高考物理一轮阶段考查7恒定电流(含答案)
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恒定电流提高篇1.如图所示是一实验电路图,在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中,下列表述正确的是A .路端电压变小B .电流表的示数变大C .电源内阻消耗的功率变小D .电路的总电阻变大2.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为A、、 B 、、 C 、、 D 、、 3.在右图的闭合电路中,当滑片向右移动时,两电表读数的变化是 (A )○A 变大, ○V 变大 (B )○A 变小,○V 变大(C )○A 变大, ○V 变小 (D )○A 变小,○V 变小4.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,下列说法正确的是 ( ) A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大,电流表读数减小 D.电压表读数减小,电流表读数增大ηa ηb ηa ηb η3414132312122313P5.如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。
闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F 。
调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是 A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大 B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小 C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小6.如图所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
只合上开关S 1,三个灯泡都能正常工作。
如果再合上S 2,则下列表述正确的是A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过R 3上的电流增大7.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R 1=20 ,R 2=30 ,C 为电容器。
专题7 恒定电流【2015年高考命题预测】该考点以串并联电路为载体,以电源,电阻,电动机为元件,以欧姆定律为考察形式,结合电源内阻,电流表和电压表和电功率,重点考察电路中的各个物理量的计算和动态转变。
考试命题形式多以选择题出现,选项均需要分析电路串并联形式,结合电路总电阻和支路电阻的转变,分析电路总电流的转变,从而判断内电压路端电压的转变,用电器电压电流电功率的转变,这是动态电路的常见分析流程,那么面对2015年高考,命题形式和考察内容不会有更大的转变,备考中仍然需要对这些做题流程强化训练,对于引发动态电路转变的滑动变阻器和热敏电阻、光敏电阻要有充分的熟悉,什么情况下电阻变大什么情况下电阻变小。
该考点还常常出现含电容器的电路动态分析,也是命题的热点选项。
备考中需要注意电容器的与哪个用电器后者哪个支路并联,从而顺藤摸瓜找到电容器的电压转变,从而按照电压转变分析电容器中匀强电场的转变,匀强电场中带电粒子的运动转变,电势能的转变。
按照串并联电路欧姆定律来分析电路各部份的电功率,并结合焦耳定律对纯电阻电路和非纯电阻电路采用不同的分析方式,也是常见的易错点。
加以微安表串联电阻改装为大量程电压表,并联电阻改装为大量程电流表,要弄清楚其原理,分清楚改装后的指针偏转角度和读数的关系。
【2015年高考考点定位】面对2015年高考,该考点的备考要做到概念清楚,分析进程熟练,物理模型成立适当,问题故障理解到位,可以从以下几个方面着手:一、电流电压电阻,电功率电动势,内阻电功等大体概念的理解熟悉。
二、串联电路和并联电路电流电压的特点,和两种连接方式下总电阻的计算方式。
闭合电路欧姆定律的应用。
3、光敏电阻和热敏电阻的特点和它们引发的电路动态转变分析,电路故障判断。
【考点pk】名师考点透析考点一、描述电路的大体概念【名师点睛】1、电流:电荷的定向移动形成电流,方向与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反,电流为矢量,电流大小概念为单位时间内通过横截面积的电荷量,即QIt,若是用n表示单位体积内的自由电荷数,用q表示单个自由电荷的电荷量,用v表示自由电荷定向移动的速度,用s表示导线的横截面积,则有电流的微观表达式I nqvs =。
第七章 恒定电流(时间:100分钟 总分值:110分)温馨提示:1.第一卷答案写在答题卡上,第二卷书写在试卷上;交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为100分钟,注意把握好答题时间.3.认真审题,仔细作答,永远不要以粗心为借口原谅自己.第一卷(选择题,共48分)一、选择题(此题共12小题,每题4分,共48分,每题给出的四个选项中至少有一项符合题意,全部选对的得4分,漏选的得2分,错选的得0分)1.(2021·高考全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s ,它由假设干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs ,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V ,云地间距离约为1 km ;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,以下判断正确的选项是( )A .闪电电流的瞬时值可到达1×105 AB .整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC .闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD .整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J解析:I =q t =660×10-6 A =105 A ;E =U d =109103 V/m =106 V/m ;W =Uq =6×109 J ;P =W t =6×10960×10-6W =1014 W. 答案:ABC2.(2021·广州联考)有一种“电测井〞技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行的电特性测量,可以反映地下的有关情况,如下图为一钻孔,其形状为均匀圆柱体,半径为10 cm ,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m.现在,在钻孔的上外表和底部加上电压U =100 V ,测得电流I =100 mA ,那么钻孔的深度为( )A .50 mB .100 mC .314 mD .157 m解析:根据欧姆定律可求出圆柱形容器所装盐水的电阻,R =U I =100100×10-3Ω=1 000 Ω 设钻孔的深度为h ,利用电阻定律得:R =ρh S其中R =1 000 Ω,ρ=0.314 Ω·mS =πr 2=3.14×(10×10-2)2 m 2=3.14×10-2 m 2,那么h =100 m.答案:B3.(2021·广东东莞调研)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电上(如下图),以下说法正确的选项是( )A .开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B .开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小C .开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少D .