值电阻R 0流过的电流相等,大小等于电流表示数2.0 A .由闭合电路欧姆定律可得电动机两端电压的大小为U M =E -I (r +R 0)=7 V ,所以电动机的输出功率为P =U M I -I 2R M =12 W ,则A 错误、B 正确;电动机的热功率为P M =I 2R M =2 W ,选项C 错误;电源的输出功率为P 出=EI -I 2r =20 W ,选项D 错误.2.[解析]选B.当红、黑表笔短接调零时I g =ER +r g +R 0R +r g +R 0=E I g = 1.5300×10-6Ω=5 000 Ω.当指针指中间(中值电阻)时,设被测电阻阻值为R x ,则 I g 2=E R +r g +R 0+R x,R x =5 000 Ω. 使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为准确,所以能准确测量的阻值范围是3 kΩ~8 kΩ,故B 项正确.3.[解析]选B.故B 正确.4.[解析]选D.电压表和电阻R 并联后分压3 V ,而灯泡正常工作时的电阻为R ′=U 2P=2 Ω,该电阻远小于电压表和电阻R 并联后的电阻,因而分得的电压要比灯泡的额定电压低,因而灯泡发光很暗,甚至不发光,选项D 正确.5.[解析]选C.当灵敏电流表的电流为零时,有R 0l 1=R x l 2,可得R x =l 2l 1R 0.6.[解析]选AC.因为I =q Δt ,所以q =I ·Δt ,自由电子数为:N =q e =IΔte,则选项C 正确.又因为电流的微观表达式为I =ne v S ,所以自由电子数为N =q e =IΔt e =nevSΔte=n v SΔt ,选项A 正确.7.[解析]选AD.闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值,电流表示数减小,电压表示数增大,变化过程中ΔU 和ΔI 的比值等于定值电阻R 0与电源内阻r 之和,保持不变;电压表示数U 和电流表示数I 的比值等于可变电阻R 的阻值,逐渐增大,选项A 正确、B 错误;电阻R 0两端电压减小,减小量小于ΔU ,选项C 错误;电容器的带电量增大,增加量为C ΔU ,选项D 正确.8.[解析]选BD.先闭合S 1、断开S 2,应用欧姆定律可知此时电阻R 2与电压表内阻R V 并联总电阻为R 0=U 1I 1.保持R 2不变,闭合S 2,R 2、电压表内阻R V 和R x 并联总电阻为R =U 2I 2,根据并联电路特点有1R =1R 0+1R x ,解得R x =U 1U 2I 2U 1-I 1U 2,A 错,B 对;由实验原理可知被测电阻值等于真实值,C 错,D 对.9.[解析]选BC.由题图乙可知流过电流传感器P 的充电电流和放电电流方向相反,A 错误;第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量Q ,B 正确;因Q =C U ,Q 与U 成正比,故Q -U 图象是一条过原点的倾斜直线,斜率表示电容器的电容,C 正确;电容器两端的电压等于与其并联部分的滑动变阻器两端的电压,而Q =C U ,所以电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置有关,D 错误.10.[解析](1)①由于螺旋测微器校零有误差,估读为0.005 mm ,测量后要去掉校零时的误差.②将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入,滑动变阻器采用分压式接法.(2)①根据数据在题图乙中描点连线,如答案图所示,由并联电路的特点可得,I 1r 1=I 2r 2,I 1=r 2r 1I 2,则图线斜率k =r 2r 1=2,r 2=200 Ω.②如题图丙所示,滑动变阻器在电路中起限流作用,其阻值跟电路中电源内阻相当,测量数据较准确,故滑动变阻器选用R 3;电阻箱②是用来将G 2改造成电压表的,故选用电阻值较大的R 2.[答案](1)①0.005 0.640 ②如图所示(2)①如图 200 ②R 3 R 211.[解析](1)由闭合电路欧姆定律得:E =U 1+U 1R 1r ,E =U 2+U 2R 2r (4分)联立上述方程,代入数据解得 E =6 V ,r =1 Ω.(2分)(2)由电源的输出电功率表达式P =E 2(R +r )2R 变形为P =E 2(R -r )2R+4r (5分)由上式可知当R =r =1 Ω时,P 有最大值(2分)P m =E 24r=9 W .(2分)[答案](1)6 V 1 Ω (2)1 Ω 9 W12.[解析]电动自行车满载匀速行驶时,有P 额=F 1v m (2分) F 1-f 1=0(2分)f 1=k (M +m 1)g (2分)由题图表可知P 额=180 W ,v m =18 km /h =5 m /s ,M =40 kg ,m 1=160 kg 解得:k =0.018 (2分)当m 2=60 kg 的人骑车行驶时有f2=k(M+m2)g,得f2=18 N(3分)P额=F2v2,得F2=60 N(3分)F2-f2=(M+m2)a,得a=0.42 m/s2.(3分) [答案]0.42 m/s2。
2020届一轮复习人教版稳恒电流课时作业1.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,甲电阻丝长l,直径为d,乙电阻丝长为2l,直径为2d,要使它们消耗的电功率相等,加在电阻丝上的电压U甲:U乙应是( )A.:1 B.:1C.: 2 D.2:1解析:根据电阻定律R=ρlS,R甲:R乙=:1.且U2甲R甲=U2乙R乙,故U甲:U乙=R甲:R乙=2:1选项D正确.答案:D2.如图是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片.下列说法中正确的有( )A.P在b点,灯最亮B.P在c点,灯最亮C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减小解析:台灯的灯率P=I2R,式中R为台灯的电阻,在电源电压不变时,电路中的电流随接入电路中的电阻的长度而改变,当P滑到c点时电阻丝接入电路的电阻最大,电流最小,台灯最暗,故只有选项D正确.答案:D3.电阻R1和R2分别标有“2 Ω,1.0 A”和“4 Ω,0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( )A.1.5 W B.3.0 WC.5.0 W D.6.0 W解析:两电阻的额定电流不同,R2允许通过的最大电流为0.5 A,为保证电路安全,当两电阻串联时,允许通过的最大电流为0.5 A,此电路允许消耗的最大功率P=I2(R1+R2)=1.5 W,故选项A正确.答案:A4.如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容.根据表中的信息,可计算出在额定电压下通过电热水壶的电流约为( )型号 SP -988 额定功率 1 500 W 额定电压220 V额定容量1.6 LA.4.4 A B .6.8 A C .0.15 A D .0.23 A解析:在额定电压下电热水壶的功率为额定功率,而电热水壶的额定电压为220 V ,额定功率为1 500 W ,由公式P =IU 得I =P U =1 500220 A≈6.8 A.选项B 正确.答案:B5.[2019·天津红桥区模拟](多选)某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后二者电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,M 为两元件的伏安特性曲线的交点.则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是( )A .图中图线a 是小灯泡的伏安特性曲线,图线b 是热敏电阻的伏安特性曲线B .图中图线b 是小灯泡的伏安特性曲线,图线a 是热敏电阻的伏安特性曲线C .图线中的M 点,表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值D .图线中M 点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等解析:小灯泡的灯丝是一个纯电阻,其灯丝温度会随着通电电流的增大而增大,阻值也随着增大,所以题图中图线b 是小灯泡的伏安特性曲线;同理可知,热敏电阻的温度随着通电电流的增大而增大,其阻值会逐渐减小,所以题图中图线a 是热敏电阻的伏安特性曲线,故A 错误、B 正确;两图线的交点M ,表示此状态两元件的电压和电流相同,由欧姆定律可知,此时两者的阻值相等,功率也相等,故C 错误、D 正确. 答案:BD6.如图所示,平行金属板中带电质点P 处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,则( )A. 质点P 将向上运动B. 电压表读数减小C. 电流表读数减小D. R3上消耗的功率逐渐增大【来源】四川省成都龙泉第二中学2018届高考模拟考试理科综合物理试题【答案】 B【解析】由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后,再由R1串连接在电源两端;电容器与R3并联;当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时R1两端的电压也增大;故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过R3的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大;因并联部分电压减小,而R2中电压增大,故电压表示数减小;因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,因R3两端的电压减小,由公式可知,R3上消耗的功率减小。
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5小题为单选,6~8小题为多选)1.电动公交车主要是指纯电动公交车,全部使用电能行驶,该类产品噪音小,行驶稳定性高,并且实现零排放。
假设某电动公交车的质量(含乘客)m =15 t ,电动公交车电能转化为机械能的效率为75 %,当它以速度20 m/s 在平直公路上匀速行驶时,一次充满电可持续行驶100 km 。
假定电动公交车受到的平均阻力为车重的0.02倍,则( )A .该车匀速行驶时发动机输出功率约3×104 WB .该车从几乎没电到充满电需充电约3×108 JC .按电价0.72元/度来计算,从几乎没电到充满电需电费约80元D .若该车充电的功率为60 kW ,从几乎没电到充满电需时间约5 000 s【解析】选C 。
P =f·v =0.02×15×104×20 W =6×104 W ,选项A 错误;E =6×104×100×10320 ×43 J =4×108 J ,选项B 错误;4×108 J 3.6×106 J/度=4 00036 度,若0.72元/度,则为80元,选项C 正确;E =P′t ,t =E P′ =4×10860×103s ≈6 667 s ,选项D 错误。
2. (2021·日照模拟)如图所示,卫星在太空中可以利用太阳能电池板供电。
若一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40mA,将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10 V B.0.20 VC.0.30 V D.0.40 V【解析】选D。
电源没有接入外电路时,路端电压值等于电源电动势,所以电动势E=800 mV。
由闭合电路欧姆定律得,短路电流I短=E r,所以电源内阻r=EI短=800×10-340×10-3Ω=20 Ω。
专题十恒定电流【5年高考】考点一电路的基本概念和规律1.(2020北京,12,3分)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.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系B.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系C.t B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系D.t B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B2.(2016课标Ⅱ,17,6分)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为()A.25B.12C.35D.23答案C考点二闭合电路欧姆定律1.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2Ω。
