专题10 稳恒电流-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理

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2010-2019年高三物理真题精选分类汇编专题11 恒定电流(原卷版)

2010-2019年高三物理真题精选分类汇编专题11 恒定电流(原卷版)

专题11 恒定电流(2010-2019)题型一、闭合电路的欧姆定律的综合考查 (1)题型二、电路的动态变化 (2)题型三、含有电容器的电路 (3)题型四、电流的微观表达 (4)题型五、功率、小灯泡的伏安特性曲线 (4)题型五、测量电阻R阻值的综合问题 (6)题型六、测量电源动势E和内阻r (12)题型七、多用电表的理解与综合应用 (19)题型一、闭合电路的欧姆定律的综合考查1.(2019江苏)如图所示的电路中,电阻R=2Ω.断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为()A. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω2.(2016江苏卷)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A题型二、电路的动态变化3.(2014上海)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A 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rD. △V1大于△V24.(2019全国2)某小组利用图(a )所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系,图中V1和V2为理想电压表;R 为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 Ω);S 为开关,E 为电源。

实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出。

图(b )是该小组在恒定电流为50.0μA 时得到的某硅二极管U-I 关系曲线。

回答下列问题:(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA ,应调节滑动变阻器R ,使电压表V1的示数为U1=______mV ;根据图(b )可知,当控温炉内的温度t 升高时,硅二极管正向电阻_____(填“变大”或“变小”),电压表V1示数_____(填“增大”或“减小”),此时应将R 的滑片向_____(填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1。

高考物理稳恒电流题20套(带答案)

高考物理稳恒电流题20套(带答案)

