2011高考物理备考 专题4曲线运动和万有引力(3)百所名校组合卷系列

用心 爱心 专心1 20112011 高考物理备考之百所名校组合卷系列高考物理备考之百所名校组合卷系列 专题专题 7 7 恒定电流恒定电流 试题 1 一个电池组的电动势为E 内阻为r 用它给一电阻为R的直流电动机供电 当电动机正常工作时 通过电动机的电流为I 电动机两端的电压为U 经时间t A 电源在内外电路做的功为 I2r IU t B 电池消耗的化学能为IEt C 电动机输出的机械能为IEt I2 R r t D 电池组的效率为 U Ir E 试题出处 2011 模拟 试题 2 家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫 设计了调整温度的多挡开关 使用 时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度 如图 1 甲 所示是电熨斗的电路图 旋转多 挡开关可以改变 1 2 3 4 之间的连接情况 现将开关置于温度最高挡 这时 1 2 3 4 之间的连接是如图 乙 所示中的哪一个 图 1 解析 在图 A 中 两电阻丝并联 总电阻为R 2 总功率为PA 2U2 R 在图 B 中 只有右侧电阻接入电路 功率PB 在图 C 中 电源被断开 功率PC 0 在图 D 中 U2 R 两电阻丝串联 功率PD 故 A 正确 U2 2R 答案 A 试题出处 2011 模拟 试题 3 如图 2 所示是一火警报警器的部分电路示意图 其中R3为用半导体热敏材 料制成的传感器 值班室的显示器为电路中的电流表 a b之间接报警器 当传感器R3所 在处出现火情时 显示器的电流I及报警器两端的电压U的变化情况是 用心 爱心 专心2 A I变大 U变大 B I变大 U变小 C I变小 U变小 D I变小 U变大 解析 出现火情时 环境温度升高 使得热敏电阻R3的电阻减小 R2与R3并联 总 电阻将变小 这部分获得的电压减小 即R2两端电压减小 所以R2电流减小 即安培表读 数减小 外电路的总电阻减小 所以外电压即报警器两端的电压减小 所以 C 正确 答案 C 试题出处 2011 模拟 试题 4 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小 一同学利用压敏电阻设计了 判断升降机运动状态的装置 如图 3 甲所示 将压敏电阻平放在升降机内 受压面朝上 在上面放一物体m 升降机静止时电流表示数为I0 某过程中电流表的示数如图 3 乙所示 则在此过程中 A 物体处于失重状态 B 物体处于超重状态 C 升降机一定向上做匀加速运动 D 升降机可能向下做匀减速运动 解析 由乙图可知 电流由I0变为 2I0 且保持不变 说明压敏电阻受压力恒定 说明升降机做匀变速运动 电流变大说明阻值减小 说明压力变大 说明物体处于超重状 态 即升降机有向上的加速度 升降机有两种运动状态 加速向上或减速向下 故选项 B D 正确 答案 BD 试题出处 2011 模拟 试题 5 高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成 如图 5 所示 超导部件 有一个超导临界电流Ic 当通过限流器的电流I Ic时 将造成超导体失超 从超导态 电 阻为零 转变为正常态 一个纯电阻 以此来限制电力系统的故障电流 已知超导部件的正 常态电阻为R1 3 超导临界电流Ic 1 2 A 限流电阻R2 6 小灯泡L上标有 6 V 6 W 的字样 电源电动势E 8 V 内阻r 2 原来电路正常工作 现L突然发生短 路 则 用心 爱心 专心3 A 短路前通过R1的电流为 A 2 3 B 短路后超导部件将由超导态转化为正常态 C 短路后通过R1的电流为 A 4 3 D 短路后通过R1的电流为 2 A 解析 电路正常工作 通过小灯泡的电流为 1 A 通过R1的电流I3P甲 解析 设各灯泡正常工作时的电流为I 则甲电路的总电流为I甲 3I 乙电路的总 电流为I乙 I 所以由P UI得P甲 3P乙 应选 B 答案 B 试题出处 2011 模拟 试题 9 电动自行车比摩托车具有许多优点 而且能量利用率很高 因此电动自行 车已成为许多家庭的交通工具 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 最大运行 速度 20 km h 额定输出 功率 350 W A 电动机的输入功率为 576 W B 电动机的内电阻为 4 C 该车获得的牵引力为 104 N D 该车受到的阻力为 63 N 解析 电动机的输入功率P入 UI 48 12 W 576 W 故 A 对 