2020年高考高三物理二轮专题复习:恒定电流(通用)练习及答案
【2020】高考物理专题复习:《恒定电流》附答案-Word
一、选择题.。
(共20小题,每题3分,共60分,部分分1分) 1.如图,电源电动势为E ,内阻为r ,给外电阻R 供电,则下图中不能反映全电路特点的图象是( )2.如图所示,电源电动势E=8V ,内电阻为r=0.5Ω,“3V,3W ”Ω.。
下列说法正确的是( )A .通过电动机的电流为1.6AB .电动机的效率是62.5%ΔI 、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是 ( )C.U2/I 变大,ΔU2/ΔI 不变D.U3/I 变大,ΔU3/ΔI 不变A .该逻辑电路是非门电路;当电阻受到光照时,小灯泡L 不发光B .该逻辑电路是非门电路;当电阻受到光照时,小灯泡L 发光D .该逻辑电路是或门电路;当电阻受到光照时,小灯泡L 发光R 5. 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线.。
则下列说法中正确的是( )B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U1I2C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U1I2-I1A .安培表A1的读数大于安培表A2的读数C .伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D .伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角II 2 M P I 1 NQO U 1 UA.电压表的示数变大B.电池内部消耗的功率变大C.电阻R2两端的电压变大8.如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,A 为电压表,内阻为10kΩ,B为静电计;两个电容器的电容分别为C1和C2,将电键S合上一段时间后,下列说法中正确的是()A.若C1>C2,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差C.C1上带电量为零D.再将电键S打开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大A.其它条件不变,使电容器两极板缓慢靠近;B.其它条件不变,使电容器两极板缓慢远离;C.其它条件不变,将变阻器的滑片缓慢向左移动;D.其它条件不变,将变阻器的滑片缓慢向右移动;A、直线 a 表示电源的总功率C、电源的电动势 E = 3V,内电阻r=1ΩD、电源的最大输出功率PRmax= 9WA.R接到电源a上,电源的效率较高B.R接到电源b上,电源的输出功率较大C.R接到电源a上,电源输出功率较大,但电源效率较低D.没有数值无法确定A.由小变大 B.由大变小C.先变小后变大 D.先变大后变小13.如图电路中,L1、L2两盏灯完全相同.。
【精品】2020届高考精选试题物理恒定电流(全套答案及解析)高中物理
【精品】2020届高考精选试题物理恒定电流(全套答案及解析)高中物理第Ⅰ课时 部分电路•电功和电功率1.关于电阻率,以下讲法中不正确的选项是.......〔 〕 A . 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B . 各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大C . 所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D . 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的阻碍,通常用它们制作标准电阻【解析】电阻率表示导体的导电好坏,电阻率越小,导体的导电性能越好.【答案】 A2.一个标有〝220V 60W 〞的白炽灯泡,当用多用电表的欧姆挡去测量它的电阻时,其阻值〔 〕A .接近于807ΩB 接近于0ΩC .明显大于807ΩD .明显小于807Ω【解析】 用多用电表的欧姆挡去测量灯泡的电阻时,应把灯泡从电路中断开,测出的是其不发光时电阻,由于金属的电阻率随温度的升高而增大,现在它的电阻明显小于正常发光时的电阻807Ω【答案】 D3.如下图10-1-7,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,因此整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ;供电后,各家电器同时使用,测得A 、B 间电压为U ,进线电流为I ,那么运算该幢居民楼用电的总功率能够用的公式是〔 〕A .P =I 2R B.P =R U 2 C.P =IU D.以上公式都能够 【解析】 因居民楼内各种电器都有,因此不是纯电阻电路, 因此A 、B 、D 不对.【答案】 C 4.如下图10-1-8,厚薄平均的矩形金属薄片边长ab=10 cm ,bc=5 cm ,当将A 与B 接入电压为U 的电路中时,电流强度为1 A ,假设将C 与D 接入电压为U 的电路中,那么电流为A.4AB.2AC.21AD.41A 【解析】由电阻定律R =S L ρ,当A 与B 接入电路中时,R 1=d bc ab ⨯ρ,其中d 表示金属片的厚度.当C 与D 接入电路中时,R 2=dab bc ⨯ρ.可知21R R =4,由欧姆定律得12I I =4,应选A 【答案】A5.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧开前的加热状态,另一种是锅内GR 1R 2S图10-1-8 UI A居民楼 图10-1-7水烧开后的保温状态,如下图10-1-9是一学生设计的电饭锅电路原理示意图,S 是用感温材料制造的开关.以下讲法中正确的选项是〔 〕A . 加热状态时是用R 1、R 2同时加热的.B . 当开关S 接通时电饭锅为加热状态,S 断开时为保温状态C . 要使R 2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8,R 1/R 2应为7∶1D . 要使R 2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8,R 1/R 2应为〔22-1〕∶1 【解析】当S 闭合时,R 1被短路,P =2202 /R 2;当S 断开,R 1与R 2串联,P'=2202 /〔R 1+R 2〕;P >P'那么可知S 闭合时为加热状态,S 断开时为保温状态;即A 不正确B 正确.由于电路中总电压U 不变,应选择功率公式P =RU 2,可知8R R R R R 220R 22021221222⨯+⨯+= 得1122R R 21-=即D 正确 【答案】BD6.电子绕核运动可等效为一环形电流,设氢原子中的电子以速度v 在半径为r 的轨道上运动,用e 表示电子的电量,那么其等效电流的电流强度等于 .【解析】由电流的定义式I =q/t,那么电子的电流强度的大小应为I =e/T,而电子运动的周期 T =2πr /v ,得I =r 2ev π 【答案】 r 2ev π 7.一直流电源给蓄电池充电如下图10-1-10,假设蓄电池内阻r ,电压表读数U ,电流表的读数为I ,那么输入蓄电池的电功率为 ,蓄电池的发热功率为 ,电能转化为化学能的功率为 .【答案】 UI,I 2r,UI-I 2r 8.某一直流电动机提升重物的装置,如下图10-1-11,重物的质量m=50kg ,电源提供给电动机的电压为U=110V ,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9m/s 的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A ,求电动机的线圈电阻大小〔取g=10m/s 2〕.【解析】电动机的输入功率P =UI ,电动机的输出功率P 1=mgv ,电动机发热功率P 2=I 2r 而P 2=P - P 1,即I 2r= UI -mgv代入数据解得电动机的线圈电阻大小为r=4Ω【答案】 r=4Ω9.在图10-1-12中,AB 和A´B´是长度均为L =2km ,每km 电阻值为ρ=1Ω的两根输电线.假设发觉在距离A 和A´等远的两点C 和C´间发生漏电,相当于在两点间连接了一个电阻.接入电动势E =90V 、内阻不计的电源:当电源接在A 、A´间时,测得B 、B´间电压为U B =72V ;当电源接在B 、B´时,测得A 、A´间电压为U A =45V.求A 与C 相距多远?A 蓄电池V 图10-1-10图10-1-11 乙 C ´ R A C B B´E U A 甲C ´R A C B U B 图10-1-12【解析】在测量过程中的等效电路如下图〔甲〕、〔乙〕所示.当电源接在A 、A´时,能够认为电流仅在A´C´CA 中流,现在U B =72V 为漏电阻R 上的电压.设AC 和BC 间每根输电线的电阻为R AC 和R BC .那么有:R R 2R E U AC B +=…① 同理,当电源接在B 、B´间时,那么有:R R 2R E U BC A +=…② 由①②两式可得:R AC =41R BC 依照电阻定律R =SL ρ∝L ,可得A 、C 间相距为:L AC =km 4.0km 251=⨯ 【答案】0.4km10.如下图10-1-13是一种悬球式加速度仪.它能够用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m 是一个金属球,它系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O 点,AB 是一根长为L 的电阻丝,其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计.电阻丝的中点C 焊接一根导线.从O 点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表○V 〔金属丝和导线电阻不计〕.图中虚线OC 与AB 相垂直,且OC=h ,电阻丝AB 接在电压恒为U 的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB 沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向θ,从电压表的读数变化能够测出加速度的大小.〔1〕当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a 与θ角的关系及加速度a 与电压表读数U ′的对应关系.〔2〕那个装置能测得的最大加速度是多少?【解析】〔1〕小球受力如下图,由牛顿定律得:a=m F 合=mtan mg θ=gtan θ. 设细金属丝与竖直方向夹角为θ时,其与电阻丝交点为D ,CD 间的电压为U ′,那么L CD AB CD R R U U AB CD ===',故得a=gtan θ=g·g hUU L h CD '=. 〔2〕因CD 间的电压最大值为U/2,即U max ′=U/2,因此a max =h 2L g. 【答案】〔1〕a=gtan θ. 〔2〕a max =h 2L g.第Ⅱ课时 电路分析·滑动变阻器1.如下图10-2-14,在A 、B 两端加一恒定不变的电压U ,电阻R 1为60Ω,假设将R 1短路,R 2中的电流增大到原先的4倍;那么R 2为〔 〕A .40ΩB .20ΩC .120ΩD .6Ω 图10-1-13 A B R 1 R 2 图10-2-14【答案】B2.如下图10-2-15,D 为一插头,可接入电压恒定的照明电路中,a 、b 、c 为三只相同且功率较大的电炉,a 靠近电源,b 、c 离电源较远,而离用户电灯L 专门近,输电线有电阻.关于电炉接入电路后对电灯的阻碍,以下讲法中正确的选项是 〔 〕A .使用电炉a 时对电灯的阻碍最大B .使用电炉b 时对电灯的阻碍比使用电炉a 时大C .使用电炉c 时对电灯几乎没有阻碍D .使用电炉b 或c 时对电灯阻碍几乎一样【解析】输电线有一定电阻,在输电线上会产生电压缺失.使用电炉c 或b 时,对输电线中电流阻碍较大,使线路上的电压缺失较大,从而对用户电灯产生较大的阻碍,而使用电炉a 对线路上的电压缺失阻碍甚微,能够忽略不计.【答案】BD3.如图10-2-16〔甲〕所示电路,电源电动势为E ,内阻不计,滑动变阻器的最大阻值为R ,负载电阻为R 0.当滑动变阻器的滑动端S 在某位置时,R 0两端电压为E/2,滑动变阻器上消耗的功率为P .假设将R 0与电源位置互换,接成图〔乙〕所示电路时,滑动触头S 的位置不变,那么〔 〕A .R 0两端的电压将小于E/2B .R 0两端的电压将等于E/2C .滑动变阻器上消耗的功率一定小于PD .滑动变阻器上消耗的功率可能大于P【解析】在甲图中,设变阻器R 滑动头以上、以下的电阻 分不为R 上、R 下,那么R 0//R 下=R 上,有R 0>R 上;当接成乙图 电路时,由于R 0>R 上,那么R 0两端的电压必大于E/2,故A 、B 不正确. 而滑动变阻器上消耗的功率能够大于P .应选D .【答案】D4.如下图10-2-17是一电路板的示意图,a 、b 、c 、d 为接线柱,a 、d 与220V 的交流电源连接,ab 间、bc 间、cd 间分不连接一个电阻.现发觉电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分不测得b 、d 两点间以及a 、c 两点间的电压均为220V ,由此可知〔 〕A .ab 间电路通,cd 间电路不通B .ab 间电路不通,bc 间电路通C .ab 间电路通,bc 间电路不通D .bc 间电路不通,cd 间电路通【解析】第一应明确两点:〔1〕电路中无电流即I=0时,任何电阻两端均无电压;〔2〕假设电路中仅有一处断路,那么电路中哪里断路,横跨断路处任意两点间的电压均是电源电压.由题可知,bd 间电压为220V ,讲明断路点必在bd 之间;ac 间电压为220V ,讲明断点又必在ac 间;两者共同区间是bc ,故bc 断路,其余各段均完好.【答案】CD5.传感器可将非电学量转化为电学量,起自动操纵作用.如运算机鼠标中有位移传感器,电熨斗、电饭煲中有温度传感器,电视机、录象机、影碟机、空调机中有光电传感器……演示位移传感器的工作原理如下图10-2-17,物体M 在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属图10-2-15〔甲〕 E R S 0 〔乙〕 R SER 0 图10-2-16 ~ a d b c R 1R 2R 3 图10-2-17滑杆P ,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小X ,假设电压表是理想的,那么以下讲法中正确的选项是〔 〕A .物体M 运动时,电源内的电流会产生变化B .物体M 运动时,电压表的示数会发生变化C .物体M 不动时,电路中没有电流D .物体M 不动时,电压表没有示数【解析】滑动变阻器与电流构成闭合回路,因此回路中总是有电流的,这与M 运动与否无关,C 错误.图中的滑动变阻器实际上是一个分压器,电压表测量的是滑动变阻器左边部分的电压,在图中假设杆P 右移那么示数增大,左移那么示数减小.因表是理想的,因此P 点的移动对回路中的电流是无阻碍的.综上所述,只有B 正确.【答案】B6.如下图10-2-18的电路中,电阻R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=3Ω,在A 、B 间接电源,S 1、S 2都打开,现在电阻R 1、R 2、R 3消耗的功率之比P 1:P 2:P 3= ;当S 1、S 2都闭合时,电阻R 1、R 2、R 3消耗的功率之比P'1:P'2:P'3= . 【解析】当 S 1、S 2都打开时,R 1、R 2、R 3相互串联,那么P 1:P 2:P 3= R 1:R 2:R 3=1:2:3.当S 1、S 2都闭合时, R 1、R 2、R 3相互并联,P'1:P'2:P'3=1/R 1:1/R 2:1/R 3=6:3:2. 【答案】1:2:3,6:3:27.在图10-2-19所示的8个不同的电阻组成,R 1=12Ω,其余电阻值未知,测得A 、B 间的总电阻为4Ω,今将R 1换成6Ω的电阻,A 、B 间总电阻变成 Ω.