高考物理电磁学知识点之稳恒电流知识点(1)
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高考物理电磁学知识点之稳恒电流知识点(1)
一、选择题
1.如图所示的电路中,电阻12R =Ω、23R =Ω、36R =Ω,给电路通以恒定电流,电阻R 1消耗的功率为P ,则R 2和R 3消耗的总功率为( )
A .P
B .52P
C .92P
D .12
P 2.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
,满偏电流,下列说法正确的是
A .表头G 的满偏电压为500V
B .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,其量程为0~10V ,则R 1为9.5kΩ
D .使用a 、c 两个端点时,其量程为0~100V ,则为95kΩ
3.在如图所示的电路中,闭合开关S 后,a 、b 、c 三盏灯均能发光,电源电动势为E ,内阻为r 。
现将变阻器R 的滑片稍向下滑动一些,则( )
A .b 灯和c 灯变暗,a 灯变亮
B .a 灯和c 灯变亮,b 灯变暗
C .a 灯和c 灯变暗,b 灯变亮
D .a 灯和b 灯变暗,c 灯变亮
4.如图是某品牌手机电池的铭牌,根据你所学的物理知识进行判断,下列说法正确的是
A .“3000mAh”表示该电池储存的电能最多10800J
B .“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为41580J
C .一个标注为“3V ,4000F”的超级电容器容纳的电荷量肯定比该电池能释放的电荷量多
D .用匹配的充电器给电池充电,若把电池从电量为10%充电到40%花了30分钟,则充电器消耗的平均电功率为6.93W
5.电源电动势为3V 、内阻为2Ω,灯的电阻为1Ω,滑动变阻器变化范围为0~5Ω,如图所示连接,在滑动变阻器滑片从左向右滑动的过程中,下列描述正确的是( )
A .灯的亮度逐渐先变暗后变亮
B .电源的输出功率逐渐减小
C .滑动变阻器的功率先变大后变小
D .电源的效率逐渐减小
6.如图所示,A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。
半径A B 2R R =,内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场。
若磁场均匀减小,则A 、B 环中感应电动势A B :E E 与产生的感应电流A B :I I 分别是( )
A .A
B :2:1E E =;A B :1:2I I =
B .A B :2:1E E =;A B :1:1I I =
C .A B :1:1E E =;A B :2:1I I =
D .A B :1:1
E E =;A B :1:2I I =
7.在如图所示的电路中,电源电压U =12V ,定值电R 1=R 2=R 3=10Ω.则电压表的读数为
()
A.6V B.4V C.8V D.12V
8.如图,A、B两盏电灯完全相同.当滑动变阻器的滑动头向右移动时,则()
A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮
C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗
9.如图所示电路中,电池内阻符号为r,电键S原来是闭合的.当S断开时,电流表( )
A.r=0时示数变大,r≠0时示数变小
B.r=0时示数变小,r≠0时示数变大
C.r=0或r≠0时,示数都变大
D.r=0时示数不变,r≠0时示数变大
10.一平行板电容器C,极板是水平放置的,电路如图所示.闭合电键,今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.下列说法正确的是
A.油滴带正电
B.要使油滴上升,可增大滑动变阻器R1的阻值
C.只增大两极板间的距离,油滴将向下加速
D.只将平行板电容器上极板向右平移少许,带电液滴将加速上升
11.在如图所示电路中,合上开关S,将滑动变阻器R2的滑动触点向b端移动,则三个电表A1、A2和V的示数I1、I2和U的变化情况是()
A.I1增大,I2不变,U增大 B.I1减小,I2不变,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大 D.I1减小,I2增大,U减小
12.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h,待机时间100 h”,则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为()
A.1.8 W,5.4×10-2W
B.3.6 W,0.108 W
C.0.6 W,1.8×10-2W
D.6.48×103 W,1.94×102W
13.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,电流表和电压表为理想电表,当滑动变阻器4R的滑片向b端移动时,则()
A.电压表读数增大B.电流表读数增大
C.质点P将向上运动D.3R上消耗的功率逐渐增大
14.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1
C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4
D.a、b线圈中电功率之比为3∶1
15.在1 min内通过阻值为5Ω的导体横截面的电量为240 C,那么加在该导体两端的电压是()
A.20 V B.48 V C.120 V D.1 200 V
16.如图四个灯泡L1,L2,L3,L4完全一样,规格都是12V、12W,在AB两端加上60V 的电压,则经过L3的电流是()
A.1A
B.2A
C.1.67A
D.1.25A
17.用如图甲所示的电路来测量电池电动势E和内电阻r,根据测得的数据作出如图乙所 图线,由图可知()
示的U I
A.电池电动势的测量值为1.40V
B.电池内阻的测量值为3.5Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.4A
D.电压表的示数为1.20V时,电阻R的阻值为0.20Ω
18.某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图所示,下列判断中正确的是
A.图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强
B.图乙反映该电学元件的导电性能随温度的升高而减弱
C.图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样
D.图丙反映该电学元件如果加上较高的反向电压(大于40V)时,反向电流才急剧变大19.A、B两个电阻的伏安特性曲线如图所示,下列说法正确的是()
A.R A:R B=3:1 B.R A=0.5Ω
C.两个电阻串联后的总阻值为2Ω3
D.两个电阻并联后的总阻值为3Ω2
20.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电流表和电压表均为理想电表。
只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是()
A.8A B.40A C.50A D.58A
21.如图所示,左右两个电路中,当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时,测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V.若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压,则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( )
A.220V,220V B.220V,110V
C.110V,110V D.220V, 0V
22.在如图的闭合电路中,当滑片P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
23.为解决手机充电问题,市面上出现了免押共享充电宝服务。
图示为小米某款充电宝的相关数据,下列说法正确的是()
容量10000mAh匹配系统安卓
输入DC\5V\2A输出DC\5V\0.1A~2.5A
产品名称小米重量300g
A.充电宝充电时将化学能转化为电能
B.充电宝放电时将电能转化为化学能
C.该充电宝充电时的输入电压为220V
D.若该充电宝给电池电荷量为零、容量为3000mAh的手机充电,则理论上能充满3次24.下列关于电源电动势的说法正确的是( )
A.电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置
B.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
C.在电源内部负电荷从低电势处向高电势处移动
D.把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化
25.如图为多用电表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻
R g=100Ω,调零电阻的最大值R0=50kΩ,电池电动势E=1.5V,电源内阻不计。
将两表笔短接调零后,用它测量电阻R x,当电流计指针只在满刻度的一半时,R x的阻值是()
A.25kΩB.5kΩC.50kΩD.50Ω
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.A
解析:A
【解析】
【详解】
2R 和3R 并联电阻 232323
2R R R R R ==Ω+ 根据串联电路正比分压,2R 和3R 并联后与1R 串联,电压与1R 两端电压相等,总电流与流过1R 的电流相等,由2P I R =可知,2R 和3R 消耗的总功率为P ,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
2.C
解析:C
【解析】
表头的满偏电压为,A 错误;在电压表的改装中,串联的电阻越大,分压越大,量程越大,所以使用a 、c 两个端点时,量程最大,B 错误;若使用a 、b 两个端点时,其量程为0~10V ,则,代入数据可得
,C 正确;使用a 、c 两个端点时,其量程为0~100V ,
则
,代入数据可得,D 错
误. 3.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
R 的滑片稍向下滑动时,变阻器R 接入电路的电阻变大,外电路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I 减小,a 灯变暗;
b 灯的电压
b a U E I r R =-+()
I 减小,U b 增大,则b 灯变亮;
通过c 灯的电流
c b I I I =-
I 减小,I b 增大,则I c 减小,c 灯变暗。
选项C 正确,ABD 错误。
故选C 。
4.B
解析:B
【解析】
【详解】
A. 3000mAh 表示电池用3000mA 的电流放电时,可以持续一个小时,其对应的是电荷量,不是电能,故A 错误;
B 、“11.55Wh ”表示该电池储存的电能最多为:
11.553600J 41580J W Pt ==⨯=
故B 正确;
C. 电容中容纳的电量取决于其电压值,如果充电后电压很小,则电量很小,故超级电容容纳的电量不一定比电池释放的电荷量多,故C 错误;
D 、由W UIt =可得:
4.43360030%J 14256J W Uq ==⨯⨯⨯=
则对应的功率:
14256W 7.92W 3060
W P t =
==⨯ 故D 错误。
5.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流减小,则灯的亮度逐渐变暗,故A 错误;
B .据题:电源内阻2Ω,灯的电阻1Ω,滑动变阻器0~5Ω,则滑动变阻器滑片从左向右滑动的过程中,外电路总电阻先小于电源的内阻,后大于电源的内阻,所以电源的输出功率先增大后减小,故B 错误;
C .将灯看作电源的内阻,则等效电源的内阻先大于外电阻后小于外电阻,所以滑动变阻器的功率先增大后减小,故C 正确;
D .电源的效率为
UI U EI E
η== 外电阻增大,路端电压U 增大,则电源的效率不断增大,故D 错误。
故选C 。
6.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
根据法拉第电磁感应定律
B S E n n t t
∆Φ∆⋅==∆∆
题中n 相同,B t ∆∆相同,面积S 也相同,则得到A 、B 环中感应电动势E A :E B =1:1。
根据电阻定律 0
L R S ρ= L =n •2πr
ρ、S 0相同,则电阻之比
R A :R B =r A :r B =2:1
根据欧姆定律E I R
=得,产生的感应电流之比 I A :I B =1:2
故D 正确,ABC 错误;
故选D 。
7.B
解析:B
【解析】
【详解】
定值电阻R 1=R 2=R 3=10Ω,电阻R 1与电阻R 3并联后的电阻为:
,并联后的电阻R 13与电阻R 2串联,根据串联电路的分压
式,有:
,解得:.故选B.
