高考物理试题库 专题2.9 电路综合性问题(提高篇)(原卷版)
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第二部分恒定电流专题2.12 电动机电路(提高篇)一.选择题1.(2019河南八市重点高中联盟五模拟)如图所示的电路中,当开关S置于a处时,电流表(内阻不计)示数为I,额定功率为16W的电动机正常工作,带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。
当开关置于b处时,电流表示数变为I/2,灯泡正常发光,已知电阻R=1.5Ω,灯泡额定电压为10V,额定功率10W,重力加速度g=10m/s2,则()A.电动机线圈的内阻为0.5Ω B.电动机的额定电压为0VC.电源电动势为12V D.电源内阻为1Ω【参考答案】AC【名师解析】开关置于b处时,流过电源的电流为l1=P1/U1=1A,电源电动势E=I1(R+r)+U L,开关置于a 处时,流过电源的电流为l2=2A,电动机的额定电压U M= P2/U2=8V,电源电动势E=I2(R+r)+U M,联立解得E=12V,r=0.5Ω,故C正确,BD错误;开关置于a处时,P M=I22R M+mgv,解得R M=0.5Ω,故A正确。
2.(2017·江西南昌调研) (多选)如图10所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻r A=2 Ω。
当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A 示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为4 A。
则()A.电炉的电阻为2 ΩB.仅S1闭合时,电炉的发热功率为72 WC.电动机的内阻为1.2 ΩD.在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为48 W【参考答案】AB【名师解析】电炉为纯电阻电器,仅当S 1闭合时,由欧姆定律得R =U I 1=126 Ω=2 Ω,其发热功率为P =UI 1=12×6 W =72 W ,所以选项A 、B 正确;电动机为非纯电阻设备,仅当S 2闭合时,由能量守恒定律得UI 2=I 22r M +P输出,所以r M =UI 2-P 输出I 22=12×5-3552Ω=1 Ω,选项C 错误;电解槽为非纯电阻装置,仅当S 3闭合时,由能量守恒定律得P 化=UI 3-I 23r A ,所以P 化=(12×4-42×2) W =16 W ,选项D 错误。
高考物理以电路为核心的综合应用问题
以电路为核心的综合应用问题题型概述该题型是高考的重点和热点,高考对本题型的考查主要体现在闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、电学实验等方面.主要涉及电路动态问题、电源功率问题、用电器的伏安特性曲线或电源的U-I图像、电源电动势和内阻的测量、电表的读数、滑动变阻器的分压和限流接法选择、电流表的内外接法选择等.思维模板(1)电路的动态分析是根据闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串并联电路的性质,分析电路中某一电阻变化而引起整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况,即有R分R总I总U端I分、U 分.(2)电路故障分析是指对短路和断路故障的分析,短路的特点是有电流通过,但电压为零,而断路的特点是电压不为零,但电流为零,常根据短路及断路特点用仪器进行检测,也可将整个电路分成若干部分,逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理.(3)导体的伏安特性曲线反映的是导体的电压U与电流I的变化规律,若电阻不变,电流与电压成线性关系,若电阻随温度发生变化,电流与电压成非线性关系,此时曲线某点的切线斜率与该点对应的电阻值一般不相等.电源的外特性曲线(由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,画出的路端电压U与干路电流I的关系图线)的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻.。
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第二部分相互作用专题2.10.动态平衡问题(提高篇)一.选择题1. (2020陕西咸阳一模)如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是()A. OA绳中的拉力先减小后增大B.OB绳中的拉力不变C.人对地面的压力逐渐减小D.地面给人的摩擦力逐渐增大【参考答案】D【名师解析】将重物的重力进行分解,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,则OA与竖直方向夹角变大,OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大;OA拉力变大,则绳子拉力水平方向分力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大;人对地面的压力始终等于人的重力,保持不变;【关键点拨】。
将重力进行分解,判断OB拉力的变化,根据平衡条件判断摩擦力的变化.本题考查了动态平衡问题,用图解法比较直观,还可以用函数法.2. (2020高考模拟示范卷5)如图所示,将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点,小球静止在M点,N为O点正下方一点,ON间的距离等于橡皮筋原长,在N点固定一铁钉,铁钉位于橡皮筋右侧。
现对小球施加拉力F,使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动,P为圆弧上的点,角PNM为60°。
橡皮筋始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g,则A. 在P点橡皮筋弹力大小为B. 在P点时拉力F大小为C. 小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直D. 小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小【参考答案】AC【名师解析】设圆的半径为R,则,ON为橡皮筋的原长,设劲度系数为k,开始时小球二力平衡有;当小球到达P点时,由几何知识可得,则橡皮筋的弹力为,联立解得,故A正确。
B、小球缓慢移动,即运动到任意位置均平衡,小球所受三个力平衡满足相似三角形,即,,因,可得,故B错误。
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第二部分相互作用专题2.19 活结问题(提高篇)一.选择题1.(2020年4月全国百校联盟质检)如图所示,直杆AB可绕其中心O在竖直面内自由转动,一根细绳的两端分别系于直杆的A、B两端,重物用光滑挂钩吊于细绳上,开始时重物处于静止状态,现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°,则此过程中,细绳上的张力A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直减小D.大小不变2.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是()A.只有角θ变小,作用力才变大B.只有角θ变大,作用力才变大C.不论角θ变大或变小,作用力都是变大D.不论角θ变大或变小,作用力都不变3.如图所示,直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁,另一端固定一个小滑轮C,细绳下端挂一重物,细绳的AC段水平。
不计直杆、滑轮及细绳的质量,忽略所有摩擦。
若将细绳的端点A稍向下移至A'点,使之重新平衡,则此时滑轮C的位置A在AA'之间B与A'点等高C在A'点之下D在A点之上4.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,下列说法正确的是()A.b对c的摩擦力可能始终增加B.滑轮对绳的作用力方向始终不变C.地面对c的支撑力始终变小D.对地面的摩擦力方向始终向左5.如图所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,系重物的轻绳绕过滑轮C将上端固定于墙上的A点,不计摩擦,系统处于静止状态,现将A点沿墙稍上移一些,系统又处于静止状态,则由于A点的上移()A. 轻杆与竖直墙壁间的夹角减小B. 绳的拉力增大,轻杆受的压力减小C. 绳的拉力不变,轻杆受的压力减小D. 绳的拉力减小,轻杆受的压力不变6. 如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接物体B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态.则()A.物体B受到斜面体C的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时水平面对斜面体C的摩擦力一定不为零7.如图所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。
高三物理电路分析练习题及答案题一:在一个电路中,有一个电阻R1和一个电阻R2串联,电压源E的电动势为12V,内阻为4Ω。
R1的阻值为6Ω,R2的阻值为8Ω。
求电路中的总电阻值和总电流。
解题思路:根据串联电阻的计算公式,总电阻Rt可以通过以下公式计算得出:Rt = R1 + R2其中,R1和R2分别为两个串联电阻的阻值。
解答:根据题意,R1的阻值为6Ω,R2的阻值为8Ω,因此总电阻为:Rt = 6Ω + 8Ω = 14Ω同时,根据欧姆定律的公式,电流I可以通过以下公式计算得出:I = E / (Rt + r)其中,E为电压源的电动势,Rt为总电阻,r为电压源的内阻。
对于本题,E=12V,Rt=14Ω,r=4Ω,代入公式计算得:I = 12V / (14Ω + 4Ω) = 0.6667A因此,这个电路中的总电阻为14Ω,总电流为0.6667A。
题二:在一个并联电路中,有一个电阻R3和电阻R4并联,电流源I的电流为2A。
R3的阻值为3Ω,R4的阻值为5Ω。
求电路中的总电阻值和总电流。
解题思路:根据并联电阻的计算公式,总电阻Rp可以通过以下公式计算得出:1 / Rp = 1 / R3 + 1 / R4其中,R3和R4分别为两个并联电阻的阻值。
解答:根据题意,R3的阻值为3Ω,R4的阻值为5Ω,因此总电阻为:1 / Rp = 1 / 3Ω + 1 / 5Ω计算得:1 / Rp = 8 / 15Ω通过移项和倒数运算,可以得到总电阻Rp:Rp = 15Ω / 8 ≈ 1.875Ω同时,根据电流的分配规律,电路中的总电流It可以通过以下公式计算得出:It = I * (R3 / (R3 + R4))其中,I为电流源的电流,R3和R4分别为两个并联电阻的阻值。
