2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專題07 恒定電流.doc

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2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專題07 恒定電流 【xx高考】 （xx上海）13．當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J。為在相同時間內(nèi)使0.6C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是 （ ） （A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J （xx上海）17．直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的（ ） （A）總功率一定減小 （B）效率一定增大 （C）內(nèi)部損耗功率一定減小 （D）輸出功率一定先增大后減小 9. （xx海南）將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示。下列說法正確的是 A．保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话? B．保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀? C．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼囊话? D．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话? （xx福建）14、【原題】：如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓u=，副線圈電路中為定值電阻，R是滑動變阻器。和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和表示；是理想交流電流表，示數(shù)分別用和表示。下列說法正確的是 A．和表示電流的瞬間值 B．和表示電壓的最大值 C．滑片P向下滑動過程中，不變、變大 D．滑片P向下滑動過程中，變小、變小 （xx浙江）17、功率為10W的發(fā)光二極管（LED燈）的亮度與功率60W的白熾燈相當。根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，xx年前普通白熾燈應被淘汰。假設每戶家庭有二只60W的白熾燈，均用10w的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近 A.8╳108kWh B. 8╳1010kWh C. 8╳1011kWh D. 8╳1013kWh （xx浙江）25、（22分）為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置，如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.0╳10-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬內(nèi)圈和絕緣輻條構成。后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6。后輪以角速度ω=2π rad/s相對于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應。 （1）當金屬條ab進入“扇形” 磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向； （2）當金屬條ab進入“扇形” 磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖； （3）從金屬條ab進入“扇形” 磁場開始，經(jīng)計算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab-t圖象； （4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價。 25.【解析】 （1）金屬條ab在磁場中切割磁感線運動，所構成的回路磁通量變化，設經(jīng)過時間，磁通量變化率為，由法拉第電磁感應定律得： ① T=1s⑨ 在T=1s內(nèi)，金屬條四次進出磁場，后三次與第一次一樣。 由上面4式可畫出如下圖圖像 (4)“閃爍“裝置不能正常工作。（金屬條的電動勢遠小于小燈泡的額定電壓，因此無法正常工作） B增大，E增大，但有限度 r2增大，E增大，但有限度 ω增大，E增大，但有限度 θ增大，E不變。 【考點定位】電磁感應、電路、此題最后一問為開放性試題。 【xx高考】 A V S R1 E，r R2 R0 1．（北京）如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中， A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B．電壓表與電流表的小數(shù)都增大 C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 2.（全國）（15分）（注意：在試題卷上答題無效） M N a c L b d 如圖，兩根足夠長的金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L，電阻不計。在導軌上端并接2個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可忽略不計的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求： （1）磁感應強度的大??； （2）燈泡正常發(fā)光時導體棒的運動速率。 【解析】 （1）設小燈泡的額定電流為I0，有 P = I02R ① 根據(jù)題意，金屬棒MN沿導軌豎直下落的某時刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN的電流為 I = 2I0 ② 此時金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度達到最大值，有 mg = BLI ③ 聯(lián)立①②③式得式得 B = ④ （2）設燈泡正常發(fā)光時，導體棒的速率為v，由電磁感應定律與歐姆定律得 E = BLv ⑤ E = RI0 ⑥ 聯(lián)立①②④⑤⑥式得 v = ⑦ 3.