复习之恒定电流

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2014年高考一轮复习之恒定电流一、选择题(本题共10小题，每题4分,共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如下图所示,现有甲、乙、丙三个电动势E相同而内阻r不同的电源．用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知它们的阻值大小关系为R〉r甲>r乙〉r丙，则将R先后接在这三个电源上时的情况相比较，下列说法正确的是（）A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B．接在乙电源上时，电源的总功率最大C．接在丙电源上时，电源的输出功率最大D．接在甲电源上时，电源的输出功率最大解析：电源的内阻消耗功率P内＝(eq\f(E,r＋R）)2·r＝eq\f（E2，\f(r－R2，r）＋4R),可见，甲电源内阻消耗功率最大，A正确;由P总＝eq\f（E,r＋R)·E可知，丙电源的总功率最大，B错误;由P出＝I2R＝eq\f(E2，r＋R2)R可知，丙电源内阻最小，电源的输出功率最大,C正确．D错误．答案:AC2．如图所示，厚薄均匀的长方体金属片,边长ab＝10cm,bc＝5cm，当A与B间接入的电压为U时，电流为1A，当C与D间接入的电压为U时，其电流为()A．4A B．2AC．0。5A D．0。25A解析：设长方体金属片的厚度为l，则当AB接入电路时的电阻RAB＝ρ·eq\f(ab，bc·l）；当CD接入电路时的电阻RCD＝ρ·eq\f(bc，ab·l)，故RAB：RCD＝（ab)2：（bc）2＝4:1。根据欧姆定律I＝eq\f(U,R)得，IAB：ICD＝RCD：RAB＝1：4，即ICD＝4A，选项A正确．答案：A3．如图所示，电源E的电动势为3。2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4。5W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是()A．很暗，甚至不亮 B．正常发光C．比正常发光略亮 D．有可能被烧坏解析：S接1时,由U＝eq\f(R,R＋r）E得r＝2Ω.RL＝eq\f(U\o\al(2,额),P额)＝2Ω,S接2时,UL＝eq\f(E，RL＋r）·RL＝1。6V〈3。0V,故灯很暗，甚至不亮，所以选项A正确，B、C、D错误．答案：A4．在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换,为了延长电灯泡的使用寿命,一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是(）A．两个灯泡串联B．两个灯泡并联C．每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一D．每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一解析：两个灯泡串联，每个灯泡分担的电压为220V/2＝110V，低于额定电压，灯泡不易损坏;由P＝U2/R，U变为原来的1/2，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小,所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一．故选项A、D正确．答案:AD5．温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的．如图甲所示,电源的电动势E＝9.0V，内阻不计，G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA；当电流表的示数I2＝3。6mA时，热敏电阻的温度是（）A．60℃ B．80℃C．100℃ D．120℃解析:①由图象知，当t1＝20℃，热敏电阻的阻值R1＝4kΩ；②根据闭合电路欧姆定律I1＝eq\f（E，R1＋Rg)，可解得Rg＝0.5kΩ；③I2＝eq\f(E，R2＋Rg）,可解得R2＝2kΩ，结合图象得t2＝120℃.答案：D6．如图所示，闭合开关S后,A灯与B灯均发光,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是（)A。A灯变亮B。B灯变亮C．电源的输出功率可能减小D．电源的总功率增大解析：滑动变阻器的滑片P向左滑动，R的阻值增大,外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，干路的电流I＝eq\f（E,R外＋r）减小，则B灯变暗，路端电压U＝E－Ir增大，灯泡A两端的电压UA＝U－UB增大，A灯变亮，则A选项正确,B选项错误；电源的输出功率P外＝UI＝I2R外＝(eq\f（E，R外＋r))2R外＝eq\f(E2，R外＋2r＋\f(r2，R外)）可能减小，但电源的总功率P＝EI减小，则C选项正确,D选项错误．答案：AC7．如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池的正、负极相接，两板间一带电微粒恰好处于静止状态，现将下极板向上平移一小段距离，则在此过程中下列说法中正确的是（）A．电容器的带电荷量变大B．电路中有顺时针方向的短暂电流C．带电微粒仍将静止D．带电微粒将向下做加速运动解析:电容器与电源相连，电容器两端电压U与电源电动势E相等．下极板向上移动，两板距离d减小，根据C＝eq\f（εrS，4πkd）＝eq\f(Q,U)可知电容器的电荷量增大，选项A正确．电容器被充电,有逆时针方向的短暂电流，选项B错误．两板距离d减小，电压不变，电场强度变大，微粒将向上加速运动，选项C、D错误．答案：A8．把六个相同的小灯泡接成如下图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是()A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P甲 D．P乙〉3P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：B9.现有经过精确校准的电压表V1和V2，当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，如图所示，读数分别为12。7V和12.3V，则（)①a、b间的实际电压略大小12.7V②a、b间的实际电压略小于12.3V③电压表V1的内阻大于V2的内阻④电压表V1的内阻小于V2的内阻A．①③ B．②④C．①④ D．②③解析：并联电压表后，使a、b间的电阻变小，从而使a、b间的电压变小,即电压表的示数比a、b间没有接电压表时的实际电压略小些,而且，电压表的内阻越大，电压表的示数越大，越接近于a、b间没接电压表时的实际值．