高考物理稳恒电流题20套(带答案)一、稳恒电流专项训练1.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验.(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 ΩB.滑动变阻器R,总电阻约为20 ΩC.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 ΩD.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩE.直流电源E,电动势3 V,内阻不计F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:123456U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B=______T.(3)试结合题图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?___________________________________________________________________________.【答案】(1)见解析图(2)1500;0.90(3)在0~0.2T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在2.在如图所示的电路中,电源内电阻r=1Ω,当开关S 闭合后电路正常工作,电压表的读数U=8.5V ,电流表的读数I=0.5A .求: ①电阻R ; ②电源电动势E ; ③电源的输出功率P .【答案】(1)17R =Ω;(2)9E V =;(3) 4.25P w = 【解析】 【分析】 【详解】(1)由部分电路的欧姆定律,可得电阻为:5UR I==Ω (2)根据闭合电路欧姆定律得电源电动势为E =U +Ir =12V (3)电源的输出功率为P =UI =20W 【点睛】部分电路欧姆定律U =IR 和闭合电路欧姆定律E =U +Ir 是电路的重点,也是考试的热点,要熟练掌握.3.如图1所示,用电动势为E 、内阻为r 的电源,向滑动变阻器R 供电.改变变阻器R 的阻值,路端电压U 与电流I 均随之变化.(1)以U 为纵坐标,I 为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R 变化过程中U -I 图像的示意图,并说明U-I 图像与两坐标轴交点的物理意义.(2)a .请在图2画好的U -I 关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;b .请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件.(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和.【答案】(1)U–I图象如图所示:图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流(2)a如图所示:b.2 4 E r(3)见解析【解析】(1)U–I图像如图所示,其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流(2)a.如图所示b.电源输出的电功率:2222 ()2E EP I R RrRrR rR===+++当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为2max=4EPr(3)电动势定义式:WEq=非静电力根据能量守恒定律,在图1所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即22W I rt I Rt Irq IRq=+=+E Ir IR U U=+=+外内本题答案是:(1)U–I图像如图所示,其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流(2)a.如图所示当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为2max=4EPr(3)E U U =+外内点睛:运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式,并求出当R =r 时,输出功率最大.4.如下左图所示,R1=14Ω,R2=9Ω,当S 扳到位置1时,电压表示数为2.8V ,当开关S 扳到位置2时,电压表示数为2.7V ,求电源的电动势和内阻?(电压表为理想电表)【答案】E=3V, r=1Ω【解析】试题分析:根据开关S 扳到位置1和2时,分别由闭合电路欧姆定律列出含有电动势和内阻的方程,联立组成方程组求解. 解:根据闭合电路欧姆定律,可列出方程组: 当开关S 扳到位置1时,E=U 1+I 1r=U 1+当开关S 扳到位置2时,E=U 2+I 2r=U 2+代入解得:E=3V ,r=1Ω答:电源的电动势和内阻分别为3V 和1Ω.【点评】本题提供了一种测量电源的电动势和内阻的方法,可以用电阻箱代替两个定值电阻,即由电压表和电阻箱并连接在电源上,测量电源的电动势和内阻,此法简称伏阻法.5.在图所示的电路中,电源电压U 恒定不变,当S 闭合时R 1消耗的电功率为9W ,当S 断开时R 1消耗的电功率为4W ,求:(1)电阻R 1与R 2的比值是多大?(2)S 断开时,电阻R 2消耗的电功率是多少? (3)S 闭合与断开时,流过电阻R 1的电流之比是多少? 【答案】2∶1,2W ,3∶2 【解析】 【分析】 【详解】(1)当S 闭合时R 1消耗的电功率为9W,则:2119WUPR==当S断开时R1消耗的电功率为4W,则:21112'()4WUP RR R=+=解得:12:2:1R R=(2)S断开时R1和R2串联,根据公式2P I R=,功率之比等于阻值之比,所以:1122':':2:1P P R R==又因为1'4WP=,所以,S断开时,电阻R2消耗的电功率:22'WP=(3)S闭合时:1UIR=S断开时:12'URIR+=所以:1212'3R RIRI+==6.如图所示,电源电动势E=27 V,内阻r=2 Ω,固定电阻R2=4 Ω,R1为光敏电阻.C为平行板电容器,其电容C=3pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.2 m,间距d=1.0×10-2 m.P为一圆盘,由形状相同透光率不同的二个扇形a、b构成,它可绕AA′轴转动.当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻R1时,R1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q=-1.0×10-4 C微粒沿图中虚线以速度v0=10 m/s连续射入C的电场中.假设照在R1上的光强发生变化时R1阻值立即有相应的改变.重力加速度为g=10 m/s2.(1)求细光束通过a照射到R1上时,电容器所带的电量;(2)细光束通过a照射到R1上时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,求细光束通过b照射到R1上时带电微粒能否从C的电场中射出.【答案】(1)111.810CQ-=⨯(2)带电粒子能从C的电场中射出【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流,再由欧姆定律求出电容器的电压,即可由Q=CU求其电量;细光束通过a照射到R1上时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,电场力与重力二力平衡.细光束通过b照射到R1上时,根据牛顿第二定律求粒子的加速度,由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出.【详解】(1)由闭合电路欧姆定律,得12271.5A 1242EIR R r===++++又电容器板间电压22CU U IR==,得U C=6V设电容器的电量为Q,则Q=CU C解得111.810CQ-=⨯(2)细光束通过a照射时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,则有CUmg qd=解得20.610m kg-=⨯细光束通过b照射时,同理可得12CU V'=由牛顿第二定律,得CUq mg mad'-=解得210m/sa=微粒做类平抛运动,得212y at=,ltv=解得20.210m2dy-=⨯<,所以带电粒子能从C的电场中射出.