【点睛】
本题关键是明确电路结构,然后根据串联电路的分压式求解电压表读数. 8.D
解析:D
【解析】
当滑出向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,所以外电路电阻增大,路端电压增大,总电流减小,即B 中的电流减小,所以B 变暗,B 两端的电压减小,而路端电压是增大的,所以并联电路两端的电压增大,即A 两端的电压增大,所以A 变亮,D 正确.
9.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
r=0时,电源的路端电压一定,所以电流表示数不变;当r ≠0时,电键断开后,外电路电阻变大,路端电压变大,所以电流表示数增大,选项D 正确,ABC 错误;故选D .
10.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可得A 板带正电,电场方向竖直向下,要使粒子静止,则必须满足电场力和重力等大反向,故粒子受到的电场力竖直向上,所以粒子带负电,A 错误, 要使油滴上升,即电场力增大,则根据公式U E d
=可得,可使极板间的距离减小,或者增大两极板间的电压,但由于两极板间的电压等于2R 两端电压,所以无论怎么移动滑动变阻器,电压都不会变化,B 错误,
当增大两极板间的距离,电场强度减小,所以油滴将向下加速,C 正确,
因为电容器并未和电路断开,所以电场强度和两极板的正对面积无关,故只将平行板电容器上极板向右平移少许,电场强度不变,粒子静止,D 错误。
11.D
解析:D
【解析】试题分析:理清电路,确定电压表测得什么电压,电流表测得什么电流,抓住电动势和内阻不变,采用局部→整体→局部的方法,利用闭合电路欧姆定律进行分析. 触点向b 端移动过程中2R 连入电路的电阻减小,即总电阻减小,干路电流即总电流增大,所以根据E U Ir =+可知路端电压减小,即U 减小, 3R 在干路,通过它的电流增大,所以3R 两端的电压增大,而3R U U U ↓=↑+并,所以U 并减小,即并联电路两端的电压减小,所以1R 的电流1I 减小,而12I I I ↑=↓+,所以2I 增大,D 正确
12.C
解析:C
【解析】
由图知 3.6U V =,500Q mA h =⋅.通话时3t h =,由Q It =,P UI =得
0.6UQ P W t ==.同理待机时100t h =,21.810UQ P W t -=⨯'
=',C 对. 13.B
解析:B
【解析】
【详解】
A B .由图可知,R 2与滑动变阻器R 4串联后与R 3并联后,再由R 1串连接在电源两端;电容器与R 3并联;当滑片向b 移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,干路中电流增大,电源的内电压增大,路端电压减小,同时,R 1两端的电压也增大,故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过R 3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R 2中电压增大,故电压表示数减小,故A 错误,B 正确;
C .因R 3两端电压减小,则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,故C 错误;
D .R 3上电流减小,根据P =I 32R 3,则R 3消耗的功率逐渐变小,选项D 错误; 故选B 。
14.B
解析:B
【解析】
试题分析:根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应电流,选项A 错误;因磁感应强度随时间均匀增大,则B k t
∆=∆,根据法拉第电磁感应定律可知2ΔΔΔΔB E n n l t t
Φ==,则239()11a b E E ==,选项B 正确;根据2444B n l S E E klS t I l nl R nl S ρρ
ρ∆∆'='=='=∝,故a 、b 线圈中感应电流之比为3:1,选项C 错误;电功率232344klS B nk l S P IE n l l t ρρ
'⋅'∆===∝∆,故a 、b 线圈中电功率之比为27:1,选项D 错误;故选B .
【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律;楞次定律;闭合电路欧姆定律;电功率.
【名师点睛】此题是一道常规题,考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律;要推导某个物理量与其他物理量之间的关系,可以先找到这个物理量的表达式,然后看这个物理量和什么因素有关;这里线圈的匝数是容易被忽略的量.