开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变解析:开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率P =U 2R 变大,电烙铁的功率变大,A 正确,B 、C 、D 错误.答案:A4.(2021·兖州检测)如下图,平行金属板中质点P 处于静止状态,不考虑电流表和电压对电路的影响,当滑动变阻器R 4滑片向b 端移动时( )A .电流表读数增大B .电压表读数增大C .R 3上消耗的电功率增大D .质点P 将向上运动解析:R 4滑片向b 端移动,R 4减小,R 外总减小,I 总增大,R 1两端电压增大,R 3两端电压减小,I 3减小,电流表示数增大,A 正确;伏特表两端电压等于R 3两端电压与R 2两端电压之差,由于R 2两端电压增大,故伏特表两端电压减小,B 错误;P 3=U 23R 3,由于U 3减少,P 3应减少,C 错误;电容器两板电势差减少,带电粒子P 所受电场力应减少,质点P 将向下加速运动,D 错误.答案:A5.(2021·宝轮中学月考)在如下图电路中,E 为电源,其电动势E =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,现在接通开关S.然后将触头缓慢地向A 方滑动,当到达某一位置C 处时,小灯泡刚好正常发光,那么CB 之间的电阻应为( )A .10 ΩB .20 ΩC .15 ΩD .5 Ω解析:小灯泡的额定电流I =P U =1.86=0.3 A CB 之间的电阻R CB =R -E -U I =30-9-60.3=20 Ω. 答案:B6.如下图,电源的电动势为E 、内阻为r ,R 1、R 2、R 3为定值电阻,R 为滑动变阻器.为电流表、为电压表.当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,以下说法中正确的选项是( )A .电流表和电压表示数都变大B .电流表和电压表示数都变小C .电流表示数减小,电压表示数变大D .电流表示数变大,电压表示数减小解析:当滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,R 减少,R 外总减少,I 总增大,路端电压减小,IR 2减小,IR 1增大,表示数增大,表测的就是R 1两端的电压,表示数增大,因此只有A 正确.答案:A7.(2021·安徽江南十校联考)把标有“220 V ,100 W 〞的A 灯和“220 V,200 W 〞的B 灯串联起来,接入220 V 的电路中,不计导线电阻,那么以下判断中正确的选项是( )A .两灯的电阻之比R A ∶RB =2∶1C .两灯实际消耗的功率之比P A ∶P B =1∶2D .在相同时间内,两灯实际发热之比Q A ∶Q B =1∶2解析:R A =U 2P =2202100Ω R B =U 2P =2202200Ω, 那么R A ∶R B =2∶1因为A 与B 串联所以U A ∶U B =R A ∶R B =2∶1,相同时间内,Q A ∶Q B =R A ∶R B =2∶1.答案:AB8.(2021·宿迁联考)如下图,电压U 保持恒定,C 1、C 2是两个不同的电容器,且C 1>C 2,R 1、R 2、R 3为不同阻值的电阻.开始时, C 1与C 2所带电荷量相等,如果把C 1与R 1对换位置,其他条件不变,以下判断错误的选项是( )A .R 1一定小于R 2B .电路中的总电流比原来小C .电容器C 1、C 2所带电荷量都比原来大D .两电容器所带电荷量仍相等解析:首先对电路结构进行分析,R 1、R 2串联,电流相同,C 1、C 2分别并在R 1、R 2两端.因C 1>C 2,它们所带电荷量相同.由Q =CU =CIR 可知,R 1<R 2.C 1与R 1对调位置后,R 1、R 2、R 3全部串入电路,总电阻增加,电流减小,即R 1、R 2的电压均减小,C 1并在R 1和R 3两端,它的电压为(U -U 2)增加,那么它的电荷量增加,而C 2并在R 2、R 3的两端,那么电压为(U-U1)也增加,故C2的电荷量也增加,因而A、B、C正确,故应选D.答案:D9.(2021·辽阳联考)如下图的电路中,各个电键均闭合,且K2接a时,带电粒子静止在平行板电容器两极板之间,那么以下说法正确的选项是()A.将K1断开,带电粒子将向下运动B.将K2断开,带电粒子仍处于静止状态C.将K2掷在c,带电粒子将向下运动D.将K3断开,带电粒子将向上运动解析:将K1断开,那么电源断路,电容器通过R4、R1、R2放电,带电微粒向下运动,A正确;将K2断开,相当于将电容直接接在电源两端,那么电场力大于重力而向上运动,B错误;将K2掷在c,那么电容器放电,放电完毕电容器两端电压为0,所以C正确;将K3断开那么电容与电源电路断开,又没有放电回路,那么粒子仍处于静止,D错误.答案:AC10.为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图是其原理图.轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0=5 Ω,ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝,阻值R1=25 Ω,电源输出电压恒为U=3 V(不计电源内阻),理想电流表的量程为0~0.6 A.当拉环不受力时,滑片P处于a端.以下关于这个电路的说法正确的选项是()A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路B.当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 AC.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处D.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处解析:假设电路中无电阻R0,且金属滑片P在b端时,回路短路损坏电源,R0的存在使电路不出现短路,因此A正确;当拉环不受力时,滑片P在a端,由闭合电路欧姆定律得,I=UR0+R1=0.1 A,故B正确;拉力为400 N时,由F=kΔx,那么Δx=4 cm,对应的电阻为R aP=20 Ω,R1剩余局部接入电路的电阻R Pb=5 Ω,由闭合电路欧姆定律得,I=UR0+R Pb=0.3 A,故C正确.答案:ABCA.R3的电阻变小,电容上极板带正电,电流表示数变大B.R3的电阻变小,电容上极板带负电,电流表示数变大C.R3的电阻变大,电容上极板带正电,电流表示数变小D.R3的电阻变大,电容上极板带负电,电流表示数变小解析:光照R3时,R3减小,U3减小,a点电势降低,电容器上极板带负电,电流表示数变大,故B项对,A、C、D错.答案:B12.(2021·绍兴高三质量调研)在如图a所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化.图b中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况.以下说法正确的选项是()A.图线c表示的电压表V1的示数随电流变化的情况B.图线d表示的电压表V3的示数随电流变化的情况D.在此过程中电压表V1示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值变小解析:P向下滑,R2变大,由I=Er+R1+R2知I减小,内电压U内=Ir减小,外电压U 外=E-U内增大即电压表V1示数增大,电压表V2的示数U2=IR1应减小,电压表V3的示数U3=U1-U2应增大,即可知图线e表示V1的示数,d表示V3的示数,c表示V2的示数,故知A项错、B项对.ΔU1与ΔI的比值即为电源内阻,故C、D均错.答案:B第二卷(非选择题,共62分)二、实验题(此题共2小题,共12分)13.(2021·泸州联考)图甲是测量一节新干电池的电动势和内阻的实验电路,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表________,原因是________________________________,从而影响测量的准确性.