2016版高考物理复习 专题十九 恒定电流专题演练（含两年高考一年模拟）.doc

考点19　恒定电流 两年高考真题演练 ‎1．(2015·北京理综，19)‎ 如图所示，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0.02 A；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‎0.04 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示‎0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示‎0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示‎0.01 A ‎2．(2015·浙江理综，14)下列说法正确的是(　　)‎ A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比 B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比 C．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比 D．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 ‎3．(2015·安徽理综，17)‎ 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. ‎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 8‎ 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)‎ 8‎ 考点19　恒定电流 一年模拟试题精练 ‎1．(2015·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．I2R B. C．UI D．UI－I2R ‎2．(2015·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 ‎3．(2015·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(　　)‎ 8‎ 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 ‎5．(2015·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 ‎6．(2015·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220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。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55 Ω C．电动机工作时输出的机械功率为880 W D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J ‎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1.0 Ω。现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则(　　)‎ A．三个灯泡的总电阻为8.3 Ω B．电源的电动势为5.6 V C．电源消耗的热功率为3.0 W D．电源的效率为89.3 %‎ 8‎ ‎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＝3×‎103 kg。当它在水平路面上以v＝‎36 km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流I＝‎50 A，输出电压U＝200 V。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‎10 m/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＝0.1 Ω，R2＝1950 Ω，求电动机M的热功率。‎ 参考答案 考点19　恒定电流 两年高考真题演练 ‎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‎0.06 A，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‎0.06 A，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＝Flcos α，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，‎ 8‎ 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＝20 Ω，则I0＝‎1.00 A(0.98、0.99、1.01均正确)。‎ ‎(3)RL消耗的功率为P＝IU＝20I－20I2，则当I＝‎0.5 A时，功率的最大值为Pm＝5 W。‎ 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 一年模拟试题精练 ‎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，‎ 8‎ 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；因＝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120 W，C项错误；由P＝得R＝＝Ω＝55 Ω，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120 W，故每秒钟消耗的电能为120 J，D项正确。]‎ ‎7．ABD　[理想电压表V的示数为U＝4.0 V，可知电路总电流为I＝‎0.6 A，小灯泡L1电阻R1＝＝ Ω＝ Ω；通过小灯泡L2、L3的电流均为I′＝‎0.3 A，电压均为U′＝1.0 V，小灯泡L2、L3电阻R＝＝ Ω＝ Ω，所以三个小灯泡的总电阻为R总＝R1＋R2＝ Ω＋‎ 8‎ · Ω＝8.3 Ω，A正确；电动势为E＝U＋U′＋U内＝4 V＋1 V＋0.6×1.0 V＝5.6 V，B正确；电源消耗的热功率为P＝I2r＝0.62×1.0 W＝0.36 W，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＝200 V×‎50 A＝104 W。‎ ‎90%P＝Fv，解得：汽车所受阻力F＝900 N。‎ ‎(2)电动机M两端电压U′＝U－IR1＝195 V。‎ R2中电流I2＝U′/R2＝‎0.1 A，‎ 电动机输入电流I′＝I－I2＝49.9 A 电动机输入功率P入＝U′I′＝9730.5 W，‎ 输出功率P出＝90%P＝9000 W。‎ 电动机M的热功率P热＝P入－P出＝730.5 W。‎ 答案　(1)900 N　(2)730.5 W 8‎