【备战2013】高考物理 考前30天冲刺押题 专题07 电路

1 备战备战 2013 2013 高考物理高考物理 考前考前 3030 天冲刺押题天冲刺押题 专题专题 0707 电路电路 2013 2013 高考考纲解读高考考纲解读 内容要求 64 电流 欧姆定律 电阻和电阻定律 65 电阻率与温度的关系 66 半导体及其应用 超导及其应用 67 电阻的串 并联 串联电路的分压作用 并联电路的分流 作用 68 电功和电功率 串联 并联电路的功率分配 69 电源的电动势和内电阻 闭合电路的欧姆定律 路端电压 70 电流 电压和电阻的测量 电流表 电压表和多用电表的 使用 伏安法测电阻 II I I II II II II 恒定电流部分是高考必考内容之一 特别是电学实验更是几乎每年必考 常见题型有 选择题 实验题 计算题 其中以实验题居多 高考考查的重点内容有 欧姆定律 串 并联电路的特点 电功及电热 闭合电路的欧姆定律 电阻的测量 包括电流表 电压表 内阻的测量 其中含容电路 电路动态变化的分析 功率分配问题是命题率较高的知识点 尤其电阻的测量 测量电源的电动势和内电阻更是连续多年来一直连考不断的热点 复习 时要理解串 并联电路的特点 闭合电路欧姆定律的含义 另外 要密切注意半导体 超 导等与生产和生活相结合的新情景问题 题型示例题型示例 示例 1 一中学生为即将发射的 神州七号 载人飞船设计了一个可测定竖直方向加 速度的装置 其原理可简化如图8 1 连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接 该装置在地面上静止时其电压表指针指在表盘中央的零刻度处 在零刻度的两侧分别标上对 应的正 负加速度值 关于这个装置在 神州七号 载人飞船发射 运行和回收过程中示数的 判断正确的是 图 8 1 2 A 飞船在竖直加速升空的过程中 如果电压表的示数为正 则飞船在竖直减速返回地面 的过程中 电压表的示数仍为正 B 飞船在竖直加速升空的过程中 如果电压表的示数为正 则飞船在竖直减速返回地面 的过程中 电压表的示数为负 C 飞船在近地圆轨道上运行时 电压表的示数为零 D 飞船在近地圆轨道上运行时 电压表的示数所对应的加速度应约为 9 8m s2 示例2 如图8 2所示 电路中电源电动势为E 内电阻为r 闭合开关S 待电流达到稳 定后 电流表示数为I 电压表示数为U 电容器C所带电荷量为Q 将滑动变阻器P的滑动 触头 从图示位置向a一端移动一些 待电流达到稳定后 则与P移动前相比 图 8 2 3 A U变小 B I变小 C Q增大 D Q减小 示例 3 如图 8 3 所示为检测某传感器的电路图 传感器上标有 3V 0 9W 的字样 传感器可看作一个纯电阻 滑动变阻器 R0上标有 10 1A 的字样 电流表的量程 为 0 6A 电压表的量程为 3V 求 1 传感器的电阻和额定电流 2 为了确保电路各部分的安全 在 a b 之间所加的电源电压最大值是多少 3 如果传感器的电阻变化超过标准值 1 则该传感器就失去作用 实际检测时 将一个恒压电源加在图中 a b 之间 闭合开关 S 通过调节 R0来改变电路中的电流和 R0 两端的电压 检测记录如下 电压表示 数 U N 电流表示 数 I A 第一次 1 480 16 第二次 0 910 22 若不计检测电路对传感器电阻的影响 你认为这个传感器是否仍可使用 此时 a b 间 所加的电压是多少 图 8 3 4 示例 4 一辆典型的电动车蓄电池贮存了 4 5 107J 的有效电能 若车辆自重 2t 装有 1t 的货物 行驶时所要克服的所有阻力是车重的 0 02 倍 电动车辆总工作效率为 80 试 计算这台电动车辆行驶的有效距离最多是多少 g 取 10m s2 若电动车辆蓄电池的总电动势为 24V 工作时的电流强度为 20A 工作时能量全部损失 在控制电流大小的电阻上及在电池和电动机内转化为内能上 由于机械摩擦的损失忽略不 计 则控制电阻 电池和电动机的总内阻是多大 电动车辆能匀速行驶的速度是多大 电 动车辆加速行驶的方法是什么 5 专家预测专家预测 1 如图 1 所示是一个由电池 电阻R与平行板电容器组成的串联电路 在增大电容器 两极板距离的过程中 A 电阻R中没有电流 B 电容器的电容变小 6 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 3 把标有 220 V 100 W 的A灯和 220 V 200 W 的B灯串联起来 接入 220 V 的 电路中 不计导线电阻 则下列判断中正确的是 A 两灯的电阻之比RA RB 2 1 B 两灯的实际电压之比UA UB 2 1 C 两灯实际消耗的功率之比PA