为了较准确地测量一节新干电池的内阻,可用以下器材连成图乙所示的电路完成实验,器材:量程3 V 的理想电压表V ,量程0.6 A 的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R 0(R 0=1.50 Ω),滑动变阻器R 1(0~10 Ω),滑动变阻器R 2(0~200 Ω),开关S.(1)在图乙的实验电路中,加接电阻R 0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是________________________________.(3)实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为I 1时,电压表读数为U 1;当电流表读数为I 2时,电压表读数为U 2,那么新干电池内阻的表达式r =________.(用I 1、I 2、U 1、U 2和R 0表示)解析:由于新干电池的内阻很小,内电路的电压降很小,故电压表读数变化很小.(1)在电路中接入R 0的目的是:防止滑动变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏.(2)由于电源内阻较小,故所选滑动变阻器的阻值应小一些,所以选用R 1.(3)由闭合电路欧姆定律:E =U 1+I 1(r +R 0)E =U 2+I 2(r +R 0)解得:r =U 1-U 2I 2-I 1-R 0. 答案:读数变化很小 新干电池的内阻很小,内电路的电压降很小(1)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限流,防止电源短路)(2)R 1 (3)U 1-U 2I 2-I 1-R 0 14.(2021·信宜一中月考)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为________mm.(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为________mm.(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,那么该电阻的阻值约为________Ω.(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50 Ω)电流表A2(量程0~10 mA,内阻约30 Ω)电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)直流电源E(电动势4 V,内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)开关S,导线假设干为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.答案:(1)50.15(2)4.700(3)220(4)如图三、论述、计算题(此题共4小题,共50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)15.(2021·中山市调研)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.假设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)在提升物体的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=3×0.2 W=0.6 W.(2)电动机提升物体的机械功率P机=F v=4×330W=0.4 W.根据能量关系P入=P机+P Q,得P Q=P入-P机=(0.6-0.4)W=0.2 W. 所产生热量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 Ω16.(2021·上海模拟)如下图的电路中,直流发电机M的电动势E=250 V,内阻r=0.5 Ω,R1=R2=1 Ω.电热器组中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为200 V,额定功率为1 000 W,其他电阻不计,也不计电热器电阻随温度的变化.问:(1)当接通几只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作?(2)当接通几只电热器时,被接通电热器的总消耗功率最大?(3)当被接通电热器的总消耗功率最大时,电阻R1、R2和内阻r上消耗的功率分别为多少?解析:(1)设当接通n 只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作,由闭合电路的欧姆定律有E -U 额=I 总(r +R 1+R 2)而I 总=n P 额U 额 联立解得n =(E -U 额)U 额(r +R 1+R 2)P 额=(250-200)×200(0.5+1+1)×1 000=4. (2)假设当接通n ′只电热器时,被接通电热器的总消耗功率最大,有P =E 2(r +R 1+R 2+R 并)2·R 并 当r +R 1+R 2=R 并时,电热器的总消耗功率P 最大,而R 并=1n ′·U 2额P 额那么r +R 1+R 2=1n ′·U 2额P 额 所以n ′=U 2额(r +R 1+R 2)P 额=2002(0.5+1+1)×1 000=16. (3)当被接通电热器的总消耗功率最大时,电阻R 1上消耗的功率为:PR 1=I 总′2R 1=E 2R 1[2(r +R 1+R 2)]2=2 500 W. 又R 2=R 1,所以R 2上消耗的功率也为2 500 W内阻r 上消耗的功率为P r =I 总′2r =E 2r [2(r +R 1+R 2)]2=1 250 W. 答案:(1)4 (2)16 (3)2 500 W 2 500 W 1 250 W17.(2021·黄浦区高考模拟)如下图,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器.3个电阻采用如图(a)方式接在电源上,R 1=4 Ω、R 2=10 Ω.现利用电压传感器(相当于电压表)和电流传感器(相当于电流表)研究R 3上的电压与电流变化关系,任意滑动R 3上的滑片,通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后,在屏幕上得到的U -I 图象为如图(b)所示的一条直线(实线局部).试求:(1)电源的电动势和内电阻;(2)R 3的最大阻值;(3)R 3消耗的最大功率.解析:(1)电压为0的时候电流为1.5 A ,此时R 3阻值为零,有I =E (R 1+r ) 1.5=E 4+r根据图线,假设R 3无限制变化,电压6 V 的时候电流为0,此时R 3视为断路 有6R 2=E R 1+R 2+r由以上两式可得E =10 Vr =83Ω=2.67 Ω (2)根据图线和电路图的动态变化判断,R 3可获得的最大电压是4 V ,此时R 3最大 4 V R 3R 2R 3+R 2=E R 1+R 3R 2R 3+R 2+r 得R 3=8 Ω或者:根据图线,R 3两端的电压随电流增大而减小,根据欧姆定律,电压最大4 V 而电流最小为0.5 A 的位置即为R 3最大的位置,R 3=40.5Ω=8 Ω (3)R 3消耗的功率P =UI =⎝⎛⎭⎫6-61.5I I =6I -4I 2 得:当I =-62×(-4)A =0.75 A 时,功率最大 P 3m =6×0.75-4×0.752=2.25 W答案:(1)10 V 2.67 Ω (2)8 Ω (3)2.25 W18.(2021·江苏无锡月考)如下图,一电荷量q =3×10-5 C 带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O 点.电键S 合上后,当小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.两板相距d =0.1 m ,电源电动势E =15 V ,内阻r =0.5 Ω,电阻R 1=3 Ω,R 2=R 3=R 4=8 Ω.g 取10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)电源的输出功率;(2)两板间的电场强度的大小;(3)带电小球的质量.解析:(1)R 2、R 3并联再与R 1串联,阻值R 外=7.0 Ω,R 总=R 外+r =7.5 Ω,根据欧姆定律有I =E /R 总=157.5A =2 A , P 出=I 2R 外=22×7 W =28 W.(2)U 外=IR 外=2×7 V =14 V ,E =U d =140.1V/m =140 V/m. (3)小球静止,由力平衡条件Eq =mg tan37°得m =Eq /g tan37°=(140×3×10-5)/(10×0.75)kg =5.6×10-4 kg.答案:(1)28 W (2)140 V/m (3)5.6×10-4 kg。
