高考物理真题分类汇编恒定电流.docx

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高考物理真题分类汇编恒定电流

2014年高考物理真题分类汇编：

恒定电流

2．[2014·天津卷]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．闭合开关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．断开开关S

2．B　[解析]本题考查含有电容器的动态电路及受力平衡等知识点，为了保证带电油滴悬浮在两板之间静止不动，就要使电容器两板之间的场强E不变．电路稳定后，和电容器相串联的电阻对电容器两端的电压不产生影响，而增大R1的阻值将使电容器两端的电压增大，根据E＝

可知，E增大，故A错误；增大R2的阻值，电容器两端的电压不变，E不变，故B正确；增大两板间的距离，E减小，故C错误；断开开关S，电容器两端的电压发生改变，D错误．

（2014上海）18.如图，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△V1、△V2、△V3，理想电流表

示数变化量的绝对值△I，则（）

（A）A的示数增大（B）V2的示数增大

（C）△V3与△I的比值大于r（D）△V1大于△V2

18．ACD　[解析]本题考查闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点，滑片向下滑动，连入电路中的电阻R变减小，由I=E/（R+R变+r），A表示数增大，故A正确；V2表测量的是电源的输出电压U2=E－Ir减小，故B错误；U3＝E－Ir－IR，则有△V3＝△I×（R+r）,△V3与△I的比值等于R+r，大于r，故C正确。

△V2＝△I×r,△V1＝△I×R,又因为题目告知R>r,得△V1大于△V2，故D正确，

22．[2014·浙江卷]小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．

（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．

第22题图1

（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________（选填“○”或“×”）表示的．

第22题图2

（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.

22．[答案]

（1）如图所示

第22题图1

第22题图2

（2）“×”

（3）作图见第22题图2用“×”连线R＝（1.1～1.3）Ω；用“○”连线R＝（1.5～1.7）Ω

[解析]

（1）由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式，电压表选择量程3V，电流表采用外接法．

（2）外接法由于电压表分流，测得的电阻比内接法测得的要小，故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的．

（3）用“×”数据点连直线，斜率为铅笔芯的电阻，考虑误差因素，R＝（1.1～1.3）Ω，用“○”数据点连直线，同理得R＝（1.5～1.7）Ω.

6．（19分）[2014·重庆卷]

（1）某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值为12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．

题6图1

维修人员使用已调好的多用电表直流50V挡检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．

①断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如题6图2所示，读数为________V，说明________正常（选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”）．

题6图2

②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和题6图2相同，可判定发生故障的器件是________（选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”）．

6．[答案]

（1）①11.5（11.2～11.8之间的值均可）　蓄电池　②小灯

[解析]

（1）本题考查多用电表的读数、电路的故障分析．用多用电表的电压挡分析故障时，电压表有示数说明电源和电压表等组成了闭合回路，可能与电压表并联的部分电路发生故障，而与电压表串联部分未发生故障，若无示数则正好相反．根据这个原理，a、c间接上电压表，断开开关，表针偏转，说明蓄电池正常，a，b间接上电压表，断开开关，表针不偏转，说明小灯发生故障，闭合开关后表针偏转，说明开关和保险丝正常．

23．[2014·新课标全国卷Ⅰ]利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表A（量程为200mA，内阻为RA＝6.0Ω），开关S.

图（a）

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R；

③以

为纵坐标，R为横坐标，作

R图线（用直线拟合）；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.

回答下列问题：

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则

与R的关系式为________．

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表．答：

①________，②________．

R/Ω

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

I/A

0.143

0.125

①

0.100

0.091

0.084

0.077

I－1/A－1

6.99

8.00

②

10.0

11.0

11.9

13.0

图（b）

图（c）

（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1.

（4）根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

23．

（1）

＝

R＋

（2）0.110　9.09　（3）1.0（或在0.96～1.04）之间，6.0（或在5.9～6.1之间）　（4）3.0（或在2.7～3.3之间），1.0（或在0.6～1.4之间）

[解析]本题考查了测量电源电动势和内电阻的实验．

（1）根据闭合电路欧姆定律有

E＝

（R＋R0＋r）＋IRA.

代入数据，化简得

＝

R＋

.

（2）电流表每小格表示4mA，因此电流表读数是0.110A，倒数是9.09A－1.

（3）根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率k＝1.0A－1·Ω－1，截距b＝6.0A－1.

（4）斜率k＝

，因此E＝3.0V，截距b＝

，因此r＝

－5＝1.0Ω.

