2014全国高考物理真题分类汇编 恒定电流.pdf

2014年高考物理真题分类汇编：恒定电流
2． [2014·天津卷] 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A．增大R1的阻值
B．增大R2的阻值
C．增大两板间的距离
D．断开开关S
2．B　[解析] 本题考查含有电容器的动态电路及受力平衡等知识点，为了保证带电油滴悬浮在两板之间静止不动，就要使电容器两板之间的场强E不变．电路稳定后，和电容器相串联的电阻对电容器两端的电压不产生影响，而增大R1的阻值将使电容器两端的电压增大，根据E＝可知，E增大，故A错误；增大R2的阻值，电容器两端的电压不变，E不变，故B正确；增大两板间的距离，E减小，故C错误；断开开关S，电容器两端的电压发生改变，D错误．
（2014上海）18.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。

将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表示数变化量的绝对值△I，则（ ）
（A）A的示数增大 （B）V2的示数增大
（C）△V3与△I的比值大于r (D) △V1大于△V2
18．ACD　[解析] 本题考查闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点，滑片向下滑动，连入电路中的电阻R变减小，由I=E/(R+R变+r)，A表示数增大，故A正确；V2表测量的是电源的输出电压U2=E－Ir减小，故B错误；
U3＝E－Ir－IR，则有△V3＝△I×(R+r), △V3与△I的比值等于R+r，大于r，故C正确。

△V2＝△I×r ,
△V1＝△I×R,又因为题目告知R>r ,得△V1大于△V2 ，故D正确，
22． [2014·浙江卷] 小明对2铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．
第22题图1(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(选填“○”或“×”)表示的．
第22题图2(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________[答案] (1)如图所示
第22题图1
第22题图2
(2)“×”(3)作图见第22题图2用“×”连线R＝(1.1～1.3) R＝(1.5～1.7) [解析] (1)由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式，电压表选择量程3 ，电流表采用外接法．(2)外接法由于电压表分流，测得的电阻比内接法测得的要小，故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的．(3)用“×”数据点连直线，斜率为铅笔芯的电阻，考虑误差因素，R＝(1.1～1.3)，用“○”数据点连直线，同理得＝(1.5～1.7)(19分)[2014·重庆卷] (1)某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值为12 的蓄电池为电源，导线及其接触完好．
题6图1维修人员使用已调好的多用电表直流50 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．断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如题6图2所________ V，说明________正常(选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”)．
题6图2红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和题6图2相同，可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”)．[答案] (1)①11.5(11.2～11.8之间的值均可)　蓄电池　②小灯 [解析] (1)本题考查多用电表的读数、用多用电表的电压挡分析故障时，电压表有示数说明电源和电压表等组成了闭合回路，可能与电压表并联的部分电路发生故障，而与电压表串联部分未发生故障，若无示数则正好相反．根据这个原理，a、c间接上电压表，断开开关，表针偏转，说明蓄电池正常，a，b间接上电压表，断开开关，表针不偏转，说明小灯发生故障，闭合开关后表针偏转，说明开关和保险丝正常．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 利用如图()所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9 )，电阻R(阻值为3.0 )，电阻R(阻值为3.0 )，电流表(量程为，内阻为R＝6.0 )，开关
图(a)实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作图线(用直线拟合)；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为________．(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0时电流表的示数如图()所示答：①________，②________．
R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I－1－1
图(b)
(3)在图()的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________－1－1，截距
b＝________－1(4)根据图线求得电源电动势E＝________，内阻r＝________(1)＝＋(2)0.110　9.09　(3)1.0(或在0.96～1.04)之间，6.0(或在5.9～6.1之间)　(4)3.0(或在2.7～3.3之间)，1.0(或在0.6～1.4之间)[解析] 本题考查了测量电源电动势和内电阻的实验．(1)根据闭合E＝(R＋R＋r)＋IR
代入数据，化简得＝＋(2)电流表每小格表示4 ，因此电流表读数是0.110 ，倒数是9.09 －1(3)根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率＝－1－1，截距b＝6.0 －1
(4)斜率k＝，因此E＝3.0 ，截距b＝，因此r＝－5＝1.0 22． (6分)[2014·新课标Ⅱ卷] 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R的阻值约为200 ，电压表的内阻约为2 ，电流表的内阻约为10 ，测量电路中电流表的连接方式如图()或图()所示，结果由公式Rx＝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()和图()中电路测得的电阻值分别记为R和R，则______(选填“R或“R)更接近待测电阻的真实值，且测量值R________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．[答案] R　大于　小于[解析]
＝＝10，＝＝20，故＝10，应该采用电流表内接法，即图()接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值R大于真实值，外接时，Rx2小于真实值．[2014·安徽卷]其同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验．(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×10，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V，则电压表的示数应为