（重慶）在測量電珠伏安特性實驗中，同學們連接的電路中有兩個錯誤電路，如題20圖所示。電源內(nèi)阻不計，導線連接良好，若將滑動變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動觸頭過程中，會分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象： a.電珠L不亮；電流表示數(shù)幾乎為零 b.電珠L亮度增加；電流表示數(shù)增大 c電珠L開始不亮；后來忽然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷 d.電珠L不亮；電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷 與上述a b c d 四種現(xiàn)象對應的電路序號為 A. ③①②④ B. ③④②① C. ③①④② D. ②①④③ 4．（上海）如圖所示電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P從最高端向下滑動時， (A)電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)變大 (B)電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)變小 (C)電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)先變小后變大 (D)電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)先變大后變小 5.（海南）如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，V與A分別為電壓表與電流表。初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則 的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小 的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大 答案：B 解析：由閉合電路歐姆定律得：，將S斷開后外電路總電阻R變大，則總電流I變小，而U=E-Ir，所以路端電壓U（即的讀數(shù)）變大；由部分電路歐姆定律得：，流過R3的電流I3（即的讀數(shù)）與R3兩端電壓成正比，又因為U3=E-I（R1+r），總電流I變少，U3變大，所以I3變大。因此選擇答案B。 【xx高考】 1. xx新課標19電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點，相應狀態(tài)下電源的效率分別為、.由圖可知、的值分別為 2. xx上海物理5在右圖的閉合電路中，當滑片向右移動時，兩電表讀數(shù)的變化是 （A）變大， 變大 （B）變小，變大（C）變大， 變小 （D）變小，變小 【解析】B 電阻變大，電流變小，電壓變大。 E S R0 R1 R2 M N 3．xx安徽18如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細線將質(zhì)量為、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合電鍵S，小球靜止時受到懸線的拉力為F。調(diào)節(jié)R1、R2，關于F的大小判斷正確的是 A．保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變大 B．保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變小 C．保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變大 D．保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變小 【答案】B 【解析】保持R1不變，緩慢增大R2時，由于R0和R2串聯(lián)，R0兩端的電壓減小，即平行板電容器的兩個極板的電壓U減小，帶電小球受到的電場力減小, 懸線的拉力為將減小，選項B正確，A錯誤。保持R2不變，緩慢增大R1時，R0兩端的電壓不變，F(xiàn)電不變，懸線的拉力為F不變，C、D錯誤。 4. xx上海物理21如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)，若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向_____（填“左”或“右”）運動，并有_____（填“收縮”或“擴張”）趨勢。 【解析】變阻器滑片P向左移動，電阻變小，電流變大，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場方向原電流磁場方向相反，相互吸引，則金屬環(huán)A將向右移動，因磁通量增大，金屬環(huán)A有收縮趨勢。 本題考查楞次定律。難度：易。 【xx高考】 1（09年天津卷3）.為探究小燈泡L的伏安特性，連好圖示的電路后閉合開關，通過移動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光。由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的U-I圖象應是 答案：C 解析：燈絲電阻隨電壓的增大而增大，在圖像上某點到原點連線的斜率應越來越大。C正確。 2（09年廣東物理10）．如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接。只合上開關S1，三個燈泡都能正常工作。如果再合上S2，則下列表述正確的是 A．電源輸出功率減小 B．L1上消耗的功率增大 C．通過R1上的電流增大 D．通過R3上的電流增大 3（09年上海卷5）．為了保障行駛安全，一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關緊，汽車就不能啟動。如果規(guī)定：車門關緊時為“1”，未關緊時為“0”；當輸出信號為“1”時，汽車可以正常啟動行駛，當輸出信號為“0”時，汽車不能啟動。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是 A．與門 B．或門 C．非門 D．與非門 答案：A 4（09年江蘇物理5）．在如圖所示的閃光燈電路中，電源的電動勢為，電容器的電容為。當閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓時，閃光燈才有電流通過并發(fā)光，正常工作時，閃光燈周期性短暫閃光，則可以判定 A．