【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动,解题的关键是明确带电粒子的受力情况,判断其运动情况,对于类平抛运动,要掌握分运动的规律并能熟练运用.7.如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω.间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d 的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布).现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p.取重力加速度g=10m/s2.求:(1)小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压;(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值;(3)小球p到达杆的中点O时的速度.【答案】(1)U=20V (2)R x=8Ω (3)v=1.05m/s 【解析】【分析】【详解】(1)小球带负电;恰能静止应满足:U mg Eq qd==30.01100.220110mgdU V Vq-⨯⨯===⨯(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为R x,由电路电压关系:22xE UR R r R=++代入数据求得R x=8Ω(3)闭合电键K后,设电场稳定时的电压为U',由电路电压关系:1212'xE UR R r R=++代入数据求得U'=10011V由动能定理:211222dmg U q mv='-代入数据求得v=1.05m/s【点睛】本题为电路与电场结合的题目,要求学生能正确掌握电容器的规律及电路的相关知识,能明确极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压.8.如图所示电路中,R1=6 Ω,R2=12 Ω,R3=3 Ω,C=30 μF,当开关S断开,电路稳定时,电源总功率为4 W,当开关S闭合,电路稳定时,电源总功率为8 W,求:(1)电源的电动势E和内电阻r;(2)在S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?【答案】(1)8V ,1Ω (2)1.8×10﹣4C ,0 C【解析】【详解】(1)S 断开时有: E=I 1(R 2+R 3)+I 1r…① P 1=EI 1…②S 闭合时有:E=I 2(R 3+1212R R R R +)+I 2r…③ P 2=EI 2…④由①②③④可得:E=8V ;I 1=0.5A ;r=1Ω;I 2=1A (3)S 断开时有:U=I 1R 2得:Q 1=CU=30×10-6×0.5×12C=1.8×10-4C S 闭合,电容器两端的电势差为零,则有:Q 2=09.如图所示,两条平行的金属导轨相距L =lm ,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN 和PQ 的质量均为m =0.2kg ,电阻分别为R MN =1Ω和R PQ =2Ω.MN 置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ 置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t =0时刻起,MN 棒在水平外力F 1的作用下由静止开始以a =1m /s 2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ 则在平行于斜面方向的力F 2作用下保持静止状态.t =3s 时,PQ 棒消耗的电功率为8W ,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN 始终在水平导轨上运动.求: (1)磁感应强度B 的大小;(2)t =0~3s 时间内通过MN 棒的电荷量; (3)求t =6s 时F 2的大小和方向;(4)若改变F 1的作用规律,使MN 棒的运动速度v 与位移s 满足关系:v =0.4s ,PQ 棒仍然静止在倾斜轨道上.求MN 棒从静止开始到s =5m 的过程中,系统产生的焦耳热.【答案】(1)B = 2T ;(2)q = 3C ;(3)F 2=-5.2N (负号说明力的方向沿斜面向下)(4)203Q J =【解析】 【分析】t =3s 时,PQ 棒消耗的电功率为8W ,由功率公式P =I 2R 可求出电路中电流,由闭合电路欧姆定律求出感应电动势.已知MN 棒做匀加速直线运动,由速度时间公式求出t =3s 时的速度,即可由公式E =BLv 求出磁感应强度B ;根据速度公式v =at 、感应电动势公式E =BLv 、闭合电路欧姆定律和安培力公式F =BIL 结合,可求出PQ 棒所受的安培力大小,再由平衡条件求解F 2的大小和方向;改变F 1的作用规律时,MN 棒做变加速直线运动,因为速度v 与位移x 成正比,所以电流I 、安培力也与位移x 成正比,可根据安培力的平均值求出安培力做功,系统产生的热量等于克服安培力,即可得解. 【详解】(1)当t =3s 时,设MN 的速度为v 1,则v 1=at =3m/s 感应电动势为:E 1=BL v 1 根据欧姆定律有:E 1=I (R MN + R PQ ) 根据P =I 2 R PQ 代入数据解得:B =2T(2)当t =6 s 时,设MN 的速度为v 2,则 速度为:v 2=at =6 m/s 感应电动势为:E 2=BLv 2=12 V 根据闭合电路欧姆定律:224MN PQE I A R R ==+安培力为:F 安=BI 2L =8 N规定沿斜面向上为正方向,对PQ 进行受力分析可得: F 2+F 安cos 37°=mg sin 37°代入数据得:F 2=-5.2 N(负号说明力的方向沿斜面向下)(3)MN 棒做变加速直线运动,当x =5 m 时,v =0.4x =0.4×5 m/s =2 m/s 因为速度v 与位移x 成正比,所以电流I 、安培力也与位移x 成正比, 安培力做功:12023MN PQ BLv W BL x J R R =-⋅⋅=-+安 【点睛】本题是双杆类型,分别研究它们的情况是解答的基础,运用力学和电路.关键要抓住安培力与位移是线性关系,安培力的平均值等于初末时刻的平均值,从而可求出安培力做功.10.麦克斯韦的电磁场理论告诉我们:变化的磁场产生感生电场,该感生电场是涡旋电场;变化的电场也可以产生感生磁场,该感生磁场是涡旋磁场.(1)如图所示,在半径为r 的虚线边界内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化关系为B =kt (k >0且为常量).将一半径也为r 的细金属圆环(图中未画出)与虚线边界同心放置.①求金属圆环内产生的感生电动势ε的大小.②变化的磁场产生的涡旋电场存在于磁场内外的广阔空间中,在与磁场垂直的平面内其电场线是一系列同心圆,如图中的实线所示,圆心与磁场区域的中心重合.在同一圆周上,涡旋电场的电场强度大小处处相等.使得金属圆环内产生感生电动势的非静电力是涡旋电场对自由电荷的作用力,这个力称为涡旋电场力,其与电场强度的关系和静电力与电场强度的关系相同.请推导金属圆环位置的涡旋电场的场强大小E 感.(2)如图所示,在半径为r 的虚线边界内有一垂直于纸面向里的匀强电场,电场强度大小随时间的变化关系为E =ρt (ρ>0且为常量).①我们把穿过某个面的磁感线条数称为穿过此面的磁通量,同样地,我们可以把穿过某个面的电场线条数称为穿过此面的电通量.电场强度发生变化时,对应面积内的电通量也会发生变化,该变化的电场必然会产生磁场.小明同学猜想求解该磁场的磁感应强度B 感的方法可以类比(1)中求解E 感的方法.若小明同学的猜想成立,请推导B 感在距离电场中心为a (a <r )处的表达式,并求出在距离电场中心2r和2r 处的磁感应强度的比值B 感1:B 感2.②小红同学对上问通过类比得到的B 感的表达式提出质疑,请你用学过的知识判断B 感的表达式是否正确,并给出合理的理由. 【答案】(1)①2k r π ②kr2;(2)①1:1②不正确. 【解析】 【分析】(1)①根据法拉第电磁感应定律求解金属圆环内产生的感生电动势ε的大小.②在金属圆环内,求解非静电力对带电量为-q 的自由电荷所做的功,求解电动势,从而求解感应电场强度;(2)①类比(1)中求解E 感的过程求解 两处的磁感应强度的比值;②通过量纲分析表达式的正误. 