2012高考物理 月刊专版 专题8 电场和恒定电流专家预测1

用心 爱心 专心1 电场和恒定电流电场和恒定电流 一 选择题 本题共 12 小题 共 48 分 在每小题给出的四个选项中 有的只有一个 选项正确 有的有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选对但不全的得 2 分 有选错的得 0 分 1 某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中 用电压表测量 铜片和锌片间电 压为 0 30V 然后又将同样的 10 个西红柿电池串联成电池组 n个相同电池串联时 总电动 势为nE 总电阻为nr 与一个额定电压为 1 5V 额定功率为 1W 的小灯泡相连接 小灯 泡不发光 测得小灯泡两端的电压为 0 2V 对此现象以下解释正确的是 A 西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压 小灯泡已经烧毁 B 西红柿电池组不可能提供电能 C 西红柿电池组提供的电功率太小 D 西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻 解析 西红柿电池组的内阻过大 导致电路中电流太小 灯泡两端的电压过小 小灯泡不能发光 答案 CD 2 如图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 报警器两端的电压U的变化情况是 A I变大 U变大 B I变大 U变小 C I变小 U变小 D I变小 U变大 解析 发生火灾时 温度升高 R3的电阻减小 电路中的总电阻减小 总电流增 大 内电压增大 路端电压减小 即U变小 R1的电压增大 则R2两端的电压减小 通过 R2的电流减小 故选项 C 对 答案 C 3 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 用心 爱心 专心2 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 解析 由闭合电路欧姆定律和能量守恒知 电池消耗的化学能提供了电源在内外 电路所做的功W W IEt I U Ir t IU I2r t 电动机的机械能 E机 UIt I2Rt E Ir It I2Rt EIt I2 R r t 电池组的效率 100 100 UI EI U E 答案 ABC 4 把标有 220V 100W 的A灯和 220V 200W 的B灯串联起来 接入 220V 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 两灯实际发热之比为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 5 如图所示 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 5A 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 0 5A B I 1 5A C P 15W D P 15W 用心 爱心 专心3 解析 由题意可知 电路两端的电压U R1I0 10V 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 1A 但只有一部分电压加在电动机内阻上 所以 I 1 5A B 对 同理电动机所消耗的功率也小于 10W 则电路消耗的电功率P1 5A C P 15W D P 15W 解析 开关 S 断开时 电流表示数为 0 5A 则U I1R1 10V 合上 S 后 电动机 接入电路 因电动机为非纯电阻用电器 故I2 1A 电路总功率P UI U I1 I2 U R2 10 1 0 5 W 15W 则 A B C 均错 D 项对 答案 D 10 在如图所示的U I图象中 直线 为某一电源的路端电压与电流的关系图象 直 线 为某一电阻R的伏安特性曲线 用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路 由图象可 知 A 电源的电动势为 3V 内阻为 0 5 B 电阻R的阻值为 1 C 电源的输出功率为 2W 用心 爱心 专心5 D 电源的效率为 66 7 解析 由图象可知 该电源的电动势E 3V 内阻r 0 5 电阻R的阻值 R 1 仍由图象可知 用该电源直接与R相连 组成闭合电路时 路端电压U 2V 电流 I 2A 则电源的输出功率P UI 2 2W 4W 电源的效率 100 100 66 7 故 A B D 正确 C 错 UI EI 2 3 答案 ABD 11 2012 重庆中学模拟 下面列出的是某种电视机 电风扇 空调机和电冰箱铭牌 上的一些参数 根据铭牌上提供的信息 下列说法正确的是 A 四种电器都正常工作时电风扇中通过的电流最小 B 四种电器都正常工作时空调机消耗的电功率最大 C 在 24 小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多 D 在 24 小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少 解析 根据铭牌上的额定功率参数 可以很容易地判断出四种电器都正常工作时 空调机消耗的电功率最大 再根据I 可以判断出四种电器都正常工作时电风扇中通过 P U 的电流最小 在 24 小时内正常使用的电冰箱的耗电量是 0 8kW h 不能应用 W Pt t 24h 计算 因为电冰箱每工作一段时间要 休息 一段时间 答案 ABD 12 如图所示 R0为热敏电阻 温度降低电阻增大 D为理想二极管 正向电阻为零 反向电阻无穷大 C为平行电板电容器 C中央有一带电液滴刚好静止 M点接地 下列 各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是 用心 爱心 专心6 A 滑动变阻器R的滑动触头P向上移动 B 将热敏电阻R0加热 C 开关 K 断开 D 电容器C的上极板向上移动 解析 本题考查电容器和带电体的运动规律 由电路图可知 滑动变阻器滑动触 头P向上移动 则滑动变阻器R的阻值减小 其两端电压减小 但由于二极管的作用电容 器两极板间电压将不变 带电液滴将不移动 A 错误 给热敏电阻加热 则其电阻值减小 则滑动变阻器分得的电压增大 带电液滴将向上移动 B 正确 开关 K 断开后电容器两极 板间电压增大到等于电源电动势 所以液滴将向上移动 C 正确 由E 可知 电容器上 U d 极板向上移动会使极板间电场强度减小 液滴向下移动 所以 D 错误 答案 BC 二 实验题 本题共 2 小题 共 18 分 13 现有一特殊的电池 其电动势E约为 9V 内阻r在 35 55 范围 最大允许 