高考物理一轮复习 第七章 恒定电流高频考点真题验收全通关-人教版高三物理试题

第七章高频考点真题验收全通关高频考点一：电路的基本概念和规律1．(2012·浙江高考)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·hC．8×1011kW·h D．8×1013kW·h2．(2013·安徽高考)用图1所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()图1A.eq\f(l1,l2)R0 B.eq\f(l1,l1＋l2)R0C.eq\f(l2,l1)R0 D.eq\f(l2,l1＋l2)R03．(2012·上海高考)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A．3V1.8J B．3V3.6JC．6V1.8J D．6V3.6J4．(2011·海南高考)图2甲是改装并校准电流表的电路图。已知表头的量程为Ig＝600μA、内阻为Rg，是标准电流表。要求改装后的电流表量程为I＝60mA。完成下列填空：(1)图甲中分流电阻Rp的阻值应为________(用Ig、Rg和I表示)。图2(2)在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示数如图乙所示，由此读出流过电流表的电流为______mA。此时流过分流电阻Rp的电流为________mA。(保留1位小数)高频考点二：闭合电路欧姆定律及其应用5．(2011·北京高考)如图3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()图3A．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6．(2011·海南高考)如图4所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，eq\o\ac(○,V)与eq\o\ac(○,A)分别为电压表和电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()图4A.eq\o\ac(○,V)的读数变大，eq\o\ac(○,A)的读数变小B.eq\o\ac(○,V)的读数变大，eq\o\ac(○,A)的读数变大C.eq\o\ac(○,V)的读数变小，eq\o\ac(○,A)的读数变小D.eq\o\ac(○,V)的读数变小，eq\o\ac(○,A)的读数变大7．(多选)(2012·上海高考)直流电路如图5所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的()图5A．总功率一定减小B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小8.(2011·上海高考)如图6所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时()图6A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小9．(2011·重庆高考)在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有4个错误电路，如图7所示。电源内阻不计，导线连接良好。若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下4种现象：图7a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零b．电珠L亮度增加；电流表示数增大c．电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述abcd四种现象对应的电路序号为()A．③①②④ B．③④②①C．③①④② D．②①④③10．(2010·大纲卷)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图8所示。图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为()图8A.eq\f(3,4)、eq\f(1,4) B.eq\f(1,3)、eq\f(2,3)C.eq\f(1,2)、eq\f(1,2) D.eq\f(2,3)、eq\f(1,3)高频考点三：电阻的测量及多用电表的使用11．(2013·北京高考)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图________(选填“甲”或“乙”)。图9(2)图10是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。图10(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图11所示，可得该电阻的测量值Rx＝eq\f(U,I)＝______Ω。(保留2位有效数字)图11(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________。(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U­x关系的示意图中正确的是________。图1212．(2014·天津高考)现要测量一个未知电阻Rx阻值，除Rx外可用的器材有：多用电表(仅可使用欧姆挡)；一个电池组E(电动势6V)；一个滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流1A)；两个相同的电流表G(内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA)；两个标准电阻(R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω)；一个电键S、导线若干。(1)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________(填字母代号)。A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量D．如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量(2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。高频考点四：测定金属的电阻率13．(2011·浙江高考)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S＝0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图13所示的实验电路。M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终为I＝1.25A。电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：图13x/mm600700800900100012001400U/V3.954.505.105.906.506.656.82x/mm1600180020002100220023002400U/V6.937.027.157.858.509.059.75(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；(2)求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较。高频考点五：描绘小灯泡的伏安特性曲线14．(2012·四川高考)某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻r2＝0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻rV＝9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干。(1)甲同学设计了如图14所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图15所示，此时L的电阻为________Ω。