断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为()答案A2.(2019浙江4月选考,8,3分)电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。
则()A.I1<I2B.U1U2>U1 U2C.U1U2=U1U2D.U1U2<U1U2答案D3.(2020浙江1月选考,6,3分)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B4.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。
一、选择题1.(2018江苏南通11月联考)2018年6月5日,中国“风云二号H星”发射升空,它是一颗静止轨道气象卫星(同步卫星)。
则该卫星()。
A.通过地球南北极的上空B.离地面的高度可以是任意值C.运行速度大于7.9 km/sD.发射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/s【解析】“风云二号H星”为地球的同步卫星,因为周期等于地球自转的周期,所以必须定点在赤道的上空,且离地面的高度是固定的,运行速度小于第一宇宙速度,发射速度大于7.9 km/s 且小于11.2 km/s,A、B、C三项错误,D项正确。
【答案】D2.(2018福建宁德期末)地面上的物体以一定的初速度做竖直上抛运动,经过时间t0落回地面。
此过程物体的位移s、速度v、加速度a和动能E k随时间变化的图象如图所示,其中正确的是()。
gt2,物体向上运动的过程中位移曲线为抛物线,同理物体向下运动的位移曲线也是【解析】根据位移时间公式可知x=v0t-12抛物线,A项错误;小球的加速度不变,所以v-t图象的斜率不变,小球先向上做匀减速直线运动,后向下做匀加速直线运动,其v-t图mv2,由于速度v随时间的变化为直线,所以动能随时间的变化图象应为曲线为一条斜线,B项正确,C项错误;根据动能公式E k=12线,D项错误。
【答案】B3.(2018吉林长春四校联考)将一抛球入框游戏简化如下:在地面上竖直固定一矩形框架,框架高1 m、长3 m,抛球点位于框架底边中点正前方2 m处,离地高度为1.8 m,如图所示,假定球被水平抛出,方向可在水平面内调节,不计空气阻力,g=10 m/s2,忽略框架的粗细,可将球视为质点,球要在落地前进入框内,则球被抛出的速度大小可能为()。
A.3 m/sB.9 m/sC.6 m/sD.7 m/s【解析】无论向哪个方向水平抛球,球都做平抛运动。
当速度v 最小时,球打在框架底边的中间位置,则有h 2=12g t 12,x=v 1t 1,解得v 1≈3.33 m/s 。
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题:在每一小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
1.如下列图,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=B cos θ·S,末态Φ2=-B cos θ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos 30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置:在人的腰部固定一块永久磁铁,N 极向外;在手臂上固定一个金属线圈,线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时,固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内,两次扫过别在腰部的磁铁,从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A.该装置违反物理规律,不可能实现B.此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C.在手摆动的过程中,电容器极板的电性不变D.在手摆动的过程中,手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D.在手摆动的过程中,线圈交替的进入或者离开磁场,使穿过线圈的磁通量发生变化,因而会产生感应电流,从而实现储能,该装置符合法拉第电磁感应定律,可能实现,选项A错误;此装置不会影响人走路的速度,选项B错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( B )A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里[解析] 解法一:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以线圈所受安培力的合力方向向右,B正确。
专题十恒定电流一、单项选择题(共5小题,15分)1.如图所示,R1、R2、R3为三个阻值相同的电阻,平行板电容器的电容为C,电源的电动势为E,内阻不计.开始时,开关S断开,电容器所带电荷量为Q1.现将开关S闭合,稳定后电容器所带电荷量为Q2,则Q1Q2的值为()A.32B.34C.23D.432.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后()A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍1的电阻为7.5 Ω1消耗的电功率为0.75 W2消耗的电功率为0.375 W3.如图所示为多用电表欧姆挡的原理图,表头内阻为R g,调零电阻为R0,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法错误的是()A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的B.接表内电池负极的应是红表笔C.欧姆挡对应的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D.调零后刻度盘的中央刻度值是r+R g+R04.如图所示,电源电动势为E,内阻为r.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向下滑动,理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,示数变化量的绝对值为ΔI1、ΔI2,则下列说法正确的是()A.电流表A2示数I2减小B.电压表V2示数U2增大U1小于ΔU2D.U2I1和ΔU2ΔI1都变小5.某同学测电阻的实物图如图所示,电压表V、电流表A均为理想电表,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,电源电动势E=3 V,内阻r=1 Ω,定值电阻阻值R1=4 Ω.现将开关闭合,在滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,下列说法正确的是()A.电路中电流逐渐减小B.滑动变阻器消耗的最大功率为0.45 WC.当滑动变阻器接入电路的有效电阻为1 Ω时,R1消耗的功率最大D.当滑动变阻器接入电路的有效电阻为0时,电源的效率最大二、非选择题(共7小题,60分)6.[新情境,8分]充电宝是给及时充电的一种重要工具.可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源.一同学想测量某充电宝在充满电后的电动势(约5 V)和内阻,实验室还提供了如下器材:A.量程是3 A,内阻约为0.2 Ω的电流表;B.量程是6 V,内阻约为6 kΩ的电压表;C.量程是15 V,内阻约为30 kΩ的电压表;D.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;E.阻值为0~10 Ω,额定电流为3 A的滑动变阻器;F.阻值为2.5 Ω的定值电阻;G.阻值为20 Ω的定值电阻;H.开关S一个,导线若干.(1)实验中滑动变阻器应选用.(选填相应器材前的字母)(2)根据所给器材,该同学设计了如图甲所示的电路,其中R0应选择(选填相应器材前的字母),它在电路中的作用是.(3)该同学记录的8组数据如表中所示,请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的UI图线.由图线可知该充电宝的电动势E=V,内阻r=Ω.(保留到小数点后2位)次数12345678电流I/A0.170.310.660.931.181.371.631.89电压U/V5.055.035.004.974.944.924.894.867.[2020福建五校第二次联考,8分]某物理兴趣小组欲用图示电路将电流表改装成欧姆表,使欧姆表的中央刻度为15,倍率为“×1”.实验室提供的器材有:A.一节1.5 V干电池E(内阻不计);B.电流表(量程0~100 mA,内阻为2.5 Ω);C.电流表(量程0~0.6 A,内阻为0.2 Ω);D.滑动变阻器R1(0~30 Ω);E.滑动变阻器R2(0~3 kΩ);F.一对表笔及导线若干.(1)图中a为(填“红”或“黑”)表笔.(2)电流表应选用(填“B”或“C”),滑动变阻器应选用(填“D”或“E”).(3)在正确选用器材的情况下,正确连接好实验电路,并正确操作,若电流表满偏电流为I g,则电阻I g处应标上“”(填写具体数值).刻度盘上原148.[2020河北唐山高三摸底,8分]为了测量长为1.0 m的均匀材料制成的金属圆柱的电阻率,实验室能够提供的实验器材有:电源E(电动势为12 V,内阻约为10 Ω);螺旋测微器和多用电表;电压表V(量程为0~15 V,内阻约为5 kΩ);电流表mA(量程为0~50 mA,内阻约为100 Ω);滑动变阻器R(阻值为0~20 Ω);待测金属圆柱体;开关及导线若干.图甲图乙(1)用螺旋测微器测量圆柱直径,其示数如图甲所示,则该圆柱直径的测量值d=mm.(2)用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗测圆柱体的电阻值时,表盘上指针如图乙所示,则圆柱体的电阻约为Ω.(3)为了获得多组数据,尽量精确测量其电阻值,请在实物图中完成实验电路.图丙图丁(4)电路正确连接后,滑片置于最(填“左”或“右”)端,闭合开关,通过调节滑片位置,得到如表中所示的多组U、I数据,请在图丁的坐标纸中作出UI关系图线.U/V2.03.04.05.06.07.0I/mA10.916.421.927.332.838.3(5)由图丁可得电阻值为Ω,由以上数据可得待测材料的电阻率.(结果保留3位有效数字)9.[8分]发光二极管(LED)是由镓(Ga)、砷(As)与磷(P)等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件,通常用在电路及仪器中作为指示灯,或组成文字或数字显示,其显著的特点就是具有单向导电性.某物理小组欲研究测量发光二极管正向伏安特性,设计了如图甲、乙、丙所示的三种电路,小组最终选择了图丙.操作步骤如下:a.根据电路图丙连接电路;b.闭合开关S1,调节各可变电阻,使得开关S2由断开到闭合时,灵敏电流表G指针无偏转,并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I;c.调节可变电阻,重复步骤b,读出多组不同的U值和I值,记录数据;d.根据数据在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线如图丁所示.图丁根据以上内容,回答下列问题.(1)从设计原理上讲,对于图甲和图乙的误差分析,下列说法正确的是.A.图甲误差的来源在于电流表的分压作用,图乙的误差来源在于电流表的分压作用B.图甲误差的来源在于电流表的分压作用,图乙的误差来源在于电压表的分流作用C.图甲误差的来源在于电压表的分流作用,图乙的误差来源在于电流表的分压作用D.