2019年高考物理 试题分项解析 专题28 恒定电流(第02期).doc

专题28 恒定电流
一．选择题
1（2019年1月湖北黄冈市调研）如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻，平行板电容器C的上下极板水平。

当开关S1和S2处于闭合状态时，一带电液滴在电容器极板间恰好处于静止状态。

下列选项中能使带电液滴向下运动的是
A．.保持开关S1和S2闭合，仅增大R1的阻值
B．保持开关S1和S2闭合，仅减小R2的阻值
C．保持开关S1和S2闭合，仅减小R3的阻值
D．同时断开开关S1和S2，仅使电容器C下极板向上平移一小段距离
【参考答案】AC
2．（2019北京石景山期末）某小灯泡的一段伏安特性曲线如图6所示，当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变化了
A．10ΩB．30Ω
C．40ΩD．60Ω
【参考答案】.A
3．（2019北京西城期末）将一个内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表，改装成量程为0~0.6A的电流表，则需要
A．串联一个阻值约为0.5Ω的电阻
B．串联一个阻值约为5Ω的电阻
C．并联一个阻值约为0.5Ω的电阻
D．并联一个阻值约为5Ω的电阻
【参考答案】C
【名师解析】将一个内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表，改装成量程为0~0.6A的电流表，量程扩大200倍，则需要并联一个阻值为内阻的1/199的电阻，即并联一个阻值约为0.5Ω的电阻，选项C正确。

4. （2019北京密云区期末）杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400W，LED灯功率为180W，若更换4000盏，则一个月可节约的电能约为
A. 9×102 kW·h
B. 3×105 kW·h
C. 6×105 kW·h
D. 1×1012 kW·h
【名师解析】B
【名师解析】若更换4000盏，则一个月可节约的电能约为E=4000×（0.400-0.180）×30×12kW·h=3×105 kW·h，选项B正确。

5．一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36 V、10 A·h”字样。

假设工作时电源(不计内阻)的输入电压恒为36 V，额定输出功率180 W。

由于电动机发热造成能量损耗(其他损耗不计)，电
动自行车的效率为80%，则下列说法正确的是( )
A ．额定工作电流为10 A
B ．动力电源充满电后总电荷量为3.6×103 C
C ．电动自行车电动机的内阻为7.2 Ω
D ．电动自行车保持额定功率行驶的最长时间是2 h
【参考答案】D
6. （2019广东佛山一模）如图所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为光敏电阻(光照越强电阻越小)，C 为电容器，电源内阻不可忽略。

闭合开关后，当光照增强时，下列说法正确的是
A.电源的效率降低
B.电流表的示数减小
C.R 1的电功率减小
D.电容器两端电势差减小
【参考答案】A
【名师解析】闭合开关后，当光照增强时，光敏电阻R2的阻值减小，电源输出电流增大，电流表示数增大，选项B 错误；由P=I 2R 可知，R 1的电功率增大，选项C 错误，R 1两端电势差增大，电容器两端电势差增大，选项D 错误；由于电源输出电流I 增大，电源内阻消耗的电功
率I 2r 增大，内电压增大，导致电源外电路电压U 减小，由η
=×100%=×100%可知，电源的效率降低，选项A 正确。

将220k Ⅴ高压电送至高铁牵引站，经牵引站变压后送达接触网。

铁路沿线上方悬挂着的金属线就是接触网。

接触网额定电压为20k Ⅴ。

车顶伸岀的“长辫子”般的受电弓与接触网滑动接触获得电能而牵引列车运行。

假设列车由9节车厢组成，除第1、9节两车厢为无动力车厢外，其余7节车厢均装备动力系统，各动力车厢产生的动力相同，每节
UI EI U
E
车厢(含乘客行李等)的平均质量均为10吨。

假设运动时每节车厢所受的阻力恒为车重的倍，该列车匀加速启动时，能在12分钟内将速度提升到288km/h ，此后列车保持恒定功率，列车达到最大速度后匀速运动。

(g 取
10m/s 2。

)
(1) 求列车在启动过程中总的牵引力大小；
(2)求列车的最大速度；
(3)设电力机车的效率为50%，求列车以最大速度运行时接触网中的总电流。

【名师解析】（1）列车匀加速启动时，能在t=12分钟=720s 内将速度提升到v=288km/h=80m/s ，列车启动时的加速度a=v/t=1/9m/s 2，
由F-f=9ma ，f=9×mg×0.1=9×104N
解得：F=1×105N 。

（2）列车功率P=Fv=1×105×80W=8×106W
由P=fv m 解得列车的最大速度v m =m/s=320km/h
（3）由P=ηUI 解得I=800A.
2.（1）如图1所示，固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B 0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l ，左端接一电动势为E 0、内阻不计的电源。

一质量为m 、电阻为r 的导体棒MN 垂直导线框放置并接触良好。

闭合开关S ，导体棒从静止开始运动。

忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长。

请分析说明导体棒MN 的运动情况，在图2中画出速度v 随时间t 变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为；
（2）直流电动机是一种使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。

如图3所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁
101
800
9
极，旋转部分（转子）装设圆柱形铁芯，将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴OO转动。

线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。

定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图4所示（侧面图）。

已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为R。

电源电动势为E，内阻不计。

当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。

忽略一切阻力与摩擦。

a．求：闭合开关后，线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中，电动机产生的内能Q
；
内b．当电动机接上负载后，相当于线框受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速度也不相同。

求：ab、cd两根杆的转动速度v多大时，电动机的输出功率P最大，并求出最大功率P m。

【参考答案】
（1）导体棒先做加速度减小的加速运动，后以最大速度v m做匀速运动；图见解析；
（2）a．b．
（2）a．设在这个过程中通过杆横截面的电量为Q，稳定时两杆的速度为v m′根据能量守恒定律
稳定时有 E = 2BLv m′
在很短的时间△t内可认为电流不变，以ab为研究对象
根据动量定理BIL·△t = △Mv
对整个过程求和有BLQ =Mv m′
联立以上各式求得
b．电动机的输出功率P =EI–I2R
求出当时，输出功率P最大
根据
求出当时，输出功率P最大
解得最大功率。