高考物理复习专题演练 专题十九 恒定电流含两年高考一年模拟资料文档格式.docx

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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.

B.

C．ρnevD.

4．（2014·

天

津理综，2）如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。

闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。

如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（　　）

A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值

C．增大两板间的距离D．断开电键S

5．（2015·

山东理综，22）如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。

某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。

改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U－I关系图线。

回答下列问题：

（1）滑动触头向下移动时，电压表示数________（填“增大”或“减小”）。

（2）I0＝________A。

（3）RL消耗的最大功率为________W（保留一位有效数字）。

6．（2015·

北京理综，24）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）

一年模拟试题精练

山西两校联考）

如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为（　　）

A．I2RB.

C．UID．UI－I2R

山西四校联考）

在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。

下列说法正确的是（　　）

A．U1/I不变，ΔU1/ΔI变大

B．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变

C．U3/I变大，ΔU3/ΔI变大

D．电源的输出功率变大

广东六校联考）

如图所示，开关S原来是闭合的，当R1、R2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平行板电容器C两水平极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。

要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是（　　）

A．把R1的滑片向左移动

B．把R2的滑片向左移动

C．把R2的滑片向右移动

D．把开关S断开

4．（2015·

日照三校联考）

如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（照射光的强度越强其电阻值越小）。

闭合开关S后，若照射R3的光强度减弱，则（　　）

A．R1两端的电压变大

B．小灯泡消耗的功率变小

C．通过R2的电流变小

D．电源两极间的电压变小

河南八市第三次联考）

在如图所示的电路中，电源的内阻r不能忽略，其电动势E小于电容器C的耐压值。

先闭合开关S，待电路稳定后，再断开开关S，则在电路再次达到稳定的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R1两端的电压增大

B．电容器C两端的电压减小

C．电源两端的电压减小

D．电容器C上所带的电荷量增加

南昌市调研）

（多选）如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。

已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。

关于该电吹风，下列说法正确的是（　　）

A．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风

B．电热丝的电阻为55Ω

C．电动机工作时输出的机械功率为880W

D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J

7．（2015·

株洲市质检）（多选）某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的小灯泡L1、L2、L3连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0Ω。

现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0V，则（　　）

A．三个灯泡的总电阻为8.3Ω

B．电源的电动势为5.6V

C．电源消耗的热功率为3.0W

D．电源的效率为89.3%

8．（2015·

济南模拟）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×

103kg。

当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流I＝50A，输出电压U＝200V。

在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机。

（g取10m/s2）

（1）求汽车所受阻力；

（2）若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中R1＝0.1Ω，R2＝1950Ω，求电动机M的热功率。

参考答案

1．C　[当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝

，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。

]

2．C　[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。

3．C　[欧姆定律I＝

，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρ

，则金属棒内场强大小为E＝

＝

＝ρnev，故C正确。

4．B　[设油滴质量为m，电荷量为q，两板间距离为d，当其静止时，有

q＝

q＝mg；

由题图知，增大R1，UR1增大，油滴将向上加速，增大R2，油滴受力不变，仍保持静止；

由E＝

知，增大d，U不变时，E减小，油滴将向下加速；

断开电键S，电容器将通过R1、R2放电，两板间场强变小，油滴将向下加速，故只有B项正确。

5．解析　

（1）滑动触头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，由于总电流不变，因此总电压变小，则电压表读数变小。