【解析】用等效替代法,可把除R 1外的其他电阻等效为一个电阻R ,在AB 间R 1与等效电阻R 为并联关系,那么R AB =RR 1/〔R+R 1〕=12R/〔12+R 〕=4,解得R=6Ω, 假设R'1=6Ω时,那么R'AB =RR'1/〔R+R'1〕=6×6/〔6+6〕=3Ω. 【答案】38.如下图10-2-20的电路中,R 1=4Ω,R 2=10Ω,R 3=6Ω,R 4=3Ω,a 、b 为接线柱,电路两端所加电压为24V ,当a 、b 间接入一理想电流表时,它的示数应是多少? 【解析】如图乙所示,从图能够看出,接入理想电流表后,R 3与R 4并联, 再与R 2串联;而R 2+R 34与R 1又是并联关系.电流表测的是R 1与R 3的电流之和. R 34=R 3R 4/〔R 3+R 4〕=2Ω R 234=R 34+R 2=12Ω I 2=U/R 234=2A I 3/I 4=R 4/R 3=1/2 ∴I 3=I 2/3=2/3A , I 1=U/R 1=6A ∴I A =I 1+I 3=6.67A 【答案】6.67A 9.如下图10-2-21,电路中R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器,其总电阻为R ,当在 电路两端加上恒定电压U ,移动R 的滑动触片,求电流表的示数变化范畴.【解析】设滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻为R x .电路连接为R 0与R x 并联,再与滑动变阻器右边部分的电阻R -R x 串联,乙A B 2图10-2-18 R 图10-2-19图10-2-20图10-2-21图10-2-17那么干路中的电流x x0x 0x R R R R R R U R R R U I -++==-+并 因此电流表示数2x 2002x x 00x x0x 0x 00x 00)2R R ()2R (RR UR R RR RR UR R R R R R R U R R R I R R R I --+=-+=-++⋅+=+=' 由上式可知:当R x =R/2时,I 最小200min R RR 4UR 4I +=;当R x =R 或R x =0时,I 有最大值,R U I max = 即电流表示数变化范畴为200R RR 4UR 4+~R U 【答案】200R RR 4UR 4+~RU 10.如下图10-2-22是电饭煲的电路图,S 1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度到达居里点〔103℃〕时会自动断开,S 2是一个自动温控开关,当温度低于70温度高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是限流状态时 指示灯,限流电阻R 1=R 2=20KΩ,加热电阻丝R 3=50Ω,两灯电阻不计. 〔1〕依照电路分析,表达电饭煲煮饭的全过程:试简要回答假设不闭合开关S 1,电饭煲能否将饭煮熟? 〔2〕运算加热和保温状态下,电饭煲的消耗功率之比.【解析】〔1〕电饭煲装好食物后接上电源,S 1闭合,这时黄灯被短路不亮,红灯亮,电饭煲处于加热状态,加热到80℃时,S 2自动断开,S 1仍闭合,待电饭煲中水烧开后,温度升高到103℃时,开关S 1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮〔由于流过红灯支路的电流过小,红灯熄灭〕,电饭煲处于保温状态.由于电饭煲散热,待温度下降至70℃时,S 2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待上升至80℃时,又自动断开,电饭煲又再次处于保温状态.假设不闭合开关S 1,电饭煲仅能将食物加热到80℃,因此不能煮熟食物.〔2〕假设设电饭煲处于加热状态时消耗功率为P 1,保温状态时消耗功率为P 2,那么有W 50220R R R R U P 2323221≈+= W 20050220R R R R R U P 21323222≈++= 由上两式得:P 1:P 2=401:1此题以生活中的日常用品为载体,理论联系实际,新颖不致,要求学生识其物,明其理,学以致用,从而提高学生解决实际咨询题的能力.【答案】〔1〕假设不闭合开关S 1,电饭煲不能将饭煮熟.〔2〕401:1第Ⅲ课时 闭合电路欧姆定律•含容电路1. 以下关于电源电动势的讲法①电动势是用来比较电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量②外电路断开时的路端电压等于电源的电动势图10-2-22③用内阻较大的电压表直截了当测量电源正负极之间的电压值约等于电源的电动势 ④外电路的总电阻越小,那么路端电压越接近电源的电动势以上讲法中正确的选项是〔 〕A .①②③④ B.①②③ C.①②④ D.只有②【解析】由电源的电动势的有关知识知应选B 【答案】B2.如下图10-3-10的电路中,电源的电动势E 和内电阻r 恒定不变,电灯L 恰能正常发光,假如变阻器的滑片向a 端滑动,那么〔 〕A . 电灯L 更亮,安培表的示数减小 B. 电灯L 更亮,安培表的示数增大C. 电灯L 更暗,安培表的示数减小D. 电灯L 更暗,安培表的示数增大【解析】当滑片向a 端滑动时,R 1↓-R 总↓-I↑即A 示数增大,路端电压U =E -Ir 减小,那么灯L 变暗.应选D .【答案】D3.图10-3-11中是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路.在增大电容器两极板间距离的过程中〔 〕A.电阻R 中没有电流B.电容器的电容变大C.电阻R 中有从a 流向b 的电流D.电阻R 中有从b 流向a 的电流【解析】由kd4s C πε=可知当d 增大时,C 减小.由Q =UC 知电容器两极板 带电将减少,故电阻R 中有从a 流向b 的电流.选C【答案】C4.如下图10-3-12电路中,电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮一油滴P ,断开哪一个电键后P 会向下运动〔 〕 A. S 1 B. S 2 C. S 3 D. S 4【解析】由P 静止,那么F 电=mg ,R 1与R 2并联后与C 串联, R 1、R 2是等势体,断开S 1,C 两端的电压不变,F 电不变,P 仍保持静止.断开S 2,C 将放完所带的电,P 将向下运动. 断开S 3,C 两端的电压将增至电动势E ,F 电增大, P 将向上运动.断开S 4,C 储存的电量不变,F 电不变,P 仍保持静止.【答案】B5.如下图10-3-13的电路,R 1=10Ω,R 2=8Ω,电池有内阻,K 接1时,伏特表示数为2V ,那么K 接2时伏特表示数可能为〔 〕A .2.2V B.2.9V C.1.7V D.1.4V【解析】依照闭合电路欧姆定律可知:U =E rR R +…① K 接1时,即为2=R r 1010+…② K 接2时,即为U =E r 88+…③ 由②③得U =r8r 1058++⨯…④依照极限分析法:电源内阻最大接近21图10-3-10图10-3-11图10-3-12 图10-3-13无穷大,最小接近于零;当r→∞时,由④得U 最小值1.6V ;当r→0时,由④得U 最大值2V ;那么U 示数在1.6V <U <2V 的范畴内.应选C【答案】C6.一太阳能电池板,现测得它的开路电压为0.80V ,短路电流为0.04A .假设将此电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,那么此太阳能电池板的路端电压是 V . 【解析】由E =0.8V,短路电流I 短=0.04A ,因此r=短I E ,r=20Ω,当R =20Ω时,那么路端电压U =2E =0.4V 【答案】0.47.某闭合电路的路端电压U 随外电阻R 变化的图线如下图10-3-14,那么电源的电动势为_______,内电阻为_______,当U=2V 时,电源的输出功率为_______.【解析】由图可知,E =3.0V .由闭合电路欧姆定律可得r=1Ω,P 外=2W【答案】3.0V ;r=1Ω;2W8.如下图10-3-15,电阻R 3=4Ω,电表为理想表,开始时R 1、R 2、R 3中都有电流通过,电压表示数为2V ,电流表示数为0.75A ,后来三个电阻中有一个发生断路,使电压表示数变为3.2V ,电流表示数变为0.8A .〔1〕哪个电阻断路? 〔2〕求电阻R 1、R 2的阻值各为多少?〔3〕电源电动势和内阻各为多少?【解析】〔1〕由于电压表、电流表的示数都不为零,因此断路的电阻是R 1〔2〕R 1断开后,伏特表示数即为R 2两端电压,因此R 2=Ω==''48.02.3I U 22 R 1断路前,R 2两端电压V 3475.0R I U 222=⨯==,R 3两端电压V 1V 2V 3U U U 123=-=-=,由串联电阻的分压特点3131U U R R =,因此R 1=Ω=Ω⨯=⋅8412R U U 331,通过R 1、R 3的电流A 25.0A 82R U I 111=== 〔3〕R 1断路前E =()()r 3r 25.075.0475.0r I I U 212+=++⨯=++…① ,R 1断路后E =r 8.02.3r I U 22+='+'…②联立以上两式得E =4V ,r =1Ω【答案】〔1〕R 1;〔2〕8Ω;4Ω〔3〕4V ;1Ω9.〔2004年江苏卷〕如下图10-3-16的电路中,电源电动势V 00.6E =,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分不为Ω=Ω=k 8.4R k 4.2R 21、,电容器的电容F 7.4C μ=.闭合开关S ,待电流稳固后,用电压表测1R 两端电压,其稳固值为V 50.1.〔1〕该电压表的内阻为多大?〔2〕由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?图10-3-14 R 1 R 3 R 2 E V S A r 图10-3-15E SR 1 R 2 C 图10-3-16【解析】〔1〕设电压表的内阻为V R ,测得1R 两端电压为1U ,1R 与V R 并联后的总电阻为R ,那么有1V R 1R 1R 1+= …① 由串联电路的规律得:112U E U R R -= …② 联立①②得1211121V U )R R (E R U R R R +-=代入数据得Ω=k 8.4R V〔2〕电压表接入前,电容器上的电压C U 等于电阻2R 上的电压,1R 两端的电压为1R U ,那么12R C R R U U 1= 又1R C U U E += 接入电压表后,电容器上的电压为1C U E U -=' 由于电压表的接入,电容器带电量增加了)U U (C Q C C -'=∆ 联立以上各式得)U R R E R (C Q 1211-+=∆ 代入数据可得C 1035.2Q 6-⨯=∆【答案】〔1〕4.8kΩ (2)2.35×10-6C 10.〝加速度计〞作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如下图10-3-17是〝应变式加速度计〞的原理图.支架A 、B 固定在待测系统上,滑块穿在A 、B 间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A 上,其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相关于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.滑块质量为m ,弹簧劲度系数为k ,电源电动势为E ,内电阻为r ,滑动变阻器总阻值R=4r ,有效总长度为L.当待测系统静止时,滑动臂P 位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U 0=0.4E.取AB 方向为参考正方向.〔1〕写出待测系统沿AB 方向做变速运动的加速度a 与 〝1、2”两接线柱间的输出电压U 间的关系式〔2〕确定该〝加速度计〞的测量范畴.【解析】(1)设待测系统沿A→B 方向有加速度a ,那么滑块将左移x ,满足kx=ma ,现在U 0-U=r R R E +',而R ′=Lrx 4R L x =. 故有 a=mE 4)U E 4.0(kL 5mEr 4)r R )(U U (kL 0-=+-. 〔2〕当待测系统静止时,滑动臂P 位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U 0=0.4E ,故输出电压的变化范畴为0≤U ≤2U 0,即0≤U ≤0.8E ,结合〔1〕中导出的a 与U 的表达式,可知加速度计的测量范畴是-m 2kL ≤a ≤m 2kL . 【答案】(1)a=mE 4)U E 4.0(kL 5-;〔2〕-m 2kL ≤a ≤m2kL 图10-3-17第Ⅳ课时 电阻的测量1.如下图10-4-12电路中,电压表的读数为9V ,电流表读数为0.1A ,电压表内阻为900Ω,电流表内阻为20Ω,那么电阻R 的测量值与实际值分不为〔 〕A .90Ω,110ΩB .100Ω,90ΩC .90Ω,100ΩD .90Ω,82Ω【解析】测量值应为R 测=Ω=Ω901.09.由图可知,R 测=R 并=VV R R RR + 得R =100Ω.选C .【答案】C2.以下关于电流表与电压表的讲法中,正确的选项是〔 〕A .差不多上用电流表G 与电阻并联改装而成的B .差不多上用电流表G 与电阻串联改装而成的C .它们本身都有内阻,只是电流表的内阻一样专门小,而电压表的内阻一样专门大.D .电流表的内阻确信比用来改装的电流表G 的内阻大,而电压表的内阻确信比用来改装的电流表G 的内阻小.【解析】电流表是由灵敏电流表G 并联一个较小的分流电阻改装而成,电压表是由灵敏电流表G 串联一个较大的分压电阻改装而成,因此,电流表的内阻小于灵敏电流表G 的内阻,电压表的内阻大于灵敏电流表G 的内阻,电流表的内阻一样专门小,电压表的内阻一样专门大.【答案】C3.现有通过精确校准的电压表V 1和V 2,当分不用来测量某线路中电阻R 两端a 、b 间的电压时,如下图10-4-13,读数依次为12.7V 和12.3V ,那么: ①a 、b 间的实际电压略大于12.7V ②a 、b 间的实际电压略小于12.3V③电压表V 1的内阻大于V 2的内阻 ④电压表V 1的内阻小于V 2的内阻 以上判定正确的选项是〔 〕 A .①③ B.②④ C.①④ D.②③【解析】并联电压表后,使a 、b 间的电阻变小,从而使a 、b 间的电压变小,即电压表的示数比a 、b 间没有接电压表时的实际电压略小些,而且,电压表的内阻越大,电压表的示数越大,越接近于a 、b 间没接电压表时的实际值.故电压表V 1的内阻较大,a 、b 间的实际电压略大于12.7V .故①③正确,选A .【答案】A4.在如图10-4-14中a 、b 所示的两电路中,电阻R 、电流表、电压表差不多上相同的,电池的内阻相关于电阻R 的大小能够忽略.闭合开关后,图a 和b 电路中电压表和电流表的示数, b a V V 、和b a I I 、的大小不相同,它们的关系是〔 〕 ①b a V V < ②b a I I < ③b I b V a I a V = ④b I b V a I a V < 其中正确的选项是〔 〕A .①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【解析】b V 为电动势,a V 为部分电路电压;故a V <b V ,①正确.aa b b V V a a A b b I V I V R R R RR R I V ,R R R I V >==>+=,故<+并即④正确③不正确,用排除法否定②,选B .b 图10-4-13ba 图10-4-14【答案】B5.如下图10-4-15,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发觉待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如表头G 的G I 是准确的,显现的误差可能是下述哪些缘故引起的 ①G R 的测量值比真实值偏大②G R 的测量值比真实值偏小 ③所并联的并R 比公式GG G I I RI R -=并'运算出的并R '小④所并联的并R 比公式GGG I I R I R -=并'运算出的并R '大 以上判定正确的选项是〔 〕 A .