2022届高考物理一轮复习:恒定电流(含参考答案)专题:恒定电流一、选择题1、在如图所示的电路中,电源电动势E恒定不变,电源的内阻r不能忽略,若要使得电容器C所带电荷量增加,下列可行的措施是()A.仅换用额定功率更大的灯泡B.仅增大与灯泡串联的电阻RC.仅增大与电容器C串联的电阻R0D.仅减小与电容器C串联的电阻R02、(多选)将两截阻值均为R、长度均为L的均匀铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中,已知两棒的横截面积分别为S A和S B,忽略温度变化对电阻的影响,下列说法正确的是()A.通过铜棒和铝棒的电流大小一定相同B.铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为S B∶S AC.铜和铝的电阻率之比为S A∶S BD.电路稳定后两棒中电场强度均为零3、(双选)如图所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电源两端,灯泡正常发光,则()A.电解槽消耗的电功率为120 WB.电解槽的发热功率为60 WC.电解槽消耗的电功率为60 WD.电路消耗的总功率为120 W4、两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶15、(多选)直流电路如图所示,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小6、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,则闭合开关后,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7、(双选)在如图甲所示的电路中,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,电路中的总电流为0.25 A,则此时()A.L1两端的电压为L2两端电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75 WC.L2的电阻为12 ΩD.L1、L2消耗的电功率的比值大于48、两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E 和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线.则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R0上消耗的功率为1.0 WD.电源的效率达到最大值9、(双选)如图所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L标有“2 V,0.4 W”,开关S接1,当变阻器调到R=4 Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作.则()A.电源内阻为1 ΩB.电动机的内阻为4 ΩC.电动机的正常工作电压为1 VD.电源效率约为93.3%10、(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻值越大。
第八章 恒定电流[全国卷5年考情分析]欧姆定律(Ⅱ) 电阻定律(Ⅰ) 电源的电动势和内阻(Ⅱ)电功率、焦耳定律(Ⅰ) 以上4个考点未曾独立命题第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R =UI 知, 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比。
(×)(2)根据I =qt ,可知I 与q 成正比。
(×)(3)由ρ=RSl知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与导体的长度成反比。
(×)(4)公式W =UIt 及Q =I 2Rt 适用于任何电路。
(√) (5)公式W =U 2R t =I 2Rt 只适用于纯电阻电路。
(√)◎物理学史判断(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。
(√)(2)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
(√)1.在理解公式时一定要注意定义式与决定式的区别,其中定义式或计算式有:I =qt 、R =U I 、ρ=RS l 等,决定式有:I =UR 、I =nqS v 等。
2.公式W =UIt 可求解任何电路的电功,而W =I 2Rt =U 2Rt 只适用于纯电阻电路。
3.解题中常用到的二级结论(1)选限流用的滑动变阻器:在能把电流限制在允许范围内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便;选分压用的滑动变阻器:阻值小的便于调节且输出电压稳定,但耗能多。
(2)伏安法测量电阻时,电流表内、外接的选择: “内接的表的内阻产生误差”,“好表内接误差小”(R x R A 和R VR x比值大的表“好”)。
(3)电表内阻对测量结果的影响:电流表测电流,其读数小于不接电表时的电阻的电流;电压表测电压,其读数小于不接电压表时电阻两端的电压。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用1.三个电流表达式的比较公式适用范围字母含义公式含义设柱体微元的长度为L ,横截面积为S ,单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电荷量为q ,电荷定向移动的速率为v ,则:(1)柱体微元中的总电荷量为Q =nLSq 。
第七章 恒定电流第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R =U I知, 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比。
(×) (2)根据I =q t,可知I 与q 成正比。
(×)(3)由ρ=RS l知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与导体的长度成反比。
(×)(4)公式W =UIt 及Q =I 2Rt 适用于任何电路。
(√)(5)公式W =U 2Rt =I 2Rt 只适用于纯电阻电路。
(√)(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。
(2)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用[题点全练]1.如图所示的电解液接入电路后,在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S ,有n 2个二价负离子通过溶液内截面S ,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是( )A .当n 1=n 2时,电流大小为零B .电流方向由A 指向B ,电流I =n 2+n 1etC .当n 1<n 2时,电流方向由B 指向A ,电流I =n 2-n 1et D .当n 1>n 2时,电流方向由A 指向B ,电流I =n 1-2n 2et解析:选B 由题意可知,流过溶液截面的电量q =(n 1+2n 2)e ;则电流I =n 2+n 1et;当n 1=n 2时,电流大小不为零,故B 正确,A 、C 、D 错误。
