2021年高考物理一轮复习 专题八 恒定电流练习

2021年高考物理一轮复习专题八恒定电流练习

1.(xx安徽理综,19,6分)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中R

x

是待测电

阻,R

是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,

改变滑动头P的位置,当通过电流表的电流为零时,测得MP=l

1,PN=l

2

,则R

x

的阻值

为( )

A.R0

B.R0

C.R0

D.R0

答案 C

2.(xx浙江理综,25,22分)为了降低潜艇噪音,提高其前进速度,可用电磁推进器替代螺旋桨。潜艇下方有左、右两组推进器,每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成,其原理示意图如下。在直线通道内充满电阻率ρ=0.2 Ω·m的海水,通道中

a×b×c=0.3 m×0.4 m×0.3 m的空间内,存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度

B=6.4 T、方向垂直通道侧面向外。磁场区域上、下方各有a×b=0.3 m×0.4 m的金属板M、N,当其与推进器专用直流电源相连后,在两板之间的海水中产生了从N到M,大小恒为

I=1.0×103 A的电流,设该电流只存在于磁场区域。不计电源内阻及导线电阻,海水密度

ρm≈1.0×103 kg/m3。

(1)求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小,并判断其方向;

(2)在不改变潜艇结构的前提下,简述潜艇如何转弯?如何“倒车”?

(3)当潜艇以恒定速度v0=30 m/s前进时,海水在出口处相对于推进器的速度v=34 m/s,思考专用直流电源所提供的电功率如何分配,求出相应功率的大小。

答案(1)1.92×103 N,方向向右(或与海水出口方向相同)

(2)见解析

(3)①牵引功率6.9×105 W ②海水焦耳热功率6.0×106 W ③单位时间海水动能增加值4.6×104 W

解析(1)将通电海水看成导线,所受磁场力

F=IBL

代入数据得:F=IBc=1.0×103×6.4×0.3 N=1.92×103 N

用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右(或与海水出口方向相同)

(2)考虑到潜艇下方有左、右2组推进器,可以开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器,实施转弯。

改变电流方向,或者磁场方向,可以改变海水所受磁场力的方向,根据牛顿第三定律,使潜艇“倒车”。

(3)电源提供的电功率中的第一部分:牵引功率

P1=F牵v0

根据牛顿第三定律:F牵=12IBL

当v0=30 m/s时,代入数据得:

P1=F牵v0=12×1.92×103×30 W=6.9×105 W

第二部分:海水的焦耳热功率

对单个直线推进器,根据电阻定律:

R=ρ

代入数据得:R=ρ=0.2× Ω=0.5 Ω

由热功率公式,P=I2R

代入数据得:P单=I2R=5.0×105 W

P2=12×5.0×105W=6.0×106 W

第三部分:单位时间内海水动能的增加值

设Δt时间内喷出海水的质量为m

P3=12×

考虑到海水的初动能为零,

ΔE k=E k=m

m=ρm bcv水对地Δt

P3=12×=12×ρm bc=4.6×104 W

考点二闭合电路欧姆定律

3.(xx江苏单科,4,3分)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时( )

A.R M变大,且R越大,U增大越明显

B.R M变大,且R越小,U增大越明显

C.R M变小,且R越大,U增大越明显

D.R M变小,且R越小,U增大越明显

答案 C

4.(xx上海单科,24,10分)如图,电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时,电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时,电源输出功率也为P0。则电源电动势为;当S1、S2都断开时,电源的总功率为。

答案 3 P0

考点三电阻的测量逻辑电路

5.(xx上海单科,12,3分)在车门报警电路中,两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上,只要有开关处于断开状态,报警灯就发光。能实现此功能的电路是( )

答案 D }626386 6712 朒20859 517B 养28088 6DB8 涸37295 91AF 醯k33892 8464 葤 ^36125 8D1D 贝31575 7B57 筗Yl