图甲误差的来源在于电压表的分流作用,图乙的误差来源在于电压表的分流作用(2)从描绘的图线来看,当发光二极管导通时,发光二极管的电阻随着U的增大而迅速(选填“增大”或“减小”).(3)从设计原理上讲,图丙电路中的二极管电阻测量值真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).(4)若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5 V,现用电动势为5 V、内阻为2.0Ω的电源供电,则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态,请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析,串联的电阻R的阻值为Ω(结果保留3位有效数字).10.[8分]某研究性学习小组为了测一未知电阻R x的阻值,先用多用电表欧姆挡粗略测得其电阻大约为10 Ω,然后在实验室中选择了如下器材用伏安法测量该电阻的阻值.图甲图乙电源(电动势为3 V,内阻不计);电流表(量程0~300 mA,内阻R A约为0.5 Ω);电压表(量程0~3 V,内阻R V约为2 kΩ);滑动变阻器(最大阻值为30 Ω);开关一个、导线若干.(1)按照实验要求在图甲中将实物图连接起来.(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0.写出产生这种现象的一种原因:.(3)由于系统误差,用图甲所示电路求出的电阻测量值真实值(选填“大于”或“小于”).(4)为了消除伏安法测电阻时电路引起的系统误差,该小组寻找另一未知电阻和单刀双掷开关,设计了另一种电路,电路的原理图如图乙所示.该学习小组在测量过程中得到以下数据:单刀双掷开关接位置1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;单刀双掷开关接位置2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,滑动变阻器滑片位置始终不变,用以上数据表示待测电阻R x的表达式为R x=.11.[2020陕西百校第一次联考,10分]某同学欲将一阻值为27 Ω的电阻R与一微安表(量程为250 μA)连接而改装为大量程的毫安表,因不知改装后的毫安表的量程,他利用一标准毫安表,根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表).(1)根据图甲和题中所给条件,完成图乙中的实物连接.(2)闭合开关S,当标准毫安表的示数为6.48 mA时,微安表的指针位置如图丙所示,请回答下列问题:①图丙中该微安表的示数为μA;②可以推测出改装后的毫安表的量程为(填正确答案标号);A.12 mAB.9 mAC.8 mAD.6 mA③可以推测出该微安表的内阻为Ω.12.[2020吉林长春监测,10分]某同学设想利用如图甲所示的实验电路,测量未知电阻R x的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求.(1)为了测量未知电阻R x的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至(填“最大”或“最小”),然后闭合开关K1,将K2拨至1位置,调节R2,稳定后电流表A读数为I0;接着将开关K2拨至2位置,保持R2不变,调节R1,当R1=34.2 Ω时,电流表A读数仍为I0,则该未知电阻的阻值R x=Ω.图甲图乙(2)为了测量电流表A的内阻R A和电源的电动势E,他将R1的阻值调到某一值,将R2的阻值调到最大,将开关K2拨至2位置,闭合开关K1;然后多次调节R2,并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I;最后根据记录的数据,画出如图乙所示的图象,根据你所学的知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式:;已知R1=1.5 Ω,利用图象中的数据可求得,电流表A的内阻R A=Ω,电源的电动势E=V.1.B由串并联电路的特点可知,电容器与电阻R1并联,当开关S断开时,电阻R1、R2串联,设电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电容器两端的电压为U1,则有U1=E2R ×R=12E,故Q1=CU1=12CE;开关S闭合后,电路中的总电阻为R总=32R,设此时电容器两端的电压为U2,则U2=E32R×R=23E,故Q2=CU2=23CE,所以Q1Q2=12CE23CE=34,故选项B正确.2.C因电源内阻不计,且灯泡规格相同,所以S闭合后L1两端电压U1=3.0 V,L2、L3两端电压U2=U3=1.5 V,在IU图象中,可以读出相应的电流I1=0.25 A,I2=I3=0.20 A,故选项A错误.由R=UI知,此时R1=12 Ω,故选项B错误.由P=UI知此时P1=0.75 W,P2=0.3 W,故选项C正确,D错误.3.C多用电表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,A说法正确;电流从黑表笔流出,红表笔流入,B说法正确;欧姆挡对应的“∞”刻度在刻度盘的左端,C说法错误;当多用电表指针指在中央位置时,I g2=ER g+R0+r+R x,I g=ER g+r+R0,所以R x=R g+R0+r,即中央刻度值为r+R g+R0,D说法正确,故应选C.4.C当滑片向下滑动时,滑动变阻器R接入电路中的阻值变小,并联电阻变小,则电路中总电阻变小,总电流变大(I1变大),由U2=EI1(r+R1)知并联部分电压变小(U2变小),流过电阻R2的电流变小,结合总电流I1变大可知,流过滑动变阻器的电流变大(I2变大),选项A、B错误;ΔU1=ΔI1R1,而ΔU2=ΔI1(r+R1),所以ΔU2>ΔU1,选项C正确;当滑动变阻器R接入电路中的阻值变小时,U2I1变小,而由前面分析有ΔU2ΔI1=r+R1,所以ΔU2ΔI1不变,选项D错误.根据题图可知,电路图如图所示,滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,滑动变阻器接入电路中的有效电阻先增大后减小,电路中电流先减小后增大,A错误;滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,其接入电路中的有效阻值范围是0~5 Ω,把R1视为电源内阻的一部分,则当滑动变阻器接入电路中的有效电阻R'=R1+r=5 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大值P max=I2R'=(E2R')2R'=E24R'=324×5W=0.45 W,B正确;要使R1消耗的功率最大,则需要使通过R1的电流最大,此时滑动变阻器接入电路中的有效电阻应最小,即为0时,R1消耗的功率最大,C错误;电源的效率η=IUIE ×100%=I(R1+R″)I(R1+R″+r)×100%=11+rR″+R1×100%,显然当R″最大时,电源的效率最大,即当滑动变阻器接入电路中的有效电阻R″=5 Ω时,电源的效率最大,D 错误.6.(1)E(1分)(2)F(1分)防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏,同时方便测量(2分)(3)如图所示(2分)5.07(1分)0.11(1分)解析:(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流,依照安全性和方便性原则应选E;(2)R0作为保护电阻,除了防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏外,还要方便测量,因此不能选G,只能选F;(3)由E=U+Ir可知,充电宝的电动势为E=5.07 V,UI图线的斜率大小即为充电宝的内阻大小,则内阻为r=0.11 Ω.7.(1)红(1分)(2)B(2分)D(2分)(3)45(3分)解析:(1)根据“红进黑出”可知题图中a为红表笔.(2)将电流表改装成中央刻度为15,倍率为“×1”的欧姆表,即欧姆表的内电阻为15 Ω,通过的电流最大值为I g=1.5V15Ω=0.1 A,所以应该选择量程为0~100 mA的电流表,即选择B;为方便测量,滑动变阻器应该选择阻值范围为0~30 Ω的D.(3)由闭合电路欧姆定律有14I g=ER x+R内,又R内=15 Ω,解得R x=45 Ω,即原14I g处应该标上45.8.(1)3.908 (3.907~3.909均可)(1分)(2)175(172~178均可)(1分) (3)如图1所示(2分)(4)右(1分)如图2所示(2分)(5)183(181~185均可)(1分)图1图2解析:(1)固定刻度读数为3.5 mm,可动刻度读数为40.8×0.01 mm=0.408 mm,两者相加得3.908 mm.(2)刻度盘读数约为17.5,再乘以倍率10,即电阻约为175 Ω.(3)待测电阻的阻值与电压表的内阻差别较大,应采用电流表外接法,实物连线如答图1所示.(4)滑动变阻器的滑片应调到最右端使待测电阻支路的电压为零,电压从零开始变化以防止烧毁电表,根据表中数据描点连线作图.(5)求得UI图线的斜率等于待测电阻的阻值,约为183 Ω.9.(1)C(1分)(2)减小(2分)(3)等于(2分)(4)112(110~114均可)(3分)解析:(1)由图示电路图可知,题图甲采用电流表外接法,题图乙采用电流表内接法,题图甲误差的来源在于电压表的分流作用,题图乙的误差来源在于电流表的分压作用,故选项C正确.(2)通过发光二极管的电流随电压增大而增大,由题图丁可知,发光二极管的正向电阻随电压增大而减小.(3)由题图丙所示电路图可知,电路避免了电表内阻对实验的影响,发光二极管电阻测量值等于真实值.(4)根据IU图线,当发光二极管的工作电压为2.5 V时,工作电流约为22 mA,则串联电阻和电源内阻上分到的电压应为2.5 V,故应串联的电阻R的阻值为2.52.2×10-2Ω2.0 Ω≈112 Ω.10.(1)如图所示(3分)(2)待测电阻断路(2分)(3)小于(1分) (4)U2I2U1I1(2分)解析:(1)由于R VR x >R xR A,则电流表用外接法,滑动变阻器阻值约为待测电阻的3倍,用限流接法.(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0,产生这种现象的原因可能是待测电阻断路,由于电压表内阻非常大,导致电流表电流接近零,电压表示数是电源电压.(3)使用电流表外接法时,电流表测量的是干路电流,由于电压表的分流作用,导致电阻测量值小于真实值.(4)单刀双掷开关接位置1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1,根据欧姆定律有R+R A=U1I1,单刀双掷开关接位置2时,电流表读数为I2,电压表示数为U2,R x+R+R A=U2I2,解得R x=U2I2U1 I1 .11.(1)如图所示(3分)(2)①180(2分)②B(2分)③945(3分)解析:(1)微安表改装为大量程的毫安表时,微安表应与定值电阻R并联,实物连接如答图所示.(2)①题图丙中微安表的示数为180 μA.②设微安表的内阻为r,通过标准毫安表的电流为I时,通过微安表的电流为I',则有I·RrR+r =I'r,解得I'=RIR+r,即I'与I成正比,故I max6.48mA=250180,解得改装后的毫安表的量程I max=9 mA,选项B正确.③由I'=RIR+r 可得r=(II'1)R=(6.48×1031801)×27 Ω=945 Ω.12.(1)最大(2分)34.2(2分)(2)1I =1ER2+R1+R AE(2分)0.5(2分)4(2分)解析:(1)在闭合开关之前,为保护电源和电路中的电表,两个电阻箱的电阻都应该调至最大.闭合开关K1,将K2拨至1位置,调节R2,稳定后电流表读数为I0;将K2拨至2位置,保持R2阻值不变,调节R1,当R1=34.2 Ω时,电流表读数仍为I0,说明此时两次电路中电阻相等,即未知电阻的阻值R x=R1=34.2 Ω.(2)将K2拨至2位置,闭合开关K1,由闭合电路欧姆定律有E=I(R1+R2+R A),对照题图乙,可变形为1I =1ER2+R A+R1E.由图线斜率k=1E=1.0-0.52.0V1,可得电动势E=4 V;由图线在纵轴上的截距R A+R1E=0.5 A1,又R1=1.5 Ω,可解得电流表A的内阻R A=0.5 Ω.。