PB 1 2 D 在相同时间内 两灯实际发热之比QA QB 1 2 解析 RA U2 P 2202 100 RB 则RA RB 2 1 U2 P 2202 200 因为A与B串联 所以UA UB RA RB 2 1 PA PB RA RB 2 1 7 相同时间内 QA QB RA RB 2 1 答案 AB 4 在如图 4 所示的电路中 电源电动势为E 内电阻为r C为电容器 R0为定值电 阻 5 如图 5 所示为汽车蓄电池与车灯 电阻不变 启动电动机组成的电路 蓄电池内阻为 0 05 电流表和电压表均为理想电表 只接通 S1时 电流表示数为 10 A 电压表示数 为 12 V 再接通 S2 启动电动机工作时 电流表示数变为 8 A 则此时通过启动电动机的 电流是 A 2 A B 8 A C 50 A D 58 A 8 解析 只接通 S1时 由闭合电路欧姆定律得 E U Ir 12 V 10 0 05 V 12 5 V R灯 1 2 再接通 S2后 流过电动机的电流为 I电动机 U I 12 10 I E I R灯 r A 8 A 50 A 故选项 C 正确 12 5 8 1 2 0 05 答案 C 6 在第二十九届奥运会上 绿色 科技 人文 的理念深入人心 如在奥运村及奥运 场馆内大量使用太阳能路灯 其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来 供夜晚照明使用 在正常照射下 太阳能电池的光电转换效率可达 20 可产生 24 V 电压 产生 2 5 A 的电流 则每秒该路 灯可转化的太阳能为 A 120 J B 300 J C 600 J D 1200 J 7 如图 6 所示的电路中 由于某一电阻发生断路或短路 使A灯变暗 B灯变亮 则 故障可能是 A R1短路 B R2断路 C R3断路 D R4短路 解析 假设R1短路 发生故障后总电阻减小 干路电流增大 与R1并联支路电流减小 与R1串联电路电流增大 故A B两灯都将变亮 与题设现象不同 所以 A 选项错误 假 设R2断路 则电路中总电阻增大 总电流减小 A灯变暗 同时B灯两端电压增大 B灯 9 变亮 表现与题设现象相同 所以选项 B 正确 假设R3断路 同理推知A灯变暗 B灯变 亮 选项 C 正确 假设R4短路 可推知A B灯都变亮 选项 D 不正确 答案 BC 8 为了儿童安全 布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针 可以先将玩具放置强磁 场中 若其中有断针 则断针被磁化 用磁报警装置可以检测到断针的存在 图 7 所示是 磁报警装置中的一部分电路示意图 其中RB是磁敏传感器 它的电阻随断针的出现而减小 a b接报警器 当传感器RB所在处出现断针时 电流表的电流I ab两端的电压U将 A I变大 U变大 B I变小 U变小 C I变大 U变小 D I变小 U变大 9 如图 8 所示 电阻R1 20 电动机内阻的阻值R2 10 当开关打开时 电流表 的示数是I0 0 5 A 当开关合上后 电动机转动起来 电路两端的电压不变 电流表的 示数I和电路消耗的电功率P应是 A I 1 5 A B I 1 5 A C P 15 W D P 15 W 解析 由题意可知 电路两端的电压U R1I0 10 V 闭合开关后 当电压全部加在电 动机的内阻上时 它的电流为 1 A 但只有一部分电压加在电动机内阻上 所以I 1 5 10 A B 对 同理电动机所消耗的功率也小于 10 W 则电路消耗的电功率P 15 W D 正确 答案 BD 10 某同学设计了一个转向灯电路 图 9 其中 L 为指示灯 L1 L2分别为左 右转 向灯 S 为单刀双掷开关 E为电源 当 S 置于位置 1 时 以下判断正确的是 A L 的功率小于额定功率 B L1亮 其功率等于额定功 率 C L2亮 其功率等于额定功率 D 含 L 支路的总功率较另一支路的大 11 某课题研究小组 收集了数码相机 手机等用旧了的各种类型的电池 及从废旧收音 机上拆下的电阻 电容 电感线圈 现从这些材料中选取两个待测元件 一是电阻R0 约 为 2 k 二是手机中常用的锂电池 电动势E标称值为 3 7 V 允许最大放电电流为 100 mA 在操作台上还准备了如下实验器材 A 电压表 V 量程 4 V 电阻RV约为 4 0 k B 电流表 A1 量程 100 mA 电阻RA1约为 5 C 电流表 A2 量程 2 mA 电阻RA2约为 50 D 滑动变阻器R1 0 20 额定电流 1 A E 电阻箱R2 0 999 9 最小分度值 0 1 F 开关 S 一只 导线若干 1 为了测定电阻R0的阻值 