2011届高三物理一轮复习——_恒定电流(习题 简)
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(三年经典)2011-2013全国各地高考物理真题分类汇编(详解)恒定电流(包括传感器、逻辑电路)1.(2011年高考·海南理综卷)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是( )A .奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B .欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系C .法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系D .焦耳发现了电流的热效应,定量经出了电能和热能之间的转换关系 1.ABC 解析:考察物理学的发展史,选ACD.2.(2011年高考·北京理综卷)物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。
如关系式U=IR 既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V (伏)与A (安)和Ω(欧)的乘积等效。
现有物理量单位:m (米)、s (秒)、N (牛)、J (焦)、W (瓦)、C (库)、F (法)、A (安)、Ω(欧)和T (特),由他们组合成的单位都与电压单位V (伏)等效的是A .J/C 和N/CB .C/F 和T ❿m 2/sC .W/A 和C ❿T·m/sD .2121Ω⋅W 和T·A·m 2.B 解析:由物理关系式W =qU ,可得电压的单位V (伏)等效的是J/C ;由物理关系式U =Q /C ,可得电压的单位V (伏)等效的是C /F ;由物理关系式E =n △φ△t ,φ=BS ,可得电压的单位V (伏)等效的是T ּm 2/s ;由物理关系式P =U 2/R ,可得电压的单位V (伏)等效的是1122W ⋅Ω;由物理关系式P =UI ,可得电压的单位V (伏)等效的是W/A ;B 选项正确,A 、C 、D 错误。
3.(2011年高考·全国大纲版理综卷)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。
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。
专题8 恒定电流1.(15江苏卷)(8分)小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻(1)题10-1图中电流表的示数为__________A(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出U-I图线由图线求得:电动势E=_________V;内阻r=_________________Ω(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合,其实从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为_______________答案:(1)0.44(2)U-I图线见右图 1. 60 (1. 58 ~ 1. 62 都算对) 1.2(1.18 ~1.26 都算对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大.解析:本题做图象时,纵轴的标度要注意,一是初始点不为0而是1.0,二是每5个小格为0.1而不是10个小格,否则,不是图象画不全就是延长线到图象外才与纵轴相交.平常做作业,学生常常认为作图象不要做,考试时就会了,本题图象说明,平常做作业,做图象题也要做,否则,考试时画不好.2.(15江苏卷)做磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0cm ,线圈导线的横截面积A=20.80cm ,电阻率 1.5m ρ=Ω⋅,如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B 在0.3s 内从1.5T 均匀地减小为零,求(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R ;(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E ;(3)0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q.解析:(1)由电阻定律得Ar R πρ2=,代入数据得Ω⨯=3106R (2)感应电动势tr B E ∆⋅∆=2π,代入数据得V E 2104-⨯= (3) 由焦耳定律t RE Q ∆=2,代入数据得J Q 8108-⨯=3.(15北京卷)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 1/2;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 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答案:C解析:当接线柱1 和 2 入电路时,R1 与电流表并联,并联后等效电阻为原来电流表电阻1/3,量程扩大为原来的 3 倍,每个小格表示的电流应该是 0.06A.A 、B 选项错误;当接线柱 1 和 3 连入电路时,R1 与电流表并联再整体与R2 串联,但串联电阻对电流表量程无影响,每个小格表示的电流仍然是0.06A ,故选项 C 正确.4.(15北京卷)(20 分)真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置,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.( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差 ,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 ,外电阻上的消耗电功率设为 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、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明 ) 解析:(1) A 板中逸出的电子累积在 B 板上,在 A 、B 两板间形成由 A 指向 B 的电场.