1、2011高考物理备考之百所名校组合卷系列 专题7 恒定电流【试题1】一个电池组的电动势为E，内阻为r，用它给一电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为I，电动机两端的电压为U，经时间t()A电源在内外电路做的功为(I2rIU)tB电池消耗的化学能为IEtC电动机输出的机械能为IEtI2(Rr)tD电池组的效率为【试题出处】2011模拟【试题2】家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度如图1(甲)所示是电熨斗的电路图旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的
2、连接是如图(乙)所示中的哪一个()图1【解析】在图A中，两电阻丝并联，总电阻为R/2，总功率为PA2U2/R；在图B中，只有右侧电阻接入电路，功率PB；在图C中，电源被断开，功率PC0；在图D中，两电阻丝串联，功率PD，故A正确【答案】A【试题出处】2011模拟【试题3】如图2所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器，当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I及报警器两端的电压U的变化情况是()AI变大，U变大BI变大，U变小CI变小，U变小 DI变小，U变大【解析】出现火情时，环境温度升高，使得热敏电阻R
3、3的电阻减小，R2与R3并联，总电阻将变小，这部分获得的电压减小，即R2两端电压减小，所以R2电流减小，即安培表读数减小，外电路的总电阻减小，所以外电压即报警器两端的电压减小，所以C正确【答案】C【试题出处】2011模拟【试题4】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图3甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图3乙所示，则在此过程中()A物体处于失重状态B物体处于超重状态C升降机一定向上做匀加速运动D升降机可能向下做匀减速运动【解析】由乙图可知，电流由I0变为2I0
4、，且保持不变，说明压敏电阻受压力恒定，说明升降机做匀变速运动；电流变大说明阻值减小，说明压力变大，说明物体处于超重状态，即升降机有向上的加速度升降机有两种运动状态：加速向上或减速向下，故选项B、D正确【答案】BD【试题出处】2011模拟【试题5】高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图5所示超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流IIc时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流已知超导部件的正常态电阻为R13 ，超导临界电流Ic1.2 A，限流电阻R26 ，小灯泡L上标有“6 V,6 W”的字样，电源电动势E8 V，内阻
5、r2 ，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则()A短路前通过R1的电流为 AB短路后超导部件将由超导态转化为正常态C短路后通过R1的电流为 AD短路后通过R1的电流为2 A【解析】电路正常工作，通过小灯泡的电流为1 A，通过R1的电流I3P甲【解析】设各灯泡正常工作时的电流为I，则甲电路的总电流为I甲3I，乙电路的总电流为I乙I，所以由PUI得P甲3P乙，应选B.【答案】B【试题出处】2011模拟【试题9】电动自行车比摩托车具有许多优点，而且能量利用率很高因此电动自行车已成为许多家庭的交通工具下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗若该车在额定状态下以最大运行
6、速度行驶，则()自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12 (A)最大运行速度20(km/h)额定输出功率350(W)A.电动机的输入功率为576 WB电动机的内电阻为4 C该车获得的牵引力为104 ND该车受到的阻力为63 N【解析】电动机的输入功率P入UI4812 W576 W，故A对；电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用RU/I计算电阻，B错；电动车速度最大时，牵引力与阻力相等，由P出FvmaxFfvmax得Ff N63 N故C错D对【答案】AD【试题出处】2011模拟【试题10】北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道当环中电子以光速的的速度流动
7、而形成的电流是10 mA时，环中运行的电子数目为(已知光速c3108 m/s，电子电荷量e1.61019 C)()A51010 B51011C1102 D1104【解析】设单位长度上电子数目为n，则单位长度上电子带的电荷量qnet秒内电子通过的距离xctt秒内通过某截面的电量qxqnect/10由I得In环中电子数目N240n240个51011个故B正确【答案】B【试题出处】2011模拟【试题11】根据经典理论，金属导体中电流的微观表达式为InvSe，其中n为金属导体中每单位体积内的自由电子数，v为导体中自由电子沿导体定向移动的速率，S为导体的横截面积，e为自由电子的电荷量如图11所示，两段长
8、度和材料完全相同、各自粗细均匀的金属导线ab、bc，圆横截面的半径之比为rabrbc14，串联后加上电压U，则()图11A两导线内的自由电子定向移动的速率之比为vabvbc14B两导线内的自由电子定向移动的速率之比为vabvbc41C两导线的电功率之比为PabPbc41D两导线的电功率之比为PabPbc161【试题出处】2011模拟【试题12】如图6所示的电路中，电源有不可忽略的电阻，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
9、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减少；R2增大，UC1增大，UC2增大，Q、Q2都增大；断开S，C1、C2均放电，Q1、Q2逐渐减少故BC正确【答案】BC【试题出处】2011模拟【试题13】电饭锅工作时有两种状态，一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态图13所示是电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关，下列说法中正确的是()图13A其中R2是供加热用的电阻丝B当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态C要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，则R1/R2应为
10、 21D要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，则R1/R2应为(1)1【解析】电饭锅工作时，电阻丝把电能全部转化为电热，其电功率P电等于热功率P热，即：P电P热I2R由式可知，在电压一定的情况下，电阻丝电阻越大，其发热消耗的电功率越小当S闭合时，R1被短路，电阻变小，其消耗的电功率增大，因此，S闭合时应为水烧开前的加热状态，而S断开时应为水烧开后的保温状态，故选项A、B正确又因为保温时，R1、R2为串联关系，电源电压恒定，故P2I2R2()2R2题目要求R2保温时功率为加热时功率的一半，则有：()2R2由式得R1R2(1)1，选项D亦正确【答案】ABD【试题出处】2011模拟【试题14