①③ B.②④ C.①④ D.②③【解析】待测表的读数偏大,讲明通过待测表G 的电流比准确时应通过G 的电流大,使G 的指针偏转较大,也讲明并R 支路分去的电流过少,即并R 过大.【答案】C6.一只量程为15V 的电压表,串联一个3k Ω的电阻后,再去测量实际电压为15V 的路端电压时,电压表示数为12V ,那么这只电压表的内阻是 k Ω.用这串联着3k Ω电阻的电压表测量某段电路两端电压时,假如电压表的示数为4V ,那么这段电路的电压实际为 V .【解析】设电压表内阻为g R ,那么12153000R R g g =⨯+…① 由①得g R =12k Ω 设实际电压为U ,那么U431212=+…② 由②得U =5V 【答案】12;57,mA 3I g =内阻Ω=100R g ,欲将其改装成 图10-4-16所示的两个量程的电压表,那么=1R Ω;=2R Ω.【解析】电流表的满偏电压V 3.0R I U g g g ==.电压表量程为3V 时,由串联电路中的电压分配关系得gg11I U U R -=…①,电压表量程为15V 时,同理可得gg221I U U R R -=+…②,将上述两式代入数据可求出Ω=900R 1,Ω=4000R 2.【答案】900;40008.一个电流、电压两用表的电路如下图10-4-17,小量程电流表G 的量程 是0.001A ,内阻是100Ω,两个电阻的阻值是Ω=Ω=01.1R ,9900R 21,咨询:〔1〕双刀双掷电键接到哪边是电流表,接到哪边是电压表?〔2〕电流表、电压表的量程各是多大?【解析】〔1〕电键接到左边c 、d 上是电流表;接到右边a 、b 上是电压表.〔2〕当电键接到c 、d 上时,电阻2R 与小量程电流表G 并联,1R 不起作用.小量程电流表图10-4-15 R 1图10-4-17 15V图10-4-16G 满偏时,通过电阻2R 的电流为A 099.0A 01.1100001.0R R I I 2g g ≈⨯==' 因此做为电流表时的量程为A 1.0A )099.0001.0(I I I g =+='+=当电键接到a 、b 上时,电阻1R 与小量程电流表G 串联,2R 不起作用.小量程电流表G 满偏时,加在小量程电流表G 和电阻1R 上的总电压为V 10V )9900100(001.0)R R (I U 1g g =+⨯=+= 因此作为电压表时的量程为10V【答案】〔1〕电键接到c 、d 上是电流表,接到a 、b 上是电压表 〔2〕0.1A 10V9.有两只电压表A 和B ,量程,内阻不知等于多少;另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少.只用这两只电压表、电键和一些连接用的导线,能通过测量运算这节电池的电动势〔电动势不超出电压表的量程,干电池不许拆开〕.〔1〕画出你测量时所用的电路图;〔2〕以测得的量作为量,导出运算电动势的式子.【解析】测量电路如图甲、乙所示,设电压表的内阻分不为A R 和B R ,电池的电动势为E ,内阻为r .先将电压表A 串联接入电路中,如图甲所示记下其示数A U ,由闭合电路欧姆定律,有r R U U E AAA +=…① 然后,将电压表A 、B 同时串联接入电路中,如图乙所示,记下两表的示数A U '和B U ,同理又有r R U U U E A A B A '++'=…② 将AR r等效为一个未知量,从①和②式中消去,得电源电动势为AA BA U U U U E '-=【答案】〔1〕电路图如图甲、乙所示 〔2〕AA BA U U U U E '-=10.有一电阻x R ,其阻值大约在40~50Ω之间,需要进一步测定其阻值,手边现有以下器材:有两种可供选用的电路如下图10-4-18,实验要求多测几组电流、电压值,以便画出电流-电压关系图.(a)(b)图10-4-18 甲 乙为了实验能正常进行并减小测量误差,而且要 求滑动变阻器便于调剂,在实验中应选图 所示的电路,应选代号是 的电流表和代号 是 的滑动变阻器.【解析】〔1〕电流表的选择:先估算电路中可能达到的最大电流〔视滑动变阻器阻值R =0Ω〕假设使用A 1表时:A 15.0R R EI 1A x m =+=,已超过A 1表的量程.假设使用A 2表时:A 20.0R R EI 2A x m =+=',未超过A 2表的量程.为遵循安全性原那么,应选择电流表A 2.〔2〕测量电路的选择: 由于2Ax x v R RR R >,为遵循准确性原那么,应选择电流表的外接法,即〔b 〕图.〔3〕滑动变阻器的选择:选择R 1时,电路中的最小电流约为A 06.0R R R EI 1A x m 2=++≈,电路中的电流范畴为A 06.0~A 20.0.选择R 2时:电路中的最小电流约为A 005.0R R R EI 2A x m 2=++=',电路中的电流范畴为A 005.0~A 20.0.由此可见,假设使用R 2,当R 2阻值较大时,电流表的示数专门小,读数误差较大,实际测量数据不能使用;假设使用R1,电流能够从A 06.0逐步增大.相比而言,使用R 2将导致电流强度随滑动变阻器位置变化过于敏锐,实际上限制了R 2有效调剂长度;而使用R 1有较大的有效调剂长度.为遵循方便性原那么,应选择R 1. 【答案】〔b 〕; A 2;R 1第Ⅴ课时简单的逻辑电路1、如图,一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警图。
2020届新课标高考物理二轮冲刺练习:恒定电流
2020届新课标高考物理二轮冲刺练习:恒定电流(含答案)**恒定电流**一、选择题1、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Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为()A.25 B .12 C.35D .23解析:选C.电路中四个电阻阻值相等,开关S 断开时,外电路的连接等效为图1,由于不计电池的内阻,设每个定值电阻的阻值为R ,根据串、并联电路的特点可知,电容器两端的电压为U 1=12×23R23R +RE =15E ;当开关S 闭合后,外电路的连接等效为图2,则电容器两端的电压为U 2=12R12R +R E =13E ,由Q =CU 可知,Q 1Q 2=U 1U 2=35,C 项正确.2、安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。
设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法,正确的是( ) A .电流大小为v e2πr ,电流方向为顺时针B .电流大小为v er ,电流方向为顺时针 C .电流大小为v e2πr ,电流方向为逆时针 D .电流大小为v er ,电流方向为逆时针 C [电子做圆周运动的周期T =2πr v,由I =eT 得I =v e 2πr ,电流的方向与电子运动方向相反,故电流方向为逆时针。
]3、如图所示,其中电流表A 的量程为 0.6 A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值,则下列分析正确的是( )A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A解析:选C.设电流表A 的内阻为R A ,用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,若将接线柱1、2接入电路,根据并联电路的特点,(I 1-I A )R 1=I A R A ,解得I 1=3I A =0.06 A ,则每一小格表示0.06 A ;若将接线柱1、3接入电路,则(I 2-I A )R 1=I A R A ,解得I 2=3I A =0.06 A ,则每一小格表示0.06 A .选项C 正确. 4、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A ,接13 Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A ,则电源的电动势和内阻分别为( ) A .2 V 1.5 Ω B .1.5 V 2 Ω C .2 V 2 Ω D .1.5 V 1.5 Ω[答案] B5、将四个定值电阻a ,b ,c ,d 分别接入电路,测得相应的电流值、电压值如图所示。
高考物理二轮复习:07 恒定电流测试卷(含答案及解析)
2020年高考物理二轮复习:07 恒定电流一、单选题(共5题)1.如图所示的电路,闭合开关S后,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略.现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是()A. a灯变亮,b灯和c灯变暗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2.如图所示,闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器的滑片P由左端a滑到中点的过程中()A. U变大,I变小B. U变大,I变大C. U变小,I变小D. U变小,I变大3.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,L1、L2是两个小灯泡.闭合S后,两灯均能发光.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,会出现()A. L1变暗,L2变暗B. L1变亮,L2变暗C. L1变亮,L2变亮D. L1变暗,L2变亮4.如图所示,R3处是光敏电阻,a、b两点间接一电容,当开关S闭合后,在没有光照射时,电容上下极板上电量为零,当用光线照射电阻R3时,下列说法正确的是()A. R3的电阻变小,电容上极板带正电,电流表示数变大B. R3的电阻变小,电容上极板带负电,电流表示数变大C. R3的电阻变大,电容上极板带正电,电流表示数变小D. R3的电阻变大,电容上极板带负电,电流表示数变小5.如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为50mA,内阻不计)、电阻箱申联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头。
将电阻箱的阻值调为R'=15Ω,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“电阻温度计”。
下列说法错误的是()A. 温度升高,电路中的电流减小B. 电流表刻度较大处对应的温度刻度较小C. 电流表的示数为50mA时,电阻R的阻值为30ΩD. 电流表的示数为50mA时,对应的温度为5℃二、多选题(共5题)6.如图所示,用小灯泡模仿光控电路,AY之间为斯密特触发器,R G为光敏电阻,R1为可变电阻;J为继电器的线圈,J a为它的常开触点。
解析版-2020年高考物理二轮复习对点集训-恒定电流
绝密★启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-恒定电流一、单选题1.两段材料和质量都相同的均匀电阻线,它们的长度之比为L1∶L2=2∶3,则它们的电阻之比R1∶R2为()A. 2∶3B. 4∶9C. 9∶4D. 3∶2【答案】B【解析】材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的,又因长度之比L1∶L2=2∶3,故横截面积之比S1∶S2=3∶2.由电阻定律得电阻之比为==·=×=.2.如图所示的电路为欧姆表原理图,电池的电动势E=1.5 V,G为电流表,满偏电流为200 μA,当调零后,在两表笔间接一被测电阻R x时,电流表G的指针示数为50 μA,那么R x的值是()A.7.5 kΩB.22.5 kΩC.15 kΩD.30 kΩ【答案】B【解析】r内==7.5 kΩ,由I=得Rx=22.5 kΩ.3.下列关于电功率的说法中,正确的是()A.用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B.用电器的实际功率取决于用电器的额定功率C.白炽灯正常工作时,实际功率等于额定功率D.电功率越小,则电流做功越少【答案】C【解析】用电器的额定功率是它正常工作时的功率,其值是由用电器本身的结构决定的,与实际电流和实际电压无关,故A错,C对;用电器实际功率的大小是由加在它两端的电压和通过它的电流决定的,B错;电流做功的多少不仅与功率的大小有关,还与通电时间有关,D错.4.用欧姆表测一个电阻的阻值R,选择旋钮置于“×10”挡,测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定()A.R=150 ΩB.R=1 500 ΩC.1 000 Ω<R<1 500 ΩD.1 500 Ω<R<2 000 Ω【答案】C【解析】表盘右疏左密,所以指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定 1 000 Ω<R<1 500 Ω,故选C.5.关于电源的以下说法,正确的是()A.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极,从而保持两极之间有稳定的电势差B.电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极,从而保持两极之间有稳定的电势差C.只要电路中有电源,电路中就一定有电流D.电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量【答案】B【解析】电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差,外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动;在电源内部,需要将电子由正极不断地搬运到负极,故A错,B对.电路中有电流不仅需要电源,还需要电路是闭合的,两者缺一不可,故C错.电源是对电路提供能量的装置,故D 错.6.如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r为定值,当外电路电阻发生变化时,干路电流I、路端电压U,内电压U′、电源输出功率P随之变化的图象如图所示,其中不正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】根据闭合电路欧姆定律得:I=,可知R增大,I减小,两者是非线性关系,故A正确.U=IR==E,E、r为定值,R增大,减小,则得U增大,当R→∞时,U→E,故B正确.U′=Ir=,可知U′与R是非线性关系,U′﹣R图象应是曲线,故C错误.P=I2R=()2R=,根据数学知识可知R从0开始增大时,P先增大后减小,当r=R时,P最大,故D正确.7.电路中,每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10-6m2的导线,那么电路中的电流是()A. 0.016 mAB. 1.6 mAC.0.16 μAD.16 μA【答案】C【解析】电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值,即:I==0.16 μA,故选C.8.如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中,甲电路两端的电压为8 V,乙电路两端的电压为14 V.调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2.则下列关系中正确的是()A.P1>P2B.P1<P2C.P1=P2D.无法确定【答案】A【解析】设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则P1=(8-U0)·2I0=16I0-2U0I0,P2=(14-2U0)·I0=14I0-2U0I0,所以P1>P2,故选项A正确.9.如图所示,已知R1=100Ω,右方虚线框内为黑盒,电阻连接不知,今用电压表测得U AC=10 V,U BC=40 V,则A、B间的总电阻为()A.200 ΩB.300 ΩC.450 ΩD.500 Ω【答案】D【解析】设C、B间的总电阻为R CB.