【详解】(1)①根据法拉第电磁感应定律得()2B S BS k r t t tεπ∆⋅∆Φ∆====∆∆∆ ②在金属圆环内,非静电力对带电量为-q 的自由电荷所做的功W 非=qE 感·2πr 根据电动势的定义W q非ε=解得感生电场的场强大小22krE r t π∆Φ==∆感 (2)①类比(1)中求解E 感的过程,在半径为R 处的磁感应强度为2eB R tπ∆Φ=∆感 在R=a 时,2e E a πΦ=,解得2aB ρ=感在R=2r 时, 212e rE π⎛⎫Φ= ⎪⎝⎭,解得14r B ρ=感 将R=2r 时, 22e E r πΦ=,解得24rB ρ=感所以1211B B =感感 ② 上问中通过类比得到的B 感的表达式不正确;因为通过量纲分析我们知道:用基本物理量的国际单位表示2eB R tπ∆Φ=∆感的导出单位为24kg m A s⋅⋅ ;又因为F B IL =,用基本物理量的国际单位表示F B IL =的导出单位为2kgA s ⋅.可见,通过类比得到的B 感的单位是不正确的,所以2e B R tπ∆Φ=∆感的表达式不正确. 【点睛】考查电磁学综合运用的内容,掌握法拉第电磁感应定律、电场强度和磁感应强度的应用,会用类比法解决问题以及用物理量的量纲判断表达式的正误.11.如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m ,导轨平面与水平面的夹角θ=37°,其上端接一阻值为3Ω的灯泡D .在虚线L 1、L 2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B ,且磁感应强度B=1T ,磁场区域的宽度为d=3.75m ,导体棒a 的质量m a =0.2kg 、电阻R a =3Ω;导体棒b 的质量m b =0.1kg 、电阻R b =6Ω,它们分别从图中M 、N 处同时由静止开始沿导轨向下滑动,b 恰能匀速穿过磁场区域,当b 刚穿出磁场时a 正好进入磁场.不计a 、b 之间的作用,g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)b 棒进入磁场时的速度?(2)当a 棒进入磁场区域时,小灯泡的实际功率?(3)假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态,求a 棒通过磁场区域的过程中,回路所产生的总热量?【答案】(1)b 棒进入磁场时的速度为4.5m/s ; (2)当a 棒进入磁场区域时,小灯泡的实际功率为;(3)假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态,求a 棒通过磁场区域的过程中,回路所产生的总热量为3.4J【解析】试题分析:(1)设b棒进入磁场时速度V b,对b受力分析,由平衡条件列式即可求解;(2)b棒穿出磁场前,a棒一直匀加速下滑,根据牛顿第二定律求出下滑的加速度,根据运动学公式求出时间和a进入磁场时速度,进而求出a棒切割磁感线产生感应电动势,根据串并联电路的特点及P=求解灯泡功率;(3)由平衡条件求出最终匀速运动的速度,对a棒穿过磁场过程应用动能定理即可求解.解:(1)设b棒进入磁场时速度V b,对b受力分析,由平衡条件可得由电路等效可得出整个回路的等效电阻所以v b=4.5m/s(2)b棒穿出磁场前,a棒一直匀加速下滑,下滑的加速度a=gsinθ=6m/s2b棒通过磁场时间t=a进入磁场时速度v a=v b+at=9.5m/sa棒切割磁感线产生感应电动势E a=BLv a=9.5V灯泡实际功率P=(3)设a棒最终匀速运动速度为v′a,a受力分析,由平衡条件可得解得:v′a=6m/s对a棒穿过磁场过程应用动能定理﹣W安=3.4J由功能关系可知,电路中产生的热量Q=W安=3.4J答:(1)b棒进入磁场时的速度为4.5m/s;(2)当a棒进入磁场区域时,小灯泡的实际功率为;(3)假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态,求a 棒通过磁场区域的过程中,回路所产生的总热量为3.4J【点评】(1)解答这类问题的关键是通过受力分析,正确分析安培力的变化情况,找出最大速度的运动特征.(2)电磁感应与电路结合的题目,明确电路的结构解决问题.12.如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距L ,导轨平面与水平面夹角为α,导轨电阻不计,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为L 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m 、电阻为R.两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中R 2为一电阻箱,已知灯泡的电阻R L =4R ,定值电阻R 1=2R ,调节电阻箱使R 2=12R ,重力加速度为g ,闭合开关S ,现将金属棒由静止释放,求:(1)金属棒下滑的最大速度v m ;(2)当金属棒下滑距离为s 0时速度恰好达到最大,则金属棒由静止下滑2s 0的过程中,整个电路产生的电热;(3)改变电阻箱R 2的值,当R 2为何值时,金属棒达到匀速下滑时R 2消耗的功率最大.【答案】(1)226sin m mgR v B L α= (2)322204418sin 2sin m g R Q mgs B Lαα=- (3) 24R R =时,R 2消耗的功率最大. 【解析】试题分析:(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,达到最大时有 mgsina =F 安① F 安=BIL② I =③其中 R 总=6R④联立①~④式得金属棒下滑的最大速度⑤(2)由动能定理W G -W 安=mv m 2⑥ 由于W G =2mgs 0sinαW 安= Q 解得Q =2mgs 0sinα-mv m 2 将⑤代入上式可得也可用能量转化和守恒求解:再将⑤式代入上式得(3)因金属棒匀速下滑故mgsinα = BIL⑦P2=I22R2 ⑧联立得即当,即时,R2消耗的功率最大.考点:导体切割磁感线时的感应电动势、闭合电路欧姆定律、电磁感应中的能量转化.【名师点睛】略.13.如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内,质量为m=0.2kg,长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.求:(1)导轨平面与水平面间夹角θ(2)磁场的磁感应强度B;(3)若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m,ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s,求ab棒下滑到底端的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.【答案】(1)导轨平面与水平面间夹角θ为30°.(2)磁场的磁感应强度B为1T.(3)ab棒下滑到底端的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热是4J.【点评】本题的解题关键是根据牛顿第二定律和安培力公式推导出安培力与速度的关系式,结合图象的信息求解相关量.【解析】试题分析:(1)设刚开始下滑时导体棒的加速度为a 1,则a 1=5得:(2)当导体棒的加速度为零时,开始做匀速运动,设匀速运动的速度为v 0,导体棒上的感应电动势为E ,电路中的电流为I ,由乙图知,匀速运动的速度v 0=5 此时,,,联立得:(4)设ab 棒下滑过程,产生的热量为Q ,电阻R 上产生的热量为Q R ,则,考点:本题考查电磁感应、能量守恒14.用质量为m 、总电阻为R 的导线做成边长为l 的正方形线框MNPQ ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l ,如图所示,线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l (即ab l =)、磁感应强度为B 的有界匀强磁场,磁场的边界'aa 、'bb 垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直,线框从图示位置由静止释放,恰能匀速穿过磁场区域,重力加速度为g ,求:(1)线框通过磁场时的速度v ;(2)线框MN 边运动到'aa 的过程中通过线框导线横截面的电荷量q ; (3)通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q 。