第十单元⎪⎪⎪恒定电流考点一 电路知识的基本概念和定律[研考题考法]1.(2018·浙江平湖中学期中)关于电压和电动势,下列说法正确的是( ) A .电压和电动势单位相同,所以电动势和电压是同一物理量 B .电动势就是电源两极间的电压C .电动势是反应电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D .电源电动势定义式E =W q 和电势差定义式U =Wq 中的W 都是电场力做的功解析:选C 电压与电动势的单位相同,但物理意义不同,是两个不同的物理量,A 错误;根据闭合电路欧姆定律,路端电压U =E -Ir ,只有当外电路断开时,I =0,路端电压等于电动势,B 错误;电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,C 正确;电动势公式E =Wq 中的W 是非静电力做功,电压U =Wq 中的W 是静电力做功,D 错误。
2.关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是( )A .对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大B .由ρ=RSL可知,电阻率ρ与R 、S 成正比,ρ与L 成反比 C .所有材料的电阻率都随温度的升高而增大 D .由R =UI 可知,电阻与电压、电流都有关系解析:选A 根据电阻定律:R =ρLS 可知,电阻增大,说明导体材料的电阻率增大,故A 正确;电阻率只取决于导体材料本身,与R 、S 、L 无关,故B 错误;金属的电阻率随温度的升高而增大,但有些合金的电阻率随温度升高而不变,故C 错误;根据电阻定律:R =ρLS可知,导体的电阻取决于导体本身的性质,故D 错误。
3.(2018·浙江长兴中学期中)将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去Ln ,将剩余部分均匀再拉长至L ,则导线电阻变为( )A.(n -1)Rn B.R n C.nR n -1D .nR解析:选C 根据电阻决定式R =ρL S ,截去Ln 之后再拉长至L ,长度没有变化,截面积变为原来的n -1n ,则电阻变为R ′=ρL n -1n S=n n -1ρL S =nn -1R 。
恒定电流单元滚动检测一、选择题1.(2018江苏南通11月联考)2018年6月5日,中国“风云二号H 星”发射升空,它是一颗静止轨道气象卫星(同步卫星)。
则该卫星( )。
A.通过地球南北极的上空B.离地面的高度可以是任意值C.运行速度大于7.9 km/sD.发射速度大于7.9 km/s 且小于11.2 km/s【解析】“风云二号H 星”为地球的同步卫星,因为周期等于地球自转的周期,所以必须定点在赤道的上空,且离地面的高度是固定的,运行速度小于第一宇宙速度,发射速度大于7.9km/s 且小于11.2km/s ,A 、B 、C 三项错误,D 项正确。
【答案】D2.(2018福建宁德期末)地面上的物体以一定的初速度做竖直上抛运动,经过时间t 0落回地面。
此过程物体的位移s 、速度v 、加速度a 和动能E k 随时间变化的图象如图所示,其中正确的是( )。
【解析】根据位移时间公式可知x=v 0t-gt 2,物体向上运动的过程中位移曲线为抛物线,同理物体向下运12动的位移曲线也是抛物线,A 项错误;小球的加速度不变,所以v-t 图象的斜率不变,小球先向上做匀减速直线运动,后向下做匀加速直线运动,其v-t 图线为一条斜线,B 项正确,C 项错误;根据动能公式E k =mv 2,由于速度v 12随时间的变化为直线,所以动能随时间的变化图象应为曲线,D 项错误。
【答案】B3.(2018吉林长春四校联考)将一抛球入框游戏简化如下:在地面上竖直固定一矩形框架,框架高1 m 、长3 m,抛球点位于框架底边中点正前方2 m 处,离地高度为1.8 m,如图所示,假定球被水平抛出,方向可在水平面内调节,不计空气阻力,g=10 m/s 2,忽略框架的粗细,可将球视为质点,球要在落地前进入框内,则球被抛出的速度大小可能为( )。
A.3 m/sB.9 m/sC.6 m/sD.7 m/s【解析】无论向哪个方向水平抛球,球都做平抛运动。
专题十恒定电流考点1 电路的分析与计算1.[多选]如图所示,电路中R1、R2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体,R1、R2厚度相同,R1的上下表面积大于R2的上下表面积.闭合开关后,以下判断正确的是()A.R1两端的电压小于R2两端的电压B.R1两端的电压等于R2两端的电压C.R1的电功率小于R2的电功率D.R1的电功率等于R2的电功率2.图示电路中,电源电动势为E,内阻为r,且R1=r,电流表和电压表均为理想电表.闭合开关S,让滑动变阻器的滑片P由图示位置向右滑动到另一位置,则与P滑动前比较()A.电流表A的示数变大B.电压表V的示数变大C.电容器所带电荷量变小D.电源的输出功率变小3.风扇是夏日必备用品,如图为一电脑连接的迷你风扇的铭牌,由此我们可以得到的信息是( )A.该风扇的内阻为10 ΩB.该风扇的机械功率为2.5 WC.若该风扇正常工作,8小时耗电0.02 kW·hD.若该风扇被卡住,产生的热功率为2.5 W4.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.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系B.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系C.t B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系D.t B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系5.在图所示的电路中,A、B、C分别表示理想电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位.当开关S 闭合后,A、B、C三表示数分别为1、2、3时,灯L1、L2正好均正常发光.已知灯L1、L2的额定功率之比为3:1,则可判断()A.A、B、C均为电流表B.A、B、C均为电压表C.B为电流表,A、C为电压表D.B为电压表,A、C为电流表考点2 实验:测定金属的电阻率1.某同学测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ.他用刻度尺测得其长度为50.0 mm,用螺旋测微器测量其直径如图1所示.当他用多用电表粗测该圆柱体的电阻时,发现其阻值较小.为了较精确地测量该圆柱体的电阻,他设计了如图2所示的电路原理图.其中定值电阻阻值为R0=5.0 Ω,其余器材如下:①电流表(量程:0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);②电压表(量程:0~3 V,内阻约9 kΩ);③滑动变阻器(最大阻值20 Ω);④电源(电动势3.0 V,内阻不计);⑤开关一个、导线若干.(1)由图1可读出圆柱体的直径为mm.(2)图2中,在闭合S前应将滑动变阻器的滑片移至端(选填“a”或“b”).(3)在图3所示实物图中,已正确连接了部分导线,请根据实验原理图将图3所示的实物图连线补充完整.(4)实验中将多次测量出来的数据描入了如图4所示的坐标系中,请根据所描的点作出U-I图像.求得该圆柱体的电阻R=Ω(保留两位有效数字),可进一步求得电阻率.2.有一根由a、b两段横截面积相同,材料不同的金属线串接而成的导线,总长度为1.0 m,某兴趣小组利用实验探究其电阻的规律.(1)小明用欧姆表测其电阻值,选用“×100”倍率的电阻挡测量时,发现欧姆表指针偏转过大,因此需选择(填“×10”或“×1k”)倍率的电阻挡,并将红表笔和黑表笔,调节旋钮使指针指到欧姆零点,再进行测量时示数如图甲所示,读数为Ω.(2)小红用伏安法描绘其伏安特性曲线,选用的器材包括:电源(电动势3 V,内阻约1 Ω)电流表(内阻约2 Ω)电压表(内阻约30 kΩ)滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)开关、导线若干为使实验尽可能准确,且电压由零开始调节,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路. (3)小刚将导线与电源、电流表连成图丙所示的电路,电流表和电源的内阻均可忽略.电流表的一端接在导线上的某一点,用刻度尺测得接点与导线左端的距离x,由电流表测得电流I,计算导线连入电路的电阻R,作出R-x的关系图像如图丁所示,则导线a的电阻为Ω,导线a的电阻率(填“大于”“等于”或“小于”)导线b的电阻率,要测量导线a的电阻率,还需要的测量仪器是.考点3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1. LED被公认为21世纪“绿色照明”,具有“高节能”“寿命长”“多变幻”“利环保”“高新尖”等特点,LED通用照明成为最具市场潜力的行业热点.LED绿色照明技术已经真正走进了我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时的电阻大约为450 Ω.实验室提供的器材有:A.电流表(量程为15 mA,内阻r1约为3 Ω,读数记为I1)B.电流表(量程为5 mA,内阻r2=10 Ω,读数记为I2)C.电压表(量程为15 V,内阻R V=15 kΩ,读数记为U)D.定值电阻R1=790 ΩE.定值电阻R2=1 790 ΩF.滑动变阻器R3(0~20 Ω)G.滑动变阻器R4(0~2 000 Ω)H.蓄电池E(电动势为10 V,内阻很小),开关S一个(1)如图所示是某同学设计的实验电路图,请你帮他选择合适的器材,电表1应选,电表2应选,定值电阻应选,滑动变阻器应选.(这四空均填写器材前的字母代号)(2)测量该LED灯电阻的表达式为R x= (用字母表示).实验时,不断改变滑动变阻器的阻值,当电表2的示数达到时,其对应的结果为该LED灯正常工作时的电阻. 2.[9分]某学习小组欲描绘一个标有“3 V0.9 W”的小灯泡的伏安特性曲线.实验室中有以下器材可供选用:A.两个一样的电压表(量程为2 V,内阻约为2 kΩ);B.电压表(量程15 V,内阻未知);C.电流表(量程0.4 A,内阻约为0.2 Ω);D.电流表(量程3 A,内阻约0.1 Ω);E.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为2 A);F.滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω,允许通过的最大电流为5 A);G.电源(电动势E=6 V,内阻不计);H.开关一个和导线若干.选择合适的器材,并测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求记录多组实验数据,误差尽可能小.(1)某同学选择器材后,画出了如图甲所示的电路图,请指出他的两处设计错误:①;② .图甲图乙(2)为了达到实验要求,请选择合适的实验器材,在图乙的虚线框中画出实验电路图,并标出所选择器材符号.(3)在正确选择器材并连接好电路后,某同学调节滑动变阻器进行多次测量并在表中记录了电流表和一个电压表的读数,请在图丙的坐标纸内画出小灯泡的伏安特性曲线.U/V 0.15 0.30 0.60 0.90 1.05 1.20 1.35 1.50I/A0.130 0.180.220.2450.2550.2590.2650.27(4)根据(3)中作出的小灯泡的伏安特性曲线,可知小灯泡两端的电压为 2 V时的电阻为Ω(结果保留两位有效数字).(5)若某元件的伏安特性曲线如图丁所示,则该伏安特性曲线与小灯泡的伏安特性曲线有何异同点?相同点: .不同点: .图丙图丁3.小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图1所示的电路.图1图2(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图2所示,则电流为A,此时小灯泡的功率为W;(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是.A.0.08 AB.0.12 AC.0.20 A考点4 实验:测定电源电动势和内阻1. [9分]某实验小组自制三个水果电池并将其串联起来(如图甲所示,总电动势约为4.5 V),利用如下器材设计了如图乙所示的电路,先测量未知电阻阻值,再利用图丙所示电路测量水果电池的电动势及内阻.