对于本题,I=2A,R3=3Ω,R4=5Ω,代入公式计算得:It = 2A * (3Ω / (3Ω + 5Ω)) = 2A * (3Ω / 8Ω) = 0.75A因此,这个电路中的总电阻为1.875Ω,总电流为0.75A。
第二部分 恒定电流专题2.8 电路综合性问题(基础篇)一.选择题1.(2018北京昌平二模)电池对用电器供电时,是其它形式能(如化学能)转化为电能的过程;对充电电池充电时,可看做是这一过程的逆过程。
现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图4所示。
已知充电器电源的输出电压为U ,输出电流为I ,手机电池的电动势为E ,内阻为r 。
下列说法正确的是( )A .充电器的输出电功率为2EI I r -B .电能转化为化学能的功率为2UI I r +C .电能转化为化学能的功率为2UI I r -D .充电效率为100UE⨯% 【参考答案】C【名师解析】充电器的输出电功率为P 输=UI ,选项A 错误;充电电流通过锂电池发热损失电功率P 损=I 2r ,由能量守恒定律,电能转化为化学能的功率为P 输-P 损=2UI I r -,选项B 错误C 正确;充电效率η=P P P -输损输×100%=2UI I rUI -×100%=U Ir U-×100%,选项D 错误。
2.(2018西城二模)电动汽车由于节能环保的重要优势,越来越被大家认可。
电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组,如图所示。
某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。
下列说法正确的是( )A .将电池组的两极直接接在交流电上进行充电B .电池容量的单位Ah 就是能量单位C .该电池组充电时的功率为4.4kWD .该电池组充满电所储存的能量为1.4╳108J 【参考答案】D【名师解析】电池组需要通过专用充电器接在220V 交流电上进行充电,选项A 错误;电池容量的单位Ah 是电流与时间乘积,根据q=It 可知,是电荷量单位,选项B 错误;根据表中充电参数420V ,20A ,可知该电池组充电时的功率为P=UI=420×20W=8400W=8.4kW ,选项C 错误;q=It=120×3600C ,该电池组充满电所储存的能量为E=100Uq=100×3.3×120×3600J=1.4╳108J ,选项D 正确。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第二部分相互作用九.与弹簧相关的平衡问题(提高篇)一.选择题1.(2018·河北省衡水中学第一次调研)如图7所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端拴连一个套在大环上的小球,小球静止在图示位置,则()A.弹簧可能处于压缩状态B.大圆环对小球的弹力方向不可能指向O点C.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点D.大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力,也可能大于球的重力【参考答案】BC【名师解析】若弹簧处于压缩状态,则对小球受力分析可知,重力向下,大圆环对小球的弹力指向O点,弹簧弹力沿PQ向下,则由平衡条件可知,此三力不可能平衡,选项A错误;因弹簧处于被拉伸状态,则大圆环对小球的弹力方向沿半径方向向外,不可能指向O点,选项B正确;因小球受重力、弹簧的弹力以及大圆环的弹力作用,由平衡条件可知,小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定与大圆环对小球的弹力等大反向,指向O 点,选项C正确;根据平行四边形定则,结合几何关系可知,大圆环对小球的弹力大小等于球的重力,选项D错误.2.(2016·四川成都高新区月考)如图所示,把重为20 N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上并静止,物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接,若物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N,则弹簧对物体的弹力(弹簧与斜面平行)()A.可以为22 N,方向沿斜面向上B.可以为2 N,方向沿斜面向下C.可以为12 N,方向沿斜面向下D.弹力不可能为零【参考答案】AB【名师解析】将重力分解,平行斜面的向下分力为mg sin 30°=10 N,垂直斜面的分力为mg cos 30°=10 3 N,当最大静摩擦力平行斜面向下时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N,弹簧弹力为拉力,等于22 N;当最大静摩擦力平行斜面向上时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N,弹簧弹力为推力,等于2 N。
高考物理专题练习-电路故障分析〔含解析〕一、单项选择题1.如图把三只灯泡串联后接到1.5V的干电池两端,但发现三个灯泡都不亮,用电压表测得U AC=0、U BD=1.5V,由此可知〔〕A.L1灯丝烧断B.L2灯丝一定不断C.L3灯丝被烧断D.三灯灯丝均断2.如下图的电路中,A、B两灯原来正常发光,突然B灯比原来亮了,这是因为电路中某一处发生断路故障造成的,那么发生这种故障可能是〔电源内阻不计〕〔〕A.R1断路B.R2断路C.R3断路D.灯A断路3.如下图,电源电动势为6V,闭合电键S后小灯泡L不亮,用电压表测得各局部的电压情况是:U ab=U cd=U de=0,U ae=U bc=6V.假设电路中只有一处发生断路,那么断开的局部是〔〕A.电阻R1B.变阻器RC.灯泡LD.电键S4.小明家的保险丝突然熔断,以下原因不可能的是〔〕A.家用电器的总功率过大B.导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路C.灯座里的电线发生短路D.火线断路5.在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测.某同学连接了如下图的电路,闭合开关S后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进展测量,结果是U ae=3W,U ab=0,U bd=0,U cb=3V,那么此电路的故障可能是〔〕A.开关S接触不良B.小灯泡灯丝断了C.d、e间出现断路D.e、f间出现断路6.如下图的电路中,电源电动势为6V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮.用电压表测得各局部电压是U ab=6V,U ad=0,U cd=6V,由此可断定〔〕A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了D.变阻器R断路7.如下图,两只白炽灯泡L1和L2与电源、电键组成的电路中,当电键闭合后,发现电压表V1、V2的示数一样,且电流表A的示数为零,那么可能发生的故障是〔〕A.L1断路B.L2断路C.L1短路D.L2短路8.如下图的电路中,闭合电键k后,灯a和b都正常发光,后来由于某种故障使灯b突然变亮,电压表读数增加,由此推断这故障可能是〔〕A.a灯灯丝烧断B.电阻R2短路C.电阻R2断路D.电容被击穿短路9.某居民家中的电路如下图,开场时各局部工作正常,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,那么〔〕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连续路D.因为插座用导线接地,所以发生了上述故障10.如下图,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得U ab=0,U bc=0,U cd=4V.由此可知出现故障处为〔〕A.灯L1短路B.灯L2断路C.变阻器断路D.不能确定11.如下图,电路中白炽灯A、B不亮,但电路中只有一处断开,今用电压表测得:U ab=0,U ac=0V,U bd=6V,那么可知〔〕A.B灯断路B.A灯断路C.R断路D.电源断路二、多项选择题12.某学生在研究串联电路电压特点的实验时,接成如下图的电路,接通S后,他将大内阻的电压表并联在A,C两点间,电压表读数为U,当并联在A,B两点间时,电压表读数也为U,当并联在B,C两点间时,电压表的读数为零,那么出现此种情况的原因可能是〔R1,R2的阻值相差不大〕〔〕A.AB段断路B.BC段短路C.AB段短路D.BC段断路13.某学生在研究串联电路电压特点时,接成如下图电路,接通K后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,那么出现此种情况的原因可能是〔〕〔R1、R2阻值相差不大〕A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路14.在如下图的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,那么故障可能是〔〕A.R1短路B.R2断路C.R3断路D.R4短路15.如下图电路,当闭合后两灯均不亮,两灯泡、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好,其余三条导线中有一条发生断路。
高考物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的,任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少,此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的,电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变,电流恒定.(1)a. 写出图中经△t 时间通过0、1、2,3的电量0q ∆、1q ∆、2q ∆、3q ∆满足的关系,并推导并联电路中干路电流0I 和各支路电流1I 、2I 、3I 之间的关系;b. 研究将一定量电荷△q 通过如图不同支路时电场力做功1W ∆、2W ∆、3W ∆的关系并说明理由;由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U 1、U 2、U 3之间的关系;c. 推导图中并联电路等效电阻R 和各支路电阻R 1、R 2、R 3的关系.(2)定义电流密度j 的大小为通过导体横截面电流强度I 与导体横截面S 的比值,设导体的电阻率为ρ,导体内的电场强度为E ,请推导电流密度j 的大小和电场强度E 的大小之间满足的关系式.【答案】(1)a.0123q q q q ∆=∆+∆+∆,0123 I I I I =++ b.123W W W ∆=∆=∆,123U U U == c. 1231111R R R R =++ (2)j E l ρ= 【解析】 【详解】(l )a. 0123q q q q ∆=∆+∆+∆03120123q q q qI I I I t t t t∆∆∆∆====∆∆∆∆ ∴0123 I I I I =++即并联电路总电流等于各支路电流之和。