2019年高考真题和模拟题分项汇编物理+Word版含解析专题: 电学计算题

2019年高考真题和模拟题分项汇编物理+Word版含解析专题: 电学计算题

专题 电学计算题1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。

一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。

已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。

求 (1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。

【答案】(1)224q U m B d = (2)2π(42Bd t U = 【解析】(1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。

由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π(42Bd t U =⑦2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d 。

两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同。

G 接地,P 、Q 的电势均为ϕ(ϕ>0)。

质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。

(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小; (2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?【答案】(1)l v =(2)2v 【解析】(1)PG 、QG 间场强大小相等,均为E ,粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移为l ,则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥l v = (2)设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短,由对称性知,此时金属板的长度L为=22L l v =⑧ 3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点。

2019年高考物理真题模拟试题分项汇编:(9)恒定电流

2019年高考物理真题模拟试题分项汇编:(9)恒定电流

恒定电流1、【2019·江苏卷】如图所示的电路中,电阻R =2Ω.断开S 后,电压表的读数为3V ;闭合S 后,电压表的读数为2V ,则电源的内阻r 为( )A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω2、【2019·浙江选考】电动机与小电珠串联接人电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为1R ,两端电压为1U ,流过的电流为1I ;电动机的内电阻为2R ,两端电压为2U ,流过的电流为2I 。

则( )A.12I I <B.1122 UR U R > C.1122U R U R = D .1122U R U R < 3、【2019·宁夏平罗中学高三一模】如图所示,电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻0R 、滑动变阻器R 串联,已知0R =r ,滑动变阻器的最大阻值为2r 。

当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,下列说法中正确的是( )A. 电路中的电流变大B. 电源的输出功率先变大后变小C. 滑动变阻器消耗的功率变小D. 定值电阻0R 上消耗的功率先变大后变小4、【2019·四川省泸州市第四中学高三二诊模拟】甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。

“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备,原理如图甲所示。

电源电压恒为3V,R 0为10Ω的定值电阻,R 为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,污染指数在50以下为轻度污染,50~100间为中度污染,100以上为重度污染,以下分析正确的是( )A.电压表示数为1V 时,属于重度污染B.污染指数越小,电压表示数越大C.污染指数越大,电路中消耗的总功率越小D.污染指数为50时,电压表示数为2.5V5、【2019·浙江省杭州市高三上学期模拟】如图所示,甲、乙两电路中电源完全相同,相同材料的电阻丝A 、B ,长度分别是L 和2L;直径分别为d 和2d ,在两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中,下列判断正确的是( )A.A 、B 的电阻之比R A :R B =1:2B.A 、B 的电流I A >I BC.A 、B 的电压U A >U BD.A 、B 产生的电热Q A =Q B6、【2019·山东省聊城市第一中学高三3月模拟】如图所示,电路中1R 、2R 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,闭合电键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1R 的阻值B.增大2R 的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S7、【2019·四川省成都市高新区高三一诊模拟】如图所示的温控电路中,R 1为定值电阻,R 2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C 为电容器,电源内阻不可忽略。

2024年高考物理真题和模拟题分类汇编专题10恒定电流含解析

2024年高考物理真题和模拟题分类汇编专题10恒定电流含解析
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
粒子运动的轨迹过程图,如图所示轨迹圆恰好与BC边相切
粒子恰好从AB边穿出磁场 临界轨迹对应的半径为
依据洛伦兹力供应向心力可得
联立可得
故选C。
【答案】B
【解析】由于调零时,就是把两表笔短接,通过电流表的示数是满偏电流,即1.5V=200μA×R内;当接电阻Rx时,电流表的示数为50μA,则1.5V=50μA×(R内+Rx);解之得Rx=22.5 kΩ,选项B正确。
2. (2024· 北京通州一模)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(最大阻值大于 )。闭合开关S,调整R的阻值,使电路中的电流为I,下列说法正确的是( )
A. 此时电源的输出功率为EI
B. 此时滑动变阻器的阻值
C. 滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中,路端电压渐渐增大
D. 调整滑动变阻器R的阻值,当 时滑动变阻器消耗的电功率最大
【答案】D
【解析】此时电源的输出功率为P出=UI=I(R0+R),选项A错误;
此时滑动变阻器的阻值 -r,选项B错误;
滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中,变阻器的电阻渐渐减小,外电路的电阻减小,矿路端电压渐渐减小,选项C错误;
【答案】C
【解析】要看电源的总功率P与I的关系,则依据P=EI可知,P与I成正比例关系,故选项AB错误;
再看电源的总功率P与U的关系,则依据P=EI=E = ,可见,P与U是一次函数关系,选项C正确,D错误。
4. (2024· 云南曲靖一模)如图所示,在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面对外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切,并从AB边穿出磁场,则v的大小为( )

十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理 专题10 恒定电流 考试版

十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理 专题10 恒定电流 考试版

十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理专题10恒定电流选择题:1.(2019•江苏卷•T3)如图所示的电路中,电阻R=2Ω.断开S后,电压表的读数为3V;闭合S 后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω2.(2016·上海卷)电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此A.电动势是一种非静电力B.电动势越大,表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压3.(2016·北京卷·T19)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。

为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器4.(2015·安徽卷·T17)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.22meLv B.2m Snev C.ρnev D.evSL5.(2016·全国新课标Ⅱ卷·T17)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.25B.12C.35D.236.(2012·上海卷)当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。

为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A.3V,1.8JB.3V,3.6JC.6V,l.8JD.6V,3.6J7.(2011·重庆卷)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示。

2019年高考模拟化学精品练习专题10 稳恒电流 Word版含解析

2019年高考模拟化学精品练习专题10 稳恒电流 Word版含解析

2019年高考模拟化学精品练习1.(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路()A. 充电时,通过R的电流不变B. 若R增大,则充电时间变长C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 BCD点睛:本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题,以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题,解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器1.电动汽车由于节能环保的重要优势,越来越被大家认可,电动汽车储能部件是是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组,如图所示。