________V(结果保留两位有效数字) 图1 图2(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R，该同学设计了图2所示的电路图A．断开开关，按图2连接好电路；把滑动变阻器的滑片滑到端；将电阻箱的阻值调到零；闭合开关S；移动滑动变阻器的滑片的位置，使电压表的指针指到3 V位置；保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱0的阻值，此值即为电压表内阻的测量值；断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：待测电压表滑动变阻器：最大阻值2000 Ω滑动变阻器：最大阻值10 Ω电阻箱：最大阻值9999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ω电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ω电池组：电动势约6 V，内阻可忽略开关，导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电________(填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(填“d”或“e”)电压表内阻的测量值测和真实值R真相比，R测________R真(填“>”或“小 [解析]本题考查多用电表的欧(1)已知电压表的内阻＝3.0×10，由于欧姆表的内阻等于中值电阻，所以欧姆表的内阻＝1.5×10，根据分压关系可得电压表示数为1.0 V.(2)①根据分压电路的滑动变阻器的阻值小，测量支路的电阻变化对其所分得的电压影响小，因此滑动变阻器选择c，由于电压表的内阻约为3.0×10，故电阻箱选择d.由于电阻箱串联接入测量支路，测量支路电3.0 V，电阻箱两端的电压大于1.5 V，因此测真．越大，测量支路电阻越大，测量支路的电压越接近3.0 V，电阻箱的电压越接近1.5 V，因此测越接近真，相对误差越小。

[2014·北京卷]利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．(1)应该选择的实验电路是图1中的________(选填“甲”或“乙”)．
甲 乙图1(2)现有电流表(0～0.6) 、开关和导线若干，以及以下器材：电压表(0～15 )
B. 电压表(0～3 )
C. 滑动变阻器(0～50 )
D. 滑动变阻器(0～500 )
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)(3) 某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线.序号123456电压(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480
图2(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________，内电阻r＝________(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P-U关系的是________． B C D图3(1) 甲　(2)　C(3)略(4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85)　(5)[解析]第(1)问考查电流表的内外接法；第(2)问考查仪器的选择；第(3)问考查作图，数据处理；第(4)问考查图像；第(5)问考查输出功率．(1)根据U＝EIr测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I ，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差．电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路．(3)略．(4)根据U-I图像，电源的电动势等于纵轴的截距，内阻为斜率的绝对值．(5)电源输出功率P＝UI＝U＝－＋，P-U 图像为开口向下的二次函数，应选 23． [2014·全国卷] 现要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：电流表A，内阻为1.00 Ω；电压表V；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图(a)所示．
(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线1和其P端．
图(b)
(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I. 数据如下表所示．根据表中数据，在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线．
I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84
图(c)
(3)根据UI图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留2位有效数字)
23．(1)连接如图所示．
(2)UI图线略．
(3)2.90(在2.89～2.91之间均给分) 1.03(在0.93～1.13之间均给分)
[解析] 本题考查电源电动势和内电阻的测量．
(1)实物连线要注意连接主干电路，最后再连接电压表．(2)根据坐标纸上描出的各点，连接成一条直线，尽量使得各点对称分布在直线两旁．
(3)图像直线纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示电源内电阻．
19． [2014·福建卷Ⅰ] (1________cm和________
(2)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待测电池组，为开关，R为滑动变阻器，R是标称4.0 Ω的定值电阻．已知灵敏电流计的满偏电流I＝100，内阻r＝2.0 ，若要改装后的电流表满偏电流为200 ，应并联一只阻值为________(保留一位小数)的定值电阻R；根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；
甲
乙某次实验的数据如下表所示：
测量次数12345678电压表读数改装表读数该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算r＝________(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是
______________________．该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________．(填选项前的字母)电压表内阻的影响B．滑动变阻器的最大阻值偏小的实际阻值比计算值偏小的实际阻值比标称值偏大[答案] (1)60.10　4.20　(2)①1.0　②如图所示
③1.66　充分利用已测得的数据　④[解析] 金属杆的长度通过毫米刻度尺读出来，毫米刻度尺读数时要读到最小刻度的下一位，即要有60.10 cm，其中最后一个“0”为估读数；金属杆的直径通过游标卡尺读出来，游标卡尺的读数是主尺读数加上游标尺的读数，注意没有估读，如图乙所示，读数为：4 ＋10×0.02 ＝[解析] ①由串、并联电路的特点可得：R＝＝＝1.0 ；②从电源正极出发，沿电流的流向依次连线，注意电流要由两电表的正接线柱流入，由负接线柱流出；－U＝I(r内＋R)，则－＝(r内＋R)，所以(r内＋R)＝－＝＝＝＝＝＝5.66 ，所以r内＝5.66 －R＝1.66 ，逐差法处理实验数据的优点是可以充分利用已测得的数据，减小实验误差；电压表的读数等于路端电压，所以电压表内阻对测量结果没有影响，选项错误；滑动变阻器用来改变路端电压，对测量结果没有影响，选项错误；若R的实际阻值偏小，则电流表的实际量程偏大，电流表的读数比实际值偏小，电池组的内阻测量值偏大，选项正确；R的实际阻值偏大时，电池组的实际内阻比测量值偏小，选项正确．[2014·广东卷] (1)某同学设计的可调电源电路如图22()所示，R为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择～3 挡，示数如图
