1、恒定电流第卷选择题，共48分一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分)1在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24 V电压，产生2.5 A的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为()A120 J B300 J C600 J D1 200 J解析：每秒钟路灯消耗电能为WUIt242.51 J60 J则每秒转化的太阳能为： J300 J故选项B正确答案：B2如图71所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏
2、电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转在对膜片开始施加压力，从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针的偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)()图71A向右偏到某一刻度后回到零刻度B向左偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不动D向左偏到某一刻度后不动解析：灵敏电流表有示数的时候应该是电容器电容值发生变化的时候，可动电极向上动，电容器电容增大，电路对电容器充电，故指针向右偏当可动电极到了实线位置时，电容器的电容不再发生变化，此时电路中的电流消失，指针又回到零点答案：A
3、图723酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图72所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()AU越大，表示c越大，c与U成正比BU越大，表示c越大，但是c与U不成正比CU越大，表示c越小，c与U成反比DU越大，表示c越小，但是c与U不成反比解析：题中给出传感器电阻r的倒数与酒精气
4、体浓度c是正比关系，即kc，电压表示数U，可以看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增加而增加故只有选项B正确答案：B图7342014泉州市质量检查如图73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为光敏电阻闭合开关S后，若照射R3的光强度减弱，则()AR1两端的电压变大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解析：光照强度减弱，R3阻值增大，电路中总电阻增大，总电流减小，R1两端电压减小，A错误；并联电路两端电压增大，R2中电流增大，C错误；灯泡中电流ILI总IR2，则IL减小，其功率减小，B正确；由UEI总r得路
5、端电压增大，D错误答案：B图745如图74所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是()A保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小解析：本题主要考查带电体在电场中的平衡问题，意在考查考生对物体平衡、电容器等知识的理解和应用小球重力、电场力、悬线的拉力处于平衡状态，设悬线与竖直方向的夹角为，则tan，cos，由闭合电路
6、欧姆定律知增大R2时，定值电阻两端电压减小，由此可知减小，cos增大，F减小，B项对；而改变R1对定值电阻两端电压不起作用答案：B图756如图75所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()AR接到a电源上，电源的效率较高BR接到b电源上，电源的输出功率较大CR接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低DR接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高解析：由图线可知，a、b两电源的短路电流一样大，a的电动势大于b的电动势，故a的内阻大于b的内阻，由A与
7、C的交点坐标可知，当电阻R与电源相连时，电流I，即，可得接a时的电流大于接b时的电流由电源输出功率PI2R得接a电源时的功率较大，电源的效率，所以电阻R接a时效率较低答案：C图767(多选题)如图76所示的电路中，电源有不可忽略的内阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下面判断正确的是()A仅将R1增大，Q1和Q2都将增大B仅将R2增大，Q1和Q2都将增大C仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D突然断开开关S，Q1和Q2都将不变解析：C1两端电压是R1、R2电压之和，C2两端电压是R2两端电压，R1增大，UC1增大，Q1增大，Q2减小；R2增大，UC1增大
8、，UC2增大，Q1、Q2都增大；断开S，C1、C2均放电，Q1、Q2逐渐减少答案：BC8如图77所示，电源电动势为E12 V，内阻r3 ，R01 ，直流电动机内阻R01 ，当调节滑动变阻器R1时可使甲图电路输出功率最大，调节R2时可使乙图电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定功率为2 W)，则R1和R2值为()图77A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 解析：对于甲图，由于是纯电阻电路，电源消耗能量全部转化为焦耳热，电功率等于热功率，有：PI2RR外.当R外r时，外电路消耗功率P最大，Pmax12 W，R12 .对于乙图电路，由于是非纯电阻电路，依能量守恒定
9、律可知：电源消耗能量一部分转化为焦耳热，而另一部分转化为其他形式的能(电动机动能)，电功率不等于热功率因此上面推导不再适用，正确推导如下：PUIU.显然，当U时，Pmax12 W，U内 6 V，I2 A；又因为P电动机P额P热6 W，所以PR2I2R26 W，R21.5 .综上所述，只有B选项正确答案：B第卷非选择题，共52分二、实验题(本大题共2小题，共15分)9(6分)2014大庆市质量检测为了测量一根长约为3 cm、电阻约为100 、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：直流电源E(电动势约为8.0 V，内阻可忽略不计)；电流表A1(量程为025 mA，内阻r1100
10、)；电流表A2(量程为0150 mA，内阻r220 )；定值电阻R0(阻值为10 )；滑动变阻器R(最大阻值为10 )；开关S，导线若干(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图78甲所示，示数为L_ mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，示数为D_ mm.甲 乙图78(2)为了在测量中尽量减小误差，并测多组数据，现给出测量电阻Rx的实验电路，请据此电路图79将实验器材连接起来图79(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为_.(用题目中字母表示即可)答案：(1)30.353.205(3.204或3.206)(2)见图710图71
11、0(3)I2(R0r2)I1r110(9分)2012新课标全国卷图711中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线图711(1)在图中画线连接成实验电路图(2)完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1.闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量
12、细沙，使D_；然后读出_，并用天平称出_用米尺测量_(3)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B_.(4)判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里解析：根据实验目的和电磁天平的原理，将电源、开关、电阻箱、电流表及U形金属框串联起来，连接成电路图设金属框质量为M，托盘质量为m0，第一次操作中未接通电源时由平衡条件：Mg(m0m1)g，第二次接通电源后，加入适量细沙m2使D重新处于平衡状态，然后读出电流表的示数I，并测量出金属框底部的长度l，若金属框受到的安培力竖直向下，由平衡条件：BIlMg(m0m2)g，两式联立解得：
13、B；若金属框受到的安培力竖直向上，则B，综上Bg，若m2m1，则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外，反之，磁感应强度方向垂直纸面向里答案：(1)如图712所示图712(2)重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙质量m2D的底边长l(3)(4)m2m1三、计算题(本大题共2小题，共37分)图71311(17分)如图713所示，电源的电动势E110 V，电阻R121 ，电动机绕线的电阻R00.5 ，开关S1始终闭合当开关S2断开时，电阻R1的电功率是525 W；当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336 W求：(1)电源的内电阻；(2)当开关S2闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率图714
14、解析：(1)S2断开时等效电路如图714所示，R1消耗的功率为P1，则P1()2R1代入数据解得r1.(2)设S2闭合时路端电压为U，R1消耗的功率为P2，则P2由闭合电路欧姆定律得EUIr代入数据解得I26A设流过R1的电流为IR1，流过电动机的电流为IM，IR1而IMIR1I对电动机有UIMP出IR0代入数据联立解得P出1 606W.答案：(1)1(2)26A1 606W图71512(20分)如图715所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l80 cm，两板间的距离d40 cm.电源电动势E40 V，内阻r1 ，电阻R15 ，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且
15、非常靠近B板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点若小球带电荷量q1102 C，质量为m2102 kg，不考虑空气阻力，电路中的电压表、电流表均是理想电表若小球恰好从A板右边缘射出(g取10 m/s2)求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大？(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？(3)此时电源的输出功率是多大？解析：(1)设小球在板间飞行时间为t，t s0.2 s，根据dat2，得飞行加速度a m/s220 m/s2.对小球根据牛顿第二定律得qmgma，解得：UAB V24 V，所以滑动变阻器的两端电压U滑UAB24 V.设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得I A1 A.滑动变阻器接入电路的阻值R滑24 .(2)此时电流表的示数为1 A，电压表的示数为UEIr(4011) V39 V.(3)电源的输出功率P出IU39 W.答案：(1)24 (2)1 A39 V(3)39 W