电动机正常工作时 为非纯电阻电路 不能用R U I计算电阻 B 错 电动车速度最大时 牵引力与阻力相等 由P出 F vmax Ff vmax得Ff N 63 N 故 C 错 D 对 P出 vmax 350 20 3 6 答案 AD 试题出处 2011 模拟 试题 10 北京正负电子对撞机的储存环是周长为 240 m 的近似圆形轨道 当环中电 子以光速的的速度流动而形成的电流是 10 mA 时 环中运行的电子数目为 已知光速 1 10 c 3 108 m s 电子电荷量e 1 6 10 19 C A 5 1010 B 5 1011 C 1 102 D 1 104 解析 设单位长度上电子数目为n 则单位长度上电子带的电荷量q ne t秒内电子通过的距离x ct 1 10 t秒内通过某截面的电量q xq nect 10 用心 爱心 专心5 由I 得I q t nec 10 n 10I ec 环中电子数目N 240n 240 个 5 1011个 故 B 正 10 10 2 1 6 10 19 3 108 确 答案 B 试题出处 2011 模拟 试题 11 根据经典理论 金属导体中电流的微观表达式为I nvSe 其中n为金属 导体中每单位体积内的自由电子数 v为导体中自由电子沿导体定向移动的速率 S为导体 的横截面积 e为自由电子的电荷量 如图 11 所示 两段长度和材料完全相同 各自粗细 均匀的金属导线ab bc 圆横截面的半径之比为rab rbc 1 4 串联后加上电压U 则 图 11 A 两导线内的自由电子定向移动的速率之比为vab vbc 1 4 B 两导线内的自由电子定向移动的速率之比为vab vbc 4 1 C 两导线的电功率之比为Pab Pbc 4 1 D 两导线的电功率之比为Pab Pbc 16 1 试题出处 2011 模拟 试题 12 如图 6 所示的电路中 电源有不可忽略的电阻 R1 R2 R3为三个可变电 阻 电容器C1 C2所带电荷量分别为Q1和Q2 下面判断正确的是 A 仅将R1增大 Q1和Q2都将增大 B 仅将R2增大 Q1和Q2都将增大 C 仅将R3增大 Q1和Q2都将不变 D 突然断开开关 S Q1和Q2都将不变 解析 C1两端电压是R1 R2电压之和 C2两端电压是R2两端电压 R1增大 UC1增大 Q1增大 Q2减少 R2增大 UC1增大 UC2增大 Q Q2都增大 断开 S C1 C2均放电 Q1 Q2逐渐减少 故 BC 正确 答案 BC 用心 爱心 专心6 试题出处 2011 模拟 试题 13 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 内水烧开后的保温状态 图 13 所示是电饭锅电路原理示意图 S是用感温材料制造的开关 下列说法中正确的是 图 13 A 其中R2是供加热用的电阻丝 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R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半 则R1 R2应为 2 1 D 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半 则R1 R2应为 1 1 2 解析 电饭锅工作时 电阻丝把电能全部转化为电热 其电功率P电等于热功率P热 即 P电 P热 I2R U2 R 由 式可知 在电压一定的情况下 电阻丝电阻越大 其发热消耗的电功率越小 当 S闭合时 R1被短路 电阻变小 其消耗的电功率增大 因此 S闭合时应为水烧开前的加 热状态 而S断开时应为水烧开后的保温状态 故选项 A B 正确 又因为保温时 R1 R2 为串联关系 电源电压恒定 故P2 I2R2 2R2 U R1 R2 题目要求R2保温时功率为加热时功率的一半 则有 2R2 U R1 R2 1 2 U2 R2 由 式得R1 R2 1 1 选项 D 亦正确 2 答案 ABD 试题出处 2011 模拟 试题 14 静电计和电压表都是测量电势差的仪器 为了弄清它们的主要区别 某实 验小组设计了图 7 所示电路 已知电容器的电容C1 C2 C 电源的电动势为E 内阻为 r 电压表的内阻为 10 k 当电路达到稳定状态后 则 A 电压表和静电计两端的电势差相等 都是E 2 B 电压表两端电势差比静电计两端的电势差大些 C 静电计两端电势差为E D 电压表两端电势差为零 解析 电压表本身是电阻 只有自身有电流通过时才有示数 静电计的两个箔片是 相互绝缘的 由题图电路可知 电压表中无电流通过 故示数为零 而静电计相当于直接 接在电源上 故电势差为E 故 C D 对 答案 CD 试题出处 2011 