b. 123W W W ∆=∆=∆理由:在静电场和恒定电场中,电场力做功和路径无关,只和初末位置有关. 可以引进电势能、电势、电势差(电压)的概念.11W U q ∆=∆,22W U q ∆=∆,33W U q∆=∆ ∴123U U U ==即并联电路各支路两端电压相等。
c. 由欧姆定律以及a 、b 可知:1231111R RR R =++ (2)I j S =,U I R=,U EL =,L R S ρ= ∴j E lρ=2.如图中所示B 为电源,电动势E=27V ,内阻不计。
高考物理电路题【高考物理电路题】电路题是高考物理难免会考到的内容,它是物理中最基础的一部分。
理解电路并熟练掌握电路知识,不仅对高考来说至关重要,也对我们日常生活有着很大的帮助。
下面,我将为大家总结一些常见的高考电路题,帮助大家更好地理解和解答这类题目。
1. 串联电路串联电路是指多个电阻、电容或电感依次连接起来的电路。
解决串联电路需要运用到串联电阻的计算公式(总阻抗等于各个电阻之和),以及串联电容和串联电感的计算公式(总电容等于各个电容之和,总电感等于各个电感之和)。
2. 并联电路并联电路是指多个电阻、电容或电感同时连接起来的电路。
解决并联电路需要运用到并联电阻的计算公式(总阻抗等于各个电阻的倒数之和的倒数),以及并联电容和并联电感的计算公式(总电容等于各个电容之和,总电感等于各个电感之和)。
3. 电源电源是为电路提供能量的装置,常见的有电池和电源模块。
电源的正负极需正确连接,否则会导致电路无法正常工作。
解答电源的题目需要注意电源的电压,以及电路中元件所连接的位置。
4. 电流和电压电路中的电流和电压是非常重要的概念。
电流是流过电路的电荷量,单位是安培(A);电压是电荷在电路中移动的能量量,单位是伏特(V)。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,可以利用这个公式解决一些电流和电压的计算题。
5. 分流和合流分流是指电流在电路中分开,经过不同的电阻、电容或电感,最后再次汇聚在一起。
合流则是指多条电流在电路中汇聚。
解答分流和合流的题目需要注意电流的守恒定律,即分流与合流电流之和等于进入分流和合流的总电流。
6. 电阻和电功率电阻是制约电流流动的物理量,通常用欧姆来衡量。
电阻越大,通过的电流就会越小。
电功率是电路中消耗或释放的能量,单位是瓦特(W)。
根据功率公式,功率等于电流乘以电压,可以解决一些电阻和电功率的计算题。
以上是一些常见的高考物理电路题,但题目的形式多种多样。
我们在解答电路题时,需要仔细阅读题目,理清题目中给定的条件,然后选择合适的电路原理和公式进行计算。
J 电路J1 局部电路与其规律1.I3J1[2016·全国卷Ⅱ] 阻值相等的四个电阻、电容器C 与电池E (内阻可忽略)连接成如图1所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为()图1A. 25B.12C.35D.23C [解析] 由条件与电容定义式C =Q U 可得:Q 1=U 1C ,Q 2=U 2C ,如此Q 1Q 2=U 1U 2.S 断开时等效电路如图甲所示甲U 1=R 〔R +R 〕〔R +R 〕+R R +R 〔R +R 〕〔R +R 〕+R·E ×12=15E ; S 闭合时等效电路如图乙所示,乙U 2=R ·RR +R R +R ·R R +R·E =13E ,如此Q 1Q 2=U 1U 2=35,故C 正确.J2 闭合电路的欧姆定律2.J1J2[2016·江苏卷] 如图1所示的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S ,如下说法正确的有( )图1A .路端电压为10 VB .电源的总功率为10 WC .a 、b 间电压的大小为5 VD .a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 AAC [解析] 设四个电阻的等效电阻为R 路,由1R 路=115 Ω+5 Ω+15 Ω+15 Ω得R 路=10 Ω,由闭合电路欧姆定律知,I =ER 路+r =12 V 10 Ω+2 Ω=1 A ,设路端电压为U ,如此U =IR 路=1 A ×10 Ω=10 V ,选项A 正确;电源的总功率P =EI =12 W ,选项B 错误;设电源负极电势为0 V ,如此a 点电势φa =0.5 A ×5 Ω-0=2.5 V ,b 点电势φb =0.5 A ×15 Ω-0=7.5 V ,如此a 、b 两点的电势差U ab =φa -φb =2.5 V -7.5 V =-5 V ,所以a 、b 间电压的大小为5 V ,选项C 正确;当将a 、b 两点用导线连接后,由于导线没有电阻,此时a 、b 两点电势相等,其等效电路图如下列图.其中一个并联电路的等效电阻为3.75 Ω,显然总电阻为9.5 Ω,电流I =E R 总=2419A ,应当选项D 错误.J3 电路综合问题3.M2J3[2016·某某卷] 如图1所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表.如下说法正确的答案是( )图1A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.假设闭合开关S,如此电流表A1示数变大,A2示数变大B [解析] 滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻也变大,而副线圈两端的电压没有变化,所以干路中的电流减小,R1消耗的功率变小,A错误;干路中的电流变小,R1两端的电压变小,并联电路的电压变大,即电压表V示数变大,B正确;由于变压器副线圈干路中的电流变小,所以原线圈中的电流变小,即电流表A1的示数变小,C错误;闭合开关S后,并联电路的阻值变小,总电阻也变小,干路中的电流变大,R1两端的电压变大,并联电路的电压变小,通过R2的电流变小,即电流表A2示数变小,因变压器的功率变大,故电流表A1示数变大,D错误.J4 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线4.[2016·某某卷]J4J6(3)某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A〞字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量准确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除了开关、导线外,还有:电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E=6 V,内阻不计)①请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.②该同学描绘出的IU图像应是图中的________.图1[答案] ①电路如图1所示②B图1[解析] ①电压表V1和定值电阻R5串联,可改装成量程为0~4 V的电压表,电流表A1与定值电阻R4并联,可改装成量程为0~0.4 A的电流表,待测小灯泡的电阻很小,故电流表采用外接法.②小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,所以B正确.J5 实验:测定金属的电阻率5.J5[2016·浙江卷] 某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的局部连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5 Ω.图18(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a〞或“b〞)、导线②连接________(填“c〞或“d〞).(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R1的阻值为________Ω.(3)图2中R2与R1是材料一样、厚度相等、外表为正方形的两导体,R2的边长是R1的110,假设测R2的阻值,如此最优的连线应选________(填选项).A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接dC.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d[答案] (1)ad(2)如下列图 4.4~4.7(3)B[解析] (1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,故采用电流表外接法,又知滑动变阻器采用分压电路接线,故测R1阻值的最优连接方式为导线①连接a、导线②连接d.(2)作图如下列图,如此R2=ΔUΔI=2.20.5Ω=4.4 Ω.(3)根据电阻定律可得R=ρLdL=ρd,故R2=R1,要测R2的阻值,与测量R1一样,最优的连线应①连接a,②连接d,故B正确.J6 实验:把电流表改装成电压表J7 实验:测定电源的电动势和内阻6.J2J7[2016·卷] 某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合.为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( )A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器D [解析] 由闭合电路欧姆定律可知E=U+Ir,经变形可得U=-rI+E.测量电源电动势和内阻的实验通过改变外电路的电阻可以得到多组I和U,再通过描点法得到UI图像,图像的斜率k=-r,从而得到r=-k,图像的纵截距b=E.选项A中可以通过安培表和伏特表的读数得到外电压和干路电流,如下列图,所以选项A可取.选项B中可以通过伏特表的读数和假设干定值电阻的实际阻值大小计算出干路的电流大小,实验电路图如下列图,所以选项B可取.选项C中可以通过安培表的读数和电阻箱的取值得到外电压的大小,实验电路图如下列图,所以选项C可取.选项D中无法得到外电压,所以选项D不可取.7.[2016·四川卷]Ⅱ. J7用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω),保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线假设干.实验主要步骤:(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;(iii)以U为纵坐标,I为横坐标,作UI图线(U、I都用国际单位);(iv)求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.图1回答如下问题:(1)电压表最好选用________;电流表最好选用________.A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ)B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω)D.电流表(0~30 mA,内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________.A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=________,r=________,代入数值可得E和r的测量值.