故电压表V1的内阻较大，a、b间的实际电压略大于12.7V．故①③正确,选项A正确．答案：A10。如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源（红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭的确能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大 B．绿灯亮,UR2变大C．绿灯亮，UR2变小 D．红灯亮，UR2变小解析：当门打开时,R3受红外线照射,电阻减小,从而使并联电路电阻减小,总电阻减小,总电流I＝eq\f(E，R＋r）增大，R2两端电压UR2＝U并＝E－I（R1＋r)减小，R2中电流IR2＝eq\f（UR2,R2）减小，所以R3中电流IR3＝I－IR2增大,线圈产生的磁场增强，把衔铁吸下，红灯亮,故D对．答案：D第Ⅱ卷（非选择题，共60分)二、填空题(本题共3小题,每题10分，共30分)11．(2012·山东理综）在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下:待测金属丝：Rx（阻值约4Ω，额定电流约0。5A);电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ)电流表：A1（量程0。6A，内阻约0.2Ω)；A2(量程3A，内阻约0。05Ω）；电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2(电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如下图所示，读数为________mm.②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________，电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图．解析:①螺旋测微器主尺读数为1.5mm，螺旋刻度每小格读数为0.01mm，读数为27。3×0。01mm＝0.273mm，读数应为（1.5＋0。273)mm＝1。773mm。②由于待测电阻Rx阻值约为4Ω,额定电流约为0.5A，电流表量程选0。6A,即A1；根据欧姆定律可得待测金属丝两端最大电压约为U＝IRx＝2V，所以电源选E1.答案：①1.773(1。771～1。775均正确)②A1E1电路如下图所示．12．用下列器材，测定小灯泡的额定功率．A．待测小灯泡：额定电压6V,额定功率约为5WB．电流表：量程1.0A，内阻约为0.5ΩC．电压表：量程3V，内阻5kΩD．滑动变阻器R：最大阻值为20Ω，额定电流1AE．电源；电动势8V,内阻很小F．定值电阻R0：阻值为10kΩG．开关一个，导线若干回答下列问题：(1)实验中，电流表应采用________(选填“内”或“外”）接法;（2）在方框中完成实验电路图;（3）实验中,电压表的示数为________V时，即可测定小灯泡的额定功率．解析：（1）由于测量小灯泡功率，需要测量电压和电流，而电压表的量程太小，故需要用定值电阻R0改装，而小灯泡的电阻很小,故电流表采用外接法．（3)小灯泡达到额定功率时，两端电压为6V，而定值电阻R0与电压表电阻之比为2：1，故电压表分得电压为2V.答案：（1）外（2）电路如下图所示(3）213．（2013·山东潍坊一模）为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U－I图线,如图乙所示．请回答下列问题：（1）写出流过电阻箱的电流I的表达式：________；（2)小灯泡两端电压随电流变化的图象是________(选填“a"或“b”）；(3）根据图乙可以求得电源的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W。解析：（1）首先要明白电路的组成：电源、开关、电阻箱、灯泡串联成闭合回路,电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测路端电压．电阻箱两端电压为U＝U2－U1，电阻箱阻值为R，所以流过电阻箱的电流I＝eq\f（U2－U1,R）；（2）小灯泡两端电压随电流的增大而增大，所以选图线b；图线a为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线；(3)图线a与纵轴的交点为电源的电动势3.0V，图线a的斜率为电源的内阻r＝2。0Ω,图线a、b的交点表示U1＝U2即电阻箱的阻值为0，此时小灯泡消耗的功率最大，P＝UI＝1.0W.答案:(1）I＝eq\f（U2－U1,R）（2)b（3）3。02.01.0三、计算题（本题共3小题,每小题10分，共30分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)14．如下图所示，相距40km的A、B两地架起两条输电线，电阻共800Ω，如果在A、B间某处短路,这时接在A处电压表示数为10V，电流表示数为40mA，求发生短路处距A多远？解析:设短路处发生在C处，AC间导线总长为2x，电阻为Rx。Rx＝eq\f(U，I)＝eq\f（10,40×10－3)Ω＝250Ω。AB间:RAB＝ρ·eq\f(2l，S），AC间：Rx＝ρ·eq\f（2x,S)。两式相比得x＝eq\f（Rx,RAB）·l＝eq\f（250,800）×40km＝12。5km.答案:12.5km15。某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如下图所示，一个劲度系数k＝120N/m，自然长度L0＝1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的．迎风板面积S＝0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连．迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好．定值电阻R＝1。0Ω,电源的电动势E＝12V，内阻r＝0。5Ω，闭合开关，没有风吹时,弹簧处于原长，电压表的示数U1＝9.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2(1)金属杆单位长度的电阻;(2）此时作用在迎风板上的风力大小．解析：设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得（1)无风时:U1＝eq\f(E，R1＋R＋r)R1得R1＝4.5Ω所以金属杆单位长度的电阻r0＝eq\f(R1,L0)＝eq\f(4。5，1)Ω/m＝4.5Ω/m(2)有风时：U2＝eq\f(E，R2＋R