全国各地高考物理真题汇编J单元电路.docx

1、全国各地高考物理真题汇编J单元 电路J1 部分电路及其规律 J2 闭合电路的欧姆定律24E1、J2、K12017北京卷 发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动图1轨道端点M、P间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用图2轨道端点M、P间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流

2、为I.(1)求在t时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；(2)从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷a请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图b我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明 24答案 (1)BILvt(2)略解析 (1)图1中，电路中的电流I1棒ab受到的安培力F1BI1L在t时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab克服

3、安培力做的功E电F1vt图2中，棒ab受到的安培力F2BIL在t时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab做的功E机F2vtBILvt(2)a.如图3、图4所示b设自由电荷的电荷量为q，沿导体棒定向移动的速率为u.如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力f1qvB，做负功W1f1utqvBut垂直棒方向的洛伦兹力f2quB，做正功W2f2vtquBvt所以W1W2，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零f1做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；f2做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能

4、，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用11J2、J8、J92017江苏卷 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控继电器的电阻约20 ，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示t/30.040.050.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2 (6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0200 )、滑动变阻器R2(0500 )

5、、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0999.9 )、开关S、导线若干为使该装置实现对3080 之间任一温度的控制，电源E应选用_(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用_(选填“R1”或“R2”)图1(2)实验发现电路不工作某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至_(选填“A”“B”“C”或“D”)图2(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查在图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b 时指针_(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c 时指针_(选填“偏转”或“不偏转”)(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 时被吸合，下列操作步骤的正

6、确顺序是_(填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 11答案 (1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转(4)解析 (1)由于继电器的电流超过15 mA时，衔铁才能被吸合，若电源E取E13 V时，由闭合电路欧姆定律得I115 mA0.015 A即R总200 而在30 时，热敏电阻的阻值为199.5 ，再加上继电器的电阻20 ，总电阻为219.5 ，已超过200 ，则无法使温度控制在30 ，故E13 V不能选择，只能选择E2，E26 V，由闭合电路欧姆定律得I20.

7、015 A则R总400 此时若要使温度能控制在80 ，热敏电阻Rt与继电器的总电阻为49.1 20 69.1 400 ，为使衔铁不至于在低于80 时被吸合，需串联一个滑动变阻器，且最大阻值不能小于400 69.1 330.9 ，而R1最大阻值为200 ，不符合要求，故选R2.(2)要测直流电压，选择开关只能旋至C.(3)测a、b间电压时，由于b、c间断路，电路中电流为0，故a、b间电压为0，因此多用电表指针不偏转；测a、c间电压就相当于测电源两极间电压，因此多用电表指针将会偏转(4)为了使在设计电路时方便，这里用电阻箱临时代替热敏电阻查出50 时热敏电阻的阻值，将电阻箱调至相同阻值，断开开关，

8、用电阻箱替换热敏电阻，合上开关，调节滑动变阻器，使衔铁刚好被吸合再断开开关，将电阻箱移除，换成热敏电阻因此其合理顺序为.23J2、J42017全国卷 某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V，内阻3 k)；电流表A(量程0.5 A，内阻0.5 )；固定电阻R0(阻值1000 )；滑动变阻器R(阻值09.0 )；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示图(a)图(b)由实选验曲线

9、可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(选填“增大”“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W(结果均保留2位小数)23答案 (1)如图所示(2)增大增大(3)0.391.17解析 (1)电压从0开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法(2)由小灯泡伏安特性曲线可

10、知，随着电流的增加，也增加，则小灯泡的电阻增大，由R，灯丝的电阻率增大(3)I以mA为单位，当滑动变阻器R0时，灯泡两端的电压UE0Ir4，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作I40001000U图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率P1.17 W；同理可知当滑动变阻器R9 时，小灯泡的最小功率P0.39 W. J3 电路综合问题 J4 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线23J2、J42017全国卷 某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V，内阻3 k)；电流表A(量程0.5 A，内阻0.5 )；固定电阻R0

11、(阻值1000 )；滑动变阻器R(阻值09.0 )；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示图(a)图(b)由实选验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(选填“增大”“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W(结果均保留

12、2位小数)23答案 (1)如图所示(2)增大增大(3)0.391.17解析 (1)电压从0开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加，也增加，则小灯泡的电阻增大，由R，灯丝的电阻率增大(3)I以mA为单位，当滑动变阻器R0时，灯泡两端的电压UE0Ir4，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作I40001000U图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率P1.17 W；同理可知当滑动变阻器R9 时，小灯泡的最小功率P0.39 W. J5 实

13、验：测定金属的电阻率 J6 实验：把电流表改装成电压表23J6、J82017全国卷 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480 .虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡图(a)图(b)(1)图(a)中的A端与_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(选填正确答案标号)A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“

14、0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_，R4_.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_(结果均保留3位有效数字)23答案 (1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V解析 (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势(2)R6是欧姆调零电阻，故B正确(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R1R2160 ；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻r