高中物理题型分类汇总含详细答案-----恒定电流
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高中物理题型分类汇总含详细答案-----恒定电流
一、单选题
1.如图所示,一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻为R,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. D.
2.如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。
虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。
关于此多用电表,下列说法中正确的是()
A.当S接1时,处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
B.当S接2时,处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
C.当S接2时,处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
D.当S接3时,处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
3.如图,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.路端电压变大
B.电流表的示数变小
C.电源的输出功率变小
D.电路的总电阻变大
4.如图所示,E为电源,其内阻不可忽略,R T为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,L 为指示灯泡,C为平行板电容器,G为灵敏电流计。
闭合开关S,当环境温度明显升高时,下列说法正确的是()
A.G中电流方向由a到b
B.R T两端电压变大
C.C所带的电荷量保持不变
D.L变暗
5.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,A电阻丝的长度为L,直径为d,B电阻丝长度为2L,直径为2d。
要使A、B电阻丝消耗的功率相同,加在两电阻丝上的电压之比应为()
A.U A∶U B=1∶1
B.U A∶U B=∶1
C.U A∶U B=∶2
D.U A∶U B=2∶1
6.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,若将滑动变阻器的滑片P向上调节,下列说法正确的是()
A.灯变亮,电容器的带电荷量增大
B.灯变暗,电压表的示数增大
C.灯变暗,电压表和电流表的示数都增大
D.灯变暗,电流表的示数减小
7.用电流表和电压表测量电阻R的阻值。
当按照如图甲所示的方式接入电路测量时,电流表的示数为5.50mA,电压表的示数为2.75V;当按照如图乙所示的方式接入同一电路测量时,电流表的示数为5.55mA,电压表的示数为2.22V。
图甲、图乙中的电流表和电压表相同,下列说法正确的是()
A.电阻的真实值更接近400Ω,且大于400Ω
B.电阻的真实值更接近400Ω,且小于400Ω
C.电阻的真实值更接近500Ω,且大于500Ω
D.电阻的真实值更接近500Ω,且小于500Ω
二、多选题
8.如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,灯泡L1、L2、L3规格相同,且电阻大于电源内阻r,理想电压表V1、V2示数为U1、U2,其变化量的绝对值分别为和;流过电
源的电流为I,其变化量的绝对值为。
当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中()
A.小灯泡L1、L2变亮,L3变暗
B.
C.不变
D.电源输出功率变小
9.两根不同材料的金属丝甲和乙,长度相同,甲的横截面的面积是乙的3倍,甲的电阻率是乙的2倍,把它们串联起来,接入电压为U的电路中,则下列判断中正确的是()
A.甲、乙的电阻之比
B.甲、乙的实际电压之比
C.甲、乙实际消耗的功率之比
D.在相同时间内,甲、乙实际发热之比
10.如图所示,a、b两端的电压为9V,三个电阻的阻值分别为R1=R2=6Ω、R3=3Ω。
下列说法正确的是()
A.R1、R2、R3两端的电压之比为2∶1∶1
B.R1、R2、R3消耗的电功率之比为1∶1∶2
C.在相等的时间内,通过R1、R2、R3的电荷量之比为2∶2∶1
D.在相等的时间内,R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1∶1∶2
11.图中R1=2Ω,R2=6Ω,R3=12Ω,通电后()
A.经R1和R3的电流之比I1:I3=3:1
B.R1两端的电压和R3两端的电压之比U1:U3=1:4
C.三个电阻消耗的电功率之比P1:P2:P3=3:4:2
D.三个电阻消耗的电功率之比P1:P2:P3=3:2:4
12.如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则()
A.电流表采用了外接法
B.电流表采用了内接法
C.R x为大阻值电阻时应采用这种接法
D.R x为小阻值电阻时应采用这种接法
13.在如图所示电路中,电压表,电流表均为理想电表,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中()
A.电压表的示数减小
B.电压表的示数增大
C.电流表的示数减小
D.电流表的示数增大
三、计算题
14.如图所示,R1=7 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为6 Ω,求AB两端的电阻值的范围.
15.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?