某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。

下列说法正确的是A. 将电池组的两极直接接在交流电上进行充电B. 电池容量的单位Ah就是能量单位C. 该电池组充电时的功率为4.4kWD. 该电池组充满电所储存的能量为1.4×108J【来源】【全国百强校】河南省南阳市第一中学2018届高三第十九次考试理综物理试题【答案】 D2.如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,R1、R2、R3均是可变电阻,将S1、S2都闭合,下列说法正确的是( )A. 只将R1阻值调大,C1、C2的带电量都增大B. 只将R2或R3的阻值调大,C1、C2的带电量都减小C. 只断开开关S2,C1、C2的带电量都增大D. 只断开开关S1,C1、C2的带电量均不变【来源】【全国校级联考】百校联盟2018年高考名师猜题保温金卷物理试题(6月1日上午)【答案】 C3.如图所示的电路中,是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小。

、、是定值电阻,当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电。

当用强光照射且电路稳定时。

与无光照射时比较,下列说法中正确的是A. 电容器C的下极板带负电B. 两端电压降低C. 两端电压降低D. 电源提供的总功率变小【来源】安徽省淮南市2018届高三第二次模拟考试理综物理试题【答案】 C【解析】BCD、强光照射,R1电阻减小,那么电路总电阻减小,故总电流增大,所以路端电压减小,电源提供的总功率变大;故通过R3、R4的电流减小,所以通过R1、R2的电流增大,故R4两端的电压变小,R2两端电压变大;故BD错误,C正确;A、强光照射,R1电阻减小,那么R1、R2上电压降的比值减小,而R3、R4上电压降的比值不变,故电容器C上极板电压比下极板电压低,所以电容器C的下极板带正电,故A错误;故选C。

2017-2019年高考真题物理分项汇编_专题10 稳恒电流

2017-2019年高考真题物理分项汇编_专题10 稳恒电流

专题10 稳恒电流1.(2019·江苏卷)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω.断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为A.1 ΩB.2 ΩC.3 ΩD.4 Ω【答案】A故A正确。

2.(2018·江苏卷)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电。

放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电。

这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光。

该电路A.充电时,通过R的电流不变B.若R增大,则充电时间变长C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D.若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【答案】BCD【解析】电容器充电时两端电压不断增大,所以电源与电容器极板间的电势差不断减小,因此充电电流变小,选项A错误;当电阻R增大时,充电电流变小,电容器所充电荷量不变的情况下,充电时间变长,选项B正确;若C增大,根据Q=CU,电容器的带电荷量增大,选项C正确;当电源电动势为85 V时,电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80 V时,所以闪光灯仍然发光,闪光一次通过的电荷量不变,选项D正确。

3.(2017·江苏卷)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则(A )电感L 1的作用是通高频(B )电容C 2的作用是通高频(C )扬声器甲用于输出高频成分(D )扬声器乙用于输出高频成分【答案】BD【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述,2πL X fL =,频率越高阻碍作用越大,对输入端的越高阻碍作用越小,所以是通高频阻低频,故BD 正确;C 错误。

【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用,即感抗、容抗的大小与什么因素有关,记住这个问题不难解决。

十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编专题11 恒定电流(原卷版)

十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编专题11 恒定电流(原卷版)

专题11 恒定电流(2010-2019)题型一、闭合电路的欧姆定律的综合考查 (1)题型二、电路的动态变化 (2)题型三、含有电容器的电路 (3)题型四、电流的微观表达 (4)题型五、功率、小灯泡的伏安特性曲线 (4)题型五、测量电阻R阻值的综合问题 (5)题型六、测量电源动势E和内阻r (11)题型七、多用电表的理解与综合应用 (17)题型一、闭合电路的欧姆定律的综合考查1.(2019江苏)如图所示的电路中,电阻R=2Ω.断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为()A. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω2.(2016江苏卷)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A题型二、电路的动态变化3.(2014上海)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A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rD. △V1大于△V24.(2019全国2)某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t 的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 Ω);S为开关,E为电源。

实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。

图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-I关系曲线。

回答下列问题:(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=______mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻_____(填“变大”或“变小”),电压表V1示数_____(填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向_____(填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1。

十年高考真题分类汇编2010-2019物理专题10恒定电流Word版含解析

十年高考真题分类汇编2010-2019物理专题10恒定电流Word版含解析

A. 3.0 1012 B.1.51013 C. 7.51013 D. 3.751014
【答案】B
【解析】设 1s 内发射的重离子个数为 n,则 1s 内发射的电荷量 q=5ne,由电流定义式可知:
I q 5ne tt
解得: n It 1.5 1013 ,故 B 正确,A、C、D 错误。 5e
十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理 专题 10 恒定电流(含解析)
选择题:
1.(2019•江苏卷•T3)如图所示的电路中,电阻 R=2Ω.断开 S 后,电压表的读数为 3V;闭合 S 后,电压表的读数为 2V,则电源的内阻 r 为
A.1Ω
B.2Ω
C.3Ω
D.4Ω
【答案】A
开关
s
断开时有:
Q 0.3
t
根据 U IR 可知,电阻不变,此时电阻丝两端电压:U 2U 6V ,电阻丝在这段时间内消
耗的电能:W UQ 6V 0.6C 3.6J 。
【考点定位】本题考查欧姆定律、电能及其相关知识
7.(2011·重庆卷)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所
Rx
l2 l1
R0 ,C 正确。
【考点定位】串、并联电路的规律,闭合电路的欧姆定律。
14.(2011·上海卷)右表是某逻辑电路的真值表,该电路是
【答案】D 【解析】与门电路的逻辑功能是两个输入端只要有一端是“0”,输出端就是“0”,真值表是:
ABY 000 010 100 111 非门的输入端与输出端相反,所以,与门跟非门串联后的真值表是: ABY 001 011 101 110 可见 D 选项正确. 【考点定位】逻辑电路 15.(2012·上海卷·T7)如图,低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当 输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中