从 A 板后续逸出的电子在向 B 板运动的过程中会受到电场力的阻碍作用而做减速运动.AB 间电压最大值时,从 A 板逸出的最大动能的电子到 B 板时动能恰好为零.根据动能定理 k m m E eU = ① e E U k mm =若将 a 、b 短接,则两板间电势差为零,从 A 板逸出的电子均能完整通过整个回路,即短路电流Ne t Nte t Q I === ②(2)当外电路断路时,A 、B 两板间电压为该直流电源的电动势.E=Um=e E km③电源内阻r=2k m Ne E I E r ==短 ④证明:设连接外电阻之后,单位时间内到达 B 板的电子个数为/N ,则回路中电流e N t te N t Q I ///===⑤外电阻上消耗的电功率 P=UI ⑥单位时间内到达 B 板的电子,从 A 板运动到 B 板过程中损失的动能之和为eU N E N E /k /k =∆=∆单个总⑦由⑤⑥⑦式可得,P = ΔEK ⑧5.(15福建卷)(12分)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接.①实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大.请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;②某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为 A③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将 只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3V 、内阻为1欧的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为 W (保留两位小数)答案::见解析;0.44A ;4 2.25解析:实物图如图所示;由图知电流表量程为0.6A ,所以读数为0.44A ;电源内阻为1欧,所以当外电路总电阻等于电源内阻时,消耗电功率最大,此时外电路电压等于内电压等于1.5V ,由图知当小电珠电压等于1.5V 时电流约为0.38A ,此时电阻约为Ω==95.3IU R ,并联后的总电阻为1欧,所以需要4个小电珠,小电珠消耗的总功率约为W R U P 25.215.122===外.6.(15四川卷)(11分)用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值R x .已知电池的电动势约6V ,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:电流表A 1(量程0~30mA );电流表A 2(量程0~100mA );电压表V (量程0~6V );滑动变阻器R 1(阻值0~5Ω);滑动变阻器R 2(阻值0~300Ω);开关S 一个,导线若干条.某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图3所示的电路图,正确连接电路.Ⅱ.将R 的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R 的阻值,测出多组U 和I 的值,并记录.以U 为纵轴,I 为横轴,得到如图4所示的图线.Ⅲ.断开开关,将R x 改接在B 、C 之间,A 与B 直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U -I 图线,图线与横轴I 的交点坐标为(I 0,0),与纵轴U 的交点坐标为(0,U 0).回答下列问题:①电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;②由图4的图线,得电源内阻r = Ω;③用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x = ,代入数值可得R x ;④若电表为理想电表,R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 .(选填“相同”或“不同”)答案:①A 2 R 2 ②25 ③00I U -r ④相同 不同 解析: 根据题设条件中电池的电动势约为6V ,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧,可估算出电路中的电流为数十毫安,因此电流表应选用A 2,为了电路正常工作,以及方便调节,多测几组数据,滑动变阻器应选用R 2.②根据图3电路结构可知,电压表测量了电路的路端电压,电流表测量了电路的总电流,因此图4中,图线斜率绝对值即为电源的内阻,有:r =|k |=|310)2060(5.45.5-⨯--|Ω=25Ω. ③当改接电路后,将待测电阻与电源视为整体,即为一“等效电源”,此时图线的斜率为等效电源的内阻,因此有:r ′=r +R x =|k ′|=0000--I U ,解得:R x =00I U -r④若电表为理想电表,R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间,电路的总电阻可变范围不变,因此电流表的示数变化范围相同,R x 接在B 、C 之间时,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,而R x 接在A 、B 之间时,电压表测量的是滑动变阻器与R x 两端电压的和,由于对应某一滑动变阻器阻值时,电路的电流相同,因此电压表的读数不同,所以电压表示数变化范围也不同.7.(15安徽卷)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 eLB .e Sn mv 2C .nev ρD .SL ev ρ 答案:C解析:根据电流的微观表达式I nesv =、欧姆定律U I R =、电阻定律L R Sρ=及电势差与电场强度的关系U EL =可得金属棒内的电场强度大小E nev ρ=,故答案为C .8.