答案
一、单选题
1.【答案】C
【解答】根据欧姆定律:,电流的微观表达式:I=neSv,匀强电场强度表达式:
,联立解得
故答案为:C。
【分析】利用欧姆定律结合电流微观表达式及匀强电场的场强公式可以求出场强的表达式。
2.【答案】A
【解答】BC.多用电表保证“红进黑出” 当S接2时,电表内部有电源,处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,BC不符合题意;
A.当S接1时,表头与R1并联,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,A符合题意;
D.当S接3时,表头与R1并联后再与R2串联,处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】多用电表保证“红进黑出” 当S接2时,电表内部有电源,结合内置电源的正、负极即可分析接线柱B接的是红表笔还是黑表笔;当S接1时,处于测量电流的挡位;当S 接2时,处于测量电阻的挡位;当S接3时,处于测量电压的挡位。
3.【答案】B
【解答】AD.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,R1减小,外电阻变小,电路的总电阻变小,总电流变大,内电压变大,路端电压变小,AD不符合题意;
B.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,R1减小,由串反并同规律得,与滑动变阻器并联的电流表读数变小,B符合题意;
C.不确定外电阻和内电阻的大小关系,所以电源的输出功率如何变化也不能确定,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析滑动变阻器接入电路的电阻变化情况,确定外电阻的变化情况及总电阻的变化情况,根据闭合电路欧姆定律即可判断出总电流及路端电压的变化情况;根据欧姆定律即可得电流表示数变化情况;结合外电阻与内阻的关系及外电阻的变化情况判断电源的输出功率的变化情况。
4.【答案】A
【解答】A.电容器的带电量减小,电容器放电,故G中电流由,A符合题意;B.因为电路中电流增大,电源的内压及灯泡L两端的电压增大,由
可得两端电压减小,B不符合题意;
C.因为电容器并联在电源两端,因内电压增大,路端电压减小,故由
知电容器的带电量减小,C不符合题意;
D.由图可以知道,热敏电阻与L串联,当环境温度升高时,热敏电阻的阻值减小,总电阻减小,则电路中电流增大,灯泡L变亮,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】温度升高时,热敏电阻的阻值减小,从而可得总电阻的变化,根据闭合电路欧姆定律即可总电流的变化及路端电压的变化情况;即可灯泡的亮度变化情况及电容器两极板电压的变化情况;根据Q=CU分析电容器带电荷量的变化,判断出电容上、下极板的带电性质,结合电荷量的变化即可判断出G中电流的方向;结合路端电压的变化及灯光两端电压的变化分析热敏电阻两端电压的变化情况。
5.【答案】B
【解答】根据电阻定律
可得
根据
可得
故答案为:B。
【分析】根据电阻定律求解电阻之比;根据结合功率相等分析电阻两端电压的比值。
6.【答案】B
【解答】A.根据欧姆定律,流过L1的电流
其中
当滑片P向上调节时,R增大,I减小,所以灯泡L1变暗;
电容器两端电压
增大,所带电荷量增大,A不符合题意;
B.电压表示数
当I减小时,电压表示数增大,B符合题意;
C.流过电流表的电流
已知R增大,I减小,所以减小,C不符合题意;
D.灯泡L2两端电压
随着I的减小而增大,所以灯泡L2将变亮,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】滑动变阻器的滑片P向上调节,判断其接入电路的阻值变化,可得外电阻的变化,根据闭合电路欧姆定律即可总电流及路端电压的变化,也可知电压表的示数变化及灯
L1的亮度变化;根据欧姆定律判断出灯L1两端电压的变化,结合路端电压的变化即可知并联电路两端电压的变化,也就可灯L2的亮度变化及电容器两极板电势差的变化情况;即可分析电容器带电荷量的变化及流过灯L2的电流变化,结合总电流的变化即可分析电流表的示数变化。
7.【答案】A
【解答】当按照如图甲和图乙所示的方式接入电路测量时,电流表的示数变
|∶I|=5.55mA-5.50mA=0.05mA
电压表的示数变化|∶U|=2.75V-2.22V=0.53V
由此可知,电压表的示数变化大,说明电流表的内电阻影响大,采用电流表外接更准确,即
采用图乙测量更准确,则电阻的真实值接近
根据外接法测量时,电流表的示数偏大,使得测得的电阻偏小,所以电阻的实际值大于400Ω,A符合题意、BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据两表的示数得出那个表的读数变化更显著,若是电压表的示数变化更显著,从而确定那种接法误差更小,从而即可确定电阻的真实值与那个结果更接近;根据内外接法的误差来源进行分析。