实验室提供的器材有:电流表A1(量程0~15 mA,内阻为r1=10 Ω);电流表A2(量程0~100 mA,内阻为r2=1.5 Ω);定值电阻R1(阻值R1=90 Ω);定值电阻R2(阻值R2=190 Ω);滑动变阻器R3(阻值范围0~30 Ω);电阻箱R4(阻值范围0~99.99 Ω);待测电阻R x(电阻约55 Ω);开关S,导线若干.(1)图乙中为使测量更准确,电阻A应选(填符号),已知此电路设计不会损坏电表,其原因是.(2)实验小组在某次实验中,测得I1=12 mA,I2=60 mA,则待测电阻R x的阻值为.(3)测水果电池电动势和内阻时,图丙中电阻B选择R4,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B的阻值R与电流表A2示数的倒数之间的关系图像,如图丁所示,则水果电池的总电动势为,总内阻为.2.某实验小组的同学利用电流表和电压表测定由两节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻,实验电路如图(a)所示.现有开关和导线若干,以及如下器材:A.电流表(量程0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)B.电压表(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ)C.滑动变阻器(最大阻值20 Ω)D.滑动变阻器(最大阻值200 Ω)(1)为了操作方便,减小实验误差,滑动变阻器应选用(选填相应器材前的字母).(2)图(a)中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于最(选填“左”或“右”)端.(3)图(b)是甲同学根据实验数据绘制的U-I图线,根据图线求得被测电池组的电动势E= V,内阻r=Ω.(结果均保留到小数点后两位)(4)该实验中,产生系统误差的主要原因是.图(c)为乙同学作出的伏安特性曲线,其中的实线为根据测量数据绘制的图线,虚线为在没有系统误差的情况下,通过电源电流与电压表两端电压的关系的图线,图(c)四幅图中能够正确反映两者关系的是.3.为测定一电池的电动势和内阻,甲和乙两位同学先后用同一套实验仪器来测量电池的电动势和内阻,其中R、R0分别是电阻箱和定值电阻,R0=2 Ω.实验时甲、乙分别设计了如图a和b 所示的两个电路,实验记录电阻箱R的阻值以及对应电压表的示数U.据实验记录的数据作出图c和图d.(1)可以判断图d是利用图(填“a”或“b”)电路进行实验所作出的.(2)依据实验数据绘出的-图线如图e所示,则电源电动势E= V,内阻r=Ω.(计算结果均保留2位有效数字)考点5 实验:练习使用多用电表1.某同学利用多用电表测量电阻.试完成下列测量步骤.(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.(3)将红、黑表笔,进行欧姆调零.(4)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘(填“左侧”“右侧”或“中央”).(5)若测二极管的反向电阻,应将表笔接二极管正极,将表笔接二极管负极,读出电表示数.(6)测量完成后,将选择开关拨向位置.2.如图甲所示为某一电路中的一部分,由于其中的一个电阻发生了断路,导致整个电路不能正常工作,小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作,请根据他们的测量情况,回答相应的问题.(1)小明首先在P、Q间接上一直流电源,P接电源正极,多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位,红表笔接P,黑表笔接Q,稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示,则P、Q之间的电压是V.(2)小明又将红表笔接P,黑表笔接M,若多用电表示数与P、Q之间的电压完全相同,则可以确定必定是发生了断路.(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下,将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位,调零后红表笔接P,黑表笔接M,电表指针在表盘上的位置如图丙所示,由于多用电表最上面的刻度线被磨损得很严重,无法直接读取数据,他进一步观察发现,此时指针恰好位于表盘0~15 Ω之间的正中位置,其中15 Ω的位置是多用电表指针半偏时所指的位置,则此时多用电表所测的阻值是Ω,小亮据此确定电阻R2没有断路,你认为他的判断是(填“正确”或“错误”)的.一、选择题(共4小题,24分)1.如图所示,电源电动势为E,内阻为r.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向下滑动,理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,示数变化量的绝对值为ΔI1、ΔI2,则下列说法正确的是( )A.电流表A2示数I2减小B.电压表V2示数U2增大C.ΔU1小于ΔU2D.和都变小2.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3.如图所示,其中电流表的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的4倍.若用电流表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()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A4.[多选]在图示电路中,电源内阻不可忽略,R1、R2为定值电阻,为灵敏电流计,为理想电压表,平行板电容器两极板水平.开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止.现将滑动变阻器的滑片P向上移动,则以下说法正确的是 ()A.油滴向上运动B.示数减小C.中有从b到a的电流D.R1消耗功率增大二、非选择题(共8小题,68分)5.新冠疫情期间,额温枪被大量应用于排查高温患者,额温枪的原理是通过传感器接收红外线得出感应温度数据.超超同学为了研究额温枪中某导电材料的导电规律,她用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.(1)她应选用下图中所示的电路进行实验.A BC D(2)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率与之相反,随温度的升高而减小.由(1)中所选电路测得元件Z的电压与电流关系作出元件Z的I-U图线如图a.根据Z的I-U图线可判断元件Z是(填“金属材料”或“半导体材料”).(3)超超同学为了进一步验证额温枪测量温度的准确性,设计了图b所示电路,已知电源电动势E=1.5 V,内阻忽略不计,R0=15 Ω,热敏电阻的阻值与温度的关系如图c所示,则:①温度越高,电压表示数( 填“越大”或“越小”);②闭合开关后,发现电压表示数为0.45 V, 则热敏电阻此时的温度为℃(保留一位小数).图a图b图c6.[开放题][8分]用下列器材测量电流表的电阻r1:要求测量尽量准确,能够使电路中各表的读数控制在量程范围内,并且大于量程的.器材规格量程800 μA 内阻约为500待测电流表Ω电流表量程10 mA内阻r2=40 Ω电压表量程15 V内阻约10 kΩ电源E电动势1.5 V内阻不计滑动变阻器R最大电阻10 Ω两个定值电阻R1=50 ΩR2=500 Ω开关K导线若干评价下面四个电路设计:认为符合要求的,写出r1的表达式,并说明所用符号的物理意义.认为不符合要求的,写出理由.(A)(B)(C)(D)7.[9分]举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破.它采用同位素温差发电与热电综合利用技术相结合的方式供能.图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能.某同学利用图乙所示的电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R0=5 Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表.(1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到该电池的U-I图线如图丁中的曲线a.由此可知,该电源内阻是否为固定值?(填“是”或“否”).某时刻电压表示数如图丙所示,读数为 V,由图丁可知,此时电源内阻为Ω.实验二:减小实验一中的光照强度,重复实验,测得U-I图线如图丁中的曲线b.(2)在实验一中,当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0 V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为 W(计算结果保留两位有效数字).8.在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表V1(量程3 V,内阻r1=3.0 kΩ),电压表V2(量程5 V,内阻r2=5.0 kΩ),滑动变阻器R(额定电流1.5 A,最大阻值100 Ω),待测定值电阻R x,电源E(电动势6.0 V,内阻不计),单刀开关S,导线若干.回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应采用接法(填“限流”或“分压”).(2)将虚线框中的电路原理图补充完整.(3)根据下表中的实验数据(U1、U2分别为电压表V1﹑V2的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制U2-U1图像.测量次1 2 3 4 5数U1/V 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00U2/V 1.61 2.41 3.21 4.02 4.82图(a)(4)由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值R x=Ω(结果保留三位有效数字).(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻R y(阻值约为700 Ω)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图.图(b)9.[8分]充电宝是给手机及时充电的一种重要工具.可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源.一同学想测量某充电宝在充满电后的电动势(约5 V)和内阻,实验室还提供了如下器材:A.量程是3 A,内阻约为0.2 Ω的电流表;B.量程是6 V,内阻约为6 kΩ的电压表;C.量程是15 V,内阻约为30 kΩ的电压表;D.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;E.阻值为0~10 Ω,额定电流为3 A的滑动变阻器;F.阻值为2.5 Ω的定值电阻;G.阻值为20 Ω的定值电阻;H.开关S一个,导线若干.图甲(1)实验中滑动变阻器应选用.(选填相应器材前的字母)(2)根据所给器材,该同学设计了如图甲所示的电路,其中R0应选择(选填相应器材前的字母),它在电路中的作用是.(3)该同学记录的8组数据如表中所示,请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的U-I图线.由图线可知该充电宝的电动势E=V,内阻r=Ω.(保留到小数点后2位)次数 1 2 3 4 5 6 7 8电流I/A 0.17 0.31 0.66 0.93 1.18 1.37 1.63 1.89电压U/V 5.05 5.03 5.00 4.97 4.94 4.92 4.89 4.86图乙10.某物理兴趣小组欲用图示电路将电流表改装成欧姆表,使欧姆表的中央刻度为15,倍率为“×1”.实验室提供的器材有:A.一节1.5 V干电池E(内阻不计);B.电流表(量程0~100 mA,内阻为2.5 Ω);C.电流表(量程0~0.6 A,内阻为0.2 Ω);D.滑动变阻器R1(0~30 Ω);E.