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)樵瓉淼囊话耄瑒tU變?yōu)樵瓉淼膬杀? C．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tU變?yōu)樵瓉淼囊话? D．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒tE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，示數分別用和表示；是理想交流電流表，示數分別用和表示。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的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬內圈和絕緣輻條構成。后輪的內、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相對于轉軸轉動。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，經計算畫出輪子轉一圈過程中，內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，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都減小 B．電壓表與電流表的小數都增大 C．電壓表的示數增大，電流表的示數減小 D．電壓表的示數減小，電流表的示數增大 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?，F將一質量為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，會分別出現如下四種現象： a.電珠L不亮；電流表示數幾乎為零 b.電珠L亮度增加；電流表示數增大 c電珠L開始不亮；后來忽然發(fā)光；電流表從示數不為零到線圈燒斷 d.電珠L不亮；電流表從示數增大到線圈燒斷 與上述a b c d 四種現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讀數先變大后變小，電流表A讀數變大 (B)電壓表V讀數先變小后變大，電流表A讀數變小 (C)電壓表V讀數先變大后變小，電流表A讀數先變小后變大 (D)電壓表V讀數先變小后變大，電流表A讀數先變大后變小 5.（海南）如圖，E為內阻不能忽略的電池，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，現將S斷開，則 的讀數變大，的讀數變小 的讀數變大，的讀數變大 的讀數變小，的讀數變小 的讀數變小，的讀數變大 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）變大；由部分電路歐姆定律得：，流過R3的電流I3（即的讀數）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為可調電阻，用絕緣細線將質量為、帶正電的小球懸于電容器內部。閉合電鍵S，小球靜止時受到懸線的拉力為F。調節(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將變大 B．保持R1不變，緩慢增大R2時，F將變小 C．保持R2不變，緩慢增大R1時，F將變大 D．保持R2不變，緩慢增大R1時，F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，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，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、根據歐姆定律可知其最大電壓為Um＝20V，再根據原副線圈的電壓之比等于匝數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．電流表的示數變大 C．電源內阻消耗的功率變小 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，可知總電流在增加，根據閉合電路中的歐姆定律有,可知路端電壓在減小，A對；流過電流表的示數為，可知電流在減小，B錯；根據，可知內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)電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為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，虛線框甲內應選用_________門電路，虛線框乙內應選用_________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，結合或門的特點因此虛線框甲內應選用或門；虛線框乙內應選用或門。 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，ρ0是材料在t=0 ℃時的電阻率.在一定的溫度范圍內α是與溫度無關的常數。金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數；而某些非金屬如碳等則相反，具有負溫數系數.利用具有正負溫度系數的兩種材料的互補特性，可制成阻值在一定溫度范圍內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，.銅的電阻溫度系數為3.910 –3 ℃-1,碳的電阻溫度系數為-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。 傳感器的結構如圖所示，圓筒形測量管內壁絕緣，其上裝有一對電極和c,a,c間的距離等于測量管內徑D，測量管的軸線與a、c的連接放像以及通過電線圈產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。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 ，匝數為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結成閉合回路。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 （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“巨磁電阻效應”．基于巨磁電阻效應開發(fā)的用于讀取硬盤數據的技術,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向燈電路（題15圖），其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉向燈，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。某輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車，總質量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求驅動電機的輸入功率P電； ⑵若驅動電機能夠將輸入功率的90%轉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。結合計算結果，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化效率約為15%。 分析可行性并提出合理的改進建議。