由于电阻R1与C、B间的总电阻串联,则根据串联电路的特点有:代入解得,R CB=400 Ω故R AB=R1+R CB=500 Ω.故A、B、C错误,D正确.10.图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流.R0为定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】设电路中总电流为I总,通过R0的电流为I0.根据并联电路的特点得:U=I0R0=(I总-I)R0=-IR0+I总R0,I总、R0均不变,由数学知识可知,U-I图象是不过原点的直线,故A、B错误.电路总功率P=UI总=(-IR0+I总R0)I总=-II总R0+I R0,由数学知识可知,P-I图象是向下倾斜的直线,故C正确,D错误.二、多选题11.(多选)在如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r.开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,下列哪些方法会使P向上运动( )A.断开S2B.适当减小两板之间的距离C.断开S4并适当减小两板之间的距离D.断开S4并适当减小两板之间的正对面积【答案】ABD【解析】断开,直接接到电源两端,两端电压增大,故E增大,电场力增大,油滴向上运动,故A正确;其他条件不变时,电容器两端的电压不变,适当减小两板间的距离时,由可知,板间的电场强度增大,故油滴受到的电场力大于重力,油滴向上运动,故B正确;断开时电容器与电源断开,电量不变,减小两板间的距离时,根据、可知,,则可知,电场强度不变,故油滴不动,故C错误;断开时电容器与电源断开,电量不变,根据可知,减小两板之间的正对面积时,减小,则增大,由于不变,电场强度增大,故油滴向上移动,故D正确.12.(多选)把电流表改装成电压表时,下列说法中正确的是()A.改装的原理是串联电阻有分压作用B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C.改装后原电流表自身的电阻也增大了D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变【答案】AD【解析】根据串并联规律可知,电流表改装为电压表时,应将电流表与电阻串联,即串联电阻具有分压作用,所以 A 正确;改装成电压表以后,原电流表本身允许通过的最大电流没有发生变化,所以B 错误;改装前后,原电流表的内阻不会发生变化,所以C 错误;改装前后,加在原电流表两端的电压的最大值不会发生变化,所以 D 正确.13.(多选)对于不同型号的干电池,下列说法中正确的是()A. 1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B. 1号干电池的容量比5号干电池的容量大C. 1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D.把1号和5号干电池分别连入电路中,若电流I相同,它们做功的快慢相同【答案】BD【解析】1号干电池与5号干电池内部的非静电力是相同的,所以电动势相同,但1号干电池的体积大,其容量大.14.(多选)如图所示,其中电流表A的量程为 0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的一半;R2的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )A.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.06 AB.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02 AC.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06 AD.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01 A【答案】AC【解析】当接线柱1、2接入电路时,电流表A与并联,根据串、并联电路规律可知,分流1.2 A,故量程为,故每一小格表示0.06 A,故B错误,A正确;当接线柱1、3接入电路时,A与并联后与串联,电流表的量程仍为1.8 A,故每一小格表示0.06 A,故C正确,D错误.三、实验题15.如图甲所示的电路图中,恒流源可作为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表.某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率.改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线.回答下列问题:(1)滑动触头向下滑动时,电压表示数将____________(填“增大”或“减小”).(2)I0=______A.(3)R L消耗的最大功率______W(保留一位有效数字).【答案】(1)减小(2)1.0(3)5【解析】(1)滑动触头向下移动时,RL阻值减小,则总电阻减小,电压变小,则电压表读数变小;(2)由电路图可知:I0=I+,即:U=I0R-IR,由U-I图线可知,I0R=20;R=-k=20 Ω,则I0=1.0 A;(3)R L消耗的功率为P=IU=20I-20I2,则当I=0.5时,功率的最大值为P m=5 W四、计算题16.如图所示,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V,R3为4 Ω.若某一电阻发生断路,则两电表的读数分别变为0.8 A和3.2 V.(电压表、电流表为理想电表)(1)试分析哪个电阻发生断路;(2)求电源的电动势和内电阻各为多少;(3)求上述电阻断路时,电源的效率为多少.【答案】(1)R2(2)4 V 1 Ω(3) 80%【解析】(1)若R1断路则电流表的读数将变为零,若R3断路则电压表的读数将变为零,由题意可知,某一电阻断路后,电压表、电流表还有读数,故只能是R2发生断路.(2)R2断路时:R1==Ω=4 Ω且有:U2=E-I2r①R2未断路时,通过R2、R3的电流为:I23==0.25 AR2未断路时,总电流为:I=I23+I1=1.0 A则:I1R1=E-Ir②联立①②并代入数据,得E=4 V r=1 Ω(3)R2断路时,电源输出功率为:P输出=U2I2=3.2×0.8 J=2.56 J电源总功率为:P总=EI2=4×0.8 J=3.2 J则此时电源的效率为:η=×100%=80%.17.如图所示,已知电源电动势E=20 V,内阻r=1 Ω,当接入固定电阻R=4 Ω时,电路中标有“3 V 6 W”的灯泡L和内阻R D=0.5 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求:(1)电路中的电流大小;(2)电动机的额定电压;(3)电动机的输出功率.【答案】(1)2 A(2)7 V(3)12 W【解析】(1)灯泡L正常发光,电路中的电流为I=P L/U L=A=2 A.(2)由闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为U D=E-I(r+R)-U L=20 V-2×(1+4) V-3 V=7 V.(3)电动机的总功率为P总=IU D=2×7 W=14 W电动机的热功率为P热=I2R D=22×0.5 W=2 W所以电动机的输出功率为P出=P总-P热=14 W-2 W=12 W.18.如图所示,已知路端电压U=18 V,电容器C1=6 μF、C2=3 μF,电阻R1=6 Ω、R2=3 Ω.当开关S断开时,A、B两点间的电压UAB等于多少?当S闭合时,电容器C1的电荷量改变了多少?【答案】18 V减少了3.6×10-5C【解析】在电路中电容器C1、C2相当于断路.当S断开时,电路中无电流,B、C等势,A、D等势,因此U AB=U=18 V.当S闭合时,R1和R2串联,C1两端的电压等于R1两端电压,C2两端的电压为R2两端电压,C1电荷量变化的计算首先从电压变化入手.当S断开时,U AC=18 V,电容器C1带电荷量为Q1=C1U AC=6×10-6×18 C=1.08×10-4C.当S闭合时,电路R1、R2导通,电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压,由串联电路的电压分配关系得U AC′=U=×18 V=12 V此时电容器C1的带电荷量为Q′=C1U AC′=6×10-6×12 C=7.2×10-5C电容器C1带电荷量的变化量为ΔQ=Q′-Q1=-3.6×10-5C负号表示减少,即C1的带电荷量减少了3.6×10-5C.。
2020届高考物理专练:恒定电流(含答案)
2020届高考物理专练:恒定电流(答案在最后)专题:恒定电流一、选择题1、如图所示,甲、乙、丙三个逻辑电路的符号分别表示( )A . “与”门、“或”门、“非”门B . “与”门、“非”门、“或”门C . “或”门、“与”门、“非”门D . “或”门、“非”门、“与”门 .2、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Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25 B .12 C.35D .233、某一导体的伏安特性曲线如图AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A .B 点的电阻为12 Ω B .B 点的电阻为40 ΩC .导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω4、如图所示,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的12;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值,则下列分析正确的是()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A5、如图所示的电路,R1、R2、R4均为定值电阻,R3为热敏电阻(温度升高,电阻减小),电源的电动势为E,内阻为r.起初电容器中悬停一质量为m的带电尘埃,当环境温度降低时,下列说法中正确的是()A.电压表和电流表的示数都减小B.电压表和电流表的示数都增大C.电压表和电流表的示数变化量之比保持不变D.带电尘埃将向下极板运动6、如图所示的电路中,闭合开关后各元件处于正常工作状态,当某灯泡突然出现故障时,电流表读数变小,电压表读数变大.下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是()A.L1灯丝突然短路B.L2灯丝突然烧断C.电源的输出功率一定变小D.电容器C上电荷量减少7、如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2.设元电荷电荷量为e,则以下说法正确的是()A.溶液内电流方向从A到B,电流大小为n1e tB.溶液内电流方向从B到A,电流大小为n2e tC.溶液内正、负离子反方向移动,产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B,电流大小为(n1+n2)et8、(多选)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 A9、如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器的两块正对金属板,R1为光敏电阻,电阻随光强的增大而减小.当R2的滑动触头P在a端时,闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U.以下说法正确的是()A.若仅将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大B.若仅增大A、B板间距离,则电容器所带电荷量减少C.若仅用更强的光照射R1,则I增大,U增大,电容器所带电荷量增加D.若仅用更强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变二、非选择题1、(实验题)1、用螺旋测微器测量某一物体厚度时,示数如图甲所示,读数是________ mm.用游标卡尺可以测量某些工件的外径.在测量时,示数如图乙所示,则读数分别为________mm2、如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量.(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率.1、【答案】A【解析】甲为“与”门电路;乙为“或”门电路;丙为“非”门电路2、解析:选C.电路中四个电阻阻值相等,开关S 断开时,外电路的连接等效为图1,由于不计电池的内阻,设每个定值电阻的阻值为R ,根据串、并联电路的特点可知,电容器两端的电压为U 1=12×23R23R +RE =15E ;当开关S 闭合后,外电路的连接等效为图2,则电容器两端的电压为U 2=12R12R +R E =13E ,由Q =CU 可知,Q 1Q 2=U 1U 2=35,C 项正确.3、解析:选B.A 点电阻R A =31.0×10-1 Ω=30 Ω,B 点电阻R B =61.5×10-1Ω=40 Ω,故A 错误、B 正确.ΔR =R B -R A =10 Ω,故C 、D 错误.4、解析:选C.设电流表A 的内阻为R A ,用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,若将接线柱1、2接入电路,根据并联电路的特点,(I 1-I A )R 1=I A R A ,解得I 1=3I A =0.06 A ,则每一小格表示0.06 A ;若将接线柱1、3接入电路,则(I 2-I A )R 1=I A R A ,解得I 2=3I A =0.06 A ,则每一小格表示0.06 A .选项C 正确.5、解析:选C.当环境温度降低时,热敏电阻阻值增大,并联部分电路总阻值增大,根据闭合电路欧姆定律,干路电流减小,电流表示数减小,电压表示数增大,选项A 、B 错误;并联部分电压的增加量等于定值电阻R 1和电源内阻r 上电压的减少量,由于R 1和电源内阻r 之和不变,故ΔUΔI=R 1+r 不变,选项C 正确;并联部分阻值增大,电容器两端电压增大,带电尘埃受到的电场力增大,带电尘埃将向上极板运动,选项D 错误.6、解析:选B .当L 1灯丝突然短路时,电路的外电阻减小,根据I =ER 外+r得,电流表读数增大,A 错;当L 2灯丝突然烧断时,电路的外电阻增大,电流表读数变小,由U =E -Ir 得电压表读数增大,B 对;电源的输出功率大小由电路的外电阻与内电阻的关系决定,所以C 错;当L 2灯丝突然烧断时,电容器两端的电压增大,所以电容器会充电,D 错.7、解析:选D.溶液内正、负离子反方向移动,通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和,由电流的定义可算出,电流为(n 1+n 2)et,故选D. 8、解析:选AC.开关S 闭合后,外电路的总电阻为R =10 Ω,路端电压U =E R +rR =1212×10 V =10 V ,A 项正确;电源的总功率P =E 2R +r=12 W ,B 项错误;由于两条支路的电流均为I′=1020 A =0.5 A ,因此a 、b 两点间的电压为U ab =0.5×(15-5) V =5 V ,C 项正确;a 、b 两点用导线连接后,外电阻R′=2×5×155+15 Ω=7.5Ω,因此电路中的总电流I =E R′+r=129.5 A ≈1.26 A ,D 项错误. 9、解析:选BD .电容器所在支路由于是断路,没有电流通过,所以电路中只有光敏电阻和电阻R 3串联在电路中,并且电容器两端的电压等于光敏电阻两端电压,所以若仅将R 2的滑动触头P 向b 端移动,电路总电阻不变,电流不变,电压也不变,A 错误;若增大电容器极板间的距离,根据公式C =εr S4πkd 可得电容器电容减小,由于电容器两端的电压恒定,根据公式C =QU ,故电容器所带电荷量减小,B 正确;若仅用更强的光照射R 1,R 1的电阻减小,电路总电阻减小,电流增大,故电流表示数增大,外电路总电阻减小,即电压表示数减小,根据公式C =QU 可得,U 减小,Q 也减小,C 错误;根据闭合电路欧姆定律可得U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值的比值表示电源内阻,所以恒定不变,D 正确.二、非选择题1、【答案】1.195 11.50【解析】螺旋测微器读数为1 mm +19.5×0.01 mm =1.195 mm 游标卡尺读数为11 mm +10×0.05 mm =11.50 mm.2、解析:(1)稳定时,电路中的电流: I =Er +R 1+R 2=1 A.(2)S 闭合,电路处于稳定状态时,电容器两端的电压: U =IR 2=1×6 V =6 V断开后,电容器两端的电压为10 V 所以ΔU =4 V流过R 1的总电荷量为: ΔQ =ΔU ·C =1.2×10-4 C. (3)P R2=⎝ ⎛⎭⎪⎫E r +R 1+R 22·R 2=E 2[R 2-(R 1+r )]2R 2+4(R 1+r )可见当R 2=R 1+r 时,R 2消耗的功率最大 P mR2=E 24(R 1+r )=6.25 W.答案:(1)1 A (2)4 V 1.2×10-4 C (3)6.25 W。