滑动变阻器R2(0~3 kΩ);F.一对表笔及导线若干.(1)图中a为(填“红”或“黑”)表笔.(2)电流表应选用(填“B”或“C”),滑动变阻器应选用(填“D”或“E”).(3)在正确选用器材的情况下,正确连接好实验电路,并正确操作,若电流表满偏电流为I g,则电阻刻度盘上原I g处应标上“”(填写具体数值).11.某同学设想利用如图甲所示的实验电路,测量未知电阻R x的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求.(1)为了测量未知电阻R x的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至(填“最大”或“最小”),然后闭合开关K1,将K2拨至1位置,调节R2,稳定后电流表A读数为I0;接着将开关K2拨至2位置,保持R2不变,调节R1,当R1=34.2 Ω时,电流表A读数仍为I0,则该未知电阻的阻值R x= Ω.图甲图乙(2)为了测量电流表A的内阻R A和电源的电动势E,他将R1的阻值调到某一值,将R2的阻值调到最大,将开关K2拨至2位置,闭合开关K1;然后多次调节R2,并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I;最后根据记录的数据,画出如图乙所示的图像,根据你所学的知识和题中所给字母写出该图像对应的函数表达式: ;已知R1=1.5 Ω,利用图像中的数据可求得,电流表A的内阻R A= Ω,电源的电动势E= V.12.用电阻箱、多用电表(当电流表用)、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻.(1)将图(a)的实物连接成可完成实验的电路.(2)完成以下步骤的相关内容:①将多用电表的选择开关旋转至直流电流100 mA挡.②调节电阻箱,示数如图(b)所示,读得电阻值R= Ω.③合上开关,从多用电表上读得数值为I.④重复②③,收集多组R和I的数据.……(3)某同学根据他设计的实验以及收集到的数据,作出了如图(c)所示的R-图线,由此可知,干电池的电动势E=______V(计算结果保留三位有效数字);图像的纵截距的绝对值表示.答案专题十恒定电流考点1 电路的分析与计算1.BD 设电阻的上下表面边长为a,厚度为d,根据R=可得R==,则可知电阻与厚度d有关,与上下表面边长无关,因此R1的电阻等于R2的电阻;R1与R2串联,则通过R1和R2的电流相等,由U=IR可知,R1两端的电压等于R2两端的电压,故A错误,B正确.二者电阻值相等,由P=I2R可知,R1的电功率等于R2的电功率,故C错误,D正确.2.D 滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动,其接入电路的电阻增大,故电路的外电阻R增大.由I=可知,电路中的电流减小,故电流表示数减小,A项错误;由U1=IR1可知,电阻R1两端电压减小,电压表示数减小,B项错误;由U=E-Ir可知,路端电压即电容器两端电压增大,由Q=CU可知,电容器所带电荷量增大,C项错误;由P出=()2R=可知,内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,结合R1=r可知,外电路电阻从大于r的某一值开始增大,电源的输出功率不断减小,D项正确.3.C 由于风扇接在电路中正常工作时为非纯电阻元件,因此欧姆定律不适用,即不能求出该风扇的电阻值,A错误;该风扇正常工作时消耗的电功率为2.5 W,又有P电=P机械+P r ,则该风扇的机械功率应小于2.5 W,B错误;该风扇正常工作时,8小时内消耗的电能为E电=P电t=2.5×8W·h=0.02 kW·h,C正确;由以上可知,风扇的内阻为r==,当风扇被卡住时,风扇的热功率为P'r===>P电=2.5 W,D错误.4.B t A对应的电阻小,由闭合电路欧姆定律I=可知,对应电路中的电流大,应标在电流较大的刻度上.由于金属丝电阻随温度变化的关系式为R=kt+b,结合I=得I=,故温度与电流是非线性关系,选项B正确.5.D由于理想电流表内阻为零,若A、B、C均为电流表,两个灯将被短路,均不亮,A错误.由于理想电压表内阻无穷大,若A、B、C均为电压表,电路中电流为零,两个灯均不亮,与题不符,B 错误.B为电流表,A、C为电压表时,两灯串联电流相等,A、C电压之比为1:3,则两灯功率之比为1:3,C错误;A、C为电流表,B为电压表,两灯并联,两灯能同时正常发光,功率之比为3:1,D 正确.考点2 实验:测定金属的电阻率1.(1)4.713(4.711~4.715均可,2分)(2)b(2分)(3)如图甲所示(2分)(4)如图乙所示(2分)1.0(0.88~1.1均可,2分)解析:(1)由螺旋测微器的读数规则可知,该圆柱体的直径为4.5 mm+21.3×0.01 mm=4.713 mm.(2)为了保护实验器材,在开关S闭合前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,所以开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片移至b端.(3)根据电路图将实物图连线补充完整,如图甲所示.(4)舍掉误差较大的点,将坐标系中其余各点用一条直线连接起来,如图乙所示,则图线的斜率大小为该电阻R与定值电阻R0的阻值之和,可得R=1.0 Ω.2.(1)“×10”(1分)短接(1分)50(1分)(2)电路图见解析(2分)(3)9.0(9.0±0.3均可,2分)小于(1分)螺旋测微器(2分)解析:(1)指针偏转过大,说明所选电阻挡的倍率太大,换用更小的“×10”挡即可;进行欧姆调零过程中,需要将红、黑表笔短接;欧姆表读数为表盘示数乘以倍率,所以读数为5×10 Ω=50 Ω.(2)电压从零开始调节,所以滑动变阻器采用分压式接法接入电路,待测电阻和电表内阻满足>,可知电压表的分流较小,所以电流表采用外接法,连接电路如图所示.(3)根据图像可知x=0时,R a+R b=48.0 Ω,当x=0.3 m时,R b=39.0 Ω,所以导线a的电阻为R a=9.0 Ω;根据电阻定律R=ρ可知R a=9.0 Ω=ρa、R b=39.0 Ω=ρb,可知<1,所以导线a的电阻率小于导线b的电阻率;测量导线的电阻率,需要测量导线的横截面积,所以需要使用螺旋测微器测量导线的直径,从而求得横截面积.考点3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1.(1)A(1分)B(1分)D(1分)F(1分)(2)(1分)3.75 mA(1分)解析:(1)要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需要测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,故不能用题给的电压表测量LED 两端的电压,可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压;如果将该电流表改装成3 V量程的电压表,则由电表的改装原理得U g=I g(r2+R),整理并代入数据解得R=-r2=(-10)Ω=590 Ω,结合题意为了达到量程要求,电流表应与定值电阻R1串联改装成量程为4 V的电压表,电表2选择B,定值电阻选择D;LED灯额定电压下的电流大约为I= A≈6.67 mA,电流表的量程为15 mA,故电表1应选择A;由于滑动变阻器采用了分压接法,因此滑动变阻器应选择最大阻值较小的,即滑动变阻器应选择F.(2)LED灯工作的电压为I2(R1+r2),电表1测的是总电流,则通过LED灯的电流为(I1-I2),测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=.因为改装后的电压表内阻为R V=(790+10)Ω=800 Ω,则当I2= mA=3.75 mA时,LED灯两端的电压为3 V,达到额定电压,测出来的电阻为LED正常工作时的电阻.2.(1)①电压表量程太小(1分)②滑动变阻器应采用分压式接法(1分)(2)如图1所示(1分)(3)如图2所示(2分)(4)7.9(7.7~8.1均给分 )(2分)(5)通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小灯泡的电流与电压的变化关系都是非线性关系(1分)该元件的阻值随电压的升高而减小,而小灯泡的阻值随电压的升高而增大(1分)。
2020年高考物理一轮复习恒定电流单元测验恒定电流(含两套,附解析)一、 (本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于电流,下列说法中正确的是( )A .电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多B .在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大C .导体的通电时间越长,导体中的电流越大D .导体中通过一定的电荷量所用的时间越短,电子速度越大,电流就越大2.粗细均匀的金属环上的A 、B 、C 、D 四点把其周长分成四等份,如图所示,当A 、B 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P 。
则当A 、D 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为(电源内阻不计) ( )A .34PB .43PC .3PD .4P3.如图所示为某收音机内一部分电路元件的电路图,各个电阻的阻值都是2 Ω,A 、C 间接一只内阻忽略不计的电流表,若将该部分与收音机的其他电路剥离出来,并在B 、C 两点间加6 V 的恒定电压,则电流表的示数是( )A .3 AB .2 AC .1 AD .04.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。
导电介质的电阻率为ρ、半球壳层形状 (图中阴影部分)内、外半径分别为a 和b 。
半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心作为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。
设该电阻的阻值为R 。
下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,R 的合理表达式应为( )A .()2πb a R ab ρ+= B .()2πb a R ab ρ-= C .2π()abR b a ρ=- D .2π()ab R b a ρ=+5.如图所示,电源的内阻不可忽略,已知定值电阻R1=10 Ω,R 2=8 Ω。
绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《恒定电流》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,电池的内阻可以忽略不计,电压表和可变电阻器R串联接成通路,如果可变电阻器R 的值减为原来的1/3时,电压表的读数由U0增加到2U0,则下列说法中不正确的是()A.流过可变电阻器R的电流增大为原来的2倍B.可变电阻器R消耗的电功率增加为原来的4倍C.可变电阻器R两端的电压减小为原来的2/3D.若可变电阻器R的阻值减小到零,那么电压表的示数变为4U02.图中电阻R1、R2、R3的阻值均与电池的内阻相等,则开关K接通后流过R2的电流与接通前的比值是()A. 5:3B. 3:5C. 6:5D. 5:63.一段长为L,电阻为R的均匀电阻丝,把它拉成3L长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为 ()A.B. 3RC.D.R4.在测量金属丝电阻率的实验中,在连接电路时,下列说法错误的是()A.在连接实验电路中,电键应处于断开状态,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处B.连好电路后,经检查没有错误,立即按下电键,接通电源C.连接好电路后,经检查没有错误,正式闭合电键前,先要试触,如果没有电表超过量程或不正常情况,再把电键按下D.用安培表和伏特表测量电流和电压,在读数后要及时断开电键5.如图所示电路中,两灯均不亮,已知电路中只有一处故障,且除两个灯泡外其余部分均完好,在不拆开电路的情况下,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端,发现L2亮,L1不亮,然后将导线并接在灯L2两端,发现两灯均不亮,由此可判断()A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路6.如图所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(U-I图线),图线②表示其输出功率与电流的关系(P-I图线)。
