高考物理总复习恒定电流专题卷.docx
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高考物理总复习恒定电流专题卷
恒定电流专题
一、单选题
1.（2018•卷Ⅰ）如图，导体OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻。
可绕O转动的金属杆。
M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。
空间存与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程1）：
再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B’（过程II）。
在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则B’/B等于。
（ ）
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】【解答】过程I回路中磁通量变化△Φ1=BπR2，设OM的电阻为R，流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。
过程II回路中磁通量变化△Φ2=（B’-B）πR2，流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。
Q2=Q1，联立解得：
B’/B=3/2，B符合题意。
故答案为：
B
【分析】该题可两个过程来讨论。
第一个过程：
金属杆由OQ转到OS位置，此过程，可根据法拉第电磁感应定律E=△Φ/△t、△Φ=B△S求出感应电动势，然后根据电量与电流关系式Q=It以及欧姆定律I=E/R求出Q1=△Φ1/R；第二个过程：
由△Φ2=S△B求出Q2=△Φ2/R。
然后根据Q1=Q2即可得出答案。
该题需要熟练应用公式，作为选择题，可直接应用Q=△Φ/R。
2.（2018•卷Ⅲ）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。
则Q方:
Q正等于（ ）
A. B. C. 1:
2 D. 2:
1
【答案】D
【解析】【解答】根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，
根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正=u02∶（）2=2∶1，D符合题意。
故答案为：
D
【分析】根据题意分别求出正弦式交流电和方波交流电的有效值，再根据焦耳定律和欧姆定律分别求出热量，从而得出Q方:
Q正。
本题要明确求焦耳热应该利用“四值”中的有效值，能够熟记正（余）弦式交流电的有效值，并能利用热效应的含义求解方波交流电的有效值为解题的关键。
3.某市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400w，LED灯功率为180W，若更换4000盏，则一个月可节约的电能约为（ ）
A. 9×102kW.h B. 3×105kW.h C. 6×105kW.h D. 1×1012kW.h
【答案】B
【解析】【解答】每一盏灯可以减少功率220W，所有的灯可以节约的能源W==4000×0.22kW×365×24h=3×105kW.h【分析】根据i功率可以求出一段时间消耗的能量，W=Pt，本题就是应用该公式解题。
4.传感器在各种领域中有着广泛应用，是自动控制设备中不可缺少的元件。
如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是：
（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【解答】A图是可变电容器，通过改变电介质，来改变电容器的电容，A不符合题意；
B图，电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，B不符合题意；
C图是通过改变极板间的距离，改变电容器的电容，C符合题意．
D图，电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容器的电容，D不符合题意；
故答案为：
C.
【分析】利用题目中“改变电容器两极间距离”的条件，结合图中的电容器进行分析即可。
5.额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝40W的电灯两盏，若接入电压是220V的电路中，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是下图中的（ ）．
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【解答】判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有P＝UI＝，可知RA＜RB。
对于A电路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110V，B灯被烧毁，UA＜110V，A灯不能正常发光。
对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB＞U并，B灯烧毁。
对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光。
对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为（IA－IB）×110V，而D电路中变阻器功率为（IA＋IB）×110V，所以C电路消耗电功率最小。
故答案为C。
【分析】注意试题两点要求：
正常发光，各自到达额定电压；总功率最小，在总电压不变情况下，总电阻最小。
两灯额定电压相同，额定功率不同，故电阻不同，不可直接串联，需与负载电阻连接，且需要小电阻灯泡在干路中，大电阻灯泡与变阻器并联。
6.如图所示电路中（电源内阻不计），当S断开时，理想电压表的示数为6V，当S闭合后，a、b两点间的电压可能是（ ）
A. 11V B. 10V C. 9V D. 8V
【答案】D
【解析】【解答】当S断开时，由电阻R1、R2和R3组成串联电路，电源的电压为：
；当S闭合时，电阻R1被短路，R2、R3组成串联电路；电源的电压为：
；由以上两式可得：
。
当R3→0时，U2′=9V；当R3→∞时，U2′=6V，S闭合后电压表取值范围为6V故答案为：
D。
【分析】在串联电路中电流电压的特点是等流分压，各电阻两端的电压之比等于电阻阻值之比。
7.下列说法中正确的是（ ）
A. 导体中电荷运动就形成了电流 B. 在国际单位制中，电流的单位是安培（A）
C. 电流有方向，是一个矢量 D. 任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
【答案】B
【解析】【解答】自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故选项A不符合题意；形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D不符合题意；电流有方向，但它是标量，故选项C不符合题意。
故答案为：
B。
【分析】电荷在导体中的定向运动形成电流，电流具有方向，电流的方向与正电荷运动的方向相同、与负电荷运动的方向相反，但却是标量。
8.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。
已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，电子的电荷量为e。
若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【解答】设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为，体积为，质量为，这段导线中自由电子的数目为，在时间内这些电子都能通过下一截面，则电流，代入解得，，解得电子定向移动的速率：
，故A符合题意。
故答案为：
A。
【分析】导体的质量等于体积乘以导体的密度，导体中原子的个数利用公式即可得出，电流的定义是单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小，建立方程联立求解，即可得出结论。
9.今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1:
3，则甲、乙两个电阻阻值的比值为（ ）
A. 1:
6 B. 1:
3 C. 1:
4 D. 1:
8
【答案】A
【解析】【解答】和联立解得：
，可得，故A符合题意。
故答案为：
A。
【分析】电流的定义式为I=,故在相同时间内流过导体电荷量之比实际就是刘国道题电流之比，欧姆定律变形式R=，两式联立求解得出结论。
10.使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值（ ）
A. 比真实值大 B. 比真实值小 C. 与真实值相等 D. 可能比真实值大，也可能小
【答案】B
【解析】【解答】两手同时接触两表笔的金属杆，相当于被测电阻与人体电阻并联，测出电阻为二者并联阻值，比被测电阻真实值小，故选项B符合题意。
故答案为：
B。
【分析】此题比较简单，属于基础题型，人体能导电，当一个定值电阻倍并连一个电阻后，总电阻的值会减小。
11.用电动势E=6V、内电阻r=4Ω的直流电源分别单独对下列四个小灯泡供电，实际消耗电功率最大的小灯泡的额定电压和额定功率是（设灯泡电阻不随电压变化）（ ）
A. 6V，12W B. 6V，9W C. 6V，4W D. 6V，3W
【答案】B
【解析】【解答】小灯泡的功率为：
，由数学知识可知：
当 时，即R=r时电灯功率最大，电灯最亮。
根据可得四个灯泡的电阻分别为3Ω，4Ω，9Ω，12Ω，B电灯的电阻等于电源内阻，所以B电灯功率最大。
故答案为：
B。
【分析】根据电源输出功率随外电路电阻变化图像可知，外电阻越接近电源内阻，电源输出功率最大，小灯泡最亮。
12.对于不同的电源，工作时的电流为I，下列说法正确的是（ ）
A. I越大的电源做功越快 B. I越大的电源输出的电能越多
C. 电动势越大的电源做功越快 D. 电动势E与电流I的乘积体现了电源做功的快慢
【答案】D
【解析】【解答】功率是表示做功快慢的物理量，根据公式可得电动势E与电流I的乘积体现了电源做功的快慢，D正确，AB错误；电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的强弱，与外电路的结构
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