2020高考新课标物理二轮冲刺:恒定电流练习包含答案
2020高考新课标物理二轮冲刺:恒定电流练习含答案**恒定电流**一、选择题1、如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是()A.a代表的电阻丝较粗B.b代表的电阻丝较粗C.a代表的电阻丝的电阻小于b代表的电阻丝的电阻D.图线表示的电阻丝的电阻与电压成正比B[b图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R=ρlS,可知b代表的电阻丝较粗,选项B正确,A、C错误;电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,选项D错误。
]2、如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2.设元电荷电荷量为e,则以下说法正确的是()A.溶液内电流方向从A到B,电流大小为n1e tB.溶液内电流方向从B到A,电流大小为n2e tC.溶液内正、负离子反方向移动,产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B,电流大小为(n1+n2)et解析:选D.溶液内正、负离子反方向移动,通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和,由电流的定义可算出,电流为(n1+n2)et,故选D.3、如图所示,在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过。
若在t秒内,通过溶液内截面S 的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是()A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→AB.溶液内由于正、负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零C.溶液内的电流方向从A→B,电流I=n1e tD.溶液内的电流方向从A→B,电流I=(n1+n2)etD[电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,由题图所示可知,溶液中的正离子从A向B运动,负离子由B向A移动,负电荷由B 向A移动相当于正电荷由A向B移动,因此电流方向是A→B,带电离子在溶液中定向移动形成电流,电流不为零,故选项A、B错误;溶液中电流方向是A→B,电流I=qt=n1e+n2et,故选项C错误,D正确。
专题12 恒定电流与交变电流(练习)(解析版)-2024年高考物理二轮复习讲练测(新教材新高考)
专题12恒定电流与交变电流目录01恒定电流 (2)考向一电路中的功率及效率 (2)考向二电路的动态分析及含电容器电路的分析 (2)02交变电流 (8)考向一交变电流的产生及描述 (8)考向二理想变压关系的应用及动态分析远距离输电 (15)01恒定电流考向一电路中的功率及效率1.(2023·广东梅州·统考一模)(多选)如图所示,某扫地机器人电池容量为2000mA h ⋅,额定工作电压为15V ,额定功率为30W ,则下列说法正确的是()A .扫地机器人正常工作时的电流是2AB .扫地机器人的电阻是7.5ΩC .题中mA·h 是能量的单位D .扫地机器人充满电后能正常工作的时间约为1h 【答案】AD【详解】A .扫地机器人正常工作时的电流是30A 2A 15P I U ===,故A 正确;B .扫地机器人是非纯电阻用电器,无法计算扫地机器人的电阻,故B 错误;C .题中mA·h 是电量的单位,故C 错误;D .扫地机器人充满电后能正常工作的时间3200010h 1h 2Q t I -⨯===,故D 正确。
故选AD 。
考向二电路的动态分析及含电容器电路的分析2.(2022·江苏·高考真题)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为12ΩR =,23ΩR =,32ΩR =,44ΩR =,电源电动势12V E =,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是()A .1RB .2RC .3RD .4R【答案】A【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。
并联电路部分的等效电阻为()()234234=2R R R R R R R +=Ω++并,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流即经过R1的电流为113A EI I R R ===+并,并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则222A IR I R ==并,34341A IR I I R R ===+并,四个灯泡的实际功率分别为211118W P I R ==,222212W P I R ==,23332W P I R ==,24444W P I R ==,故四个灯泡中功率最大的是R1。
2020年高考物理二轮复习增分专练:专练(13)恒定电流与交变电流(含解析)
2020年高考物理二轮复习增分专练专练(13)恒定电流与交变电流(含解析)一、选择题(共14题,题每小题6分,满分84分)1、阻值相等的三个电阻R 、电容器C 及电池E (内阻不计)连接成如图所示电路。
保持S 1闭合,开关S 2断开,电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S 2,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2,则Q 1与Q 2的比值为A.12B.32C.23D.13【答案】A解析开关S 2断开时的等效电路如图甲所示,电路稳定时电容器两极板之间的电压为U 1=E 2,电容器所带的电荷量为Q 1= CU 1=CE 2;开关S 2闭合后的等效电路如图乙所示,电路稳定时电容器两极板之间的电压为U 2=E ,电容器所带的电荷量为Q 2=CU 2=CE ,则Q 1∶Q 2=1∶2,即Q 1与Q 2的比值为12,A 正确。
2、图为模拟远距离交流输电的电路,升压变压器T 1的原、副线圈匝数比n 1∶n 2=1∶k ,降压变压器T 2的原、副线圈匝数比n 3∶n 4=k ∶1,模拟输电导线的电阻r =3 Ω,T 2的负载是规格为“15 V 45 W”的灯泡L 。
当T 1的输入电压为16 V 时L 正常发光,两个变压器可视为理想变压器,则k 的值为A. 32B .3C .4D .9 【答案】B解析 由变压器的工作原理可知,变压器T 1原线圈的电压为16 V ,则副线圈的输出电压为16k V ,降压变压器T 2的输出电压为15 V 、输出电流为I 4=P 0U 0=4515A =3 A ,则降压变压器T 2原线圈两端的电压为15k V 、输入电流为3k A ,又16k V =(15k +3×3k) V ,解得k =3,B 正确。
3、如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1,原线圈两端接入一正弦交流电源,副线圈电路中R 为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表。
下列结论正确的是A .若电压表读数为36 V ,则输入电压的峰值为108 VB .若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数增加到原来的4倍C .若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍D .若只将输入电压增加到原来的3倍,则输出功率增加到原来的9倍【答案】D解析 若电压表读数为36 V ,则输入电压的有效值为108 V ,峰值为108 2V ,A 错误;若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则输出电压也增加到原来的2倍,电流表示数应增加到原来的2倍,B 错误;若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输出电流减小到原来的一半,输入功率(等于输出功率)减小到原来的一半,C 错误;若只将输入电压增加到原来的3倍,输出电压也增加到原来的3倍,则由P =U 2R可知输出功率增加到原来的9倍,D 正确。
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 恒定电流(含答案解析)
2020版高考物理单元测试恒定电流1.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,而且有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列说法中正确的是( )A.连接电路用的导线一般用合金来制作B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C.白炽灯中的钨丝的电阻随亮度的增大而减小D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作2.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0V,则电池组的电动势E等于 ( )A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 V3.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图.其中R2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小4.如图所示是一个多用电表的简化电路图.S为单刀多掷开关,通过操作开关,开关S可以接通1,也可以接通2、3、4、5或6.下列说法正确的是( )A.当开关S分别接1或2时,测量的是电流,其中S接1时量程较大B.当开关S分别接3或4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔C.当开关S分别接5或6时,测量的是电阻,其中A是红表笔D.当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接5时量程较大5.如图所示的电路中,R1、R2、R3是定值电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小.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R4且电路稳定时,则与无光照射时比较( )A.电容器C的上极板带正电B.电容器C的下极板带正电C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变小6.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路7.电解池内有一价的电解液,t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1,方向是从A→B,负离子数是n2,方向是从B→A,设元电荷为e,以下解释中正确的是( )A.正离子定向移动形成的电流方向是从A→B,负离子定向移动形成的电流方向是从B→A B.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=(n1+n2)e2tD.溶液内电流方向从A→B,电流I=(n1+n2)et8.电阻R1和R2分别标有“2 Ω 1.0 A”和“4 Ω 0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( )A.1.5 W B.3.0 W C.5.0 W D.6.0 W9. (多选)电位器是变阻器的一种.如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,下列说法正确的是( )A.串接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗B.串接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮C.串接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗D.串接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮10. (多选)如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到a、b两电源上,那么( )A.R接到b电源上时电源的效率较高B.R接到b电源上时电源的输出功率较大C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高11. (多选)如图所示是某导体的I-U图线,图中α=45°,下列说法正确的是( )A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比B.此导体的电阻R=2 ΩC.I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以R=cot 45°=1.0 ΩD.在该导体两端加6.0 V电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C12. (多选)在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示,则( )A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的功率P′随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大实验题13.某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表,来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E.(1)该小组采用图甲的电路进行实验,请将图乙中的实物连线连接完整.(2)请将下面的实验步骤补充完整:a.插上红、黑表笔,把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置,将红、黑表笔________,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指到“0 Ω”.b.按照电路图连接好电路.c.接通开关,改变滑动变阻器的阻值,得到多用电表和微安表的示数分别如图所示.多用电表和微安表的读数分别为________kΩ和________μA.d.断开开关,拔下红、黑表笔,把多用电表的选择开关扳到________位置.(3)由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字).14.如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”).(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正、反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示.请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路.15.某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示,查得电源的电动势E=12 V,电源的内阻r及保护电阻R阻值未知,当在第一次S1闭合、S2断开的情况下,电流表的示数为1 A;在第二次S1、S2均闭合的情况下,电流表的示数为3 A.测得第二次车灯的功率减少了75%,若电动机内阻R M=1 Ω,电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变,求S1、S2均闭合时电动机的机械功率.16.如图所示的电路中,电源的电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=3 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容C=3.6 μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少?(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电荷量是多少?答案解析1.答案为:B ;解析:合金的电阻率大,常用来作电阻,不作导线,选项A 错误,B 正确;钨丝的电阻会随温度的升高而变大,选项C 错误;标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作,选项D 错误.2.答案为:B ;解析:由欧姆定律得I=A=0.6A,又由闭合电路的欧姆定律得U R =35E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6V 。