電源的電動勢一定小于擊穿電壓 B．電容器所帶的最大電荷量一定為C．閃光燈閃光時，電容器所帶的電荷量一定增大 D．在一個閃光周期內(nèi)，通過電阻的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等 5（09年重慶卷18）.某實物投影機有10個相同的強光燈L1～L10(24V/200W)和10個相同的指示燈X1～X10(220V/2W),將其連接在220V交流電源上，電路見題18圖，若工作一段時間后，L2燈絲燒斷，則， A. X1的功率減小，L1的功率增大。 B. X1的功率增大，L1的功率增大 C, X2功率增大，其它指示燈的功率減小 D. X2功率減小，其它指示燈的功率增大 答案：C 6（09年四川卷17）.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1＝20 ，R2＝30 ，C為電容器。已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則 A.交流電的頻率為0.02 Hz B.原線圈輸入電壓的最大值為200 V C.電阻R2的電功率約為6.67 W D.通過R3的電流始終為零 答案：C 解析：根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯。由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im＝1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um＝20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V、B錯；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關系并聯(lián)電路特點可知電阻R2的電流有效值為I＝、電壓有效值為U＝Um/V，電阻R2的電功率為P2＝UI＝W、C對。 8（09年廣東理科基礎14）．如圖所示是一實驗電路圖，在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是 A．路端電壓變小 B．電流表的示數(shù)變大 C．電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D．電路的總電阻變大 答案：A 解析：當滑片向b端滑動時，接入電路中的電阻減少，使得總電阻減小D錯；根據(jù)，可知總電流在增加，根據(jù)閉合電路中的歐姆定律有,可知路端電壓在減小，A對；流過電流表的示數(shù)為，可知電流在減小，B錯；根據(jù)，可知內(nèi)阻消耗的功率在增大，C錯。 9（09年福建卷16）.一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則 A．電壓表的示數(shù)為220v B．電路中的電流方向每秒鐘改變50次 C．燈泡實際消耗的功率為484w D．發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J 二、非選擇題 10（09年上海物理11）．如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個聯(lián)動開關，門、窗未關上時，開關不閉合，只要有一個開關未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯(lián)的邏輯電路，虛線框甲內(nèi)應選用_________門電路，虛線框乙內(nèi)應選用_________門電路（填與、非、或）。 答案：或，或 解析：題意只要有一個開關未閉合，報警器就會報警，結(jié)合或門的特點因此虛線框甲內(nèi)應選用或門；虛線框乙內(nèi)應選用或門。 11（09年上海物理14）．圖示電路中，R1＝12W，R2＝6W，滑動變阻器R3上標有“20W，2A”字樣，理想電壓表的量程有0-3V和0-15V兩檔，理想電流表的量程有0-0.6A和0-3A兩檔。閉合電鍵S，將滑片P從最左端向右移動到某位置時，電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5V和0.3A；繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置，電壓表指針指在滿偏的1/3，電流表指針指在滿偏的1/4，則此時電流表示數(shù)為__________A，該電源的電動勢為__________V。 12（09年全國卷Ⅰ24）.(15分) 材料的電阻率ρ隨溫度變化的規(guī)律為ρ＝ρ0(1+at),其中α稱為電阻溫度系數(shù)，ρ0是材料在t=0 ℃時的電阻率.在一定的溫度范圍內(nèi)α是與溫度無關的常數(shù)。金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，具有負溫數(shù)系數(shù).利用具有正負溫度系數(shù)的兩種材料的互補特性，可制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻.已知：在0 ℃時，銅的電阻率為1.710 –8 Ω?m,碳的電阻率為3.510 -5Ω?m,附近，在0 ℃時，.銅的電阻溫度系數(shù)為3.910 –3 ℃-1,碳的電阻溫度系數(shù)為-5.010-4℃-1.將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長1.0 m的導體，要求其電阻在0 ℃附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度(忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化)。 0.0038m 解析：設碳棒的長度為X,則銅棒的電阻為,碳棒的電阻,要使得在00c附近總電阻不隨溫度變化,則有,則有式中t的系數(shù)必須為零,即有x≈0.0038m。 （09年全國卷Ⅱ）17. 圖為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的U-I圖線。用此電源與三個阻值均為3的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8V。則該電路可能為 13（09年北京卷23）．單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。由一種利用電磁原理測量非磁性導電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。 