(15新课标2卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3V ,内阻约为3000欧),电阻箱R 0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A ),电源E (电动势6V ,内阻不计),开关两个,导线若干(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整(2)根据设计的电路写出步骤________________________(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R 1v 与内阻的真实值Rv 先比R 1v ________. Rv (添“>”“=”或“<”)主要理由是答案:(1)(2)见解析;(3)>;见解析解析:(1)实验电路如图所示(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表指针满偏,保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,是电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻(3)断开S2,调节电阻箱使电压表呈半偏状态,电压表所在支路的总电阻增大,分得的电压也增大,此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故R V’>R V。
专题八恒定电流1.(2011年高考重庆卷)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如下图所示.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,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:a.电珠L不亮;电流表示数几乎为零b.电珠L亮度增加;电流表示数增大c.电珠L开始不亮,后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断d.电珠L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断与上述a、b、c、d 四种现象对应的电路序号为()A. ③①②④B. ③④②①C. ③①④②D. ②①④③2.(2011年高考北京卷)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3.(2011年高考海南卷)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分别为电压表和电流表.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.(2011年高考上海卷)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时,()A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大B.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小5.(2011年高考上海卷)右表是某逻辑电路的真值表,该电路是()6.(2011年高考山东卷)某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.(1)所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系上画出U-I图像.(2)根据所画U-I图像,可求得电流I=0.20 A时电源的输出功率为________W.(保留两位有效数字)(3)实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计.在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是________.(R x阻值未知)乙7.(2011年高考浙江卷)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,为了探究3根未知材料,横截面积均为S=0.20 mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路.M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点.在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25 A,电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:(1)绘出电压表读数U 随OP 间距离x 变化的图线; (2)求出金属丝的电阻率ρ,并进行比较.专题八 恒定电流1.【解析】选A.图①是滑动变阻器的分压式接法,向右滑动触头,灯泡两端电压增大,亮度增加,根据灯泡与滑动变阻器串并联情况可知,总阻值逐渐减小,电流表示数增大,此种情况与b 对应.②中电流表将电珠短路,灯不亮,当滑动变阻器接入电路阻值很小时,电流表线圈烧断,灯泡不再被短路而发光,此种情况与c 对应.③中电压表与灯泡串联,灯泡处电流几乎为零,不亮,电流表示数几乎为零,此种情况与a 对应.④中电压表与灯泡串联,灯泡不亮,当滑动触头滑至接近右端时,电流表两端电压过大,可能被烧坏,此种情况与d 对应.综上可知,选项A 正确.2.【解析】选A.在电路中,变阻器R 0的滑动端向下滑动时,变阻器R 0接入电路中的电阻变小,从而使整个电路中的外电阻变小,干路电流变大,内阻r 分得的电压U 内=Ir 变大,U 外变小,电压表示数变小,由U 1=IR 1知U 1变大,因U 外=U 1+U 2,故U 2变小,由于I 2=U 2R 2,所以流过R 2的电流变小,电流表示数变小.选项A 正确. 3.【解析】选B.当S 断开时,R 2所在支路断路,总电阻R 变大,根据I =ER +r 知,干路电流I 变小,根据U =E -Ir 知,路端电压变大,即V 读数变大;根据U =IR 知,R 1两端电压U 1=IR 1变小,而U =U 1+U 3,所以R 3两端的电压U 3=U -U 1要变大,通过R 3的电流I 3=U 3R 3变大,即A 的读数变大,所以B 正确. 4.A 5.D6.