Ⅱ. [答案] (1)A C (2)C (3)kak-R2[解析] (1)电压表内阻越大,分得的电流越小,误差也就越小,所以选内阻较大的A电压表;当滑动变阻器接入电路阻值最小时通过电流表电流最大,此时通过电流表电流大小约为I=ER1+R2+r≈176 mA,所以选量程为200 mA的C电流表.(2)由电路分析可知,滑片从左向右滑动,电压表示数变大,意味着滑动变阻器接入电路局部的阻值增大,一导线接金属杆左端,一导线接电阻丝左端,如此滑片从左向右滑动时阻值增大,符合题意.(3)由E=U+I(r+R2),得U=-I(r+R2)+E,比照UI图线可知,图像斜率的绝对值k=r+R2,所以电源内阻r=k-R2;令U=0,得I=Er+R2=Ek,图线在横轴上的截距为a,所以a=I=Ek,如此E=ka.J8 实验:多用电表的使用〔用多用电表探索黑箱内的电学元件〕J9 实验:传感器的简单应用8.J9J10[2016·全国卷Ⅰ] 现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过I c时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U ,内阻不计),滑动变阻器R 1(最大阻值为1000 Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值为2000 Ω),单刀双掷开关一个,导线假设干.在室温下对系统进展调节,U 约为18 V ,I c 约为10 mA ;流过报警器的电流超过20 mA 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线.图1(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R 1〞或“R 2〞).(3)按照如下步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为________ Ω;滑动变阻器的滑片应置于________(填“a 〞或“b 〞)端附近,不能置于另一端的原因是________.②将开关向________(填“c 〞或“d 〞)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.[答案] (1)连线如下列图(2)R 2 (3)①650.0 b 接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA ,报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警[解析] (1)电路如下列图.(2)在室温下对系统进展调节,U 约为18 V ,I c 约为10 mA ;流过报警器的电流超过20 mA 时,报警器可能损坏,可知外电阻的取值范围是1820×10-3Ω=900 Ω≤R ≤1810×10-3Ω=1800 Ω. 报警器的电阻是650.0 Ω,所以滑动变阻器阻值的取值范围在250 Ω到1150 Ω之间,所以滑动变阻器应该选R2.(3)电阻箱代替报警器工作时的热敏电阻,阻值应为650.0 Ω,滑动变阻器刚开始应置于b端,假设置于另一端,接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏;实验调试时,将开关置于c端,缓慢调节滑动变阻器,直至报警器开始报警.9.J9[2016·卷] (1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中.图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强〞或“减弱〞);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感〞或“不敏感〞).图1[答案]增强敏感[解析]由题目图像可知,随温度升高热敏电阻的阻值明显减小,所以导电能力增强.又由图像可知,随温度变化,热敏电阻的电阻变化更明显,所以更加敏感.J10 电学实验综合10.J10[2016·全国卷Ⅱ] 某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线假设干.实验步骤如下:图1①按电路原理图(a)连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V ,记下电阻箱的阻值. 回答如下问题:(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R 1〞或“R 2〞).(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线.图1(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,假设认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保存到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号).A .100 μAB .250 μAC .500 μAD .1 mA [答案] (1)R 1 (2)连线如下列图 (3)2520 (4)D[解析] (1)此实验的实验原理类比于半偏法测电表内阻的实验,电压表所在支路的总电压应该尽量不变化,故滑动变阻器应选最大阻值小的即选R 1. (3)近似认为电压表所在支路的总电压不变,且流过电压表与电阻箱的电流相等,由串联分压特点知2R V =2.5-2R,如此R V =4R =2520 Ω. (4)因电压表是由一个表头和电阻串联构成,表头允许的最大电流不会因此改变,如此由欧姆定律可知,I 满=U 满R V =2.52520A ≈1 mA. 11.J10K1[2016·全国卷Ⅲ] 某同学用图1中所给器材进展与安培力有关的实验.两根金属导轨ab 和a 1b 1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N 极位于两导轨的正上方,S 极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直.图1(1)在图中画出连线,完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动.(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A .适当增加两导轨间的距离B .换一根更长的金属棒C .适当增大金属棒中的电流其中正确的答案是________(填入正确选项前的标号).[答案] (1)连线如下列图(2)AC[解析] (1)限流式接法要求滑动变阻器接线时只能连接“一上一下〞两个接线柱;磁铁N 极位于上方,说明磁感线向下;开关闭合后,金属棒往右运动,说明棒受到向右的安培力;由左手定如此可知,电流应垂直纸面向外(ab 指向a 1b 1);所以应按“电源正极→开关→滑动变阻器下接线柱→滑动变阻器上接线柱→电流表→ab →a 1b 1→电源负极〞的顺序连接回路.(2)由动能定理BIL ·s =12mv 2-0可知,要增大金属棒离开导轨时的速度v ,可以增大磁感应强度B 、增大电流I 、增大两导轨间的距离L 或增大导轨的长度s ;但两导轨间的距离不变而只是换一根更长的金属棒后,等效长度L 并不会发生改变,但金属棒的质量增大,故金属棒离开导轨时的速度v 减小.12.J10[2016·江苏卷] 小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系.该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R 随t 的升高而增大.实验电路如下列图,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….图1(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用________.A.量程0~100 mA,内阻约2 ΩB.量程0~0.6 A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a〞“b〞“c〞,正确的操作顺序是________.①将旋钮a由“0〞旋转至“1〞②将旋钮b由“9〞旋转至“0〞③将旋钮c由“9〞旋转至“0〞(3)实验记录的t和R的数据见下表:温度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8请根据表中数据,在方格纸上作出Rt图线.图1由图线求得R随t的变化关系为R=________ Ω.[答案] (1)A (2)①②③(或①③②)(3)(见如下图)0.04t+8.8(0.04t+8.6 ~0.04t+9.0 都算对)[解析] (1)当滑动变阻器取最大阻值10 Ω时,再加上金属电阻常温下阻值为10 Ω,总电阻为20Ω,如此电流I=ER总=1.5 V20 Ω=0.075 A=75 mA<100 mA,应当选量程为0~100 mA的电流表比拟准确,即选A.(2)调电阻箱时要注意的是不能使电流超过电流表的量程,也就是不能先将b、c旋钮先旋转至“0〞,因为此时电阻箱相当于导线,电流表可能会烧坏.因此必须先将a旋钮由“0〞旋转至“1〞,再将b、c 旋钮旋转至“0〞.(3)根据表中数据,在方格纸上描点,并根据点的分布特点作出Rt图像,如上图,且使直线尽可能通过更多的点,把两个在直线上的点的数据代入直线方程R=kt+b,列出方程组,求出k=0.04,b=8.8,即R=0.04t+8.8.。
电路基础与提升一、真题精选(高考必备)1.(2017·上海·高考真题)将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示.其中阻值最接近的两个电阻是 ( )A .a 和bB .b 和dC .a 和cD .c 和d2.(2015·上海·高考真题)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5价重离子束,其电流强度为51.210A -⨯,则在1s 内发射的重离子个数为(191.610C e -=⨯)A .123.010⨯B .131.510⨯C .137.510⨯D .143.7510⨯3.(2015·安徽·高考真题)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 .22mv eL B .2mv Sn e C .ρnev D .evSL ρ4.(2021·江苏·高考真题)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为8110F -⨯的电容器,在2ms 内细胞膜两侧的电势差从70mV -变为30mV ,则该过程中跨膜电流的平均值为( )A .71.510A -⨯B .7210A -⨯C .73.510A -⨯D .7510A -⨯5.(2017·浙江·高考真题)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为16cm 时,测得电阻为R ,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至20cm (盐水体积不变,仍充满橡胶管).则盐水柱电阻为( )A .45R B .54R C .1625R D .2516R 6.(2017·浙江·高考真题)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48W ,额定工作电压为24V ,机器人的锂电池容量为20A·h ,则机器人( )A .额定工作电流为20AB .充满电后最长工作时间为2hC .电池充满电后总电量为47.210C ⨯D .以额定电流工作时每秒消耗能量为20J7.(2020·海南·高考真题)一车载加热器(额定电压为24V )发热部分的电路如图所示,a 、b 、c 是三个接线端点,设ab 、ac 、bc 间的功率分别为ab P 、ac P 、bc P ,则( )A .ab bc P P >B .ab ac P P =C .ac bc P P =D .ab ac P P <8.(2022·浙江·高考真题)某节水喷灌系统如图所示,水以015m/s v =的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg 。