傳感器的結(jié)構如圖所示，圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對電極和c,a,c間的距離等于測量管內(nèi)徑D，測量管的軸線與a、c的連接放像以及通過電線圈產(chǎn)生的磁場方向三者相互垂直。當導電液體流過測量管時，在電極a、c的間出現(xiàn)感應電動勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設磁場均勻恒定，磁感應強度為B。 （1）已知，設液體在測量管內(nèi)各處流速相同，試求E的大?。ㄈ?.0） （2）一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應顯示為正值。但實際顯示卻為負值。經(jīng)檢查，原因是誤將測量管接反了，既液體由測量管出水口流入，從如水口流出。因為已加壓充滿管道。不便再將測量管拆下重裝，請你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮啽惴椒ǎ? （3）顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為 a、c間導電液體的電阻r隨液體電阻率色變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R。r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響。 13（09年廣東物理18）.如圖（a）所示，一個電阻值為R ，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖（b）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0 . 導線的電阻不計。求0至t1時間內(nèi) （1）通過電阻R1上的電流大小和方向； （2）通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。 【xx高考】 1.（江蘇卷－2）xx年度諾貝爾物理學獎授予了法國和德國的兩位科學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應”．基于巨磁電阻效應開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術,被認為是納米技術的第一次真正應用．在下列有關其它電阻應用的說法中。錯誤的是 A.熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中 B.光敏電阻是一種光電傳感器 C.電阻絲可應用于電熱設備中 D.電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用。 E（6V，1Ω） S 1 2 L1（6V，16W） L（6V，1.2W） L2（6V，16W） 2.（重慶卷－15）某同學設計了一個轉(zhuǎn)向燈電路（題15圖），其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉(zhuǎn)向燈，S為單刀雙擲開關，E為電源.當S置于位置1時，以下判斷正確的是 A.L的功率小于額定功率 B.L1亮，其功率等于額定功率 C.L2亮，其功率等于額定功率 D.含L支路的總功率較另一支路的大 a c d b R1 R2 R3 3.（寧夏卷－15）一個T型電路如圖所示，電路中的電, 。另有一測試電源，電動勢為100V，內(nèi)阻忽略不計。則 A.當cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B.當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40 C.當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80 V D.當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80 V 【答案】AC 【解析】本題考查電路的串并聯(lián)知識。當cd端短路時，R2與R3并聯(lián)電阻為30Ω后與R1串 聯(lián)，ab間等效電阻為40Ω，A對；若ab端短路時，R1與R2并聯(lián)電阻為8Ω后與R3串聯(lián)， cd間等效電阻為128Ω，B錯；但ab兩端接通測試電源時，電阻R2未接入電路，cd兩端的 電壓即為R3的電壓，為Ucd = 100V=80V，C對；但cd兩端接通測試電源時，電阻R1未接入電路，ab兩端電壓即為R3的電壓，為Uab=100V=25V，D錯。 4.（海南卷－11）當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值 （填“變大”、“不變”或“變小”）．半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨 變化而改變的特性制成的． 5.（廣東理科基礎－15）關于電阻率的說法正確的是 A．電阻率與導體的長度無關　　　　B．電阻率與導體的材料有關 C．電阻率與導體的形狀有關　　　　D．電阻率與導體的橫截面積有關 【答案】B 【解析】電阻率只與導體材料有關，與導體的形狀、長度和導體的截面積都沒有關系， 故選項B正確。 6．（廣東卷－7）電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接 成如圖所示的電路，當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，下列說法正確的是 【xx高考】 （xx北京理綜） 7 、（18分）環(huán)保汽車將為xx年奧運會場館服務。某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m＝3103 kg。當它在水平路面上以v＝36 km/h的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機的輸入電流I＝50 A，電壓U＝300 V。在此行駛狀態(tài)下 ⑴求驅(qū)動電機的輸入功率P電； ⑵若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車所受阻力與車重的比值（g取10 m/s2）； ⑶設想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積。結(jié)合計算結(jié)果，簡述你對該設想的思考。 已知太陽輻射的總功率P0＝41026 W，太陽到地球的距離r＝1.51011 m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。 分析可行性并提出合理的改進建議。