小组的一位成员设计了如图 10 所示的电路原理图并选 取了相应的器材 电源用待测的锂电池 其设计或器材选取中有不妥之处 你认为应该怎 11 样调整 2 在实验操作过程中 发现滑动变阻器R1 电流表 A1已损坏 请用余下的器材测量 锂电池的电动势E和内阻r 请在下面的方框中画出实验电路图 标注所用器材符号 为了便于分析 一般采用线性图象处理数据 请写出与线性图象对应的相关物理 量间的函数关系式 解析 1 流过R0的最大电流约为Imax A 1 85 10 3 A 1 85 mA 100 E R0 3 7 2000 mA 因此使用电流表 A1时 电流表示数太小 误差太大 故应调换为 A2 2 电路如图所示 根据闭合电路欧姆定律得 E U r 整理得 U R2 1 U 1 E r E 1 R2 答案 1 用 A2替换 A1 2 电路图见解析 1 U 1 E r E 1 R2 12 某同学想要了解导线在质量相同时 电阻与截面积的关系 选取了材料相同 质 量相等的 5 卷导线 进行了如下实验 1 用螺旋测微器测量某一导线的直径如图 11 所示 读得直径 12 d mm 2 该同学经实验测量及相关计算得到如下数据 电阻R 121 050 023 910 03 1 导线直径d mm 0 8010 9991 2011 4941 998 导线截面积S mm2 0 5040 7841 1331 7533 135 请你根据以上数据判断 该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系 若满足反比关系 请说明理由 若不满足 请写出R与S应满足的关系 3 若导线的电阻率 5 1 10 7 m 则表中阻值为 3 1 的导线长度 l m 结果保留两位有效数字 13 利用电动机通过如图 12 所示的电路提升重物 已知电源电动势E 6 V 电源内阻 r 1 电阻R 3 重物质量m 0 10 kg 当将重物固定时 电压表的示数为 5 V 当重物不固定 且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时 电压表的示数为 5 5 V 求 13 重物匀速上升时的速度大小 不计摩擦 g取 10 m s2 14 如图 13 所示 将一电动势为E 6 V 内阻r 0 5 的电源 与一粗细均匀的 电阻丝AB相连 电阻丝的长度为L 0 30 m 阻值为R 4 电容器的电容为C 3 F 闭 合开关 S 使其达到稳定状态后 将滑动触头P向右以速度v 0 6 m s 匀速滑动的过程中 电流计的读数为多少 流过电流计的电流方向如何 图 13 解析 设在 t时间内 触头P移动的距离为 L 则 L v t 由于电阻丝单位长 度上电压值为 UAB L E R r R L 因此在 t时间内PB间电压改变 U L UAB L v tER R r L 而I C Q t U t 则I v 0 6 A 32 A CRE R r L 3 10 6 4 6 4 0 5 0 30 14 电流方向从右向左 答案 32 A 从右向左 15 受动画片 四驱兄弟 的影响 越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车 某玩具赛 车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图 14 所示 1 求该电池的电动势E和内阻r 2 求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R 纯电阻 3 由图象可以看出 同一输出功率P可对应两个不同的电流I1 I2 即对应两个不 同的外电阻 纯电阻 R1 R2 试确定r R1 R2三者间的关系 16 如图 15 a 所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图象 图中R0表示 0 时的电阻 值 k表示图线的斜率 若用该电阻与电池 电动势为E 内阻为r 电流表 满偏电流为 Ig 内阻为Rg 滑动变阻器R 串联起来 连接成如图 b 所示的电路 用该电阻做测温 探头 把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度 于是就得到了一个简单的 电阻温度计 图 15 15 1 使用 电阻温度计 前 先要把电流表的刻度改为相应的温度值 若温度t1 t2 其对应的电流分别为I1 I2 则I1 I2谁大 2 若该 电阻温度计 的最低适用温度为 0 即当温度为 0 时 电流表恰好达到 满偏电流Ig 则变阻器R 的阻值为多大 3 若保持 2 中电阻R 的值不变 则电流表刻度为I时所对应的温度