则下列说法正确的是()A.电池组的电动势为40VB.电池组的内阻为ΩC.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 ΩD.输出功率为120 W时,输出电压是50 V7.导体中的电流是这样产生的:当在一根长度为L、横断面积为S,单位体积内自由电荷数为n的均匀导体两端加上电压U,导体中出现一个匀强电场,导体内的自由电子(﹣e)受匀强电场的电场力作用而加速,同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍,这样边反复碰撞边向前移动,可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,即可以表示为kv(k是常数),当电子所受电场力与阻力大小相等时,导体中形成了恒定电流,则该导体的电阻是()A.B.C.D.8.如图所示,一段长为a,宽为b,高为c(a>b>c)的导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为:( )A.c2R/a2B.c2R/abC.a2R/bcD.R9.某居民家中的电路如图所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常发光.拔出电饭煲的插头,把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则()A.仅电热壶所在的C,D两点间发生了断路故障B.仅电热壶所在的C,D两点间发生了短路故障C.仅导线AB间断路D.因为插座用导线接地,所以发生了上述故障10.如图,S接a,带电微粒从P点水平射入平行板间,恰能沿直线射出.若S接b,相同微粒仍从P水平射入,则微粒()A.电势能减小B.电势能不变C.偏离直线向上偏转D.偏离直线向下偏转11.功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。
2020版高考物理单元测试恒定电流1.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,而且有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列说法中正确的是( )A.连接电路用的导线一般用合金来制作B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C.白炽灯中的钨丝的电阻随亮度的增大而减小D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作2.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0V,则电池组的电动势E等于 ( )A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 V3.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图.其中R2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小4.如图所示是一个多用电表的简化电路图.S为单刀多掷开关,通过操作开关,开关S可以接通1,也可以接通2、3、4、5或6.下列说法正确的是( )A.当开关S分别接1或2时,测量的是电流,其中S接1时量程较大B.当开关S分别接3或4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔C.当开关S分别接5或6时,测量的是电阻,其中A是红表笔D.当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接5时量程较大5.如图所示的电路中,R1、R2、R3是定值电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较( )A.电容器C的上极板带正电B.电容器C的下极板带正电C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变小6.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路7.电解池内有一价的电解液,t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1,方向是从A→B,负离子数是n2,方向是从B→A,设元电荷为e,以下解释中正确的是( )A.正离子定向移动形成的电流方向是从A→B,负离子定向移动形成的电流方向是从B→A B.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=(n1+n2)e2tD.溶液内电流方向从A→B,电流I=(n1+n2)et8.电阻R1和R2分别标有“2 Ω 1.0 A”和“4 Ω 0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( )A.1.5 W B.3.0 W C.5.0 W D.6.0 W9. (多选)电位器是变阻器的一种.如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,下列说法正确的是( )A.串接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗B.串接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮C.串接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗D.串接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮10. (多选)如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到a、b两电源上,那么( )A.R接到b电源上时电源的效率较高B.R接到b电源上时电源的输出功率较大C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高11. (多选)如图所示是某导体的I-U图线,图中α=45°,下列说法正确的是( )A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比B.此导体的电阻R=2 ΩC.I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以R=cot 45°=1.0 ΩD.在该导体两端加6.0 V电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C12. (多选)在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示,则( )A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的功率P′随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大实验题13.某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表,来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E.(1)该小组采用图甲的电路进行实验,请将图乙中的实物连线连接完整.(2)请将下面的实验步骤补充完整:a.插上红、黑表笔,把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置,将红、黑表笔________,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指到“0 Ω”.b.按照电路图连接好电路.c.接通开关,改变滑动变阻器的阻值,得到多用电表和微安表的示数分别如图所示.多用电表和微安表的读数分别为________kΩ和________μA.d.断开开关,拔下红、黑表笔,把多用电表的选择开关扳到________位置.(3)由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字).14.如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”).(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正、反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示.请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路.15.某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示,查得电源的电动势E=12 V,电源的内阻r及保护电阻R阻值未知,当在第一次S1闭合、S2断开的情况下,电流表的示数为1 A;在第二次S1、S2均闭合的情况下,电流表的示数为3 A.测得第二次车灯的功率减少了75%,若电动机内阻R M=1 Ω,电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变,求S1、S2均闭合时电动机的机械功率.16.如图所示的电路中,电源的电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=3 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容C=3.6 μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少?(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电荷量是多少?答案解析1.答案为:B ;解析:合金的电阻率大,常用来作电阻,不作导线,选项A 错误,B 正确;钨丝的电阻会随温度的升高而变大,选项C 错误;标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作,选项D 错误.2.答案为:B ;解析:由欧姆定律得I=A=0.6A,又由闭合电路的欧姆定律得U R =35E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6V 。
2020年高考物理恒定电流专题测试卷一、单选题(本大题共3小题)1.用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V 、内阻忽略不计。
先使开关S 与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的??-??图象如图乙所示。
下列说法正确的是()A. 图中画出的靠近i 轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量B. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C C.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 4.0×10-4??D. 电容器的电容约为 4.0×1022.如图所示,电源电动势E ,内电阻恒为r ,R 是定值电阻,热敏电阻??的阻值随温度降低而增大,C 是平行板电容器。
闭合开关S ,带电液滴刚好静止在C 内。
在温度降低的过程中,分别用△??、△??1、△??2和△??3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值。