2.(2018·威海模拟)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其电阻率为ρ。
棒内单位体积内的自由电子数为n ,电子的电荷量为e ,在棒两端加上恒定电压U 时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的速率为( )A.U ne ρL ne ρL ne ρL 2 D.Une ρ解析:选A 根据电阻定律有:R =ρLS ;则由欧姆定律可知,电流为:I =UR =USρL ;再根据I =nevS 可得:v =I neS =Une ρL;故A 正确,B 、C 、D 错误。
I随所加电压U变化的图象,PM为纵轴的垂线,则下列说法中正确的是.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻不变某实验小组的同学在实验室利用电压表探究漆包线的漏电情况.现取两根电阻均为的漆包线固定在绝缘的水平桌面上,如图所示.电路漏电可等效为在漏电处接)如图所示,图线甲、乙分别为电源和某金属导体的伏安特性曲线,电源的电动势和内阻分别用表示,根据所学知识分析下列选项正确的是( ).电路中电源电动势为3.6 V.滑动变阻器的滑动触头向右滑动过程,电压表V2读数逐渐减小.滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,电动机的输出功率增大.滑动变阻器的最大阻值为30 ΩR3∶R4=1∶2∶2∶发现有自上而下的电流通过电流表如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值示数变化量的绝对值分别为)B.L1消耗的电功率为7.5 WD.L2消耗的电功率为0.3 W本题包括4小题,共47分)D.量程为0~3 V的内阻很大的电压表;E.阻值为0~10 Ω,允许通过的最大电流为3 A的滑动变阻器;F.电键和导线若干.(1)这个学习小组在实验中电流表选________(填器材前面的字母).(2)下面的实验电路图中最合理的是________.(3)利用表格中数据描绘出电器元件Z的伏安特性曲线如图甲所示,分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U的变大而________(填“变大”、“变小”或“不变”).(4)若把电器元件Z接入如图乙所示的电路中时,电流表的读数为0.150 A,已知A、B两端的电压恒为2.00 V,则定值电阻R0的阻值为________Ω.10.(9分)某同学用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,R为电阻箱.干电池的工作电流不宜超过0.5 A.实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω);开关、导线若干.(1)请根据电路图在图2所示实物图中画出连线,将器材连接成实验电路.在如图所示电路中,定值电阻R0=的滑片P从一端移向另一端时,~1.0 A.求:的额定电压均为110 V ,由R =U 2P可知,R A >R B ,且应满足中均可使灯泡A 、B 正常发光,但选项B 中通过滑动变阻器的电流较0时,U x1=0,对应电流为I1=1.0 A 3 V,对应电流为I=0.75 A,有。
2021届高考一轮物理:恒定电流含答案 复习:恒定电流**一、选择题 1、两根材料相同的均匀导线x 和y 串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab 段和bc 段图线所示,则导线x 和y 的横截面积之比为( )A .2∶1B .1∶2C .6∶1D .1∶62、(双选)如图所示,电流表A 1(0~3 A)和A 2(0~0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中。
闭合开关S ,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是 ( )A.A 1、A 2的读数之比为1∶1B.A 1、A 2的读数之比为5∶1C.A 1、A 2的指针偏转角度之比为1∶1D.A 1、A 2的指针偏转角度之比为1∶5 3、在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束.已知电子的电荷量为e 、质量为m ,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( ) A.IΔl eS m2eU B .IΔl e m 2eU C.I eSm 2eUD .ISΔl em 2eU4、有两个标有“110 V ,25 W ”和“110 V ,60 W ”字样的灯泡,要把它们接在220V的电源上,灯泡既正常发光,又最省电的连接方式应是图中的( )A B C D5、如图所示为小灯泡的U-I图线,若将该小灯泡与一节电动势E=1.5 V,内阻r=0.75 Ω的干电池组成闭合电路时,电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据( )A.1.5 W 1.0 W B.0.75 W 0.5 WC.0.75 W 0.75 W D.1.5 W 0.75 W6、(一题多法)(双选)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分别为理想电流表和电压表。
新课标高考物理专题复习:《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
(共 20 小题,每题 3 分,共 60 分,部分分 1 分)1. 如图,电源电动势为E,内阻为r ,给外电阻R供电,则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2.如下图,电源电动势=8V,内电阻为r =0.5 Ω,“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上,灯泡恰巧正常发光,电动机恰巧正常工作,电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A.经过电动机的电流为 1.6A B.电动机的效率是62.5%MrC.电动机的输入功率为 1.5W D.电动机的输出功率为3W3.在如下图电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用123表示,电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示.以下比值正确的选项是()A.U1/I不变,U1/I 不变 C.U2/I变大,U2/I 变大C.U2/I变大,U2/I 不变 D.U3/I变大, U3/I 不变4.右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图,L 为小灯泡.光照耀电阻远小于 R.则以下说法正确的选项是()A.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光B.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光C.该逻辑电路是与门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光D.该逻辑电路是或门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光R时,其阻值将变得5VR1R L5. 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,为图线的PN切线, PQ为 U轴的垂线, PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A.跟着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大1IUB.