(1)U -I 图象如图所示.(2)通过图象可得I =0.2 A 时U =1.84 V 故P =UI ≈0.37 W.(3)为了测电源输出功率,电压表必须测出路端电压,d 错误;a 项中并联R x 不起作用,a 错误;故选b 、c.【答案】(1)见解析 (2)0.37(或0.36) (3)bc 7.【解析】(1)图线如图所示.(2)ρ=US Ilρa =(6.50-3.95)×0.20×10-61.25×(100-60)×10-2 Ω·m =1.02×10-6 Ω·mρb =(7.15-6.50)×0.20×10-61.25×(200-100)×10-2Ω·m=1.04×10-7 Ω·mρc =(9.75-7.15)×0.20×10-61.25×(240-200)×10-2Ω·m=1.04×10-6 Ω·m通过计算可知,金属丝a 与c 的电阻率基本相同,远大于金属丝b 的电阻率. 电阻率的允许范围ρa :0.96×10-6 Ω·m ~1.10×10-6 Ω·mρb :8.5×10-8 Ω·m ~1.10×10-7 Ω·mρc :0.96×10-6 Ω·m ~1.10×10-6 Ω·m 【答案】见解析。
课时21第7章 恒定电流第一节 串、并联电路和欧姆定律、电阻定律一、选择题1.如图所示的电解池接入电路后,在t 秒内有n 1个一价正离子通过溶液内某截面S ,有n 2个一价负离子通过溶液内某截面S ,设e 为元电荷,以下说法正确的是( )A .当n 1=n 2时,电流为零B .当n 1>n 2时,电流方向从A →B ,电流为I =(n 1-n 2)e tC .当n 1<n 2时,电流方向从B →A ,电流为I =(n 2-n 1)e tD .电流方向从A →B ,电流为I =(n 2+n 1)e t解析:选 D.由电流方向的规定可知,正、负电荷向相反方向定向移动所形成的电流的方向是相同的,所以电流应该是I =(n 2+n 1)e t,电流方向按规定应是从A →B .D 选项正确.2. (2011年深圳调研)如图所示,a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是( )A .a 代表的电阻丝较粗B .b 代表的电阻丝较粗C .a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D .图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析:选B.b 图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R =ρl S 知,b 的导线粗,B 正确,A 、C 不正确.电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,D 不正确.3.下列四个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间的函数关系是( )解析:选C.白炽灯泡为纯电阻,其功率表达式为:P =U 2R ,而U 越大,电阻越大,图象上对应点与原点连线的斜率越小,故选项C 正确.4.(2011年广州模拟)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V .重新调节R 并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V .则这台电动机正常运转时输出功率为( )A .32 WB .44 WC .47 WD .48 W解析:选 A.当电动机停止转动时,此时电动机相当于一个纯电阻,所以由题中的两表读数,可以计算出电动机的内阻为:r =U I ,代入数据得:r =4 Ω,重新调节R 并使电动机恢复正常运转,根据题中的两表读数,计算出电动机的输出功率为:P =UI -I 2r ,代入数据解得:P =32 W ,B 、C 、D 错误,A 正确.5.(2011年聊城模拟)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )A.电动机的输入功率为576 WB .电动机的内电阻为4 ΩC .该车获得的牵引力为104 ND .该车受到的阻力为63 N解析:选AD.U =48 V ,I =12 A ,P =UI =576 W ,故A 正确.P入=P 出+I 2r ,r =576-350122 Ω=11372 Ω,故B 错.P 出=F v =F f v ,F f =350(203.6)N =63 N ,故C 错,D 正确.6.如图所示,用输出电压为1.4 V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电,下列说法中正确的是()A.电能转化为化学能的功率为0.12 WB.充电器输出的电功率为0.14 WC.充电时,电池消耗的热功率为0.02 WD.充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内解析:选ABC.充电器对电池的充电功率为P总=UI=0.14 W,电池充电时的热功率为P热=I2r=0.02 W,所以转化为化学能的功率为P化=P总-P热=0.12 W,但电池储蓄的是能量不是功率,故D错.7.在如图所示电路中,E为电源,其电动势为9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30 Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在闭合开关S.然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为() A.10 ΩB.20 ΩC.15 ΩD.5 Ω答案:B8.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是()A.P甲=P乙B.P甲=3P乙C.P乙=3P甲D.P乙>3P甲解析:选B.设各灯泡正常工作时的电流为I,则甲电路的总电流为I甲=3I,乙电路的总电流为I乙=I,所以由P=UI得P甲=3P乙,应选B.9.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A.图甲中的A1、A2的示数相同B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同解析:选 B.