江苏省专题10 稳恒电流-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析

江苏省专题10 稳恒电流-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析

专题10 稳恒电流1.(2019·江苏卷)如图所示的电路中,电阻R =2 Ω.断开S 后,电压表的读数为3 V ;闭合S 后,电压表的读数为2 V ,则电源的内阻r为A .1 ΩB .2 ΩC .3 ΩD .4 Ω【答案】A【解析】开关s 断开时有:,开s 闭合时有:,其中,解得:,3V E =2ERR r =+2R =Ω1r =Ω故A 正确。

2.(2019·北京市人大附中高三第二学期三模)用如图所示电路可以测量干电池的电动势和内阻,图中R为电阻箱。

下列关于该实验的说法中正确的是A .为了测量电动势和内阻,至少需要测量6组数据B .用图象处理数据时,为了得到线性图象,可以作U 与R 的图象C .用图象处理数据时,为了得到线性图象,可以作1/U 与R 的图象D .因电压表内阻产生的误差属于系统误差【答案】D【解析】根据实验原理E =U +r 可知,方程中有两个未知量,则为了测量电动势和内阻,至少需要测UR 量2组数据,选项A 错误;根据E=U+r 可得,则用图象处理数据时,为了得到线UR 性图象,可以作的图象,选项BC 错误;因电压表内阻产生的误差属于系统误差,选项D 正确11-U R 。

3.(2019·山东省济南第一中学模拟)如图所示是一个电热水壶的铭牌。

某同学利用所学知识,结合该铭牌上获取的信息,得出该电热水壶A .只能在220 V 电压下工作B .正常工作5 min 耗电约0.5 kW·hC .正常工作时的电流约为6.8 AD .用多用电表测量其电阻值约为32Ω【答案】C【解析】该水壶可以在220 V 及之下的电压下工作;故A 错误;工作5 min 时,消耗的电能为:W=Pt=1.5 kW×h=0.125 kW·h ;故B 错误;由铭牌信息可知,额定功率为 1 500 W ;额定电压为220 V560;则由P=UI 可得:;故C 正确;金属丝的电阻率随温度的升高而升高,所以用多用电表测量其电阻值小于额定电阻,额定电阻为:,所以用多用电表测量其电阻值小于32 Ω;故D 错误;故选C 。

专题10 稳恒电流-2019-2017年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析

专题10 稳恒电流-2019-2017年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析

专题10 稳恒电流
2019年
1.(2019·
江苏卷)如图所示的电路中,电阻R =2 Ω.断开S 后,电压表的读数为3 V ;闭合S 后,电压表的读数为2 V ,则电源的内阻r 为
A .1 Ω
B .2 Ω
C .3 Ω
D .4 Ω
【答案】A 【解析】开关s 断开时有:3V E =,开s 闭合时有:2E R R r =
+,其中2R =Ω,解得:1r =Ω, 故A 正确。

【2018高考真题】
1.(多选)如图所示,电源E 对电容器C 充电,当C 两端电压达到80 V 时,闪光灯瞬间导通并发光,C 放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C 充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路( )
A. 充电时,通过R 的电流不变
B. 若R 增大,则充电时间变长
C. 若C 增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D. 若E 减小为85 V ,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)
【答案】 BCD
点睛:本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题,以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题,解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器。

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专题10 稳恒电流
1.(2019·
江苏卷)如图所示的电路中,电阻R =2 Ω.断开S 后,电压表的读数为3 V ;闭合S 后,电压表的读数为2 V ,则电源的内阻r 为
A .1 Ω
B .2 Ω
C .3 Ω
D .4 Ω
【答案】A
【解析】开关s 断开时有:3V E =,开s 闭合时有:2E
R R r
=+,其中2R =Ω,解得:1r =Ω, 故A 正确。

2.(2019·北京市人大附中高三第二学期三模)用如图所示电路可以测量干电池的电动势和内阻,图中R 为电阻箱。

下列关于该实验的说法中正确的是
A .为了测量电动势和内阻,至少需要测量6组数据
B .用图象处理数据时,为了得到线性图象,可以作U 与R 的图象
C .用图象处理数据时,为了得到线性图象,可以作1/U 与R 的图象
D .因电压表内阻产生的误差属于系统误差 【答案】D
【解析】根据实验原理E =U +
U
R
r 可知,方程中有两个未知量,则为了测量电动势和内阻,至少需要测量2组数据,选项A 错误;根据E=U+
U
R
r 可得,则用图象处理数据时,为了得到线性
图象,可以作
11
-U R
的图象,选项BC 错误;因电压表内阻产生的误差属于系统误差,选项D 正确。

3.(2019·山东省济南第一中学模拟)如图所示是一个电热水壶的铭牌。

某同学利用所学知识,结合该铭牌上获取的信息,得出该电热水壶
A.只能在220 V电压下工作
B.正常工作5 min耗电约0.5 kW·h
C.正常工作时的电流约为6.8 A
D.用多用电表测量其电阻值约为32Ω
【答案】C
【解析】该水壶可以在220 V及之下的电压下工作;故A错误;工作5 min时,消耗的电能为:W=Pt
=1.5 kW×5
60
h=0.125 kW·h;故B错误;由铭牌信息可知,额定功率为1 500 W;额定电压为220 V;
则由P=UI可得:;故C正确;金属丝的电阻率随温度的升高而升高,所以用多用电表测量其电阻值小于额定电阻,额定电阻为:,所以用多用电表
测量其电阻值小于32 Ω;故D错误;故选C。