全国高三高中物理专题试卷班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P ,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k 时,线路损耗的电功率为P 1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ,线路损耗的电功率为P 2,则P 1和分别为 A ., B ., C ., D .,2.如图,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1,原线圈接入一电压为u =U 0sin ωt 的交流电源,副线圈接一个R =27.5 Ω的负载电阻.若,ω=100πrad/s ,则下述结论正确的是A .副线圈中电压表的读数为V B .副线圈中输出交流电的周期为C .原线圈中电流表的读数为0.5 AD .原线圈中的输入功率为W3.在某交变电流电路中,有一个正在工作的理想变压器,如图所示.它的原线圈匝数n 1=600匝,交流电源的电动势e =311sin(100 πt) V(不考虑其内阻),电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,原线圈串联一个额定电流为0.2 A 的保险丝,副线圈匝数n 2=120匝,为保证保险丝不被烧断,则A .负载功率不能超过62 WB .副线圈电流最大值不能超过1 AC .副线圈电路中的电阻R 不能小于44 ΩD .副线圈电路中电压表的读数为62 V4.有一台流发电机E ,通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电,输电线的总电阻为R.T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1,它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2;T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3,它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定,当用户消耗的电功率变大时,有A .U 2减小,U 4变大B .U 2不变,U 3变小C .P 1变小,P 2变小D .P 2变大,P 3变大5.如图所示,10匝矩形线框在磁感应强度的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s 匀速转动,线框电阻不计,面积为S =0.3 m 2线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L 1(0.3 W,30 Ω)和L 2,开关闭合时两灯泡均正常发光,且原线圈中电流表示数为0.04A ,则下列判断正确的是A .若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为sin 100t(V)B .理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C .灯泡L 2的额定功率为0.9 WD .若开关S 断开,电流表示数将增大全国高三高中物理专题试卷答案及解析一、选择题1.通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P ,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k 时,线路损耗的电功率为P 1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ,线路损耗的电功率为P 2,则P 1和分别为 A ., B ., C ., D .,【答案】 D【解析】原线圈的电流为,由于P 、U 不变,故I 1不变,由得P 1=IR =;由得,则,故选项D 正确2.如图,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1,原线圈接入一电压为u =U 0sin ωt 的交流电源,副线圈接一个R =27.5 Ω的负载电阻.若,ω=100πrad/s ,则下述结论正确的是A .副线圈中电压表的读数为V B .副线圈中输出交流电的周期为C .原线圈中电流表的读数为0.5 AD .原线圈中的输入功率为W【答案】 C【解析】U 1=220 V ,由得:.故A 错;由得:,故B 错;,由得:,C 正确;原线圈中的输入功率为P 1=P 2=I 2U 2=2×55 W =110 W ,D 错误.3.在某交变电流电路中,有一个正在工作的理想变压器,如图所示.它的原线圈匝数n 1=600匝,交流电源的电动势e =311sin(100 πt) V(不考虑其内阻),电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,原线圈串联一个额定电流为0.2 A 的保险丝,副线圈匝数n 2=120匝,为保证保险丝不被烧断,则A .负载功率不能超过62 WB .副线圈电流最大值不能超过1 AC .副线圈电路中的电阻R 不能小于44 ΩD .副线圈电路中电压表的读数为62 V【答案】 C【解析】由得U 2=44 V ,D 错;由得I 2≤1 A ,所以负载功率最大为P 2=U 2I 2≤44 W ,A 错;副线圈中的电流最大值为,故B 错;由得R≥44 Ω,C 对.4.有一台流发电机E ,通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电,输电线的总电阻为R.T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1,它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2;T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3,它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定,当用户消耗的电功率变大时,有A .U 2减小,U 4变大B .U 2不变,U 3变小C .P 1变小,P 2变小D .P 2变大,P 3变大【答案】 BD【解析】由理想变压器输出决定输入可得,当用户功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即P 1增大,输入电压U 1为定值不变,升压变压器的匝数不变,输入电压不变,故输出电压U 2不变,由于P 1增大,由P 1=U 1I 1=P 2=U 2I 2可得,I 1增加,P 2、I 2增加,由闭合电路欧姆定律:U 3=U 2-I 2R ,故U 3减小,降压变压器原、副线圈匝数不变,所以随U 3减小,U 4减小,A 错误,B 正确;由于用户功率增加,即P 4增加,理想变压器无功率损耗可得:P 3=P 4,功率P 3也增加,故C 错误,D 正确.5.如图所示,10匝矩形线框在磁感应强度的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s 匀速转动,线框电阻不计,面积为S =0.3 m 2线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L 1(0.3 W,30 Ω)和L 2,开关闭合时两灯泡均正常发光,且原线圈中电流表示数为0.04A ,则下列判断正确的是A.若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为sin 100t(V)B.理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C.灯泡L2的额定功率为0.9 WD.若开关S断开,电流表示数将增大【答案】 BC【解析】若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为cos100t(V),A错;原线圈两端电压为U1=30 V,因灯泡正常发光,所以副线圈两端电压为U2==3 V,由变压比规律知理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,B对;由变流比规律知副线圈中电流为0.4 A,通过灯泡L1的电流为0.1 A,即通过灯泡L2的电流为0.3 A,由P=UI知灯泡L2的额定功率为0.9 W,C对;若开关S断开,则负载电阻增大,副线圈中电流减小,电流表示数将减小,D错.。
广东理综卷物理部分有其特定的命题模板,无论是命题题型、考点分布、模型情景等,还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
为了给广东考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料,学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以广东考区的最新名校试题为主,借鉴并吸收了其他省市最新模拟A.8×108kW·hB. 8×1010kW·hC. 8×1011kW·hD. 8×1013kW·h 4.【20xx·福建省××市高三期末、20xx·××市东××区普通校联考】在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,○A、○V为理想电流表和电压表。
