高考物理一轮复习必刷题练习十 恒定电流

模块十:恒定电流考点1电阻定律闭合电路的欧姆定律甲1.(2016·全国卷Ⅱ,17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图甲所示电路。

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.B.C.D.【解析】S断开时等效电路如图乙所示乙电容器两端电压U1=×R×=ES闭合时等效电路如图丙所示丙电容器两端电压U2=×R=E由Q=CU得==,故C项正确。

【答案】C2.(2010·吉林卷,19)电源的效率η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ηa、ηb。

由图可知ηa、ηb的值分别为()。

A.、B.、C.、D.、【解析】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,即η===,E为电源的总电压(电动势)。

在U-I图象中,纵轴截距表示电动势,根据图象可知U a=E,U b=E,则ηa=,ηb=,所以A、B、C三项错误,D项正确。

【答案】D3.(2015·浙江卷,14)下列说法正确的是()。

A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比【解析】根据公式P=I2R可知热功率与电流大小的平方成正比,A项错误;功的公式W=Fl cos α,其中位移l与时间t不一定成正比,B项错误;由公式Q=CU可知C项正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与弹簧伸长量无关,D项错误。

【答案】C4.(2015·安徽卷,17)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. B.C.ρnev D.【解析】欧姆定律I=,电流的微观表达式I=neSv,电阻定律R=ρ,则金属棒内电场强度大小E===ρnev,故C项正确。

【答案】C5.(2015·北京卷,19)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0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2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 A【解析】当接线柱1、2接入电路时,R1与电流表并联,因为R1=,可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即0.06 A,所以A、B两项错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R1并联,然后再与R2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A,C项正确,D项错误。

【答案】C考点2电学仪器的使用及基本电路的选择甲乙1.(2014·全国卷Ⅱ,22)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x约为200 Ω,电压表的内阻约为2 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示,结果由公式R x=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。

若将图甲和图乙中电路测得的阻值分别记为R x1和R x2,则(选填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x1(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x2(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

【解析】由于R x>,利用内接法即图甲误差更小,更接近待测电阻的真实值。

测量值R x1==R x+R A,即R x1大于真实值。

测量值R x2=,即R x2小于真实值。

【答案】R x1大于小于2.(2015·海南卷,11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图甲和图乙所示。

该工件的直径为cm,高度为mm。

甲乙【解析】游标卡尺读数d=12 mm+4× mm=12.20 mm=1.220 cm螺旋测微器的读数h=6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm。

【答案】1.2206.8603.(2014·福建卷,19)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为cm和mm。

甲乙【解析】毫米刻度尺读数时应估读一位,其读数为60.10 cm;游标卡尺读数时不需要估读,读数为4 mm+10×0.02 mm=4.20 mm。

【答案】60.104.20甲4.(2014·重庆卷,6)某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。

维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。

他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。

(1)断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图乙所示,读数为V,说明(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。

乙(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。

【解析】(1)由题图乙可知,直流50 V挡的最小分度为1 V,故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右。

由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值,说明a、c两点与电源之间是通路,只能是此电池之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障,但故障的具体位置不能确定。

(2)同理可知,两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势,说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路,故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。

【答案】(1)11.5(11.2~11.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯5.(2014·广东卷,34)某同学设计的可调电源电路如图甲所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合开关S。

甲乙(1)用电压表测量A、B两端的电压:将电压表调零,选择0~3 V 挡,示数如图乙,则电压值为V。

(2)在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于端。

(3)要使输出电压U变大,滑片P应向端滑动。

(4)若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在(选填“断路”或“短路”)的风险。

【解析】(1)由图乙知电压表0~3 V挡的最小分度为0.1 V,故由“十分之一”估读法可得读数为1.30 V。

(2)因外电路并联在A、P间,要使外电路接通时获得的电压最小以保证电路安全,应使滑片P先置于A端。

(3)输出电压U等于A、P间的电压,故P向B端滑动时A、P间分得的电压增大,输出电压增大。

(4)当P滑到B 端时,若输出电路所接负载的阻值极小,则存在短路的风险。

【答案】(1)1.30(2)A(3)B(4)短路近几年高考对本章内容主要以选择题的形式考查电路的基本概念和规律、闭合电路的欧姆定律等知识,实验部分则以基本仪器使用和实验设计为主,题型以填空题的形式出现。

预计2019年高考命题的重点仍将是对基本概念和规律、闭合电路的欧姆定律的理解和应用,实验则考查基本仪器的使用、对实验原理的理解、实验数据的处理等知识。

备考时应关注动态分析及含容电路类选择题,尤其需要关注与实际生活联系的电路分析、计算问题,这将是今后命题的主要趋势;另外应关注电路与电磁感应相结合、与功能关系相结合的题目。

考点1电阻定律闭合电路的欧姆定律1电路的基本概念和规律(1)基本概念①电流②电阻的决定式和定义式R=(2)部分电路欧姆定律通过一段电路的电流,跟这段电路两端的电压成正比,跟这段电路的电阻成反比,即I=。

(3)电功、电功率、焦耳定律①电功:W=qU=UIt。

这是计算电功普遍适用的公式。

②电功率:P==UI。

这是计算电功率普遍适用的公式。

③焦耳定律:Q=I2Rt。

这是计算电热普遍适用的公式。

(4)电阻的串、并联=++…+==四个有用的结论:①串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻,串联电阻增多时,总电阻增大。

②并联电路的总电阻小于任意支路的电阻,并联支路增多时,总电阻减小。

③不论串联电路还是并联电路,只要某个电阻增大,总电阻就增大,反之则减小。

④不论串联电路还是并联电路,电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。

注意:一个典型的极值电路如图所示,如果R1=R2,当P从a→b时,R AB先增大后减小,且当R aP=R Pb(P位于a、b的中点)时R AB最大。

(5)纯电阻电路和非纯电阻电路①纯电阻电路的特点a.遵循欧姆定律,I=。

b.电流通过纯电阻电路时,电流做功所消耗的电能全部转化为内能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=t,P=UI=I2R=。

②非纯电阻电路的特点a.不遵循欧姆定律,在非纯电阻电路中I<,其中U为非纯电阻用电器两端的电压,R为该用电器的电阻。

b.电流通过电路时,电流消耗的电能除了转化为内能外,还要转化成其他形式的能,如机械能、化学能等,即W=E其他+Q,P=P热+P其他。

【易错警示】含有直流电动机的电路不能简单地认为它一定是一个非纯电阻电路,要从纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化的区别上加以区分。

若电动机不转(如电动机转子被卡住),则没有电能转化为机械能,此时电能全部转化为内能,电路中虽然有电动机,但此时的电路仍可当作纯电阻电路处理。

安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核的运动可等效为环形电流。

设电荷量为e的电v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动。

下列关于该环形电流的说法正确的是()。

A.电流大小为,方向沿顺时针方向B.电流大小为,方向沿顺时针方向C.电流大小为,方向沿逆时针方向D.电流大小为,方向沿逆时针方向【答案】C如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,b与a的长度相等,横截面积是a的2倍;c与a的横截面积相a的2倍。

当开关闭合后,三个理想电压表示数的关系是U1∶U2∶U3=1∶1∶2。

关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc,下列说法中正确的是()。

A.ρa是ρb的2倍B.ρa是ρc的2倍C.ρb是ρc的2倍D.ρc是ρa的2倍【答案】C电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。

如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac 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()。