高考物理重点难点知识测试题共2套恒定电流专题研究.docx
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高考物理重点难点知识测试题共2套恒定电流专题研究
高考物理重点难点知识测试题(共2套)
恒定电流专题研究
一、基础知识题组
1.[对电阻定律的理解]
导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是()
A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比
B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比
C.电压一定,电阻与通过导体的电流成正比
D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比
解析:
对于同种材料的导体,电阻率是个定值,根据电阻定律R=ρ
可知A正确.
答案:
A
2.[电功与电热的区别]
有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量()
A.日光灯最多B.电烙铁最多
C.电风扇最多D.一样多
解析:
电烙铁是纯电阻用电器,即以发热为目的,电流通过它就是用来产热.而日光灯和电风扇是非纯电阻用电器,电流通过它们时产生的热量很少,电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能).综上所述,只有选项B正确.
答案:
B
二、规律方法题组
3.[电功率的考查]
一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与36V.若把此灯泡接到输出电压为18V的电源两端,则灯泡消耗的电功率()
A.等于36WB.小于36W,大于9W
C.等于9WD.小于9W
解析:
在额定电压下灯泡的电阻R=
=
=36Ω,在18伏电压下假设灯泡电阻不变,则功率P1=
=
=9W,而18伏电压下实际灯泡的电阻变小(温度低),所以电灯实际功率大于9W,但小于36W(灯泡两端没有达到额定电压),答案选择B.
答案:
B
图7-1-1
4.[非纯电阻电路中的功率关系]
如图7-1-1所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.5Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是()
A.电动机的输入功率为12W
B.电动机的输出功率为12W
C.电动机的热功率为2W
D.整个电路消耗的电功率为22W
解析:
电动机为非纯电阻电器,欧姆定律对电动机不再适用,灯泡L正常发光,则IL=
=2A,所以电路中的电流I=2A,故整个电路消耗的电功率P总=UI=24W,D错;电动机的输入功率等于P总-P灯=12W,A对;电动机的热功率P热=I2RM=2W,C对;输出功率P出=12W-2W=10W,B错.
答案:
AC
高考·模拟·创新
图7-1-6
1.(2015年高考·安徽卷)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.ρnev D.
解析:
本题考查电阻定律、电流的微观表达式、欧姆定律等电学知识,难度较前几题有所提升,但也并不复杂.根据R=ρ
和I=nSev以及欧姆定律I=
和U=EL联立可得E=ρnev,故答案为C.
答案:
C
2.(2016年浙江金华十校联考)(多选)机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“雾霾”的重要因素之一.电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受.某国产品牌电动汽车的铭牌如下.已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压,则下列说法正确的是()
规格
后轮驱动直流电动机
车型:
60°电动汽车
电动机额定输出功率:
1675W
整车质量:
400kg
电动机额定转速:
600r/min
蓄电池(容量:
It=800Ah,输出电压:
36V)
电动机额定工作电压/电流:
36V/50A
A.电动机正常工作时消耗的电功率为1800W
B.电动机的内阻为0.5Ω
C.蓄电池充满电后储存的电能约为1.04×108J
D.蓄电池充满电后,电动机在额定功率下工作,汽车连续行驶的时间为16h
解析:
电动机消耗的电功率UI=36×50W=1800W,A正确;由I2r=UI-P输出代入数据解得r=0.05Ω,B错误;蓄电池充满电后储存的电能约为W=UIt=36×800×3600J=1.04×108,C正确;蓄电池充满电后,电动机在额定功率下工作,持续行驶的时间为t=
=
h=16h,D正确.
答案:
ACD
3.(2016年辽宁葫芦岛六校协作体第二次考试)一台风扇,内阻为30Ω,接上220V电压后,正常工作消耗功率为110W.
(1)求电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流;
(2)求电风扇正常工作时,转化为机械能的功率和内能的功率以及热机的效率;
(3)若接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,则此时通过热机的电流为多大?
热机消耗的电功率和发热功率又各是多大?
解析:
(1)电风扇正常工作时P=UI,则有
I=
=0.5A.
(2)电风扇正常工作时,线圈电阻产生的热功率为
P热=Pr=I2·r=7.5W,
P机=P-P热=102.5W,
η=
×100%=93.2%.
(3)当扇叶被卡住,不能转化时有
I′=
=7.3A,
P消=P热′=
=1613.3W.
即电动机消耗的电功率和发热功率相同,均为1613.3W.