在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是A.电压表示数变小 B.电流表示数变小C.电容器C所带电荷量增多 D.a点的电势降低中可能发生的故障是:A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路6.【20xx·河北省××市八校高三联考】如图所示,直线A为电源的路端电压与总电流关系的伏安图线,直线B为电阻R两端电压与通过该电阻电流关系的伏安图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和效率分别是A.2W,66.7% B.2W,33.3% C.4W,33.3% D.4W,66.7%8.【20xx·四川省成都高新区高统一检测】有一灵敏电流计,其表头内阻R g=10 00Ω,满偏电流I g=100μA,以下有关改表的说法正确的是()A.把它改成量程为1.5V的电压表,应串联一个15 kΩ的电阻B.把它改成量程为1.0A的电流表,应并联一个1Ω的电阻C.把它改成量程为1.0A的电流表,用它去测量某电流时读数为0.5A,此时流过表头的电流为50μAD.把它改成量程为1.5V的电压表后,校对表时,发现读数总是偏小,应再串联一个小电阻二、双项选择题9.【20xx·山东省××市重点高中高三月考】截面直径为d、长为L的导线,两端电压为U,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动平均速率的影响,下列说法正确的是A.电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变B.导线长度L加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变D.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍10.【20xx·广东省湛江二中高三月考】如图所示的电路中,电源内阻r≠0,R1和R2是两个定值电阻。
业副市器成阳光实验学校J3 电路综合问题【题文】〔物理卷·高三上学期开学考试〔2021.08〕〕3、如下图,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,假设将这两个电阻分别接到这个电源上,那么〔〕A.R1接在电源上时,电源的效率高B.R2接在电源上时,电源的效率高C.R1接在电源上时,电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大【答案】【知识点】闭合电路的欧姆律;电功、电功率.J2 J3【答案解析】A 解析: A、B,电源的效率正比,R1接在电源上时路端电压大,效率高,故A正确,B错误. C、D,由图线的交点读出,R1接在电源上时0,0,电源的输出输出功率P10I0R2接在电源上时0,0,电源的输出输出功率P20I0故C、D均错误.应选A【思路】电源的效率于电源输出功率与电源总功率的百分比.根据效率的义,找出效率与电源路端电压的关系,由图读出路端电压,就能求出效率.电源与电阻的U-I图线的交点,表示电阻接在电源上时的工作状态,可读出电压、电流,算出电源的输出功率,进而比拟大小.此题首先要知道效率与功率的区别,电源的效率高,输出功率不一大.其次,会读图.电源与电阻的伏安特性曲线交点表示电阻接在该电源上时的工作状态.【题文】〔理综卷·一中七校高三第一次〔2021.08〕〕21.如下图,在磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,有一水平放置的U形导轨,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计。
导轨间距离为L ,在导轨上垂直放置一根金属棒MN ,与导轨接触良好,电阻为r ,用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动。
那么金属棒运动过程中A.金属棒中的电流方向为由N到MB.电阻R两端的电压为BLvC.金属棒受到的安培力大小为22B Lr Rυ+D.电阻R产生焦耳热的功率为22B LRυ【答案】【知识点】导体切割磁感线时的感电动势;电功、电功率.J3 L2 L3【答案解析】AC 解析: A、由右手那么判断得知金属棒MN中的电流方向为由N到M,故A正确;B、MN产生的感电动势为 E=BLv,回路中的感电流大小为I=E BLvr R R r=++,那么电阻R两端的电压为U=IR=BLvRR r+,故B错误;C、金属棒MN 受到的安培力大小为 F=BIL=22B L vR r+,故C正确;D、电阻R产生焦耳热的功率为P=I2R=BLvR r+2R=2222()B L v RR r+,故D错误.应选:AC.【思路】对于切割产生的感电流方向,由右手那么或楞次律判断;由公式E=BLv求出MN产生的感电动势,再由闭合电路欧姆律求出回路中的感电流大小,即可由欧姆律U=IR求解R两端的电压;由F=BIL求出MN所受的安培力大小;电阻R产生焦耳热的功率由公式P=I2R求解.对于单棒切割的类型,掌握电磁感的根本规律,如右手那么或楞次律、感电动势公式E=BLv、欧姆律和安培力公式F=BIL 是根底,关键要明确各个量的关系,熟练运用相关的公式求解.。
全国高三高中物理专题试卷班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.如右图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()A.A灯和B灯都变亮B.A灯和B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮2.某电容式话筒的原理示意图如右图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板.对着话筒说话时,P 振动而Q可视为不动.在P、Q间距增大过程中()A.P、Q构成的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高3.如右图所示电路,电源内阻不能忽略,R的阻值小于变阻器的总电阻,开始时滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点,稳定后滑片P由中点向上移动至顶端的全过程中()A.电压表的示数先减小后增大B.电压表的示数先增大后减小C.电流表的示数先增大后减小D.电流表的示数先减小后增大4.如右图所示,一只玩具电动机用一节干电池供电,闭合开关S后,发现电动机转速较慢,经检测,电动机性能完好;用电压表测a与b间电压,只有0.6 V;断开开关S,测得a与b间电压接近1.5 V,电动机转速较慢的原因是()A.开关S接触不良B.电动机接线接触不良C.电动机两端接线短路D.电池过旧,内阻过大5.如右图所示,在U-I图象上,a、b、c各点均表示该电路中的一个确定的工作状态,,则下列说法正确的是()A.在b点时,电源有最小的输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C.从a→b,β增大,电源的总功率和输出功率都增大D.从b→c,β增大,电源的总功率和输出功率都减小6.如右图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器、的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态.要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是()A.把的滑片向左移动B.把的滑片向右移动C.把的滑片向左移动D.把开关S断开7.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,某研究性学习小组利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和两块挡板固定在升降机内,中间放一个绝缘重球,当升降机静止时,电流表的示数为,在升降机做直线运动的过程中,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是()A.从0到时间内,升降机做匀减速直线运动B.从到时间内,升降机做匀加速直线运动C.从到时间内,重球处于超重状态D.从到时间内,升降机可能静止8.如右图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则()A.电源内阻B.电源内阻C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小9.如右图所示是电容器充、放电电路.配合电流传感器,可以捕捉瞬间的电流变化,并通过计算机画出电流随时间变化的图象.实验中选用直流8 V电压,电容器选用电解电容器.先使单刀双掷开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可瞬间完成.然后把单刀双掷开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流传入计算机,图象上显示出放电电流随时间变化的I-t曲线.以下说法正确的是()A.电解电容器用氧化膜做电介质,由于氧化膜很薄,所以电容较小B.随着放电过程的进行,该电容器两极板间电压逐渐增大C.由传感器所记录的该放电电流图象不能估算出该过程中电容器的放电电荷量D.通过本实验可以估算出该电容器的电容值10.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如右图中的虚线框内所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为 (F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是()①该秤能测量的最大体重是1400 N②该秤能测量的最大体重是1 300 N③该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处④该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处A.①③B.①④C.②③D.②④11.如图甲所示,R为电阻箱,置于阻值最大位置,为未知电阻,(1)断开,闭合,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组R、I值,并依据R、I值作出了如图乙所示的图线,(2)断开,闭合,当R调至某一位置时,电流表的示数;保持电阻箱的位置不变,断开,闭合,此时电流表的示数为,据以上数据可知()A.电源电动势为3.0 VB.电源内阻为0.5 ΩC.R x的阻值为2 ΩD.断开、接通时,随着R的减小,电源输出功率减小二、计算题上标有“20 Ω,2 A”字样,理想电压表的量程有0~3 V和0~15 V右图电路中,滑动变阻器R3两挡,理想电流表的量程有0~0.6 A和0~3 A两挡.闭合开关S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的,电流表指针指在满偏的,求:(1)此时电流表示数;(2)电源的电动势.全国高三高中物理专题试卷答案及解析一、选择题1.如右图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()A.A灯和B灯都变亮B.A灯和B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮【答案】B【解析】当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,并联部分的总电阻变小,所以总电阻变小,总电流变大,所以电源内阻的电压变大,所以A灯的电压变小,根据可知A的功率变小,故A灯变暗;由可知A的电流变小,而总电流变大,所以通过另一支路的电流变大,所以另一个电阻的电压变大,故灯泡B的电压变小,根据可知B的功率变小,故B灯变暗.