图14图15(2)乙同学又设计了如图16所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是________V。(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图17所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。图16图17高频考点六：测定电源电动势和内阻15．(2012·重庆高考)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图18所示。图18(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利用测量数据作出U­I图像，得出E和r。(2)将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题图中用笔画线代替导线连接电路。(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U­I图像如图19中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)。曲线(c)对应的电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P＝________mW。(均保留三位有效数字)图19

答案1．选B假设每户每天只亮灯5个小时，每户每年节电E＝2×(60－10)×10－3×5×365kW·h＝182.5kW·h。假设每户有3口人，全国有4亿户左右。节电总值为E总＝4×108×182.5kW·h＝7.3×1010kW·h，故B正确。2．选C本题考查测量电阻和电路动态分析的方法，意在考查考生对串、并联电路的规律和闭合电路的欧姆定律的理解。当灵敏电流表的电流为零时，有eq\f(R0,l1)＝eq\f(Rx,l2)，可得Rx＝eq\f(l2,l1)R0。3．选D设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2，通电的时间都为t。由公式W1＝U1q1和W1＝eq\f(U\o\al(2,1),R)t可得U1＝3V，eq\f(t,R)＝0.1。再由W2＝U2q2和W2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)t可得U2＝6V，W2＝3.6J，故D正确。4．解析：(1)当表头满偏时，流过表头和电阻RP(即改装电流表)的总电流I＝60mA，所以有IgRg＝(I－Ig)Rp解得分流电阻Rp＝eq\f(IgRg,I－Ig)①(2)从图乙读得结果ImA＝49mA＋5×0.1mA＝49.5mA此时流过分流电阻Rp是电流IP＝eq\f(Rg,Rg＋Rp)·ImA②联立①②式并代入数据可得IP＝49.0mA答案：(1)eq\f(IgRg,I－Ig)(2)49.549.05．选A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，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。6．选B电路中各量的动态变化如下：综上知，B正确。7.选ABC滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总＝EI可得P总减小，故A正确。根据η＝eq\f(R外,R外＋r)＝eq\f(1,1＋r/R外)可知B正确。由P损＝I2r可知，C正确。P出­R外图像如图所示，因不知道R外的初始值与r的大小关系，所以无法判断P出的变化情况，D错误。8．选A本题的关键是明确电路结构，以及由滑动变阻器的特殊接法引起的外电阻的变化情况。设滑动变阻器的总电阻为R0，P以上电阻为Rx，Rx与(R0－Rx)并联接入电路，并联后的阻值R′＝eq\f(R0－RxRx,R0)。当Rx＝eq\f(R0,2)时，R′最大。P从最高端向下滑动时，回路总电阻先增大后减小。所以，电压表的示数(路端电压)先变大后变小。流过电流表A的电流IA＝eq\f(E,R＋R′＋r)·eq\f(Rx,R0)＝eq\f(E,\f(R＋rR0,Rx)＋R0－Rx)。所以，当Rx由0增大至R0的过程中，电流表的示数一直变大。综上可知，A正确。电流表的示数也可用“特殊值法”分析。当P在最高点时，IA＝0；当P在中点时，IA＝eq\f(E,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋r＋\f(R0,4))))；当P在最低点时，IA＝eq\f(E,R＋r)。综上可知，电流表的示数一直增大。9．选A图①电路为分压接法，触头向右滑动，电珠L分得的电压逐渐变大，亮度增加，因滑动变阻器电阻减小，整个电路电阻减小，所以电流表示数增大，对应b现象；图②为限流接法，电珠与电阻很小的电流表并联，变阻器在最左端时，电流很小，电珠L不亮，触头向右滑动时，电流迅速增大，电流表电流过大，线圈被烧断，电珠L忽然发光，对应c现象；图③电压表电阻很大，导致分压电路部分的电流几乎为零，电珠L不亮，电流表示数几乎为零，对应a现象；图④电珠与电压表串联，通过电珠L的电流很小，电珠L不亮，电流表中电流随分得电压的增大而增大，直到线圈烧断，对应d现象。综上知，A正确。10．选D由电源的U­I图像可知，若电源的电动势为6U0，则a、b两点处对应的路端电压分别为4U0、2U0，电源的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，所以ηa＝eq\f(U1,E)＝eq\f(2,3)，ηb＝eq\f(U2,E)＝eq\f(1,3)。11．解析：(1)因电源电动势E＝4V，电路中电压U＜4V，故电压表选C。由I＝eq\f(U,Rx)＜eq\f(3,5)A＝0.6A，故电流表选B。Rx约为5Ω，eq\f(RV,Rx)＞eq\f(Rx,RA)，应使用电流表外接法，故电路应选图甲。(2)实物连线如图所示。(3)由图读数得U＝2.60V，I＝0.50A，则Rx＝eq\f(U,I)＝5.2Ω。(4)图甲中，由于电压表不是理想电表，电流表测量的是流过Rx与电压表电流之和，故B正确。图乙中，由于电流表不是理想电流表，电压表测量的是Rx与电流表两端的电压之和，故D正确。(5)因限流式接法要求滑动变阻器开始时处于最大阻值，故将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，电路中总阻值逐渐减少，电流逐渐增大，则被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，即U＝IRx＝eq\f(RxE,Rx＋\f(RL－x,L))，知反映U­x关系的示意图中正确的是A。答案：(1)BC甲(2)图见解析(3)5.2(4)BD(5)A12．解析：(1)用欧姆表“×10”挡测电阻时，指针几乎满偏，说明被测电阻很小，估计只有几欧姆，A项正确，B项错误；要进一步测量应换用“×1”挡，欧姆调零后再进行测量。(2)实验中要使电路能耗较小，滑动变阻器应采用限流接法，用两个电流计和两个定值电阻改装成一个量程U＝Ig(Rg＋R1)＝3V的电压表，一个量程为I＝Ig＋eq\f(IgRg,R2)＝1A的电流表。由于改装后的电压表的分流可以直接测出，因此电流表采用外接法。答案：(1)AC(2)如图所示13．解析：(1)建立直角坐标系，以OP距离x为横轴，以U为纵轴，取适当的比例标度，描点、连线，其图像如图所示。(2)由题意，对每段电阻有ΔU＝I·ΔR，而根据电阻定律有ΔR＝ρeq\f(Δx,S)，所以ΔU＝eq\f(ρI,S)Δx，因此ρ＝eq\f(S,I)·eq\f(ΔU,Δx)，eq\f(ΔU,Δx)为U­x图像的斜率。ρ＝eq\f(U,I)×eq\f(S,l)ρa＝eq\f(6.5－3.9×0.20×10－6,1.25×100－60×10－2)Ω·m＝1.04×10－6Ω·mρb＝eq\f(7.1－6.5×0.20×10－6,1.25×200－100×10－2)Ω·m＝9.6×10－8Ω·mρc＝eq\f(9.7－7.1×0.20×10－6,1.25×240－200×10－2)Ω·m＝1.04×10－6Ω·m通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率。电阻率的允许