22()所示，电压值为________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．要使输出电U变大，滑片P应向________端滑动．若电源电路中不接入R，则在使用过程中，存在________的风险(选填“断路”或“短路”)．　(a) ()
34．(1)①1.30　②A　③B　④短路　[解析] ①据十分之一估读法，应该为1.30 ；接通电路前，应该使滑片置于A端，用电器上的电压为0，这样才能起到保护外电路的作用；要增大外电路电压，需要使滑片滑向B端；若电源电路输出端短路，电源电路中没有接入保护电阻，则当滑片滑至B端时，电路就会短路，电源被烧毁．[2014·江苏卷] 某同学通过实验测量一种合金的电阻率．(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题10-1图所示的部件________ (选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为
________(2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)．
(题10-1图)
(题10-2图)(3)在电路故障被排除2.23 V和38 ，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 ，为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应做怎样的改进？请写出两条建议．[答案] (1)B　0.410　(2)7、9　断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值，用图像法求电阻值)[解析] (1B，螺旋测微器的读数为＋0＝0.410 (2)因为电压表有读数，说明除7、9之间的电路都应畅通，且是串联电路，由于电压表内阻比较大，因此通过电压表、电流表的电流比较小，滑动变阻器滑片的移动对两电表示数的影响较小．则7、9之间的电路可能接触不良，形成断路．(3)由于＝＝30 ，R， 即，宜采用电流表内接法；通过多次测量求平均值或图像法可提高实验的精确度．[2014·山东卷] 实验室购买了一捆标称长度为的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 ，查得铜的电阻1.7×10－8，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：　图甲 图乙电流表
：量程0.6 ，内阻约0.2 ；电压表：量程3 ，内阻约9 ；滑动变阻器R：最大阻值5 ；滑动变阻器R：最大阻值20 ；定值电阻：R＝3 6 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R或“R)，闭合开关前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．
(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 时，电压表示数如图乙所示，读数为________(4)导线实
________m(保留2位有效数字)．[答案] (1)R　a(2)如右图所示．
(3)2.30(2.29、2.31均正确)．(4)94(93、95均正确)．[解析] (1)根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为
R＝ρ＝1.7 ，而R＋R＝4.7 ，根据电路图3 V，电源的电动势为6 ，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7 为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选R(2)略．(3)电压表最小刻度表示0.1 ，应该按照估读进行读数，所以读数为2.30 (4)因为R＝－R＝ρ，所以l＝＝94[2014·四川卷] (2)下图是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：
()连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
()闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；
()重复步骤()，再测量6组R1和I2值；
()将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．
根据实验回答以下问题：
①现有四只供选用的电流表：
A．电流表(0～3 mA，内阻为2.0 Ω)
B．电流表(0～3 mA，内阻未知)
C．电流表(0～0.3 A，内阻为5.0 Ω)
D．电流表(0～0.3 A，内阻未知)
A1应选用________，A2应选用________．
②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)．
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．
④根据以上实验得出Rx＝________Ω.
(2)①D　C　②变大　③略　④31
[解析] (2)①A1的示数能达到0.15 A，A2的示数由图像可知能达到0.3 A，故A1、A2的量程均选0.3 A，由电路图可列出关系式(Rx＋RA2)I2＝(R0＋R1＋RA1)I1，整理后可得RA2＋Rx＝(R0＋R1＋RA1)，由此可知，若RA1已知，则无论
R1、I2如何变化，Rx＋RA2均为定值，无法得到Rx，故应使RA2已知，即A1选D，A2选C.
②当R1减小时，如果在滑动变阻器的电阻值保持不变的情况下，电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得总电流I增大，由分压关系知，并联部分得的电压减小，则I2减小，由I1＝I－I2得I1增大，要使I1＝0.15 A，则需滑动变阻器分得的电压增大，即R的阻值变大．
④根据(Rx＋RA2)I2＝(R0＋R1＋RA1)I2，可得R1＝I2－(R0－RA1)，即R1—I2图像的斜率k＝，根据图像并代入相关数据，可得Rx＝31 Ω.
[2014·天津卷] (3)现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用电表(仅可使用欧姆挡)；
一个电池组E(电动势6 V)；
一个滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流1 A)；
两个相同的电流表G(内阻Rg＝1000 Ω，满偏电流Ig＝100 μA)；
两个标准电阻(R1＝29 000 Ω，R2＝0.1 Ω)；
一个电键S、导线若干．
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________(填字母代号)．
A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆
B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆
C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量
D. 如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
9． (3)①AC
②如图所示。