对应P点,小灯泡的电阻为R=I2I2 M PC.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I1 N21I- ID.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图,四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表 V1的量程大于 V2的量程,把它们按图接入电路中,则以下说法正确的选项是A.安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B.安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C.伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D.伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7.如下图的电路中,电池的电动势为E,内阻为 r ,电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同.在电键 S 处于闭合状态下,若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
描绘小电珠的伏安特性曲线[基础训练]1.“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验电路如图所示,所用小电珠的额定电压为3.8 V.关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是( )A.系统误差主要是由电压表的分流引起的B.系统误差主要是由电流表的分压引起的C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D.系统误差主要是由读数时的估读引起的答案:A 解析:由于小电珠的电阻比较小,所以采用电流表外接法,此时电压表的测量值是准确的,但是电流表的测量值和真实值相比要大,系统误差的主要原因是电压表分流,A正确.2.(20xx·广东湛江一模)现要测定一个额定电压为2.5 V、额定功率约为0.7 W的小灯泡的伏安特性曲线.(1)为了测量的电压能从零开始,测量误差较小,请在图甲中连好实物电路图.(2)合上开关前,滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的________(填“左端”或“右端”).(3)根据实验数据,描绘出的UI图象如图乙所示,由图可知,当灯泡的电压为1.80 V时,小灯泡电阻为________Ω,小灯泡的功率为________W(结果保留两位有效数字).甲乙丙(4)由图乙可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系,符合该关系的图象是图丙中的________.答案:(1)见解析(2)左端(3)7.2 0.45 (4)D解析:(1)实物电路图如图所示.(2)为了让测量电路中电压从零开始调节,则滑片开始时应滑到最左端.(3)由图可知,当电压为1.8 V时,电流为0.25 A,则电阻R==Ω=7.2 Ω;功率P=UI=1.8×0.25 W=0.45 W.(4)由功率公式P=可知,功率与电压的图象应为D.3.如图所示为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V.(1)完成下列实验步骤:①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,________________________;②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,____________________________;③断开开关,根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.(2)在虚线框中画出与实物电路相对应的电路图.答案:(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压,记录电流表、电压表的多组读数,直到电压表达到小灯泡的额定电压(2)如图所示解析:闭合开关时,应该使电流表、电压表示数最小.要求电压、电流从零开始调节,滑动变阻器必须采用分压式接法,小灯泡电阻较小,必须外接,电路图如答案图所示.4.(20xx·广东茂名一模)现要用伏安法描绘一只标值为“2.5 V 0.6 W”小灯泡的IU图线,有下列器材供选用:A.电压表(0~3 V,内阻3 kΩ;0~15 V,内阻10 kΩ)B.电流表(0~0.6 A,内阻0.5 Ω;0~3 A,内阻0.1 Ω)C.滑动变阻器(10 Ω,2 A)D.滑动变阻器(100 Ω,1.0 A)E.蓄电池(电动势6 V,内阻不计)甲乙(1)为了减小测量误差,图甲中的S1应接________(填“M”或“N”),滑动变阻器应选用________(用序号字母表示).(2)根据你选择的电路,用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图.(3)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于________(填“A”“B”或“AB正中间”)端.闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数变化明显,但电流表示数始终为0,则电路故障为________.答案:(1)M C (2)见解析(3)A 小灯泡断路解析:(1)由实物图可知,电路采用了滑动变阻器分压接法,因灯泡内阻较小,故电流表采用外接法,故S1应接在M点;因采用分压接法,故滑动变阻器采用小电阻,应选用C.(2)根据实验原理图画出实物图如图所示:(3)为了保证实验安全,开始时灯泡两端的电压应为最小,故滑动变阻器的滑片应在A端;由题意可知,电压表示数变化明显,说明电压表与电源相连,且滑动变阻器连接正常,而电流表没有示数说明电路是断开的,由电路图可知,只能是灯泡发生了断路故障.[能力提升]5.有一个小灯泡上标有“4.8 V 2 W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的二次方U2的关系曲线.有下列器材可供选用:A.电压表V1(0~3 V,内阻3 kΩ)B.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ)C.电流表A(0~0.6 A,内阻约1 Ω)D.定值电阻R1=3 kΩE.定值电阻R2=15 kΩF.滑动变阻器R(10 Ω,2 A)G.学生电源(直流6 V,内阻不计)H.开关、导线若干(1)实验中电压表应选用________,定值电阻应选用________(均用序号字母填写).(2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在虚线方框内画出满足实验要求的电路图.(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是________,下图的四个图象中可能正确的是________.答案:(1)A D (2)如图所示(3)U=2UV C解析:(1)由于15 V的电压表量程较大,所以可以采用扩大电压表量程的办法,实验中所用电压表选用A,定值电阻应选用R1=3 kΩ的D.(2)采用分压电路,电流表外接,如图所示.(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是U=2UV.由P=,R随温度升高(电压增大)而增大,小灯泡的电功率P与它两端电压的二次方U2的关系曲线可能是图C.6.二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性.