2020年高考物理恒定电流专题测试卷(含答案)
2020年高考物理恒定电流专题测试卷一、单选题(本大题共3小题)1.用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V 、内阻忽略不计。
先使开关S 与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的??-??图象如图乙所示。
下列说法正确的是()A. 图中画出的靠近i 轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量B. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C C.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 4.0×10-4??D. 电容器的电容约为 4.0×1022.如图所示,电源电动势E ,内电阻恒为r ,R 是定值电阻,热敏电阻??的阻值随温度降低而增大,C 是平行板电容器。
闭合开关S ,带电液滴刚好静止在C 内。
在温度降低的过程中,分别用△??、△??1、△??2和△??3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值。
关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是()A. △??1△??、△??2△??、△??3△??一定都变大B.△??1△??和△??3△??一定不变,△??2△??一定变大C. 带电液滴一定向下加速运动D. 电源的工作效率一定变大3.如图所示的电路,电源电动势为E ,内阻为r 。
闭合开关S ,当滑动变阻器R 的滑片向左移动一段距离,电流表??1示数增加了△??1,电流表??2示数减少了△??2,电压表Ⅴ?1示数减少了△??1,电压表??2示数增加了△??2.下列关于△??1与△??2、△??1与△??2大小关系的说法中正确的是()A. △??1>△??2,△??1>△??2B. △??1<△??2,△1<△??2C. △??1>△??2,△??1<△??2D. △??1<△??2,△??1>△??2二、多选题(本大题共7小题)4.如图所示电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标志在图中,当滑动变阻器??3的滑片P 向a 端移动时,以下说法中正确的是()A. 电压表示数变小,电流表示数变小B. 电阻??1两端的电压减小C. 电源的总功率减少但电源的输出功率增大D. 如果设定流过电阻??2电流变化量的绝对值为△??2,流过滑动变阻器??3的电流变化量的绝对值为△??3,则有△??2<△??35.如图所示电路,平行金属板中带负电的小球被固定在P 处,不计电流表和电压表内阻对电路的影响,选地面的电势为零.当滑动变阻器4的滑片向b 端移动时,下列说法正确的是()A. 电压表读数减小B. 小球的电势能减小C. 电源的效率增大D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为△??和△??,则|△??||△??|<??+??16.由金属导体薄片制成的霍尔元件,其几何尺寸如图所示,在薄片的垂直面上施加一磁感应强度为B 的匀强磁场,在薄片的左、右两侧接有c 、d 两电极,在薄片的上、下两面接有a 、b两电极。
备战2020高考物理二轮专题巩固:恒定电流(含解析)
专题九恒定电流【考点集训】考点一电路的基本概念和规律1.(2018河北石家庄质检)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U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的平均速率为()A.UneρL 2neρLC.neρLD.neρSLU答案 A2.(2018山西太原联考,4,4分)(多选)一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压U时,通过导线的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的12,再给它两端加上电压2U,则()A.通过导线的电流为I8B.通过导线的电流为I16C.导线中自由电子定向移动的速率为v4D.导线中自由电子定向移动的速率为v2答案AD3.(2019届河南调研联考,9,4分)(多选)某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,M为两元件伏安特性曲线的交点,则下列关于热敏电阻和小灯泡的说法正确的是()A.图线a是小灯泡的伏安特性曲线,图线b是热敏电阻的伏安特性曲线B.图线b是小灯泡的伏安特性曲线,图线a是热敏电阻的伏安特性曲线C.图线中的M点表示该状态时小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值D.图线中M点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等答案BD4.(2019届湖南三湘名校联盟质检,12,10分)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻R A=2 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,A示数为6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,A示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1、S2断开时,A示数为4 A。
求:(1)电热炉的电阻及发热功率;(2)电动机的内阻;(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少。
答案(1)2 Ω72 W(2)1 Ω(3)16 W考点二闭合电路欧姆定律1.(2018河南名校联考,6)(多选)如图电路中,电源的内电阻为r,R1、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表。
2020高考物理二轮对对练:专题七恒定电流 Word版含解析
专题七 恒定电流高考命题规律考点一 欧姆定律及其应用命题角度1电路的基本性质和规律高考真题体验·对方向(2016全国Ⅱ·17)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Q 1;闭合开关S,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A .B .C .D .答案C解析S 断开时等效电路图如图甲所示.;电容器两端电压为设每个电阻阻值为R,电路中总电阻R总1=,干路电流I干1=总U1=I干1·R=,所带电荷量为Q1=CU1=;S闭合后,等效电路图如图乙所示,电路中总电阻为R总=,干路电流I干2=,电容器两端电压U2=I干2·R=,所带电荷量Q2=CU2=.综上2总,C选项正确.分析闭合电路问题的四点注意(1)闭合电路欧姆定律E=U+Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定律U=IR联合使用.(2)局部电阻增则总电阻增,反之总电阻减;支路数量增则总电阻减,反之总电阻增.(3)两个关系:外电压等于外电路上串联各分电压之和;总电流等于各支路电流之和.(4)涉及含电容电路时要搞清与电容并联支路的电压变化,并利用Q=CU及E=分析.求解电路中电容器带电荷量的问题,要注意以下两点:一是把电容器当成断路简化电路图,按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化.二是电路稳定时,找到与电容器并联的电阻,而电容器的电压等于与之并联的电阻两端的电压.典题演练提能·刷高分1.(多选)如图所示,电源的电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=3 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容C=3.6 μF,二极管D一般是由硅或者锗管组成,具有单向导电性,下列判断正确的是()A.开关S1闭合,S2断开时和开关S1、S2均闭合时,电容器两端电压均为4 VB.开关S1闭合,S2断开,当合上S2,待电路稳定以后,电容器上电荷量变化了1.8×10-6 CC.开关S1、S2闭合,待电路稳定以后断开S1,流过R1的电荷量为9.6×10-6 CD.开关S1、S2闭合,待电路稳定以后断开S1,流过R1的电荷量为1.44×10-5 C答案BC解析本题要抓住二极管的单向导电性,判断出其处于截止状态,对直流电路没有影响,关键是放电时,明确两个电阻是并联的,根据电流与电阻成反比来求解通过电阻的电荷量.设开关S1闭合,S2断开时,电容器两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有I1=A=1.5 AU1=I1R1=1.5×3 V=4.5 VQ1=CU1=3.6×10-6×4.5 C=1.62×10-5 C合上开关S2后,电容器两端电压为U2,干路电流为I2,根据闭合电路欧姆定律有I2=A=2 AU2=I2=2×V=4 V所以电容器上电荷量减少了ΔQ=(U1-U2)C=(4.5-4)×3.6×10-6 C=1.8×10-6 C,故选项A错误,选项B正确;合上S1、S2后,电容器上的电荷量为:Q=CU2=3.6×10-6×4 C=1.44×10-5 C.再断开S1后,R1和R2的电流与阻值成反比,故流过电阻的电荷量与阻值成反比.故流过电阻R1的电荷量为Q1=Q=9.6×10-6 C,故选项C正确,D错误.2.(多选)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R 的U-I图象.在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是()A.硅光电池的内阻为8 ΩB.硅光电池的总功率为0.4 WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大答案AC解析由图可知该电池的电源电动势为3.6 V,由U内+U R=E可知内电压为1.6 V,硅光电池的内阻为r=内Ω=8 Ω,故A正确;硅光电池的总功率为P总=EI=3.6×0.2 W=0.72 W,故B错误;硅光电池的内阻消耗的热功率为P热=I2r=0.22×8 W=0.32 W,故C正确;若将R换成阻值更大的电阻,电路中电阻两端的电压变大,但电流变小,硅光电池的输出功率不一定增大,故D错误.故选AC.命题角度2(储备)电路的动态分析【典题】(多选)(2019湖北武汉模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,定值电阻R1<r,静电计的金属小球通过导线与电路中的b点相连.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片向右滑动一段距离,电路稳定后,相对滑片未滑动前电压表示数的变化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI,且两电表均为理想电表.下列判断中正确的是()A.电源的输出功率减小B.静电计指针张角减小C.电压表的示数U和电流表的示数I的比值不变D ΔU与ΔI的比值不变答案BD解析滑片向右滑,R2的有效阻值增大,总外电阻R增大,但不一定大于电源内阻,故电源的输出功率不一定减小,故A错误;由于R1两端电压U1减小,稳定时电容器两端电压减小,静电计指针张角减小,故B正确;比值=R2增大,故C错误;根据U-I图象的斜率知,比值=r+R1不变,故D 正确.故选BD.掌握闭合电路动态分析的三种常用方法(1)程序分析法:流程如下R局增大减小I总减小增大U内减小增大U外增大减小I支U支(2)利用结论法:即“串反并同”法.①“串反”——即某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小(增大);②“并同”——即某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大(减小).(3)极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端,使电阻最大或电阻为零去讨论.典题演练提能·刷高分1.(多选)在如图所示电路中,电源内阻忽略不计,闭合开关S,滑动变阻器的滑片位于a点时,两理想电表的读数分别为U1、I1,滑动变阻器的滑片位于b点时,两理想电表的读数分别为U2、I2.下列判断正确的是()A.U1>U2,I1<I2B.滑片位于b点时,滑动变阻器接入电路的阻值为等于滑动变阻器接入电路的阻值变化量C.滑片由a滑到b,--等于R1的阻值D.滑片由a滑到b,--答案BD解析滑片从a到b,电阻增大,电流减小,电流表示数减小;根据U=E-IR1,电压表示数增大,故A错误;根据欧姆定律,滑动变阻器接入电路的阻值为R2=,故B正确;U2-U1等于R1电压的减小等于R1的阻值,故C错误,D正确.量,I1-I2等于R1电流的减小量,--2.如图所示,电源电动势E,内电阻恒为r,R是定值电阻,热敏电阻R T的阻值随温度降低而增大,C是平行板电容器.闭合开关S,带电液滴刚好静止在C内.在温度降低的过程中,分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值.关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是()A.、、一定都变大B.和一定不变,一定变大C.带电液滴一定向下加速运动D.