11、】静电计和电压表都是测量电势差的仪器，为了弄清它们的主要区别，某实验小组设计了图7所示电路已知电容器的电容C1C2C，电源的电动势为E，内阻为r，电压表的内阻为10 k，当电路达到稳定状态后，则()A电压表和静电计两端的电势差相等，都是E/2B电压表两端电势差比静电计两端的电势差大些C静电计两端电势差为ED电压表两端电势差为零【解析】电压表本身是电阻，只有自身有电流通过时才有示数，静电计的两个箔片是相互绝缘的，由题图电路可知，电压表中无电流通过，故示数为零，而静电计相当于直接接在电源上，故电势差为E，故C、D对【答案】CD【试题出处】2011模拟【试题15】如图7所示，厚度均匀的矩形金属薄片边
12、长ab10 cm，bc5 cm.当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入同一电路中，则电流为()图7A4 A B2 AC. A D. A【解析】首先计算出沿A、B方向和沿C、D方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比设沿A、B方向的横截面积为S1，沿C、D方向的横截面积为S2，则，A、B接入线路中时的电阻为R1，C、D接入电路中时的电阻为R2，则有.两种情况下电流之比为，故I24I14 A选项A正确【答案】A【试题出处】2011模拟【试题16】在如图8所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器开关闭合后，灯泡L能正常发
13、光当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是()A灯泡L将变暗B灯泡L将变亮C电容器C的电荷量将减小D电容器C的电荷量将增大【解析】当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器R接入电路部分电阻增大，灯泡L中电流减小，灯泡L将变暗，选项B错A正确；电阻R接入电路部分电阻增大，电源路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增大，选项C错D正确【答案】AD【试题出处】2011模拟【试题17】某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻完成下列测量步骤：(1)检查多用电表的机械零点(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处(3)将红、黑表笔_，进行欧姆调零(4)测反
14、向电阻时，将_表笔接二极管正极，将_表笔接二极管负极，读出电表示数(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_(填“左侧”、“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)(6)测量完成后，将选择开关拨向_位置【解析】(3)将黑、红表笔短接，使指针指在欧姆表盘的零刻度线处，表示外测电阻为零，称为欧姆调零(4)将选择开关拨向欧姆挡，即接通表内电源，此时，红表笔接内电源的负极，黑表笔接内电源的正极，因此，测二极管反向电阻时，应将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极(5)使用欧姆表测电阻时，指针指在“中央”附近较精确(6)测量完毕，应将选择开关拨
15、离欧姆挡，以切断内电源为了保护多用电表，应将选择开关拨向“OFF”或“交流电压最高挡”【答案】(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF【试题出处】2011模拟【试题18】用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路微安表A(量程200 A，内阻约200 )；电压表V(量程3 V，内阻约10 k)；电阻R0(阻值约20 k)；滑动变阻器R(最大阻值50 ，额定电流1 A)；电池组E(电动势3 V，内阻不计)；开关S及导线若干图9【试题出处】2011模拟【试题19】用伏安法测量电阻R的阻值，并求出其电阻率.实验器材：电压表V(内阻约为40 k)、电流表A(内阻约为3
16、0 )、滑动变阻器R0、电源E、开关S、待测电阻R(约为50 )及导线若干(1)在下面的虚线框内画出测量R的电路图图11(2)如图11所示的坐标中的7个点表示实验中测得的7组电流I、电压U的值，试作出UI图线并通过图线求出电阻值R_.(保留三位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的电阻丝，用游标为50分度的游标卡尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图12中甲、乙所示，由图可知其长度为_cm，直径为_mm.图12(4)由以上数据可求出_m(保留三位有效数字)【解析】(1)根据题目所给的电压表、电流表的内阻、待测电阻的大约阻值，可知选用电流表外接法测量误差小因滑动变阻器没有给出规格
17、，题目也没有明显信息和要求，可用分压式连接也可用限流式连接图13(2)用图象法处理实验数据，正确作出图象是关键本题作UI图象的原则和方法：对于定值电阻，其电压和电流成正比，故作出的图象应是过坐标原点的直线；让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点应尽可能分布在直线的两侧偏离太大的点舍去在图象上取距离较远的两点，求出直线的斜率即为待测电阻R51.0 .(3)严格按以下读数规则，防止有效数字位数错误游标卡尺读数：48 mm00.02 mm48.00 mm4.800 cm螺旋测微器读数：2 mm0.00.01 mm2.000 mm(4)根据R，S，代入数值得3.34103 m.【答案】(1)如下图14
18、所示(滑动变阻器接成限流式也可)图14(2)图象见图1351.0(49.052.0)(3)4.8002.000(4)3.34103(3.203.40)【试题出处】2011模拟【试题20】受动画片四驱兄弟的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车，某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图17所示图17(1)求该电池的电动势E和内阻r；(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻)；(3)由图象可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R1、R2，试确定r、R1、R2三者间的关系【解析】(1)I12 A时，PmI24 A时，输出功率为零，此时电源被短路，即：I2.解得：E2 V，r0.5 .(2)Rr0.5 (3)由题知：()2R1()2R2，整理得r2R1R2.【答案】(1)2 V0.5 (2)0.5 (3)r2R1R2【试题出处】2011模拟【试题21】一只电流表头，其内电阻Rg399.6 .当给表头并联上一个阻值为0.4 的电阻后，此电流表量程为1 A.(1)求电流表头的满偏电流；(2)若用这只电流表头和一节干电池(E1.5 Vr0.4 )组装成欧姆表，现有变阻器R11 k，R21.5 k，应选用哪一个作调零电阻？为什么？(3)当用这只组装好的欧姆表测某电阻时，表指针正好指在刻度中央，求被测电阻的阻值是多少？