其实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究,据了解,该二极管允许通过的最大电流为50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们首先用多用电表的欧姆挡来判断它的正、负极:当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,当交换表笔再次测量时,发现指针有很大偏转,由此可判断________(填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)实验探究中他们可选器材如下:A.直流电源(电动势3 V,内阻不计)B.滑动变阻器(0~20 Ω)C.电压表(量程15 V,内阻约80 kΩ)D.电压表(量程3 V,内阻约30 kΩ)E.电流表(量程0.6 A,内阻约1 Ω)F.电流表(量程50 mA,内阻约50 Ω)G.待测二极管H.导线、开关为了提高测量精度,电压表应选用________,电流表应选用________.(填字母序号)(3)实验中测得的数据如下表,请在坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流I/mA0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.021.8 33.550.0 电压U/V0 0.500.751.01.251.51.752.02.252.5(4)同学们将该二极管与阻值为100 Ω的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端,则二极管导通时定值电阻的功率为________W.答案:(1)左(2)D F (3)如图所示(4)0.017(在0.015~0.019范围内均可)解析:(1)调到欧姆挡时,在多用电表的内部,电源的正极是接在黑表笔上,负极是接在红表笔上.(2)电源电压只有3 V,所以电压表选D;二极管允许通过的最大电流为50 mA,所以电流表选F.(3)如答案图所示.(4)在图中画出阻值为100 Ω的定值电阻的伏安特性图象,从图中找出两图象电流相同且电压之和等于3 V 时的电流值大约是13 mA,则定值电阻的功率P=I2R≈0.017 W.。
阶段考查(七) 恒定电流第Ⅰ卷 选择题,共48分一、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分)1.在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心.如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯,其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来,供夜晚照明使用.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达20%,可产生24 V 电压,产生2.5 A 的电流,则每秒该路灯可转化的太阳能为( )A .120 JB .300 JC .600 JD .1 200 J解析:每秒钟路灯消耗电能为W =UIt =24×2.5×1 J =60 J则每秒转化的太阳能为:W η=6020%J =300 J 故选项B 正确.答案:B2.如图7-1所示为测定压力的电容式传感器,将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路.当压力F 作用于可动膜片电极上时,膜片产生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流表指针偏转.在对膜片开始施加压力,从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中,灵敏电流表指针的偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )图7-1A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不动D.向左偏到某一刻度后不动解析:灵敏电流表有示数的时候应该是电容器电容值发生变化的时候,可动电极向上动,电容器电容增大,电路对电容器充电,故指针向右偏.当可动电极到了实线位置时,电容器的电容不再发生变化,此时电路中的电流消失,指针又回到零点.答案:A图7-23.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,在如图7-2所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻.这样,显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A.U越大,表示c越大,c与U成正比B.U越大,表示c越大,但是c与U不成正比C.U越大,表示c越小,c与U成反比D.U越大,表示c越小,但是c与U不成反比解析:题中给出传感器电阻r′的倒数与酒精气体浓度c是正比关系,即1r′=kc,电压表示数U=R0Er′+R+R0+r=R0E1kc+R+R0+r=kR0Ek(R+R0+r)+1c,可以看出电压与浓度的关系不是正比关系,但随浓度的增加而增加.故只有选项B正确.答案:B图7-34.[2014·泉州市质量检查]如图7-3所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻.闭合开关S后,若照射R3的光强度减弱,则()A.R1两端的电压变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源两极间的电压变小解析:光照强度减弱,R3阻值增大,电路中总电阻增大,总电流减小,R1两端电压减小,A错误;并联电路两端电压增大,R2中电流增大,C错误;灯泡中电流I L=I总-IR2,则I L减小,其功率减小,B正确;由U=E -I总r得路端电压增大,D错误.答案:B图7-45.如图7-4所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是()A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小解析:本题主要考查带电体在电场中的平衡问题,意在考查考生对物体平衡、电容器等知识的理解和应用.小球重力、电场力、悬线的拉力处于平衡状态,设悬线与竖直方向的夹角为θ,则tanθ=qEmg=qUmgd,cosθ=mgF,由闭合电路欧姆定律知增大R2时,定值电阻两端电压减小,由此可知θ减小,cosθ增大,F减小,B项对;而改变R1对定值电阻两端电压不起作用.答案:B图7-56.如图7-5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的两端电压与电流的关系图线,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么()A.R接到a电源上,电源的效率较高B.R接到b电源上,电源的输出功率较大C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高解析:由图线可知,a、b两电源的短路电流一样大,a的电动势大于b 的电动势,故a的内阻大于b的内阻,由A与C的交点坐标可知,当电阻R与电源相连时,电流I=ER+r,即1I=RE+rE,可得接a时的电流大于接b时的电流.由电源输出功率P=I2R得接a电源时的功率较大,电源的效率η=RR+r,所以电阻R接a时效率较低.答案:C图7-67.(多选题)如图7-6所示的电路中,电源有不可忽略的内阻,R1、R2、R3为三个可变电阻,电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2,下面判断正确的是()A.仅将R1增大,Q1和Q2都将增大B.仅将R2增大,Q1和Q2都将增大C.仅将R3增大,Q1和Q2都将不变D.突然断开开关S,Q1和Q2都将不变解析:C1两端电压是R1、R2电压之和,C2两端电压是R2两端电压,R1增大,U C1增大,Q1增大,Q2减小;R2增大,U C1增大,U C2增大,Q1、Q2都增大;断开S,C1、C2均放电,Q1、Q2逐渐减少.答案:BC8.