高考物理 专题八 恒定电流试题

【大高考】（五年高考真题）2016届高考物理专题八恒定电流（全国通用）考点一电路的基本性质和规律1．(2015·浙江理综，14，6分)(难度★★)下列说法正确的是() A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比 B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比 C．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比 D．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 解析根据公式P＝I2R可知热功率与电流大小平方成正比,A错误；功的公 式W＝Flcosα,其中位移l与时间t不一定成正比关系，B错误；由公式Q ＝CU可知C正确；弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与弹簧伸长量无关，D 错误． 答案C2．(2015·安徽理综，17，6分)(难度★★)一根长为L，横截面积为S的金属棒， 其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷 量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平 均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为() A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e) C．ρnev D.eq\f(ρev,SL) 解析欧姆定律I＝eq\f(U,R)，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρeq\f(L,S)，则金 属棒内场强大小为E＝eq\f(U,L)＝eq\f(IR,L)＝ρnev，故C正确． 答案C3．(2015·北京理综，19，6分)(难度★★)如图所示，其中电流表A的量程为0.6A， 表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻 的eq\f(1,2)；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过 接线柱1的电流值，则下列分析正确的是() A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 解析当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝eq\f(RA,2)，可知流 过R1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电 流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06A，所以A、B错 误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联 电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06A， C正确，D错误． 答案C4．(2013·安徽理综，19，6分)(难度★★)用图示的电路可以测量电阻的阻值．图 中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均 匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零 时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为() A.eq\f(l1,l2)R0 B.eq\f(l1,l1＋l2)R0 C.eq\f(l2,l1)R0 D.eq\f(l2,l1＋l2)R0 解析当通过电流表的电流为零时，满足eq\f(R0,Rx)＝eq\f(l1,l2)，得Rx＝eq\f(l2,l1)R0，故C正确． 答案C5．(2012·浙江理综,17，6分)(难度★★)功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮 度与功率为60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯 应被淘汰．假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代， 估算出全国一年节省的电能最接近() A．8×108kW·h B．8×1010kW·h C．8×1011kW·h D．8×1013kW·h 解析用2只各为10W的LED灯代替白炽灯,节省功率2×(60－10)W＝kW，设白炽灯每天点亮5小时，则一天节省0.1kW×5h＝0.5kW·h，一年365天，全国近14亿人口，约4亿个家庭，则这4亿个家庭一年节省4×108 ×365×0.5kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B选项． 答案B6．(2011·全国卷，17，6分)(难度★★)(多选)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s， 它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转 移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0×109V,云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约 为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据 以上数据， A．闪电电流的瞬时值可达到1×10 B．整个闪电过程的平均功率约为1×1014W C．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/m D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J 解析根据题意，由电流定义式可得，闪电电流瞬时值I＝eq\f(Q,t)＝1×105A，选 项A正确；整个过程平均功率为P＝eq\f(QU,t)＝2×1010W～3×1010W,选项B错 误；闪电前云地间的电场强度约为E＝eq\f(U,d)＝1×106V/m,选项C正确；整个闪 电过程向外释放的能量约为ΔE＝QU＝6×109J，选项D错误． 答案AC考点二闭合电路欧姆定律1．(2013·江苏单科，4，3分)(难度★★)在输液时，药液有时会从针口流出体外， 为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传 感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发 出警报，此时() A．RM变大，且R越大，U增大越明显 B．RM变大，且R越小，U增大越明显 C．RM变小，且R越大，U增大越明显 D．RM变小，且R越小，U增大越明显 解析当传感器接触药液时，其阻值发生变化，导致S两端电压U增大，则 M两端电压减小，可知RM应变小；R与RM构成并联电路，其并联总电阻为 R并＝eq\f(RM·R,RM＋R)＝eq\f(RM,1＋\f(RM,R))，可知当R越大,RM减小相同值时，R并减小得越多，因 此S两端电压增大越明显，选项C正确． 答案C2．(2011·北京理综，17，6分)(难度★★★)如图所示电路，电源内阻不可忽略．开 关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中() A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大 解析由变阻器R0的滑动端向下滑动可知R0连入电路的有效电阻减小,则 R总减小,由I＝eq\f(E,R总＋r)可知I增大，由U内＝Ir可知U内增大，由E＝U内＋U外 可知U外减小，故电压表示数减小．由U1＝IR1可知U1增大，由U外＝U1＋ U2可知U2减小，由I2＝eq\f(U2,R2)可知电流表示数减小，故A正确． 答案A3．(2015·北京理综，24,20分)(难度★★★★)真空中放置的平行金属板可以用作 光电转换装置，如图所示．光照前两板都不带电．以光照射A板，则板中的 电子可能吸收光的能量而逸出．假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运 动，忽略电子之间的相互作用．保持光照条件不变．a和b为接线柱． 已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm，元 电荷为e. (1)求A板和B板之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流 I短； (2)图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r； (3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U.外电阻上消耗的 电功率设为P，单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中 损失的动能之和设为ΔEk.请推导证明：P＝ΔEk. (注意：解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题中做必 要的说明) 解析(1)光照射A板，A发出的光电子不断地打到B板上，在AB间形成电 场,将阻碍光电子向B板运动，当AB之间的电压达到最大值Um时，以最大 初动能从A板逸出的光电子刚好不能到达B板，由动能定理 eUm＝Ekm① Um＝eq\f(Ekm,e)② 将a、b短接时，所有逸出的电子都能到达B板，故短路电流 I短＝eq\f(Net,t)＝Ne③ (2)电源电动势等于断路时的路端电压，所以 E＝Um＝eq\f(Ekm,e)④ 电源内电阻r＝eq\f