甲图中流过表头的电流相同,故指针偏角相同,但由于A1、A2的量程不同,所以示数不同,故A错B对.乙图中A1、A2中的电流相同,故示数相同,但两者表头中的电流不等指针偏角不同,故C、D错.10.自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接,骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来,现使车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行,第一次关闭自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是( )A .200 JB .250 JC .300 JD .500 J解析:选 A.根据能量守恒,第一次关闭自动充电装置时,动能全部转化为内能,第二次启动自动充电装置时,动能一部分转化为内能,另一部分转化为电能,电能为E 电=410E k =410×500 J =200 J ,A对.二、计算题11.(2011年东城模拟)一台小型电动机在3 V 电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时,通过它的电流是0.2 A .在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m .若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30 s 内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻.解析:(1)电动机的输入功率P入=UI=0.2×3 W=0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P机=F v=(4×3/30) W=0.4 W.根据能量关系P入=P机+P Q,得生热的功率P Q=P入-P机=(0.6-0.4) W=0.2 W.所生热量Q=P Q t=0.2×30 J=6 J.(3)根据焦耳定律Q=I2Rt,得线圈电阻R=QI2t =60.22×30Ω=5 Ω.答案:(1)0.6 W(2)6 J(3)5 Ω12.如图所示,图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻,线路提供电压不变):(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电压恒定为12 V的电路上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻;(2)如图乙所示,将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为8 V的电路上,求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率.解析:(1)由于三个电灯完全相同,所以每个电灯两端的电压为:U L=123V=4 V,结合图象可得当U L=4 V时,I L=0.4 A故每个电灯的电阻为:R=U LI L =40.4Ω=10 Ω.(2)设此时电灯两端的电压为U′,流过每个电灯的电流为I,由串联电路的规律得U=U′+2IR0代入数据得U′=8-20 I在图甲上画出此直线如图所示.可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A),即流过电灯的电流为0.3 A,则流过电流表的电流为I A=2I=0.6 A每个灯的功率为:P=UI=2×0.3 W=0.6 W.答案:(1)0.4 A10 Ω(2)0.6 A0.6 W希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。
高三物理恒定电流单元复习题及答案物理学是研讨物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最普通的运动规律及所运用的实验手腕和思想方法的自然迷信。
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一.选择题:(12x4分=48分,全对记4分,只对局部记2分,有错或不填计0分)1.如图2所示,定值电阻R1=10 ,R2=8 ,当开关S接1时,电流表示数为0.20 A,那么当S接2时,电流表示数的能够值为(电源内阻不可疏忽) ()A.0.28 AB.0.25 AC.0.22 AD.0.19 A2.一电压表由电流表G与电阻R串联而成,如下图,假定在运用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用以下哪种措施能够加以改良A.在R上串联一比R小得多的电阻B.在R上串联一比R大得多的电阻C.在R上并联一比R小得多的电阻D.在R上并联一比R大得多的电阻3.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如下图,在翻开车灯的状况下,电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,假定电源电动势为12.5 V,内阻为0.05 ,电流表内阻不计,那么因电动机启动,车灯的电功率降低了A.35.8 WB.43.2 WC.48.2 WD.76.8 W4.一白炽灯泡的额外功率与额外电压区分为36W与36V.假定把此灯泡接到输入电压为18 V的电源两端,那么灯泡消耗的电功率(应思索灯丝电阻与温度关系)A.等于36WB.介于9 W和36W 之间C.等于9WD.小于9W5.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。
那么以下说法中正确的选项是 ( )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2-I1D.对应P点,小灯泡功率为图中矩形PQOM所围的面积6、某同窗欲采用如下图的电路完成相关实验。
A第二章:直流电流知识点知识网络:第一节 欧姆定律一、关于电流的基本知识:1.电流的分类:(1)直流电:方向不变的电流(2)恒定电流:大小和方向均保持不变的电流。
(3)交流电:大小和方向均随时间周期性变化的电流。