关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是()A. △??1△??、△??2△??、△??3△??一定都变大B.△??1△??和△??3△??一定不变,△??2△??一定变大C. 带电液滴一定向下加速运动D. 电源的工作效率一定变大3.如图所示的电路,电源电动势为E ,内阻为r 。
闭合开关S ,当滑动变阻器R 的滑片向左移动一段距离,电流表??1示数增加了△??1,电流表??2示数减少了△??2,电压表Ⅴ?1示数减少了△??1,电压表??2示数增加了△??2.下列关于△??1与△??2、△??1与△??2大小关系的说法中正确的是()A. △??1>△??2,△??1>△??2B. △??1<△??2,△1<△??2C. △??1>△??2,△??1<△??2D. △??1<△??2,△??1>△??2二、多选题(本大题共7小题)4.如图所示电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标志在图中,当滑动变阻器??3的滑片P 向a 端移动时,以下说法中正确的是()A. 电压表示数变小,电流表示数变小B. 电阻??1两端的电压减小C. 电源的总功率减少但电源的输出功率增大D. 如果设定流过电阻??2电流变化量的绝对值为△??2,流过滑动变阻器??3的电流变化量的绝对值为△??3,则有△??2<△??35.如图所示电路,平行金属板中带负电的小球被固定在P 处,不计电流表和电压表内阻对电路的影响,选地面的电势为零.当滑动变阻器4的滑片向b 端移动时,下列说法正确的是()A. 电压表读数减小B. 小球的电势能减小C. 电源的效率增大D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为△??和△??,则|△??||△??|<??+??16.由金属导体薄片制成的霍尔元件,其几何尺寸如图所示,在薄片的垂直面上施加一磁感应强度为B 的匀强磁场,在薄片的左、右两侧接有c 、d 两电极,在薄片的上、下两面接有a 、b两电极。
恒定电流一、选择题1.(2018江苏南通11月联考)2018年6月5日,中国“风云二号H星”发射升空,它是一颗静止轨道气象卫星(同步卫星)。
则该卫星()。
A.通过地球南北极的上空B.离地面的高度可以是任意值C.运行速度大于7.9 km/sD.发射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/s【解析】“风云二号H星”为地球的同步卫星,因为周期等于地球自转的周期,所以必须定点在赤道的上空,且离地面的高度是固定的,运行速度小于第一宇宙速度,发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s,A、B、C 三项错误,D项正确。
【答案】D2.(2018福建宁德期末)地面上的物体以一定的初速度做竖直上抛运动,经过时间t0落回地面。
此过程物体的位移s、速度v、加速度a和动能E k随时间变化的图象如图所示,其中正确的是()。
gt2,物体向上运动的过程中位移曲线为抛物线,同理物体向下运动【解析】根据位移时间公式可知x=v0t-12的位移曲线也是抛物线,A项错误;小球的加速度不变,所以v-t图象的斜率不变,小球先向上做匀减速直线运mv2,由于速度v随动,后向下做匀加速直线运动,其v-t图线为一条斜线,B项正确,C项错误;根据动能公式E k=12时间的变化为直线,所以动能随时间的变化图象应为曲线,D项错误。
【答案】B3.(2018吉林长春四校联考)将一抛球入框游戏简化如下:在地面上竖直固定一矩形框架,框架高1 m、长3 m,抛球点位于框架底边中点正前方2 m处,离地高度为1.8 m,如图所示,假定球被水平抛出,方向可在水平面内调节,不计空气阻力,g=10 m/s 2,忽略框架的粗细,可将球视为质点,球要在落地前进入框内,则球被抛出的速度大小可能为( )。
A.3 m/sB.9 m/sC.6 m/sD.7 m/s【解析】无论向哪个方向水平抛球,球都做平抛运动。
当速度v 最小时,球打在框架底边的中间位置,则有h 2=12g t 12,x=v 1t 1,解得v 1≈3.33m/s 。
当速度v 最大时,球打在框架顶边的边缘位置,则有h 2-h 1=12g t 22,√t 2+(t 2)2=v 2t 2,解得v 2=6.25m/s 。
故球被抛出的速度大小范围为3.33m/s <v<6.25m/s,C 项正确。
【答案】C4.(2018重庆期末)一轻绳系住一质量为m 的小球悬挂在O 点,在最低点给小球一水平初速度,小球恰能在竖直平面内绕O 点做圆周运动,如图所示。
若在水平半径OP 的中点A 处钉一枚光滑的钉子,仍在最低点给小球同样的初速度,则小球向上通过P 点后将绕A 点做圆周运动,则到达最高点N 时,绳子的拉力大小为( )。
A.0B.2mgC.4mgD.3mg【解析】小球恰能在竖直平面内绕O 点做圆周运动,在最高点由重力提供向心力,则有mg=mt 2t,解得v=√tt ,设小球在最高点N 的速度为v 1,根据机械能守恒定律有12mv 2+2mgR=12m t 12+mg (R+12R ),根据向心力公式有T+mg=mt 12t 2,联立得T=3mg ,D 项正确。
【答案】D5.(2018重庆期末)如图所示的电路,电源电动势为E ,内阻为r ,R 1和R 3为定值电阻,R 2为滑动变阻器,闭合开关,一带电液滴恰好悬浮在电容器之间。
保持其他条件不变,则( )。
A.若将滑动变阻器滑片向b 端滑动,带电液滴将向上运动B.若将滑动变阻器滑片向b 端滑动,电流将从c 流向dC.若将金属块抽出,抽出过程中,带电液滴将向上运动D.若将金属块抽出,抽出过程中,电路将从d 流向c【解析】由图可知,当滑片向b 端滑动时,接入电路中的电阻R 2增大,根据闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小,则电阻R 3两端电压减小,即电容器两端电压减小,电容器内电场强度减弱,故带电液滴向下运动,A 项错误;电容器电压减弱,则带电荷量减小,电容器放电,放电电流将从d 流向c ,B 项错误;将金属块抽出,相当于电容器极板间距离增大,则电容减小,由于电压不变,则电场强度减弱,故带电液滴向下运动,C 项错误;电容减小,由于电压不变,则电荷量减小,电容器放电,放电电流将从d 流向c ,D 项正确。
【答案】D6.(2019四川成都零诊)如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R 1=6 Ω,R 2=5 Ω,R 3=3 Ω,电容器的电容C=2×10-5F 。
若将开关S 闭合,电路稳定时通过R 2的电流为I ;断开开关S 后,通过R 1的电荷量为q 。
则( )。
A.I=0.25 AB.I=0.5 AC.q=1×10-5CD.q=2×10-5C【解析】开关S 闭合电路稳定时,外电路中总电阻R=R 2+t 1t 3t 1+t 3=7Ω,根据闭合电路欧姆定律得I=tt +t =0.75A,电容器两端的电压U=I t 1t3t 1+t3=1.5V,电荷量Q=CU =3×10-5C 。
断开开关S 后,电容器通过R 1与R 3放电,设通过R 1与R 3的放电电流分别为I 1和I 3,则t 1t 3=t 3t 1,由q=It 可知,通过R 1与R 3的电荷量之比t 1t 3=t1t 3,又q 1+q 3=Q ,联立解得通过R 1的电荷量q 1=t 3t1+t 3Q=1×10-5C,A 、B 、D 三项错误,C 项正确。
【答案】C7.(2019天津月考)如图所示,质量M=1 kg 的木板静止在光滑水平面上,一个质量m=3 kg 滑块以初速度v 0=2 m/s 从木板的左端向右滑上木板,木板与滑块之间的动摩擦因数μ=0.1,滑块始终未离开木板。
则下列说法正确的是( )。
A.滑块和木板的加速度之比是3∶1B.整个过程中因摩擦产生的内能是1.5 JC.可以求出木板的最小长度是1.5 mD.从开始到滑块与木板相对静止的这段时间内,滑块与木板的位移之比是7∶1【解析】滑块和木板受到的合外力相等,根据牛顿第二定律可知,加速度与各自的质量成反比,故加速度之比为1∶3,A 项错误;水平面光滑,则滑块和木板组成的系统所受的合外力为零,两者水平方向动量守恒,滑块相对木板静止时,取向右为正方向,根据动量守恒定律得mv 0=(m+M )v 1,解得v 1=1.5m/s,根据能量守恒定律得,整个过程中因摩擦产生的内能Q=12m t 02-12(M+m )t 12=1.5J,B 项正确;设木板的最小长度为L ,则有Q=μmgL ,解得L=0.5m,C 项错误;从开始到滑块与木板相对静止这段时间内,滑块与木板的位移之比就等于平均速度之比,所以位移之比为7∶3,D 项错误。
【答案】B8.(2019江苏苏州期初调研)(多选)A 、B 两个电源的路端电压U 和电流I 的关系图象如图甲所示,设两个电源的内阻分别为r A 、r B 。
若将一定值电阻R 分别接到两个电源上,设R 消耗的功率分别为P A 、P B ,则关于两个物理量大小关系的判断正确的是( )。
甲A.r A >r BB.r A <r BC.P A >P BD.P A <P B【解析】由图甲可知,图线B 斜率的绝对值大于图线A 斜率的绝对值,因此r A <r B ,A 项错误,B 项正确;在同一坐标系内作出电阻R 的U-I 图象,如图乙所示,图象与两个电源的U-I 图象的交点为电路的工作点,根据P=IU 可知R 消耗的功率P A >P B ,C 项正确,D 项错误。
乙9.(2019江西南昌七校联考)(多选)如图所示,一轻弹簧的左端固定,右端与一带电小球相连接,小球静止在光滑绝缘的水平面上,施加一个水平方向的匀强电场,使小球从静止开始向右运动,则向右运动的这一过程中(运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度)( )。
A.小球动能最大时,小球电势能最小B.弹簧弹性势能最大时,小球和弹簧组成的系统机械能最大C.小球电势能最小时,小球动能为零D.当电场力和弹簧弹力平衡时,小球的动能最大【解析】小球向右运动时,电场力做正功,电势能减小;当电场力与弹力平衡时,小球的动能最大,电势能不是最大,在最右端电势能最大,A 项错误。
小球运动过程中只有电场力和弹簧弹力做功,故小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能总量守恒,在最右端,电势能最小,故小球和弹簧组成的系统机械能最大,B 项正确。
小球向右运动时,电场力做正功,电势能减小,故最右端电势能最小,此时动能为零,C 项正确。
在电场力和弹簧弹力平衡前,电场力大于弹簧的弹力,小球做加速运动;当弹力等于电场力时,速度达到最大,小球的动能最大,D 项正确。
【答案】BCD10.(2019河北衡水中学二调)(多选)如图所示,光滑水平面上有一个四分之三圆弧管,内壁光滑,半径R=0.2 m,质量M=0.8 kg,管内有一个质量m=0.2 kg 的小球,小球直径略小于弯管的内径,将小球用外力锁定在图示位置,即球和环的圆心连线与竖直方向成37°角,对圆弧管施加水平恒定外力F ,同时解除锁定,系统向右加速,发现小球在管中位置不变,当系统运动一段距离后管撞击到障碍物上突然停下,以后小球继续运动通过最高点后又落入管中,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
则下列说法正确的是( )。
A.拉力F 的大小为6 NB.小球在轨道最高点时速度为1 m/sC.系统运动一段距离后管撞击到障碍物时的速度为2 m/sD.拉力F 做的功为4.1 J【解析】对小球有mg tan37°=ma ,对系统有F=(m+M )a=7.5N,A 项错误;小球离开管做平抛运动,则有R=vt ,R=12gt 2,由以上两式解得v=√tt 2=1m/s,B 项正确;设系统与障碍物撞击时系统的速度为v 2,由机械能守恒定律得12m t 22=12mv 2+mgR (1+cos37°),解得v 2=√415m/s,C 项错误;F 做的功W=12(m+M )t 22=4.1J,D 项正确。
二、非选择题11.(2018河北唐山10月模拟)光滑水平地面上,木板A 左端与竖直墙壁接触处于静止状态,可视为质点的小木块B 停在木板的右端,如图所示。
对木块施加水平向左的瞬时冲量使其获得初速度v 0=7 m/s,经时间t=0.5 s 木块运动到竖直墙壁处,速度大小减为v 1=5 m/s 。
木块与墙壁发生弹性碰撞后,恰能停在木板右端。
重力加速度g=10 m/s 2,求:(1)木板的长度L 和木板与木块间的动摩擦因数μ。
(2)木板和木块的质量的比值。
【解析】(1)木块向左运动L=12(v 0+v 1)t v 1=v 0-at μmg=ma解得木板长度L=3m 动摩擦因数μ=0.4。