（2）由电路图可知：

I0＝I＋

，即U＝I0R－IR，由UI图线可知，I0R＝20，R＝k＝

Ω＝20Ω，则I0＝1.00A（0.98、0.99、1.01均正确）。

（3）RL消耗的功率为P＝IU＝20I－20I2，则当I＝0.5A时，功率的最大值为Pm＝5W。

答案　

（1）减小　

（2）1.00（0.98、0.99、1.01均正确）　（3）5

6．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＝

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＝

＝Ne③

（2）电源电动势等于断路时的路端电压，所以

E＝Um＝

④

电源内电阻r＝

⑤

（3）电路中的电流I＝

＝Ne⑥

外电路消耗的功率P＝IU＝UNe⑦

单位时间内从A板运动到B板的过程中损失的动能之和为ΔEk，由动能定理ΔEk＝UNe⑧

由⑦和⑧得P＝ΔEk⑨

答案　

（1）

　Ne　

（2）

　（3）见解析

1．C　[无论黑箱中是一个纯电阻元件，还是非纯电阻元件，都能用P＝UI求电功率，故C正确；

当黑箱中是一个纯电阻元件时，欧姆定律适用，所以电功率求解可以用P＝UI＝

＝I2R，但当黑箱中是一个非纯电阻元件时，欧姆定律不再适用，电功率求解只能用P＝UI，且有UI＞I2R，可以用P共＝UI－I2R来求其他的功率，故A、B、D错误。

2．B　[闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2电阻值增大，电路的总电阻增大，根据欧姆定律，电路的总电流减小，根据图中关系，由欧姆定律可得

＝R1，因R1电阻值不变，选项A错误；

因

＝R2，因R2电阻值变大，

变大，将R1看成电源的内阻，则

＝R1＋r，R1＋r不变，

也不变，选项B正确；

＝R1＋R2，R1＋R2变大，

也变大，

＝r，r不变，

也不变，选项C错误；

因不确定外阻和内阻的大小关系，故电源的输出功率无法确定变化情况，选项D错误。

3．B　[带电尘埃开始处于平衡状态，重力与电场力平衡，电场力竖直向上。

为使P向下加速运动，则必须减少尘埃所受电场力，又因为F＝Eq＝

q，故需要减小电容器两极板间电势差。

当电路稳定时，无电流通过R1，可等效为导线，电容器C相当于与滑动变阻器R2的左半部分并联，由串联分压原理可知，当把R2的滑片向左移动时电容器两极板间电压减小，故A、C项错误，B项正确；

把开关S断开，电路稳定后，无电流通过，故电容器C相当于并联在电源两端，两极板间电压增大，D项错误。

4．B　

5．D　[闭合开关S时，电路中有电流，电阻R1两端电压不等于零，当断开开关S稳定后，电路中没有电流，电阻R1两端的电压等于零，所以电阻R1两端的电压减小，选项A错误；

闭合开关S时，电容器的电压等于R2两端的电压，小于电源的电动势E。

开关断开稳定后，外电路断开，电路中没有电流，电容器C两端的电压等于电源的电动势E，所以电容器C两端的电压增大，选项B错误；

闭合开关S时，电源两端的电压小于电动势E，开关断开稳定后，电源两端的电压等于电动势E，则电源两端的电压增大，选项C错误；

电容器所带的电荷量Q＝CU，因U增大，所以Q增加，选项D正确。

6．BD　[开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A项错误；

电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120W，C项错误；

由P＝

得R＝

Ω＝55Ω，B项正确；

电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120W，故每秒钟消耗的电能为120J，D项正确。

7．ABD　[理想电压表V的示数为U＝4.0V，可知电路总电流为I＝0.6A，小灯泡L1电阻R1＝

Ω＝

Ω；

通过小灯泡L2、L3的电流均为I′＝0.3A，电压均为U′＝1.0V，小灯泡L2、L3电阻R＝

Ω，所以三个小灯泡的总电阻为R总＝R1＋

R2＝

Ω＋

·

Ω＝8.3Ω，A正确；

电动势为E＝U＋U′＋U内＝4V＋1V＋0.6×

1.0V＝5.6V，B正确；

电源消耗的热功率为P＝I2r＝0.62×

1.0W＝0.36W，C错误；

电源效率为η＝

×

100%＝

100%＝89.3%，D正确。

8．解析　

（1）蓄电池输出功率P＝UI＝200V×

50A＝104W。

90%P＝Fv，解得：

汽车所受阻力F＝900N。

（2）电动机M两端电压U′＝U－IR1＝195V。

R2中电流I2＝U′/R2＝0.1A，

电动机输入电流I′＝I－I2＝49.9A

电动机输入功率P入＝U′I′＝9730.5W，

输出功率P出＝90%P＝9000W。

电动机M的热功率P热＝P入－P出＝730.5W。

答案　

（1）900N　

（2）730.5W