2011年高考物理备考30分钟课堂集训系列 专题7 恒定电流

用心 爱心 专心1 20112011 年高中物理高考备考年高中物理高考备考 3030 分钟课堂集训系列专题分钟课堂集训系列专题 7 7 恒定电恒定电 流流 一 选择题 本大题共 10 个小题 共 50 分 每小题至少有一个选项正确 全部选对的 得 5 分 选对但不全的得 3 分 有选错的得 0 分 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 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 增大电容器两极板距离时 电容器电容变小 电容器 放电 A极板上的正电 荷通过电阻向电池充电 电阻R中有从a流向b的电流 故选 B C 正确 答案 BC 2 2011 烟台模拟 利用图 2 所示电路可以测出电压表的内阻 已知电源的内阻可以 忽 略不计 R为电阻箱 当R取不同阻值时 电压表对应有不同读数U 多次改变电阻 箱的阻值 所得到的 R图象应该是图 3 中的哪一个 1 U 图 2 图 3 解析 设电源电动势为E 电压表内阻为RV 电压表的读数为U 则由闭合电路的 欧姆定律可得I 则U E IR E 由此可得R RV 由此 E RV R ER RV R ERV U 判断 A 正确 答案 A 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 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 用心 爱心 专心2 电容器 R0为定值电阻 R为滑动变阻器 开关闭合后 灯泡 L 能正常发光 当滑动变阻器的滑片向右移动时 下列判断正 确的是 A 灯泡 L 将变暗 B 灯泡 L 将变亮 C 电容器C的电荷量将减小 D 电容器C的电荷量将增大 解析 当滑动变阻器的滑片向右滑动时 变阻器R接入电路部分电阻增大 灯泡 L 中电流减小 灯泡 L 将变暗 选项 B 错 A 正确 电阻R接入电路部分电阻增大 电源路端电压增大 电容器两端电压增大 电容器C的电荷量增大 选项 C 错 D 正确 答案 AD 5 2011 镇江模拟 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 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 解析 每秒钟路灯消耗电能为 W UIt 24 2 5 1 J 60 J 则每秒转化的太阳能为 J 300 J W 60 20 故选项 B 正确 答案 B 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 用心 爱心 专心3 A灯变暗 同时B灯两端电压增大 B灯变亮 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 解析 由题意知RB的电阻随断针的出现而减小 即外电路的电阻减小 由闭合电路 欧姆定律有I总 E R r 可知I总必增大 再由U外 E I总r可知 外电压U减 小 而 由U1 I总R1可知 U1增大 U3必减小 由电流表的电流I I总 I3可知 电流表 的 电流必变大 故选项 C 正确 答案 C 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 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 2011 南京模拟 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 解析 S 置于位置 1 时 因电源有内阻 各灯均不能达到额定 功率 B C 错 含 L 支路的电阻大于另一支路电阻 其电压与另一支路相同 其功率小于另一支路功率 D 错 L 功率小于额定功率 A 正确 答案 A 二 实验题 本大题共 2 个小题 共 14 分 11 8 分 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 用心 爱心 专心4 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 6 分 2011 湖南模拟 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 用心 爱心 专心5 示 读得直径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 解析 1 螺旋测微器读数应先读可动刻度左边露出的主刻度L 如本题为 1 mm 再 看固定刻度水平线对应的可动刻度n 如本题为 20 0 记数为L n 0 01 1 mm 20 0 0 01 mm 1 200 mm 2 直接用两组R S值相乘 50 0 784 39 2 10 0 1 753 17 53 可得RS明显 不相 等 可判断结果为 不满足 并同时可简单计算 50 0 0 9994 50 1 10 1 4944 10 1 54 50 两者接近相等 即R与d的四次方成反比 得出R与S2成反 比 计 算时选择合适的数据可使自己计算简单方便 如本题中的 50 0 0 999 0 784 和 10 0 1 494 1 753 3 根据R 有 l m 19 m l S RS 3 1 3 135 10 6 5 1 10 7 答案 1 1 200 2 不满足 R与S2成反比 或RS2 常量 3 19 三 计算题 本大题共 4 小题 共 36 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和演 算 步骤 有数值计算的要注明单位 13 6 分 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 求重物匀速 上 升时的速度大小 不计摩擦 g取 10 m s2 解析 设电动机内阻为r 当将重物固定时I 1 A E U r R r 5 r 2 U I 当重物不固定时I 0 5 A E U r P出 UI 2 75 W PR Pr I 2 R r 1 25 W 所以重物的功率P P出 PR Pr mgv 解得v 1 5 m s 答案 1 5 m s 14 8 分 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 用心 爱心 专心6 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 电流方向从右向左 答案 32 A 从右向左 15 10 分 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 12 分 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 用心 爱心 专心7 图 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