22．（6分）[2014·新课标Ⅱ卷]在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式Rx＝

计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______（选填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值．

22.[答案]Rx1　大于　小于

[解析]

＝

＝10，

＝

＝20，故

<

＝10，应该采用电流表内接法，即图（a）接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值Rx1大于真实值，外接时，测量值Rx2小于真实值．

21．[2014·安徽卷]Ⅱ.其同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．

（1）他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为________V（结果保留两位有效数字）

图1　　　　　　　　　　　　　　　图2

（2）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：

A．断开开关S，按图2连接好电路；

B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；

C．将电阻箱R0的阻值调到零；

D．闭合开关S；

E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；

F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；

G．断开开关S.

实验中可供选择的实验器材有：

a．待测电压表

b．滑动变阻器：

最大阻值2000Ω

c．滑动变阻器：

最大阻值10Ω

d．电阻箱：

最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω

e．电阻箱：

最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω

f．电池组：

电动势约6V，内阻可忽略

g．开关，导线若干

按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：

①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________（填“b”或“c”），电阻箱中选用________（填“d”或“e”）

②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真（填“>”或“<”）；若RV越大，则

越________（填“大”或“小”）．

21Ⅱ.J8、J10

（1）1.0V

（2）①cd②>小

[解析]Ⅱ.本题考查多用电表的欧姆档的原理、电路与使用方法等知识点，考查对半偏法测电压表内阻实验的理解能力、仪器选择能力与系统误差的分析能力．

（1）已知电压表的内阻RV＝3.0×103Ω，由于欧姆表的内阻等于中值电阻，所以欧姆表的内阻r＝1.5×103Ω，根据分压关系可得电压表示数为1.0V.

（2）①根据分压电路的滑动变阻器的阻值小，测量支路的电阻变化对其所分得的电压影响小，因此滑动变阻器选择c，由于电压表的内阻约为3.0×103Ω，故电阻箱选择d.

②由于电阻箱串联接入测量支路，测量支路电阻增加，造成测量支路的电压大于3.0V，电阻箱两端的电压大于1.5V，因此R测>R真．RV越大，测量支路电阻越大，测量支路的电压越接近3.0V，电阻箱的电压越接近1.5V，因此R测越接近R真，相对误差越小。

21．[2014·北京卷]利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．

（1）应该选择的实验电路是图1中的________（选填“甲”或“乙”）．

　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙

图1

（2）现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：

A.电压表（0～15V）

B.电压表（0～3V）

C.滑动变阻器（0～50Ω）

D.滑动变阻器（0～500Ω）

实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．（选填相应器材前的字母）

（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线.

序号

1

2

3

4

5

6

电压

U（V）

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

电流I

（A）

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

图2

（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映PU关系的是________．

A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D

图3

21．

（1）甲　

（2）B　C

（3）略

（4）1.50（1.49～1.51）　0.83（0.81～0.85）　（5）C

[解析]第

（1）问考查电流表的内外接法；第

（2）问考查仪器的选择；第（3）问考查作图，数据处理；第（4）问考查图像；第（5）问考查输出功率．

（1）根据U＝E－Ir测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差．电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路．

（3）略．

（4）根据UI图像，电源的电动势等于纵轴的截距，内阻为斜率的绝对值．

（5）电源输出功率P＝UI＝U

＝－

U2＋

U，PU图像为开口向下的二次函数，应选C.

23．[2014·全国卷]现要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：

电流表A，内阻为1.00Ω；电压表V；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图（a）所示．

（1）按图（a）在实物图（b）中画出连线，并标出导线1和其P端．

图（a）

图（b）

（2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I.数据如下表所示．根据表中数据，在图（c）中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线．

I（mA）

193

153

111

69

30

U（V）

2.51

2.59

2.68

2.76

2.84

图（c）

（3）根据UI图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（保留2位有效数字）

23．

（1）连接如图所示．

（2）UI图线略．

（3）2.90（在2.89～2.91之间均给分）　1.03（在0.93～1.13之间均给分）

[解析]本题考查电源电动势和内电阻的测量．

（1）实物连线要注意连接主干电路，最后再连接电压表．

（2）根据坐标纸上描出的各点，连接成一条直线，尽量使得各点对称分布在直线两旁．

（3）图像直线纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示电源内电阻．

19．[2014·福建卷Ⅰ]

（1）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.

（2）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．

①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig＝100μA，内阻rg＝2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只阻值为________Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；

②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；

甲

乙

③某次实验的数据如下表所示：

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

电压表V读数

U/V

5.26

5.16

5.04

4.94

4.83

4.71

4.59

4.46

改装表A读数

I/mA

20

40

60

80

100

120

140

160

该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r＝________Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是______________________．

④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：

电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________．（填选项前的字母）

A．电压表内阻的影响

B．滑动变阻器的最大阻值偏小

C．R1的实际阻值比计算值偏小

D．R0的实际阻值比标称值偏大

19．[答案]

（1）60.10　4.20　

（2）①1.0　②如图所示

③1.66　充分利用已测得的数据　④CD

[解析]金属杆的长度通过毫米刻度尺读出来，毫米刻度尺读数时要读到最小刻度的下一位，即要有估读数位，如图甲所示，读数为60.10cm，其中最后一个“0”为估读数；金属杆的直径通过游标卡尺读出来，游标卡尺的读数是主尺读数加上游标尺的读数，注意没有估读，如图乙所示，读数为：

4mm＋10×0.02mm＝4.20mm.