电源的工作效率一定变大答案D解析根据电路知识知,V3测路端电压,V2测热敏电阻R T的电压,V1测定值电阻R的电压,由U3=E-Ir,得=r,由U2=E-I(R+r)得=R+r,由U1=IR得=R,故A、B错;带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态,在温度降低的过程,热敏电阻R T阻值变大,回路中电流变小,路端电压增大,由于流过定值电阻R的电流变小,所以分的电压也就变小,而路端电压增大,故V2示数增大,平行板间的电场强度也增大,导致带电液滴向上运动,故C错;η=,由于路端电压增大,所以电源的工作效率一定变大,故D正确.考点二实验:1.测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器) 2.描绘小电珠的伏安特性曲线3.表头内阻测量4.测定电源的电动势和内阻5.练习使用多用电表及原理理解6.电学设计及创新实验命题角度1结合描绘小电珠的伏安特性曲线实验综合考查电路问题高考真题体验·对方向(2017全国Ⅰ·23)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.图(a)图(b)由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为W,最大功率为W.(结果均保留2位小数)答案(1)如图所示(2)增大增大(3)0.391.17解析(1)由于要求电压调节范围大,故用分压式.电压表量程只有3 V,故需串联R0改装为量程为4 V的电压表.小灯泡电阻较小(R L<),故用外接法.(2)图中I-U图线上某点与原点连线的斜率代表灯泡在该状态下电阻的倒数.随电流增大,与原点连线的斜率减小,故电阻增大.由R=ρ分析知电阻率增大.(3)当R=9 Ω时灯泡功率最小,将电阻R与电源视为整体.U=E-I(R+r),故U=4 V-10 Ω·I,作图法找到灯泡功率P min=UI≈1.75 V×0.225 A≈0.39 W当R=0时,灯泡功率最大,电源的路端电压与电流的关系U=E-Ir,故U=4 V-1 Ω·I,作图法找到灯泡功率P max=UI=3.65 V×0.32 A≈1.17 W.1.分压和限流电路的选择原则(1)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求,即若滑动变阻器阻值调到最大时,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压),则必须选用分压式电路.(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,此时,应改用分压式电路.(3)若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式电路.(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法电路简单、能耗低.2.控制电路、测量电路的连接第(3)问求小灯泡消耗的实际功率较难,因小灯泡的阻值随电流的变化而变化,应通过闭合电路的欧姆定律找到小灯泡实际的电流、电压值.典题演练提能·刷高分1.实际的二极管正向电阻并不为零,反向电阻也不是无穷大,一兴趣小组同学对某型号二极管做了如下研究:(1)用多用电表的欧姆挡粗测二极管的正向电阻.①测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率,多用电表的表盘如图所示,则电阻为Ω;②多用电表的红表笔应与二极管的极相连(选填“正”或“负”).(2)用电压表和电流表描绘该二极管加正向0~1.5 V电压时的伏安特性曲线,可供选择的器材如下:电压表V1(量程1.5 V,内阻约2 000 Ω)电压表V2(量程6 V,内阻约4 000 Ω)电流表A1(量程0.6 A,内阻约10 Ω)电流表A2(量程40 mA,内阻约0.1 Ω)滑动变阻器R1(总电阻约为10 Ω)滑动变阻器R2(总电阻约为100 Ω)电源E(电动势2 V,内阻不计)开关S,导线若干①为调节方便,并有尽可能高的精度,请选择合适的器材,电压表、电流表、滑动变阻器;(填写所选器材的符号)②在虚线方框中画出实验电路原理图;③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图所示,现将阻值为50 Ω的定值电阻与该二极管串联,并与一电动势为2 V,内阻不计的电源组成闭合电路,二极管上的电压为正向电压,则回路中的电流为mA.答案(1)①130②负(2)①V1A2R1②见解析③15解析(1)表盘上的读数为13,再乘以倍率,所以电阻为130 Ω;根据多用电表中两表笔电流的流向为“红进黑出”,要测二极管的正向电阻时,应将红表笔与二极管的负极相连;(2)因测二极管加正向0~1.5 V电压,所以电压表应选V1,由二极管加正向电压的伏安特性曲线可知,当电压接近1.5 V时,电流达到最大接近40 mA,故电流表应选A2,为调节方便,并有尽可能高的精度,滑动变阻器应用分压式,所以滑动变阻器应选总阻值较小的,即为R1.二极管电阻R x>,故采用电流表内接法.电路图如图.将50 Ω的定值电阻与电源等效为一个电动势为2 V,内阻为50 Ω的新电源.在灯泡的I-U 图上作出新电源的I-U图线,交点纵坐标即为电路中的电流,此时电流为15 mA.2.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E=6 V,内阻不计)(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.(2)该同学描绘出的I-U图象应是图中的.答案(1)如图所示(2)B解析(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时,需要设计成滑动变阻器的分压接法,滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1.给出的电压表V1量程小于小灯泡的额定电压,电压表V2量程又太大,因此需要将电压表V1串联一个1 kΩ的定值电阻R5,改装成最大量程为4 V的电压表.给出的电流表A1量程小于小灯泡的额定电流,电流表A2量程又太大,因此需要将电流表A1并联一个10 Ω的定值电阻R4,改装成最大量程为400 mA的电流表.(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以该同学绘出的小灯泡的I-U图象应是B.3.(2019北京东城区二模)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,提供以下实验器材:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A)电压表V(量程3 V,内阻3 kΩ)电流表A(量程0.5 A,内阻约0.5 Ω)电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)滑动变阻器R1(阻值0~5 Ω,2 A)滑动变阻器R2(阻值0~200 Ω,1 A)学生电源E(电动势4 V,内阻不计)开关S及导线若干.(1)关于控制电路中滑动变阻器的连接方法,应选择.A.分压式连接B.限流式连接(2)为了减小系统误差,关于测量电路中电压表和电流表的连接方式,应选择.A.安培表内接法B.安培表外接法(3)实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压,需要把电压表的量程扩大到4伏,改装电压表时,应将电阻箱阻值调至Ω,并与题中所给电压表(选填“串联”或“并联”).(4)请在方框中画出该实验的电路图.(5)为操作方便,实验中滑动变阻器应选择(选填R1或R2).你的选择理由是.图(a)图(b)(6)实验中得到小灯泡的伏安特性曲线如图(a)所示,由实验曲线可知,随着电压的增加小灯泡的电阻(选填“增大”“不变”或“减小”).(7)现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源E0(电动势4 V,内阻1.0 Ω)和一阻值为9 Ω的定值电阻连接成如图(b)所示电路.此电路中每个小灯泡两端的实际电压为V(结果保留两位有效数字).答案(1)A(2)B(3)1 000.0串联(4)见解析图(5)R1选择R1时,移动滑片,小灯泡两端的电压示数变化比较均匀(线性关系较好)(6)增大(7)1.1解析(1)因要得到从零开始连续可调的多组电压,控制电路中滑动变阻器的连接方法,应选择分压式连接,故选A.(2)小灯泡的电阻R=Ω≈12 Ω≪R V,为了减小系统误差,测量电路中电压表和电流表的连接方式,应选择电流表外接法,故选B.(3)电压表的量程为3 V,内阻为3 kΩ,则要把电压表的量程扩大到4 V,改装电压表时,应将电阻箱阻值调至-=1 kΩ,并与题中所给电压表串联.(4)实验的电路图.图1(5)为操作方便,实验中滑动变阻器应选择阻值较小的R1.选择理由是:选择R1时,移动滑片,小灯泡两端的电压示数变化比较均匀(线性关系较好).(6)由实验曲线可知,随着电压的增加I-U线的斜率逐渐减小,则小灯泡的电阻增大.(7)设每个灯泡两端电压为U,电流为I,则由闭合电路的欧姆定律:E=2U+I(r+R),即4=2U+10I,即U=2-5I,将此函数关系画在灯泡的伏安特性曲线上,如图2,交点坐标为U=1.1 V,即此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为1.1 V.图24.小明用如图甲所示的电路研究额定电压为2.4 V的灯泡L的伏安特性曲线.(1)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应该移到(选填“a”或“b”)端.(2)按该电路测出的灯泡电阻值与真实值相比偏(选填“大”或“小”).(3)按此方案测得的数据描绘出I-U图象如图乙所示,图象是一条曲线而不是直线的原因是.(4)若将两个这样的相同灯泡并联,与电源组成图丙所示的电路,已知电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.5 Ω,定值电阻R=1.0 Ω,则每个灯泡的实际功率为W(结果保留两位小数).答案(1)a(2)小(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大(4)0.40(0.36~0.44)解析(1)闭合开关前,应将滑片置于输出电压最小的a端,以保护电流表;(2)根据欧姆定律,电阻测,比较可知R测<R真,所以测量值为R测=,若考虑电压表内阻影响,待测电阻的真实值为R真=-出的灯泡电阻值比真实值偏小;根据欧姆定律应有I=U,可见I-U图象上的点与原点连线斜率的倒数等于灯泡的电阻,由于连线的斜率逐渐减小,所以小灯泡的电阻随温度的升高而增大,即I-U图象是一条曲线而不是直线的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大;(3)若将两个相同的灯泡并联后,接入题中所给的电源,设每只灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I,在闭合电路中,则有E=U+2I(r+R),变形得U=-2I(r+R)+E,代入数据得U=-5I+3,故在图乙中作出电源的I-U图象,如图所示由图可知交点横坐标为灯泡两端的电压U=1.0 V,交点纵坐标为流过灯泡的电流I=0.40 A,则每个灯泡的实际功率为P=UI=0.40 W.命题角度2(储备)结合测定金属的电阻率实验考查伏安法应用问题【典题】在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x约为200 Ω,电压表V的内阻约为2 kΩ,电流表A的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式R x=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(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x1和R x2,则(填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x1(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x2(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.答案R x1大于小于解析根据题意,,故用内接法测量时更准确,所以R x1更接近真实值.测量值R x1实际上是待测电阻与电流表的电阻之和,所以R x1大于真实值.测量值R x2实际上是待测电阻与电压表的并联电阻值,所以R x2小于真实值.1.串、联关系不同2.器材选择的三个主要原则:安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节).3.选择电流表内外接法的口诀:“内大外小”(内接法测大电阻,外接法测小电阻);选择滑动变阻器接法口诀:“以小控大用分压”(变阻器阻值小于待测电阻).4.电表有时可反常规使用:已知内阻的电压表可当电流表使用,已知内阻的电流表可当电压表使用.典题演练提能·刷高分1.〔(2018天津卷·9(3)〕某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 kΩ),除了R x、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程0~1 V,内阻约10 kΩ)B.电压表(量程0~10 V,内阻约100 kΩ)C.电流表(量程0~1 mA,内阻约30 Ω)D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.05 Ω)E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)①为使测量尽量准确,电压表选用,电流表选用,电源选用.(均填器材的字母代号)②画出测量R x阻值的实验电路图.③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是.答案①B C F②如图所示③大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)解析①由于待测电阻约为10 kΩ太大,电源电动势为12 V时,电路中电流才大约1.2 mA,故电流表选C,电源选F.由于待测电阻约为10 kΩ,电路中电流约为1.2 mA,则待测电阻两端电压约为12 V,所以电压表选B.②由于待测电阻阻值远大于所选电流表内阻,而略小于电压表内阻,故实验测量电路设计时用内接法;而滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻的阻值,故控制电路中滑动变阻器使用限流式接法根本起不到调节作用,滑动变阻器只能采用分压式接法.电路图见答案.2.(2019吉林长春质检)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则金属丝的直径的读数是,电流表的读数是,电压表的读数是.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5 V,内阻很小.则下面电路图中(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏(选填“大”或“小”).(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A是已知的,那么准确测量金属丝电阻R x的最佳电路应是图中的电路(填电路图下方的字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻R x=(用题中字母代号表示).答案(1)0.881 mm0.42 A2.25 V(2)A小(3)B-R A解析(1)螺旋测微器先读固定部分为0.5 mm,可动部分可估读为38.1×0.01 mm=0.381 mm,故示数为:(0.5+0.381) mm=0.881 mm;电流表量程为0.6 A,则最小刻度为0.02 A,读数为0.42 A;电压表量程为3 V,最小刻度为0.1 V,则读数为2.25 V.