4.(2019·北京海淀区高三第二次模拟考试)某同学按如图1所示连接电路,利用电压传感器研究电容器的放电过程。

先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机,屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线,如图2所示。

电容器的电容C已知,且从图中可读出最大放电电压U0,图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k,但电源电动势、内
电阻、定值电阻R均未知,根据题目所给的信息,下列物理量不能求出
....的是
A.电容器放出的总电荷量
B.电阻R两端的最大电流
C.定值电阻R
D.电源的电动势和内电阻
【答案】D
【解析】由Q=CU 0,所以容器放出的总电荷量可求,所以A 选项能求出;根据I=Q /t ,变形得Ut
Q It R
==
,Ut 为图象与坐标轴所围面积S 可求,所以Q =S /R ,则,所以C 选项可求;电阻R 两端的
最大电流即为电容器刚开始放电的时候,所以,选项B 电阻R 两端的最大电流可求;
根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压,也就是刚开始放电时的电压,即E=U 0,内电阻无法求出,所以选项D 不能求出。

5.(2019·上海市嘉定区高三下学期质量调研)如图所示电路,在滑动变阻器的滑片P 向上端a 滑动过程中,电压表、电流表的示数变化情况为
A .两电表示数都增大
B .两电表示数都减少
C .电压表示数减少,电流表示数增大
D .电压表示数增大,电流表示数减少 【答案】D
【解析】当滑动变阻器的滑片P 向a 端滑动时,接入电路的电阻增大,与R 2并联的电阻增大,外电路总电阻R 总增大,总电流I 减小,则电压表的示数U V =E –I (r+R 1),则U V 增大;流过R 2的电流22
V
U I R =增大,电流表的读数为2A I I I =-,则电流表示数减小;故ABC 错误,D 正确。

6.(2019·湖北省武汉市高中毕业生四月调研测试)2019年3月19日,复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料,据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍。

电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即1
σρ
=。

下列说法正确的是
A .材料的电导率越小,其导电性能越强
B .材料的电导率与材料的形状有关
C .电导率的单位是
1
m
Ω⋅ D .电导率大小与温度无关 【答案】C
【解析】材料的电导率越小,电阻率越大,则其导电性能越弱,选项A 错误;材料的电导率与材料的形状无关,选项B 错误;根据L
R S
ρ
=,则,则电导率的单位是,选项C 正
确;导体的电阻率与温度有关,则电导率大小与温度有关,选项D 错误。

7.(2019·江苏省苏锡常镇四市2019届高三第二次模拟)如图甲所示,电源E =12 V ,内阻不计,灯泡L 的额定电压为9 V ,其伏安特性曲线如图乙所示,滑动变阻器R 的最大阻值为10 Ω。


甲 乙
A .灯泡L 的阻值随电流的增大而减小
B .灯泡L 的额定功率为13.5 W
C .灯泡L 消耗电功率的最小值是2 W
D .滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6 Ω 【答案】BC
【解析】A 、由I U -图象可知,图象的斜率为灯泡的电阻的倒数,所以灯泡的电阻随电流的增大而增大。

故A 错误。

B 、由图象可知,灯泡的电压9V U =时,电流 1.5A I =,所以灯泡的额定功率为。

故B 正确。

C 、当10R =Ω时,电流最小,灯泡消耗的电功率最小,如图所示。

可得此时灯泡的电流 1.0A I '=,电压2V U '=,所以灯泡的功率。

故C 正确。

D 、因灯泡的额定电流为 1.5A I =,正常工作时的电阻
,根据闭合电路欧姆定律
有L
E
I R R =
+,可得
,即滑动变阻器接入电路的电阻至少为2Ω。

故D
错误。

8.(2019·河北省衡水市武邑中学高三年级第三次模拟)如图所示,电源的电动势为E 、内阻为r ,R 1、R 2、R 3为定值电阻,R L 为光敏电阻(光照减弱时阻值增大),C 为电容器。

闭合开关S ,电路稳定后,用光照射R L ,下列说法正确的是
A .电压表示数增大
B .电源的效率增大
C .电容器所带电量增加
D .R 2消耗的功率增大 【答案】CD
【解析】A 、当光照射R L ,电阻变小,外电路总电阻变小,得:
E
I r R =+外
,总电流I 变大,根据U E Ir =-,
当电流变大,路端电压变小,即电压表示数变小,A 错误;B 、电源效率

路端电压变小,效率变小,B 错误;C 、路端电压变小,1R 两端电压变小,电流1I 变小,而总电流变大,
2R 电流2I 变大,所以2R 两端电压222U I R =,变大电容器两端电压与2R 两端电压相等,变大,所以
Q CU =,电量变大,C 正确;D 、根据C 选项分析2
222P I R =,电流变大,消耗功率变大,D 正确。

9.(2019·江苏省七市高考二模)检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。

某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小,某同学用该气敏电阻R 1设计了图示电路,R 为变阻器,a 、b 间接报警装置。

当a 、b 间电压高于某临界值时,装置将发出警报。


A.煤气浓度越高,a、b间电压越高
B.煤气浓度越高,流过R1的电流越小
C.煤气浓度越低,电源的功率越大
D.调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度
【答案】AD
【解析】煤气浓度越高气敏电阻R1阻值越小,电路总电阻越小,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流I 越大,电阻两端电压U=IR变大,即a、b间电压越高,故A正确,B错误;煤气浓度越大,气敏电阻R
越大,电路总电阻越大,电路电流I越小,电源功率P=EI越小,故C错误;调整变阻器R的阻值会改1
变煤气浓度一定时a、b间的电压,会影响报警器的灵敏度,故D正确。

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