[解析]①由串、并联电路的特点可得：

R1＝

＝

Ω＝1.0Ω；

②从电源正极出发，沿电流的流向依次连线，注意电流要由两电表的正接线柱流入，由负接线柱流出；

③E－U＝I（r内＋R0），则－ΔU＝ΔI（r内＋R0），所以（r内＋R0）＝－

＝

＝

＝

＝

＝

＝5.66Ω，所以r内＝5.66Ω－R0＝1.66Ω，逐差法处理实验数据的优点是可以充分利用已测得的数据，减小实验误差；

④电压表的读数等于路端电压，所以电压表内阻对测量结果没有影响，选项A错误；滑动变阻器用来改变路端电压，对测量结果没有影响，选项B错误；若R1的实际阻值偏小，则电流表的实际量程偏大，电流表的读数比实际值偏小，电池组的内阻测量值偏大，选项C正确；R0的实际阻值偏大时，电池组的实际内阻比测量值偏小，选项D正确．

34．[2014·广东卷]

（1）某同学设计的可调电源电路如图22（a）所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关S.

①用电压表测量A、B两端的电压：

将电压表调零，选择0～3V挡，示数如图22（b）所示，电压值为________V.

②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于________端．

③要使输出电压U变大，滑片P应向________端滑动．

④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________的风险（选填“断路”或“短路”）．

（a）　　　　　　　　（b）

34．

（1）①1.30　②A　③B　④短路　[解析]①据十分之一估读法，应该为1.30V；

②接通电路前，应该使滑片置于A端，用电器上的电压为0，这样才能起到保护外电路的作用；

③要增大外电路电压，需要使滑片滑向B端；

④若电源电路输出端短路，电源电路中没有接入保护电阻，则当滑片滑至B端时，电路就会短路，电源被烧毁．

10．[2014·江苏卷]某同学通过实验测量一种合金的电阻率．

（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题101图所示的部件________（选填“A”“B”“C”或“D”）．从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.

（2）题102图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：

电路中________（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了________（选填“短路”或“断路”）．

（题101图）

（题102图）

（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω，为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应做怎样的改进？

请写出两条建议．

10．[答案]

（1）B　0.410　

（2）7、9　断路

（3）电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值（或测量多组电流和电压值，用图像法求电阻值）

[解析]

（1）读数前应先旋紧B，螺旋测微器的读数为

0mm＋0.01mm×41.0＝0.410mm.

（2）因为电压表有读数，说明除7、9之间的电路都应畅通，且是串联电路，由于电压表内阻比较大，因此通过电压表、电流表的电流比较小，滑动变阻器滑片的移动对两电表示数的影响较小．则7、9之间的电路可能接触不良，形成断路．

（3）由于

＝

Ω＝30Ω，Rx>

，即

>

，宜采用电流表内接法；通过多次测量求平均值或图像法可提高实验的精确度．

22．[2014·山东卷]实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．

可供使用的器材有：

图甲　　　　　　　　　　　图乙

电流表：

量程0.6A，内阻约0.2Ω；

电压表：

量程3V，内阻约9kΩ；

滑动变阻器R1：

最大阻值5Ω；

滑动变阻器R2：

最大阻值20Ω；

定值电阻：

R0＝3Ω；

电源：

电动势6V，内阻可不计；

开关、导线若干．

回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至________端（选填“a”或“b”）．

（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．

（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.

（4）导线实际长度为________m（保留2位有效数字）．

22．[答案]

（1）R2　a

（2）如右图所示．

（3）2.30（2.29、2.31均正确）．

（4）94（93、95均正确）．

[解析]

（1）根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为Rx＝ρ

＝1.7Ω，而R0＋Rx＝4.7Ω，根据电路图，电压表的量程是3V，电源的电动势为6V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7Ω.为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选R2.

（2）略．

（3）电压表最小刻度表示0.1V，应该按照

估读进行读数，所以读数为2.30V.

（4）因为Rx＝

－R0＝ρ

，所以l＝

＝94

[2014·四川卷]

（2）下图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）．

在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：

（ⅰ）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；

（ⅱ）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；

（ⅲ）重复步骤（ⅱ），再测量6组R1和I2值；

（ⅳ）将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．

根据实验回答以下问题：

①现有四只供选用的电流表：

A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）

B．电流表（0～3mA，内阻未知）

C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω）

D．电流表（0～0.3A，内阻未知）

A1应选用________，A2应选用________．

②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15A，应让滑动变