电流为 50mA 为测定这个电池的电动势和内阻 某同学利用如图甲所示的电路进行实 验 图中电压表的内电阻很大 对电路的影响可以不计 R为电阻箱 阻值范围为 0 9999 R0是定值电阻 1 实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格 本实验应选用 A 10 2 5W B 50 1 0W C 150 1 0W D 1500 5 0W 2 该同学接入符合要求的R0后 闭合开关 S 调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U 再改变电阻箱阻值 取得多组数据 作出了如图乙所示的图线 则根据该同学所作的图线 可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示 3 根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为 V 内电阻r为 用心 爱心 专心7 解析 1 当R 0 时 应该有R0 r 即R0 145 可保证电路中电 9 5 10 2 流小于最大允许电流 R0应该选择 C 并且选 C 后R0消耗的最大功率小于 1W 2 I 即回路中的电流 1 R0 R 1 U 3 根据U E Ir I 联立 得 即 0 1 U R0 R 1 U r E 1 R0 R 1 E 1 E 得E 10V r 50 r E 0 60 0 12 答案 1 C 2 回路中的电流 3 10 50 14 2012 宜昌调研 为了精确测量某待测电阻Rx的阻值 约为 30 有以下一些器 材可供选择 电流表 A1 量程 0 50mA 内阻约 12 A2 量程 0 3A 内阻约 0 12 电压表 V1 量程 0 3V 内阻很大 V2 量程 0 15V 内阻很大 电源 E 电动势约为 3V 内阻约为 0 2 定值电阻 R 30 允许最大电流 1 0A 滑动变阻器 R1 0 10 允许最大电流 2 0A 滑动变阻器 R2 0 1k 允许最大电流 0 5A 单刀单掷开关 S 一个 导线若干 1 电流表应选 电压表应选 滑动变阻器应选 填字母代号 2 请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图 要求测量值的范围尽可能大一些 所用 器材用对应的符号标出 3 某次测量中 电压表示数为U时 电流表示数为I 则计算待测电阻阻值的表达式 为Rx 解析 1 A1 V1 R1 利用伏安法测电阻 因电源电压约为 3V 电压表应选用 V1 最大电流约为 100mA 若选择A2则量程过大 误差增大 所以选择 A1 为了使电压值 在更大范围内变化 电路应采用分压式接法 滑动变阻器选择R1 用心 爱心 专心8 2 实验电路图如图所示 因Rx较小 故用R为保护电阻 又因Rx远远小于电压表内 阻 测量电路应用电流表外接法 滑动变阻器接为分压式 3 R 根据电路图有 Rx R 解之得Rx R U I U I U I 三 计算题 本题共包括 4 小题 共 54 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和 重要演算步骤 只写出最后答案不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和 单位 15 利用电动机通过如图所示的电路提升重物 已知电源电动势E 6V 电源内阻 r 1 电阻R 3 重物质量m 0 10kg 当将重物固定时 电压表的示数为 5V 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 5V 求重物匀 速上升时的速度大小 不计摩擦 g取 10m s2 解析 设电动机内阻为r 当将重物固定时I 1A E U r R r 5 r 2 U I 当重物不固定时I 0 5A E U r P出 U I 2 75W PR Pr I 2 R r 1 25W 所以对物体的功率P P出 PR Pr mgv 解得v 1 5m s 答案 1 5m s 16 如图所示的电路中 电阻R1 R2 R3 10 电源内阻r 5 电压表可视为理 想电表 当开关 S1和 S2均闭合时 电压表的示数为 10V 求 用心 爱心 专心9 1 电阻R2中的电流为多大 2 路端电压为多大 3 电源的电动势为多大 4 当开关 S1闭合而 S2断开时 电压表的示数变为多大 解析 1 电阻R2中的电流I U2 R2 代入数据得I 1A 2 外电阻R R2 15 R1R3 R1 R3 路端电压U IR 15V 3 根据闭合电路欧姆定律I E R r 代入数据解得E 20V 4 S1闭合而 S2断开 电路中的总电流 I E R1 R2 r 电压表示数U I R1 R2 代入数据解得U 16V 答案 1 1A 2 15V 3 20V 4 16V 17 如图所示为一种测定风力的仪器原理示意图 图中P为金属球 悬挂在一细长金 属丝下面 O是悬点 R0是保护电阻 CD是水平放置的光滑电阻丝 与细金属丝始终保持 良好接触 无风时细金属丝与电阻丝在C点接触 此时电路中电流为I0 有风时金属丝将 偏转一角度 偏转角度 的大小与风力大小有关 已知风力方向水平向左 CO H CD L 球质量为m 电阻丝单位长度的阻值为K 电源内阻和金属丝电阻均不 计 金属丝偏转 角时 电流表的示数为I 此时风力大小为F 试写出 1 风力大小F与 的关系式 2 风力大小F与电流表示数I 的关系式 解析 1 设CE x则小球平衡时 如图所示 有 F mgtan 用心 爱心 专心10 2 当无风时 由闭合电路欧姆定律可得 E I0 R0 RCD 又RCD KL 所以E I0R0 I0KL 当有风时 由闭合电路欧姆定律可得 E I R0 RDE 又RDE K L x 且当有风时小球平衡后 由几何关系和平衡条件可得 tan x H F mg 所以E I R0 KL FHK mg 联立 式可得F I R0 I KL I0R0 I0KL mg I KH 答案 见解析 18 2012 河南省联考 用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路 开关S闭合 时 有一质量为m 带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点 平行板 电容器的下极板接地 现打开开关 S 这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动 并和此板碰撞 碰撞过程中小球没有机械能损失 只是碰后小球的电荷量发生变化 碰后 小球带有和该极板同种性质的电荷 并恰能运动到另一极板 设两极板间距离为d 不计 电源内阻 求 1 小球开始带什么电 小球开始在中点的电势是多少 电源电动势E为多大 2 小球与极板碰撞后的电荷