2、电流的形成:电荷的定向移动形成电流。
3.产生持续电流的条件:(1)内因:存在自由电荷。
金属导体的自由电荷:自由电子。
(金属的外层电子) 酸碱盐的水溶液: 正负离子。
(2)外因:导体两端存在电势差。
4.电流方向的规定:人们将正电荷的定向运动方向规定为电流的方向。
在闭合电路中,外电路电流方向由正→负,内电路电流方向由负→正5.电流强度I :(简称电流I )(1)定义:过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。
即tQI(2)物理意义:表示电流的强弱的物理量。
(3)单位:国际制单位:安培 常用单位:毫安、微安 1A=103mA=106μA (4)电流的微观表达式:I=nqSv( S 为导体的横截面积,n 为单位体积内的自由电子数,q为每个自由电荷的电量,v 为在电场力的作用下自由电荷定向移动的速率。
)【例3】如图所示的电解槽中,如果在4s 内各有8c 的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB ,那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向; ⑵电解槽中的电流方向如何? ⑶4s 内通过横截面AB 的电量为多少? ⑷电解槽中的电流为多大二、部分电路欧姆定律:(德国,欧姆)1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比。
2、公式:RUI =3、适用条件:金属导体,电解质溶液,(不适用于气体导电和某些半导体器件) 三.导体的伏安特性曲线:1.用纵轴表示电流I 、用横轴表示电压U ,画出的I —U 图线叫做导体的伏安特性曲线。
2. 线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件叫线性元件。
(金属导体在温度不变时,以及电解质溶液的伏安特性曲线是直线。
)非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件叫非线性元件。
2011届新课标高三物理恒定电流测试题
一、选择题
1.横截面的直径为d 、长为l 的导线,两端电压为U ,当这三个量中一个改变时,对自由电
子定向运动的平均速率的影响是 ( )
A .电压U 加倍,自由电子定向运动的平均速率不变
B .导线长度l 加倍,自由电子定向运动的平均速率加倍
C .导线横截面的直径加倍,自由电子定向运动的平均速率不变
D .以上说法均不正确
2.图在E 为电源,R 1、R 2为电阻,K 为电键.现用多用电表测量流过电阻R 2的电流.将多
用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后,正确的接法是 ( )
A .保持K 闭合,将红表笔接在a 处,黑表笔接在b 处
B .保持K 闭合,将红表笔接在b 处,黑表笔接在a 处
C .将K 断开,将红表笔接在a 处,黑表笔接在b 处
D .将K 断开,将红表笔接在b 处,黑表笔接在a 处
3.如图所示的电路中,输入电压U 恒为12V ,灯泡L 标有“6V 12W ”字样,电动机线圈的
电阻Ω=50.0M R .若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是 ( )
A .电动机的输入功率是12W
B .电动机的输出功率是12W
C .电动机的热功率是2.0W
D .整个电路消耗的电功率是22W
4.有人把两节放在3V 的手电筒中小灯泡仅发出微弱光的干电池装到额定电压为3V 的收音
机中使用,还可以正常地使用一段时间,这个现象说明 ( )
A .旧电池与新电池的内电阻相差不大
B .旧电池比新电池的电动势明显小
C .旧电池比新电池的内电阻明显大
D .旧电池与新电池的电动势相差不大
5.如图所示,A 、B 、C 分别表示理想电流表或电压表,灯L 1与L 2的额 定电压相同,灯
L 1的额定功率大于灯L 2的额定功率,当电键S 闭合时,L 1、L 2恰好能正常发光.若A 、B 、C 的示数均不为零,则可判定( )
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
6.如图所示,用甲、乙、丙三个电动势E 相同而内电阻r 不同的电源,分别给定值电阻R
供电.已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为丙乙甲r r >>r ,则将R 先后接在这三个电源上时的情况相比,下列说法中正确的是 ( )
A .接在甲电源上时,通过R 的电流最大
B .接在丙电源上时,通过R 的电流最大
C .接在乙电源上时,电阻R 消耗的电功率最大
D .接在丙电源上时,电阻R 消耗的电功率最大
7.“神舟”六号载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的.由于光
照而产生电动势的现象称为光伏效应.“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达23﹪.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V 的电动势,可获得0.1A 的电流 ,求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是
( )
A .0.24J
B .0.25J
C .0.26J
D .0.28J
8.如图所示,电路中电源的电动势为E ,内电阻为r ,开关S 闭合后,当滑动变阻器R 的滑
动片P 向右移动的过程中,三盏规格相同的小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是( ) A .灯L
1、L 2变亮,灯L 3变暗
B .灯L 2、L 3变亮,灯L 1变暗
C .灯L 1、L 3变亮,灯L 2变暗
D .灯L 1变亮,灯L 2、L 3变暗
9.某同学按如图电路进行实验,电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。
实验中由于
电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是( )
A .3R 短路
B .P R 短
C .3R 断开
D .2R 断开。