模拟 用心 爱心 专心7 试题 15 如图 7 所示 厚度均匀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 电流为 1 A 若将C与D接入同一电路中 则电流为 图 7 A 4 A B 2 A C A D A 1 2 1 4 解析 首先计算出沿A B方向和沿C D方向电阻的比值 再利用欧姆定律求出两 种情况下的电流比 设沿A B方向的横截面积为S1 沿C D方向的横截面积为S2 则 A B接入线路中时的电阻为R1 C D接入电路中时的电阻为R2 则有 S1 S2 1 2 两种情况下电流之比为 故I2 4I1 4 A 选项 A 正确 R1 R2 lab S1 lbc S2 4 1 I1 I2 R2 R1 1 4 答案 A 试题出处 2011 模拟 试题 16 在如图 8 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 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 试题出处 2011 模拟 试题 17 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻 完成下列测量步骤 1 检查多用电表的机械零点 2 将红 黑表笔分别插入正 负表笔插孔 将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程 处 3 将红 黑表笔 进行欧姆调零 4 测反向电阻时 将 表笔接二极管正极 将 表笔接二极管负极 读 出电表示数 5 为了得到准确的测量结果 应让电表指针尽量指向表盘 填 左侧 右 侧 或 中央 否则 在可能的条件下 应重新选择量程 并重复步骤 3 4 6 测量完成后 将选择开关拨向 位置 用心 爱心 专心8 解析 3 将黑 红表笔短接 使指针指在欧姆表盘的零刻度线处 表示外测电阻为 零 称为欧姆调零 4 将选择开关拨向欧姆挡 即接通表内电源 此时 红表笔接内电源的负极 黑表笔 接内电源的正极 因此 测二极管反向电阻时 应将红表笔接二极管的正极 黑表笔接二 极管的负极 5 使用欧姆表测电阻时 指针指在 中央 附近较精确 6 测量完毕 应将选择开关拨离欧姆挡 以切断内电源 为了保护多用电表 应将选 择开关拨向 OFF 或 交流电压最高挡 答案 3 短接 4 红 黑 5 中央 6 OFF 试题出处 2011 模拟 试题 18 用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路 请将实物图连线成为 实验电路 微安表 A 量程 200 A 内阻约 200 电压表 V 量程 3 V 内阻约 10 k 电阻R0 阻值约 20 k 滑动变阻器R 最大阻值 50 额定电流 1 A 电池组E 电动势 3 V 内阻不计 开关 S 及导线若干 图 9 试题出处 2011 模拟 试题 19 用伏安法测量电阻R的阻值 并求出其电阻率 实验器材 电压表 V 内 阻约为 40 k 电流表 A 内阻约为 30 滑动变阻器R0 电源E 开关 S 待测电阻 R 约为 50 及导线若干 1 在下面的虚线框内画出测量R的电路图 用心 爱心 专心9 图 11 2 如图 11 所示的坐标中的 7 个点表示实验中测得的 7 组电流I 电压U的值 试作 出U I图线并通过图线求出电阻值R 保留三位有效数字 3 待测电阻是一均匀材料制成的电阻丝 用游标为 50 分度的游标卡尺测量其长度 用螺旋测微器测量其直径 结果分别如图 12 中甲 乙所示 由图可知其长度为 cm 直 径为 mm 图 12 4 由以上数据可求出 m 保留三位有效数字 解析 1 根据题目所给的电压表 电流表的内阻 待测电阻的大约阻值 可知选用 电流表外接法测量误差小 因滑动变阻器没有给出规格 题目也没有明显信息和要求 可 用分压式连接也可用限流式连接 图 13 2 用图象法处理实验数据 正确作出图象是关键 本题作U I图象的原则和方法 对于定值电阻 其电压和电流成正比 故作出的图象应是过坐标原点的直线 让尽可能多 的点在直线上 不在直线上的点应尽可能分布在直线的两侧 偏离太大的点舍去 在图象上取距离较远的两点 求出直线的斜率即为待测电阻 R 51 0 U I 3 严格按以下读数规则 防止有效数字位数错误 游标卡尺读数 48 mm 0 0 02 mm 48 00 mm 4 800 cm 螺旋测微器读数 2 mm 0 0 0 01 mm 2 000 mm 4 根据R S 代入数值得 l S d2 4 3 34 10 3 m 答案 1 如下图 14 所示 滑动变阻器接成限流式也可 用心