15.A
解析:A
【解析】 导体的电流为240A 4A 60
q I t =
==,故导体两端的电压为45V 20V U IR ==⨯=,A 正确. 16.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
分析电路可知3L ,4L 并联后与1L ,2L 串联接入电路, 灯泡的电阻22
121212
U R P ===Ω, 则电路总电阻302
R R R R =++=Ω总,
干路电流60230
U I A R ===总, 则经过3L 的电流312I I A =
=,故A 正确. 故选A
17.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
A .由图示图像可知电源U -I 图像与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势1.40V ,故A 正确;
B .电源内阻
1.40 1.00==1ΩΔ0.4
U r I ∆-=
故B 错误; C .由图示图像可知,路端电压为1.00V 时,电路电流为0.4A ,故C 错误;
D .根据欧姆定律
1.206Ω0.2
U R I =
== 故D 错误。
故选A 。
18.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .由图甲可知随着电压增加图线斜率不变,即该元件电阻阻值的倒数不变,阻值不变,导电性能不变,故A 错误;
B .由图乙可知随着电压增加图线斜率变小,该元件电阻阻值的倒数变小,阻值增加,导电性能随电压的增大而减弱,但不能说明和温度的变化情况,故B 错误;
C .由图丙可知加正向电压和反向电压时图线关于原点不对称,因为横坐标不一样的,故导电性能不一样,故C 错误。
D .根据图丙可知该电学元件如果加上较高的反向电压(大于40V )时,反向电流才急剧变大,故D 正确。
故选D 。
19.D
解析:D
【解析】
【详解】
AB .由图像可知斜率的倒数表示电阻大小,即
A 2R =Ω
B 6R =Ω
A B 13R R :=:
故AB 错误;
C .两个电阻串联后的总阻值为
A B 8R R R =+=Ω串
故C 错误;
D .两个电阻并联后的总阻值为
A B A B 3=
=2
R R R R R ⋅Ω+并 故D 正确。
故选D 。
20.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
只接通S 1时,由闭合电路欧姆定律得
12100.05V 12.5V E U Ir =+=+⨯=
车灯的电阻
R 灯12Ω 1.2Ω10
U I === 再接通S 2后,车灯两端的电压为
U 灯1I R =灯8 1.2V 9.6V =⨯=
流过蓄电池的电流为
212.59.6A 58A 0.05
E I U r --=
==灯 流过电动机的电流为 I 电动机2150A I I =-=
故A 、B 、D 错误,C 正确;
故选C 。
21.B
解析:B
【解析】
【详解】
当a 、b 两端接220V 的交变电压时,测得c 、d 两端的电压为110V ,则原副线圈匝数比为2:1,所以当c 、d 两端加上110V 交变电压,a 、b 两端电压为220V ,当g 、h 两端加上110V 交变电压时,e 、f 两端电压与g 、h 两端电压相同,也为110V ,故B 正确,ACD 错误.
故选B .
【点睛】 难度较小,根据已知算出变压器两端线圈匝数比,然后再根据1122
U n U n = 算出变化后的ab 端电压,因为gh 端接110V 电压时,ef 两端电压与其相等,所以可解出
22.B
解析:B
【解析】
【详解】
滑片P 向右移动时,R 电阻增大总电流减小,所以电流表示数 变小,电动势不变,内电压、R 0两端电压减小,所以R 两端电压增大,电压表示数 变大,故B 正确,ACD 错误; 故选B .
23.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .充电宝充电时将电能转化为化学能,放电时将化学能转化为电能。
故AB 错误; C .根据表格看出,该充电宝充电时的输入电压为5V ,故C 错误;
D .充电宝的电能能给电池电荷量为零、容量为3000mAh 的手机充电的次数
10000mAh 3000mAh 1033
n =
=≈ 故D 正确。
故选D 。
24.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A 、
B 项:电源是通过非静电力把其他形式的能转化为电能的装置,故A 错误,B 正确;
C 项:在电源内部,电流方向从负极指向正极,所以负电荷从高电势处向低电势处移动,故C 错误;
D 项:把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势不变,故D 错误.
25.B
解析:B
【解析】
【详解】
欧姆表的中值电阻R 中等于欧姆表的内电阻R 总,根据闭合电路欧姆定律,满偏时 g E I R =总 当电流计指针指在满刻度的1
2时
12g x E I R R =+总 联立解得
12x g E R R I =-总 联立可得:
R x =5kΩ。
故B 正确ACD 错误。
故选B 。