答案:
(1)0.5A
(2)P机=102.5W Pr=7.5W η=93.2%
(3)I′=7.3A P消=1613.3W P热′=1613.3W
一、基础知识题组
1.[串、并联电路]
由两个电阻组成的串联电路两端电压为100V,其中一个电阻的阻值是80Ω,其两端电压是40V,另一个电阻的阻值是()
A.120ΩB.80Ω
C.40ΩD.20Ω
解析:
串联电路中,电流相等,则
=
,解得R=120Ω,故只有A正确.
答案:
A
图7-2-2
2.[伏安特性曲线的应用]
(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图7-2-2所示,则下列说法中正确的是()
A.加5V电压时,导体的电阻约是5Ω
B.加11V电压时,导体的电阻约是1.4Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
解析:
对某些导体,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的
值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体加5V电压时,
值为5,所以此时电阻为5Ω,A正确;当电压增大时,
值增大,即电阻增大,综合判断可知B、C错,D正确.
答案:
AD
二、规律方法题组
3.[闭合电路欧姆定律]
有一个电动势为3V、内阻为1Ω的电源.下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2W,但使该电源的效率大于50%的是()
A.0.5ΩB.1Ω
C.1.5ΩD.2Ω
解析:
由闭合电路欧姆定律得I=
,电源效率η=
×100%,电阻的功率P=I2R.将四个选项代入分析得,只有C符合题目要求,故C正确.
答案:
C
4.[动态电路分析]
(多选)直流电路如图7-2-3所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()
图7-2-3
A.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
解析:
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,整个回路的电流变小,内部消耗的功率P=I2r一定减小,C正确;总功率P=EI一定减小,A正确;而内电压降低,外电压升高,电源的效率η=
=
增大,B正确;当内电阻等于外电阻时,输出功率最大,此题中无法知道内外电阻的关系,因此D不对.
答案:
ABC
高考·模拟·创新
图7-2-17
1.(2015年高考·北京卷)如图7-2-17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
;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0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
解析:
定值电阻R1与电流表并联,且R1的阻值等于电流表内阻的
,所以通过电流表的电流一定为通过R1上电流的一半,即通过电流表上的电流为通过接线柱上的电流的
.定值电阻R2串联在电流表与R1并联之后,即通过R2的电流即为通过接线柱3的电流,也就是通过接线柱1的电流.
根据上述分析的电路特点可知,不论是将接线柱1、2接入电路,还是将接线柱1、3接入电路,流经电流表的电流都只是通过R1上电流的一半,即为通过接线柱1电流的
,也即通过接线柱1的电流是通过电流表上电流的3倍.又因电流表每小格表示0.02A,所以当电流表指针指示0.02A时,表明通过接线柱1的电流为3×0.02A=0.06A,即此时电流表每小格表示0.06A.所以选项C正确.
答案:
C
图7-2-18
2.(2014年高考·天津卷)如图7-2-18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
解析:
油滴静止不动说明电容器两极板间电场强度不发生变化,即电容器两端电压不发生变化.A选项错误,电源内阻不能忽略,电容器看成断路,增大R1会增大路端电压即电容器两端电压,再根据E=
可知极板间电场强度增大.B选项正确,R2与电容器串联,R2中无电流通过,因此增大R2对整个电路的工作状态没有影响.C选项错误,根据E=
可知增大板间距会使板间电场强度减小.D选项错误,断开电键S,电容器和R1构成回路,电容器会放电,致使极板间电场强度降为0.
答案:
B
3.(多选)如图7-2-19,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔV1、ΔV2、ΔV3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则()
图7-2-19
A.A的示数增大
B.V2的示数增大
C.ΔV3与ΔI的比值大于r
D.ΔV1大于ΔV2
解析:
此电路为串联电路,将滑片向下滑动,电路中的总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,A项正确;电源的内阻分压增大,所以路端电压减小,即V2的示数减小,B项错误;电压表V1测量的是定值电阻两端的电压,由于电流增大,定值电阻的分压增大,滑动变阻器两端的电压减小,所以V1的示数变化大于V2,D项正确;将定值电阻等效为电源的内阻,
=R+r,C项正确.
答案:
ACD
4.(2015年高考·天津卷)如图7-2-20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7-2-20乙所示的U-I关系图线.
图7-2-20
(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).
解析:
(1)滑动头向下移动时,RL阻值减小,则总电阻减小,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U-I图线可知,I0R=20V;R=k=
Ω=20Ω,则I0=1.00A;
(3)RL消耗的功率为P=IU=20I-20I2=-20(I-0.5)2+5,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