二、多选题
8.【答案】C,D
【解答】A.当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中,滑动变阻器的阻值增大,由串反并同规律,与之串联的小灯泡L1、L2变暗,与之并联的L3变亮,A不符合题意;B.当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中,滑动变阻器的阻值增大,由串反并同规律,与之串联的电压表V2读数变小,与之并联的电压表V1读数变大;由于外电阻变大,电
源的路端电压变大,所以,B不符合题意;
C.因为,C符合题意;
D.由于外电阻大于电源内阻,并且外电阻增大,所以电源的输出功率减小,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】动态电路问题,口诀:串反并同。
欧姆定律R=,所以
9.【答案】A,D
【解答】A.根据公式
甲乙电阻丝长度相同,甲的横截面的面积是乙的3倍,甲的电阻率是乙的2倍,所以
A符合题意。
B.串联电路中电阻的电压之比就等于电阻之比,故
B不符合题意。
C.根据功率公式
在串联电路中电流相等,所以功率之比等于电阻之比
C不符合题意。
D.根据公式
可知,在相同时间内,甲、乙实际发热之比就等于功率之比
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据电阻定律求解电阻之比;根据欧姆定律求解金属丝两端电压之比;根据分析功率之比,根据焦耳定律求解发热之比。
10.【答案】B,D
【解答】A.电路中的总电阻为
电路中的电流
则R3两端电压U3=IR3=1.5×3V=4.5V
并联部分两端电压为
所以R1、R2、R3两端的电压之比为1:1:1,A不符合题意;
B.根据
可得R1、R2、R3消耗的电功率之比为1:1:2,B符合题意;
C.根据欧姆定律可得通过R1、R2、R3的电流之比为1:1:2,根据
可得在相等时间内通过R1、R2、R3的电荷量之比为等于通过它们的电流之比,即为1:1:2,C不符合题意;
D.根据Q=I2Rt
可以得到在相等时间内产生的焦耳热之比为1:1:2,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】理清楚电路关系,结合串、并联电路规律、欧姆定律及电功率的表达式和焦耳定律进行分析求解即可。
11.【答案】A,C
【解答】A.设通过R3的电流I3=I,由并联电路的特点可知
可得通过电阻R2,的电流I2=2I,所以通过电阻R1的电流
则经R1和R3的电流之比I1:I3=3:1
A符合题意;
B.由U=IR可知
B不符合题意;
CD.由P=I2R,可知
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】利用并联电路的电阻规律可以求出电流之比;利用电流和电阻结合欧姆定律可以求出电压之比;利用电压和电流的比值可以求出功率的比值。
12.【答案】A,D
【解答】本接法中电压表直接测量电阻两端的电压,电流表接在电压表和电阻的外边,电流表采用了外接法,A符合题意,B不符合题意;若待测电阻的阻值远小于电压表内阻,则电压表分流可以忽略,此时测量结果误差较小,所以本接法适合于测量小阻值电阻;C不符合题意,D符合题意.
故答案为:AD
【分析】由图可知所用方法为电流表的外接法;电压表所测量的是电阻两端电压的真实值,由于电压表的分流影响,电流表所测量的电流大于电阻的真实电流,即测量结果偏小,要使测量结果更准确,应该减小电压表的分流,即应使待测电阻的阻值远小于电压表的内阻,即Rx为小阻值电阻时应采用这种接法。
13.【答案】B,D
【解答】当滑片右移时,滑动变阻器接入电阻增大,则外电路总电阻增大,电路中总电流减小,电源的内电压减小,则由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压增大,故电压表示数增大,根据串联电路分压特点,由于并联部分的总电阻变大,则并联部分两端的电压增大,故电流表示数增大。
故答案为:BD。
【分析】利用动态电路的串反并同结合滑动变阻器的电阻变化可以判别电表的读数变化。
三、计算题
14.【答案】当R3=0时,R2短路
R AB最小,R AB=R1=7 Ω
当R3=6 Ω时,R2、R3并联,R AB最大
,
故AB两端的电阻范围为7 Ω≤R≤9 Ω.
【分析】本题主要考查电阻串并联的计算。
难度不大,注意串并联电阻特点即可。
15.【答案】设触头上部分电阻为x Ω,则下部分为(5-x) Ω,
总电阻
当2+x=8-x ,即x=3 Ω时,R最大,
所以
所以安培表的示数最小为
【分析】本题主要考查电阻并联的计算。
要能正确将变阻器电阻表示出来。