如图7-7所示,电源电动势为E=12 V,内阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R′0=1 Ω,当调节滑动变阻器R1时可使甲图电路输出功率最大,调节R2时可使乙图电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定功率为2 W),则R1和R2值为()图7-7A.2 Ω,2 Ω B.2 Ω,1.5 ΩC.1.5 Ω,1.5 Ω D.1.5 Ω,2 Ω解析:对于甲图,由于是纯电阻电路,电源消耗能量全部转化为焦耳热,电功率等于热功率,有:P =I 2R =E 2(R 外+r )2R 外=E 2R 外+2r +r 2R 外. 当R 外=r 时,外电路消耗功率P 最大,P max =E 24r=12 W ,R 1=2 Ω.对于乙图电路,由于是非纯电阻电路,依能量守恒定律可知:电源消耗能量一部分转化为焦耳热,而另一部分转化为其他形式的能(电动机动能),电功率不等于热功率.因此上面推导不再适用,正确推导如下:P =UI =E -U r U =EU -U 2r. 显然,当U =E 2时,P max =E 24r=12 W ,U 内 =6 V ,I =2 A ;又因为P 电动机=P 额+P 热=6 W ,所以PR 2=I 2R 2=6 W ,R 2=1.5 Ω.综上所述,只有B 选项正确.答案:B第Ⅱ卷 非选择题,共52分二、实验题(本大题共2小题,共15分)9.(6分)[2014·大庆市质量检测]为了测量一根长约为3 cm 、电阻约为100 Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率,所用器材如下:直流电源E (电动势约为8.0 V ,内阻可忽略不计);电流表A 1(量程为0~25 mA ,内阻r 1=100 Ω);电流表A 2(量程为0~150 mA ,内阻r 2=20 Ω);定值电阻R 0(阻值为10 Ω);滑动变阻器R (最大阻值为10 Ω);开关S ,导线若干.(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图7-8甲所示,示数为L=________ mm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,示数为D=________ mm.甲乙图7-8(2)为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,现给出测量电阻R x 的实验电路,请据此电路图7-9将实验器材连接起来.图7-9(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ=__________________.(用题目中字母表示即可)答案:(1)30.35 3.205(3.204或3.206)(2)见图7-10图7-10(3)πD24I1L[I2(R0+r2)-I1r1]10.(9分)[2012·新课标全国卷]图7-11中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.图7-11(1)在图中画线连接成实验电路图.(2)完成下列主要实验步骤中的填空:①按图接线.②保持开关S 断开,在托盘内加入适量细沙,使D 处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m 1.③闭合开关S ,调节R 的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D __________;然后读出__________,并用天平称出__________.④用米尺测量__________.(3)用测得的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小,可以得出B =__________.(4)判定磁感应强度方向的方法是:若__________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.解析:根据实验目的和电磁天平的原理,将电源、开关、电阻箱、电流表及U 形金属框串联起来,连接成电路图.设金属框质量为M ,托盘质量为m 0,第一次操作中未接通电源时由平衡条件:Mg =(m 0+m 1)g ,第二次接通电源后,加入适量细沙m 2使D 重新处于平衡状态,然后读出电流表的示数I ,并测量出金属框底部的长度l ,若金属框受到的安培力竖直向下,由平衡条件:BIl +Mg =(m 0+m 2)g ,两式联立解得:B =(m 2-m 1)g Il;若金属框受到的安培力竖直向上,则B =(m 1-m 2)g Il,综上B =|m 2-m 1|Il g ,若m 2>m 1,则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外,反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.答案:(1)如图7-12所示图7-12(2)③重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙质量m 2 ④D 的底边长l(3)|m 2-m 1|g Il(4)m 2>m 1 三、计算题(本大题共2小题,共37分)图7-1311.(17分)如图7-13所示,电源的电动势E =110 V ,电阻R 1=21 Ω,电动机绕线的电阻R 0=0.5 Ω,开关S 1始终闭合.当开关S 2断开时,电阻R 1的电功率是525 W ;当开关S 2闭合时,电阻R 1的电功率是336 W .求:(1)电源的内电阻;(2)当开关S 2闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率.图7-14解析:(1)S2断开时等效电路如图7-14所示,R1消耗的功率为P1,则P1=(ER1+r)2·R1代入数据解得r=1Ω.(2)设S2闭合时路端电压为U,R1消耗的功率为P2,则P2=U2 R1由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir代入数据解得I=26A设流过R1的电流为I R1,流过电动机的电流为I M,I R1=U R1而I M+I R1=I对电动机有UI M=P出+I2M R0代入数据联立解得P出=1 606W.答案:(1)1Ω (2)26A 1 606W图7-1512.(20分)如图7-15所示的电路中,两平行金属板A 、B 水平放置,极板长l =80 cm ,两板间的距离d =40 cm.电源电动势E =40 V ,内阻r =1 Ω,电阻R =15 Ω,闭合开关S ,待电路稳定后,将一带负电的小球从B 板左端且非常靠近B 板的位置以初速度v 0=4 m/s 水平向右射入两板间,该小球可视为质点.若小球带电荷量q =1×10-2 C ,质量为m =2×10-2 kg ,不考虑空气阻力,电路中的电压表、电流表均是理想电表.若小球恰好从A 板右边缘射出(g 取10 m/s 2).求:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大?(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少?(3)此时电源的输出功率是多大?解析:(1)设小球在板间飞行时间为t ,t =l v 0=0.84 s =0.2 s ,根据d =12at 2, 得飞行加速度a =2d t 2=2×0.40.22 m/s 2=20 m/s 2. 对小球根据牛顿第二定律得q U AB d -mg =ma ,解得:U AB =m (g +a )d q =2×10-2×(10+20)×0.41×10-2 V =24 V , 所以滑动变阻器的两端电压U 滑=U AB =24 V .设通过滑动变阻器的电流为I ,由欧姆定律得I =E -U 滑R +r =40-2415+1A =1 A. 滑动变阻器接入电路的阻值R 滑=U 滑I =24 Ω.(2)此时电流表的示数为1 A ,电压表的示数为U =E -Ir =(40-1×1) V =39 V .(3)电源的输出功率P 出=IU =39 W.答案:(1)24 Ω (2)1 A 39 V (3)39 W。