所以B正确ACD错误故选B.【考点】闭合电路的欧姆定律.点评:本题考查的是滑动变阻器对电路中电流、电压的调节情况,分析清楚电路结构、根据滑动变阻器阻值的变化,判断B与并联电路电压的变化情况,熟练应用功率公式是正确解题的关键.2.某电容式话筒的原理示意图如右图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板.对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动.在P、Q间距增大过程中()A.P、Q构成的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高【答案】D【解析】由可知PQ间距离d增大时电容C减小,A项错误.电容减小将放电,电荷量减小,故B项也错.放电时电流从M点经R到N点,说明M点电势高于N点电势,所以C项错误D项正确.故选D【考点】考查了电容的动态分析点评:解决电容器的动态分析问题,抓住不变量,若电容始终与电源相连,两端间的电压不变;若电容器与电源断开,则电容器所带的电量不变.3.如右图所示电路,电源内阻不能忽略,R的阻值小于变阻器的总电阻,开始时滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点,稳定后滑片P由中点向上移动至顶端的全过程中()A.电压表的示数先减小后增大B.电压表的示数先增大后减小C.电流表的示数先增大后减小D.电流表的示数先减小后增大【答案】B【解析】由题意可知,当滑片向上移动时,并联部分的总电阻先增大后减小,则外电路的总电阻先增大后减小;由闭合电路的欧姆定律可知,干路电流先减小后增大,故内电压先减小后增大,则路端电压先增大后减小;即电压表的示数先增大后减小;故A错误B正确C、D滑片P由中点向上移动时,干路电流减小过程中,路端电压增大,R与变阻器上部分串联电阻减小,则通过电流表的电流增大;在干路电流增大过程中,路端电压减小,变阻器下部分的增大,通过变阻器下部分的电流减小,则通过电流表的电流增大;故电流表的示数一直增大.故CD错误.故选B【考点】闭合电路的欧姆定律.点评:本题为闭合电路的欧姆定律的动态分析类题目,此类问题可先分析外电路中的电阻,再分析电流或内电阻消耗的电压,最后再分析各局部电路;在分析中要灵活应用串并联电路的规律,必要时可将与电源串联的电阻当作内电阻处理.4.如右图所示,一只玩具电动机用一节干电池供电,闭合开关S后,发现电动机转速较慢,经检测,电动机性能完好;用电压表测a与b间电压,只有0.6 V;断开开关S,测得a与b间电压接近1.5 V,电动机转速较慢的原因是()A.开关S接触不良B.电动机接线接触不良C.电动机两端接线短路D.电池过旧,内阻过大【答案】D【解析】本题考查了电源的电势和内阻等知识.开关S接触不良、电动机接线接触不良、电动机两端接线短路,电动机就不会旋转了,而不是转得慢.电动机转得慢的原因是电池过旧,内阻过大,电动机两端的电压过低造成的,D正确.故选D【考点】考查了闭合回路欧姆定律的应用点评:本题主考考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,知道内阻较大时,内阻所占电压较大,难度不大,属于基础题5.如右图所示,在U-I图象上,a、b、c各点均表示该电路中的一个确定的工作状态,,则下列说法正确的是()A.在b点时,电源有最小的输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C.从a→b,β增大,电源的总功率和输出功率都增大D.从b→c,β增大,电源的总功率和输出功率都减小【答案】D【解析】在b点时,因为α=β,所以直线ob的斜率大小与直线ac的斜率大小相等,所以此时外电阻和电源的内电阻的大小相等,此时电源的输出功率最大,故A错误;电源的总功率为,所以在电路的总电阻最小的时候,电源的功率最大,在a点时,电路的总电阻最小,所以此时的总功率最大,故B错误;由A、B分析可知,在b点时电源的输出功率最大,在a点时,电源的总功率最大,所以从a→b时,β角越大,电源的总功率在减小,电源的输出功率在增大,故C错误;由A、B分析可知,在b点时电源的输出功率最大,在a点时,电源的总功率最大,在c点时,电源的总功率最小,所以从b→c时,β角变大,电源的总功率减小,电源的输出功率在减小,故D正确.故选D.【考点】闭合电路的欧姆定律.电功率的计算点评:在U-I图象中,直线的斜率表示电阻的大小,斜率大表示电阻的阻值大,电源的电动势是不变的,根据可知,在电流最大的时候,电源的总功率最大.6.如右图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器、的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态.要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是()A.把的滑片向左移动B.把的滑片向右移动C.把的滑片向左移动D.把开关S断开【答案】A【解析】要使尘埃向下加速运动,必须减小电场力,即减小板间电压.由于滑动变阻器处于断路,调节不会有效果,C错;电容器两板间电压等于滑动变阻器滑片左边部分的电压,因此要把的滑片向左移动,A对B错;断开开关S时,电容器的电压等于电源的电动势,板间电压会增大,D错.故选A【考点】电容;闭合电路的欧姆定律.点评:本题是简单的力电综合问题,关键先通过受力分析,得到电场力先与重力平衡,后小于重力;然后对电路进行分析,得到减小电容器两端电压的方法.7.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,某研究性学习小组利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和两块挡板固定在升降机内,中间放一个绝缘重球,当升降机静止时,电流表的示数为,在升降机做直线运动的过程中,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是()A.从0到时间内,升降机做匀减速直线运动B.从到时间内,升降机做匀加速直线运动C.从到时间内,重球处于超重状态D.从到时间内,升降机可能静止【答案】C【解析】由压敏电阻的特点知,0到时间内电流I最大,压敏电阻的阻值最小,故所受的压力最大、恒定,故升降机做匀加速直线运动,A错误;到时间内,I均匀减小,所以压敏电阻所受的压力均匀减小,但压力仍大于重力,所以升降机做加速度越来越小的加速运动,B错误,C正确.由于升降机一直加速,所以到时间内,升降机不可能静止,而应该是做匀速直线运动.D错误故选C【考点】考查了牛顿第二定律的应用点评:做本题的关键是通过I-t图像判断压敏电阻的阻值的变化从而得出压力的变化8.如右图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则()A.电源内阻B.电源内阻C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小【答案】C【解析】由于电动机是非纯电阻元件,欧姆定律不再适用,电动机的输入功率.热功率输出功率,可解得:,又由闭合电路欧姆定律得:,解得:;当电动机被卡住时,电动机变成纯电阻元件,总电流,电流增大,故电源消耗的功率P增大,所以选项C正确.故选C【考点】考查了非纯电阻电路电工的计算点评:关键是知道电动机是非纯电阻元件,欧姆定律不再适用,9.如右图所示是电容器充、放电电路.配合电流传感器,可以捕捉瞬间的电流变化,并通过计算机画出电流随时间变化的图象.实验中选用直流8 V电压,电容器选用电解电容器.先使单刀双掷开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可瞬间完成.然后把单刀双掷开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流传入计算机,图象上显示出放电电流随时间变化的I-t曲线.以下说法正确的是()A.电解电容器用氧化膜做电介质,由于氧化膜很薄,所以电容较小B.随着放电过程的进行,该电容器两极板间电压逐渐增大C.由传感器所记录的该放电电流图象不能估算出该过程中电容器的放电电荷量D.通过本实验可以估算出该电容器的电容值【答案】D【解析】电容是用来描述电容器容纳电荷本领的物理量,大小与氧化膜厚度无关,选项A错误;由可知,因电容器电容不变,放电过程中电容器所带电量逐渐减小,所以电容器两端电压逐渐减小,选项B错误;由,再结合放电电流随时间变化的I-t曲线可知选项C错误;根据I-t曲线可求出放电过程中通过电阻的电量,再由电容器放电瞬间电压与电源电压相等,根据即可求出电容器的电容值,选项D正确.故选D【考点】考查了电容的动态分析点评:做此题的关键是结合公式中电压,电量的变化分析10.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如右图中的虚线框内所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为 (F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是()①该秤能测量的最大体重是1400 N②该秤能测量的最大体重是1 300 N③该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处④该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】A【解析】电路中允许的最大电流为 3 A,因此根据闭合电路欧姆定律,压力传感器的最小电阻应满足,R最小为2 Ω,代入,求出最大,①项正确,②项错误;当时,Ω,这时电路中的电流,③项正确,④项错误,故选项A对.【考点】闭合电路的欧姆定律.点评:本题考查了对电子秤原理的理解和欧姆定律的计算.关键是对解析式的理解.11.如图甲所示,R为电阻箱,置于阻值最大位置,为未知电阻,(1)断开,闭合,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组R、I值,并依据R、I值作出了如图乙所示的图线,(2)断开,闭合,当R调至某一位置时,电流表的示数;保持电阻箱的位置不变,断开,闭合,此时电流表的示数为,据以上数据可知()A.电源电动势为3.0 VB.电源内阻为0.5 ΩC.R x的阻值为2 ΩD.断开、接通时,随着R的减小,电源输出功率减小【答案】B【解析】由得,则图象的斜率,A选项错误;R轴截距的绝对值等于内阻r,即,B选项正确;断开,闭合时;断开,闭合时,,所以,,C选项错误;因,所以,电路中的外电阻大于内阻,随着R的减小,电源输出功率将增大,R=0时,电源输出功率最大,D选项错误.故选B【考点】闭合电路的欧姆定律;点评:解决本题的关键知道R与图线的斜率和截距表示的物理意义看,以及能够熟练运用闭合电路欧姆定律.二、计算题上标有“20 Ω,2 A”字样,理想电压表的量程有0~3 V和0~15 V 右图电路中,滑动变阻器R3两挡,理想电流表的量程有0~0.6 A和0~3 A两挡.闭合开关S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的,电流表指针指在满偏的,求:(1)此时电流表示数;(2)电源的电动势.【答案】(1)0. 15 A(2)7.5【解析】(1)滑片P向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增加,由此可以确定电流表量程选取的是0~0.6 A,电压表量程选取的是0~15 V,所以电流表的示数为×0.6 A=0.15 A.(2)电压表的示数为×15 V=5 V;当电压表示数时,电流表示数,得当电压表示数时,得所以解方程组得:.【考点】考查了闭合回路欧姆定律的应用点评:本题解题的关键在于通过分析题意得出两表的量程,从而得出第二次时两表的示数;由闭合电路的欧姆定律列出两种情况的表达式,联立即可解得电动势.。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)2013高考物理分类力学电学综合性应用问题1.(2013高考浙江理综第24题)(20分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。
偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A 和R B 的同心圆金属半球面A 和B 构成,A 、B 为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示。
一束电荷量为e 、质量为m 的电子以不同的动能从偏转器左端M 的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N ,其中动能为E k0的电子沿等势面C 做匀速圆周运动到达N 板的正中间。
忽略电场的边缘效应。
(1)判断球面A 、B 的电势高低,并说明理由;(2)求等势面C 所在处电场强度E 的大小;(3)若半球面A 、B 和等势面C 的电势分别为φA 、φB 和φC ,则到达N 板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔE K 左和ΔE K 右分别为多少?(4)比较|ΔE K 左|和|ΔE K 右|的大小,并说明理由。
(1)电子(带负电)做圆周运动,电场力方向指向球心,电场方向从B 指向A ,B 板电势高于A 板。
(2)E=k02E eR =()k04+A B E e R R (3)ΔE K 左=e(φB -φC )ΔE K 右=e(φA -φC )(4)│ΔE K左│>│ΔE K右│2.(2013高考浙江理综第25题)(22分)为了降低潜艇噪音,提高其前进速度,可用电磁推进器替代螺旋桨。
潜艇下方有左、右两组推进器,每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成,其原理示意图如下。
在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω∙m的海水,通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空间内,存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=6.4T、方向垂直通道侧面向外。
磁场区域上、下方各有a×b=0.3m×0.4m 的金属板M、N,当其与推进器专用直流电源相连后,在两板之间的海水中产生了从N 到M,大小恒为I=1.0×103A的电流,设电流只存在于磁场区域。
第二部分 恒定电流
专题2.9 电路综合性问题(提高篇)
一.选择题
1.如图甲所示为一电源路端电压与电流关系的函数图象,把此电源接在如图乙所示的电路中,其中R 1=1 Ω,R 2=R 3=2 Ω.则下列说法中错误的是 ( )
图甲 图乙
A. 若C 、D 间连一电容为C=20μF 的电容器,则电容器所带电荷量是1.5×10-5
C B. 若C 、
D 间用一导线连接,则电源效率最高 C. 若在C 、D 间连一个理想电流表,其读数是0.375 A D. 若在C 、D 间连一个理想电压表,其读数是0.75 V
2.(2017·湖南长沙市高三统一模拟)如图所示,长为L 的两平行金属板水平放置,接在直流电路中,图中
R 为滑动变阻器,一带电微粒自两板左侧中央以某初速度v 0平行于金属板进入两板间,若将滑动变阻器的滑
片P 置于最下端b 处,带电微粒将落在下板上距离左端L
3处;若滑片P 与b 端间电阻为18 Ω,带电微粒将
沿直线运动;若要微粒不打到金属板上,则滑片P 与b 端间电阻R 的范围应为( )
A.12 Ω<R <20 Ω
B.16 Ω<R <20 Ω
C.12 Ω<R <24 Ω
D.16 Ω<R <24 Ω
3.在“测量灯泡伏安特性”实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示,电源内阻不计,导线连接良好,若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S ,在触头向右端滑动过程中,会分别出现如下四种现象:( )
a .灯泡L 不亮;电流表示数几乎为零
b .灯泡L 亮度增加;电流表示数增大
c .灯泡L 开始不亮,后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈被烧断
d .灯泡L 不亮;电流表示数增大直到线圈被烧断 与上述a 、b 、c 、d 四种现象对应的电路序号为( )
A .③①②④
B .③④②①
C .③①④②
D .②①④③
4.(2016·山东文登模拟)电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。
如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac 间的电阻是cd 间电阻的(n -1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U ,则输入端的电压为( )
A .nU B.U n
C .(n -1)U D.
U
n -1
5.(2016·黑龙江双鸭山一中考试)如图,电路中电源电动势为3.0 V ,内阻不计,L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图所示。
当开关闭合后,下列说法中正确的是( )
A .L 1的电流为L 2电流的2倍
B .L 3的电阻约为0.33 Ω
C .L 3的电功率约为1.20 W
D .L 2和L 3的总电功率约为3 W 二.计算题
1.(14分)(2019上海嘉定一模)如图所示电路,电源电动势为E =3V ,内阻为r =1R 0=10
Ω,滑动变阻器R 可在0~20Ω范围内变化。
当滑片P 处于中点位置时,求: (1)当电键S 断开时,定值电阻R 0两端的电压U 0为多少? (2)当电键S 闭合时,定值电阻R 0两端的电压'0U 为多少?
(3)当电键S 闭合时,若要使定值电阻R 0两端的电压恢复为U 0,滑片P 应该向左还是向右移动?请简述理
由。
2.在如图甲所示的电路中,电阻R1和R2都是纯电阻,它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa、Ob所示.现在电路两端BC之间加上恒定的电压U0=7.0 V.调节滑动变阻器R3,使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等,求此时电阻R1和R2的阻值为多大?R3接入电路的阻值为多大?
3.(2015·北京卷)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E km,元电荷为e.
(1)求A板和B板之间的最大电势差U m,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ΔE k.请推导证明P=ΔE k.
(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)
4.(10分)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1 = 100 Ω,R2电阻值未知,R3为滑动变阻器。
当R3滑片从左端滑到右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的图象如图乙所示,其中A、B 两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的,求:
(1) R2阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
5.(16分)某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图所示:一个劲度系数k = 585 N/m、自然长度L0 = 0.5 m的弹簧,一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上。
弹簧是不导电的材料制成的,迎风板的面积S = 0.4 m2,工作时总是正对着风吹来的方向(迎风板可在金属杆上滑动)。
电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连。
定值电阻R =1.0 Ω,电源的电动势E = 12 V,内阻r = 0.5 Ω。
闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1 = 3.0 V(电压表可看作理想表)。
某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2 = 2.0 V,求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力;
(3)假设风与迎风板作用后的速度变为零,空气的密度为1.3 kg/m3,则风速多大。
6.在如图所示的电路中,电源的电动势E =1.5V ,内阻r =0.5Ω,电流表满偏电流I g =10mA ,电流表的电阻
R g =7.5Ω,A 、B 为接线柱。
(1)用一条导线把A 、B 直接连起来,此时,应把可变电阻R 1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流? (2)调至满偏后保持R 1的值不变, 在A 、B 间接入一个150Ω的定值电阻R 2,电流表的读数是多少? (3)调至满偏后保持R 1的值不变,在A 、B 间接入一个未知的定值电阻R x ,电流表的读数为I x ,请写出I x 随R x 变化的数学表达式。
R 1=142Ω7.下表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指电动自行车满载
情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。
请参考表中数据,完成下列问题 (g 取10 m/s 2
):
(1) 此电动机的电阻是多少?正常工作时,电动机的效率是多少?
(2) 在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受阻力是车重(包括载重)的k 倍,试计算k 的大小。
(3) 仍在上述道路上行驶,若电动自行车满载时以额定功率行驶,当车速为2m/s 时的加速度为多少?
电阻R 2
导线。