(2)因电源不能在大功率下长时间运行,则本实验应采用限流接法;同时电压表内电阻较大,由以上读数可知,待测金属丝的电阻约为5 Ω,故采用电流表外接法误差较小,故选A;在实验中电压表示数准确,但电流表测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小.(3)因已知电流表内阻的准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,故应选B电路;待测金属丝及电流表总电阻R=,则待测金属丝电阻R x=R-R A=-R A.3.某同学通过实验测定一捆长度约为100 m的铜导线(电阻约为1.5 Ω)的实际长度,首先利用螺旋测微器测量其直径,如图甲所示,再利用图乙所示的电路测出铜导线的电阻.可供使用的器材有:电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω;电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;定值电阻:R0=3 Ω电源:电动势6 V,内阻可不计;开关、导线若干回答下列问题:(1)由图甲可知,铜导线的直径D=mm;(2)实验中滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至(选填“a”或“b”)端;(3)根据图乙所示的实物图,在方框内画出其电路图;(铜导线用电阻元件符号表示)(4)调节滑动变阻器,电压表的示数为U,电流表的示数为I,铜的电阻率为ρ,不考虑电表内阻对实验的影响,则导线的长度为(用已知和所测量的字母表示).答案(1)1.170(2)R2a(3)图见解析-(4)解析(1)球的直径为D=1 mm+17.0×0.01 mm=1.170 mm.(2)由于待测电阻是1.5 Ω,电流表量程0.6 A,电路中最大电流约为0.6 A,电路中最小电流最好在0.2 A以上,为了更好地控制电路,所以选择R2比较合理,闭合开关前应该保证回路中电流最小,则接入滑动变阻器的阻值就最大,所以应该在a端.(3)由于待测电阻阻值较小,选用电流表外接的方式,定值电阻R0与R x串联能够使得电压表的读数在量程的以上,所以为了减小误差,要把R0与R x串联用,电路图如图所示.(4)由电路结构可得U=I(R0+R x) 由电阻定律R x=ρ解得l=-.4.某实验小组计划测量一未知电阻的阻值,已经连接好实物图如图甲所示.甲乙丙(1)请根据实物图在图乙所示方框中画出该实验的电路图,并标明表示各元件的字母.(2)图丙中电阻箱的读数是Ω;如果将电阻箱的阻值由10.00 Ω调节到9.00 Ω,应.(3)①先使电阻箱阻值调至如图丙所示,再将S2接到A,闭合S1,记录下对应的电压表示数为2.20 V,然后断开S1;②保持电阻箱示数不变,将S2切换到B,闭合S1,此时电压表的读数为2.80 V,然后断开S1,不计电源内阻,电压表可视为理想电表,据此可知,定值电阻R1的阻值为Ω(计算结果保留三位有效数字).答案(1)图见解析(2)20.00先将“×1”挡调到9,再将“×10”挡调到0(3)5.45解析(1)实验电路图如图所示;。
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2020高考物理恒定电流(通用)练习及答案**恒定电流**一、选择题1、扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图为酷斯520扫地机器人,已知其工作额定电压15 V,额定功率30 W,充电额定电压24 V,额定电流0.5 A,充电时间约240分钟,电池容量2000 mA·h,则下列说法正确的是( )A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作的电压为24 VC.机器人正常工作时的电流为0.5 AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为1小时2、某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是()A.B点的电阻为12 ΩB.B点的电阻为40 ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω3、如图为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24 V。
机器人的锂电池容量为20 A·h。
则机器人()A.额定工作电流为20 AB.充满电后最长工作时间为2 hC.电池充满电后总电量为7.2×104 CD.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J4、电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置.当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.电容器两极板间电压变大5、(2019·德州期末)图甲为某电源的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法中正确的是()甲乙A.电源的内阻为0.5 ΩB.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C.当小灯泡两端的电压为0.5 V时,它的电阻约为16ΩD.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为3 W6、有两个同种材料制成的导体,两导体为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体截面边长为a,小柱体截面边长为b,则()A.从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为a∶bB.从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为1∶1C.若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为a∶bD.若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为a2∶b27、(2019·枣庄模拟)如图甲所示,一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。
已知内电路的电源是一个化学电池,电池的正、负极附近分别存在着化学反应层,反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个地方,电势会沿电流方向“跃升”。
这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示,图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低,D点的高度略低于C点。
若减小外电路电阻R,则下列说法正确的是()甲乙A.C、D两点之间的高度差将变大B.A、D两点之间的高度差和C、B两点之间的高度差之和将变小C.A、B两点之间的高度差不变D.在电子从A点经D、C移动至B点的过程中,非静电力做功将变大*8、(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗。
若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则()自重40 kg 额定电压48 V载重75 kg 额定电流12 A最大行驶速度20 km/h 额定输出功率350 WB.电动机的内电阻为4 ΩC.该车获得的牵引力为104 ND.该车受到的阻力为63 N*9、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A,接13 Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为()A.2 V 1.5 ΩB.1.5 V 2 ΩC.2 V 2 ΩD.1.5 V 1.5 Ω*10、(2019·江苏高考)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 Ω11、图为某种电子秤工作原理的示意图,被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得.秤盘中放入物体后,连杆P将从a点向下滑动,最终停在a、b间的某一位置.关于该电子秤,下列说法正确的是()A.物体质量越小,电流表的示数越大B.物体质量越大,电流表的示数越大C.物体质量越大,电路中的总电阻越大D.物体质量越小,电路中的总电阻越大二、非选择题1、在测定某金属的电阻率实验中:图1图2图3(1)某学生进行了如下操作:①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图1所示,则d=________mm。
②测量金属丝电阻R x的电路图如图2所示,闭合开关S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如表1所示。
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是________________,比较合理且较准确的金属丝电阻R x测=________Ω(保留两位有效数字),从系统误差角度分析,R x的测量值与其真实值R x真比较,R x测________R x真(填“>”“=”或“<”)。
表1U(V) I(A)接线端P接a 1.84 0.15接线端P接b 2.40 0.15表U(V) I(A)接线端P接a 2.56 0.22接线端P接b 3.00 0.20(2)处,测得相关数据如表2所示,该同学利用该数据可算出R x的真实值为________Ω。
2、如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。
电动机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数U V=110 V。
试求:(1)通过电动机的电流;(2)输入电动机的电功率;(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。
(g取10 m/s2) 3、实验室在测定金属丝电阻率的实验中,提供的器材除多用电表、螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:A.粗细均匀的待测金属丝RxB.直流电流表A(0~5 mA,内阻约为5 Ω)C.直流电压表V(0~3 V,内阻约为5 kΩ)D.滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω,额定电流为1 A)E.电源(3 V,内阻不计)(1)为了确定电路,先用多用电表的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻。
现将多用电表的选择开关置于“×100”挡,按正确的步骤进行操作,表盘示数如图1所示,则电阻R的粗略值为_______ Ω。
x(2)实验时,先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,如图2所示是某次测量时的情况,读数为_______ mm。
(3)若要求在实验中金属丝两端的电压可以有较大变化,测量金属丝电阻的误差尽量小,请用笔画线代替导线,补上图3实物图中缺少的两根导线。
(4)某物理学习小组的两位同学在实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图4中甲、乙所示,根据你对实验的理解,你认为_______同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为_______ Ω。
2020高考物理恒定电流(通用)练习及答案**恒定电流**一、选择题1、扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图为酷斯520扫地机器人,已知其工作额定电压15 V,额定功率30 W,充电额定电压24 V,额定电流0.5 A,充电时间约240分钟,电池容量2000 mA·h,则下列说法正确的是( )A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作的电压为24 VC.机器人正常工作时的电流为0.5 AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为1小时【解析】选D。
电池容量2 000 mAh,单位为电量的单位,所以电池容量是指电池储存电荷量的大小,选项A错误;机器人正常工作的电压为15 V,选项B错误;根据其工作额定电压15 V,额定功率30 W,可知机器人正常工作时的电流为2 A,选项C错误;机器人充满电后一次工作时间最多约为t==1 h,选项D 正确。
2、某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是()A.B点的电阻为12 ΩB.B点的电阻为40 ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω解析:选B.A点电阻R A=31.0×10-1Ω=30 Ω,B点电阻R B=61.5×10-1Ω=40Ω,故A错误、B正确.ΔR=R B-R A=10 Ω,故C、D错误.3、如图为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24 V。
机器人的锂电池容量为20 A·h。
则机器人()A.额定工作电流为20 AB.充满电后最长工作时间为2 hC.电池充满电后总电量为7.2×104 CD.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 JC[根据P=UI可知,额定电流应该为2 A,选项A错误。
电池的容量为20 A·h,即在额定电流2 A下工作时,能够工作的最长时间为10 h,选项B错误。
电池充满电后的总电量为Q=It=20×3 600 C=7.2×104 C,选项C正确。
在额定电流下,机器人的功率为48 W,即每秒消耗能量48 J,选D错误。
]4、电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置.当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.电容器两极板间电压变大解析:选BD.液滴静止时,其重力与所受电场力平衡.电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电阻R1两端电压变大,电容器继续充电,电荷量增加,并且带电液滴所受电场力增大,液滴向上运动.5、(2019·德州期末)图甲为某电源的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法中正确的是()甲乙A.电源的内阻为0.5 ΩB.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C.当小灯泡两端的电压为0.5 V时,它的电阻约为16ΩD.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为3 W D[根据电源的U-I图线在纵轴的截距表示电动势,斜率绝对值表示电源内阻可知,E=1.5 V,r=16Ω,选项A错误;根据小灯泡U-I图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知,小灯泡的电阻随电流的增大而增大,由P=I2R知,小灯泡的电阻随着电功率的增大而增大,选项B错误;当小灯泡两端的电压为U=0.5 V时,对应小灯泡中电流为I=6 A,根据小灯泡U-I图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知,小灯泡电阻R=UI=112Ω,选项C错误;把电源和小灯泡组成闭合回路,在题图乙中画出图甲对应的图线,如图所示,两图线的交点表示电路的工作状态,根据小灯泡U-I图线上某点的纵、横坐标的乘积表示消耗的电功率可知,小灯泡的功率约为3 W,选项D正确。