1、高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 高考命题潜规则揭秘 30：电路基本规律和物理量、伏安特性曲线 规则验证：2012 年全国理综第 19 题、2012 年浙江理综第 17 题、2012 年上海物理第 13 题、2012 年四川理综第 23 题、2011 全国理综卷第 17 题、2010 新课标卷第 19 题、2011 上海物理第 12 题 命题规律：恒定电流是高考考查的重点和热点，考查恒定电流的试题一般为选择题，也可能为计算题，难度中等。【命题分析】：电路基本规律主要有欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电阻定律、焦耳定律等；基本
2、物理量主要有电流、电阻、电压、电动势、电功和电功率等。导体的伏安特性曲线上一点纵横坐标的比值表示电阻，电源的伏安特性曲线斜率表示电源内阻，在纵轴（U 轴）的截距表示电源电动势，在横轴（I 轴）的截距表示短路电流。电源的伏安特性曲线上点的纵横坐标的乘积表示电源的输出功率。高考对电路基本规律和伏安特性曲线的考查难度中等。【典例分析】典例 1.（2012 年全国理综第 19 题）一台电风扇的额定电压为交流 220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流 I 随时间 t 的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为 典例 2.（2012 年浙江理综第 17 题）功率为 10W 的发
3、光二极管（LED 灯）的亮度与功率为 60W 的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016 年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有 2 只 60W 的白炽灯，均用 10W 的 LED 灯替代。估算出全高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 国一年节省的电能最接近（）A.8108kWh B.81010kWh C.81011kWh D.81013kWh 典例 3（2012 年上海物理第 13 题）当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为 0.3C，消耗的电能为 0.9J。为在相同时间内使 0.6C 的电荷量通过该电阻，在其两
4、端需加的电压和消耗的电能分别是 （）（A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J 典例 4.（2012 年四川理综第 23 题）四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高 20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为 60%的离心水泵工作。工作电压为 380V，此时输入电动机的电功率为 19kW，电动机的内阻为 0.4。已知水的密度为 1103kg/m3，重力加速度取 10m/s。求（1）电动机内阻消耗的热功率；（2）将蓄水池蓄入 864
5、 m3 的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。3.【解析】：（1）设电动机的电功率为 P，则 P=UI 设电动机内阻 r 消耗的热功率为 Pr，则 Pr=I2r；代入数据解得：Pr=1103W。高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021（2）设蓄水池蓄水总质量为 M，所用抽水时间为 t，已知抽水高度为 h，容积为 V，水的密度为，则 M=V 设质量为 M 的河水增加的重力势能为E p，则Ep=Mgh。设电动机的输出功率为 P0，则 P0=P Pr。根据能量守恒定律，得 P0t60%80%=Ep。代入数据解得：将蓄水池蓄入 8
6、64 m3 的水需要的时间 t=2104s。【考点定位】此题考查能量守恒定律及其相关知识。典例 5（2011 全国理综卷第 17 题）通常一次闪电过程历时约 0.2O.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅 4080s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109V，云地间距离约为 l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为 60s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是 A.闪电电流的瞬时值可达到 1105A B整个闪电过程的平均功率约为 l1014W C闪电前云地间的电场强度约为
7、 l106V/m D.整个闪电过程向外释放的能量约为 6106J 典例 6（2010 新课标卷第 19 题）电源的效率 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中 U 为路端电压，I 为干路电流，a、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b 的值分别为 A 34、14 B 13、23 C 12、12 D 23、13 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 【2012 模拟题精选训练题】1（2013年3月吉林二模）如图所示，长方体发电导管的
8、前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势（设电阻定律适用于此物理过程）。不计离子间相互作用及气体流动时的阻力，则可变电阻R消耗电功率的最大值为 A223v B dS B224v B dS C225v B dS D226v B dS2（2012 北京海淀期末）一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压u=311sin314tV 的交流电
9、源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 分别测得通过电饭煲的电流是 5.0A，通过洗衣机电动机的电流是 0.50A，则下列说法中正确的是（）A电饭煲的电阻为 44，洗衣机电动机线圈的电阻为 440 B电饭煲消耗的电功率为 1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5W C1min 内电饭煲消耗的电能为 6.6104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103J D电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍 3.温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变
10、化的特性来工作的。如图甲所示是某装置中温度传感器工作原理图。已知电源电动势E=9.0V，内电阻不计。G 为灵敏电流表，其内阻为 Rg 保持不变。R 为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关 S，当 R 的温度等于 20时，电流表示数 I1=2mA；当电流表示数 I2=3.6mA 时，热敏电阻的温度是 A60 B80 C100 D120 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 4.（2012 北京海淀期末）某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图 6 甲所示，其中 P 为电流传
11、感器，V 为电阻很大的电压表。实验时，先将开关 S1 闭合，单刀双掷开关 S2 掷向 a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器 C 充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。再迅速将开关 S2 掷向 b，使电容器放电。电流传感器 P 将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流 i 随时间 t 变化的图象如图 6 乙所示。然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（）高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 85
12、8529021 A流过电流传感器 P 的充电电流和放电电流方向相同 B图 6 乙中的第段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量 C电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线 D电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关 5.（2012 天水一中期末）如图所示为磁流体发电机的原理图：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板 A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压如果射入的等离子体速度均为 v，两金属板的板长为 L，板间距离为 d，板平面的面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于速度方
13、向，负载电阻为 R，等离子体充满两板间的空间当发电机稳定发电时，电流表示数为 I，那么板间等离子体的电阻率为()A.Sd(BdvI R)B.Sd(BlvI R)C.SL(BdvI R)D.SL(BLvI R)5、【答案】A 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 6(2012 上海闵行期末)如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为 8V，乙电路两端的电压为 16V。调节变阻器 R1 和 R2 使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为 P1 和 P2，两电路中消耗的总功率分别为甲P 和乙P 则下列关
14、系中正确的是（）A 甲P 乙P B 甲P 乙P C P1P2 D P1P2 7（2012 北京西城期末）如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，电动机内阻为 R1。当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 R2，电动机两端的电压为 U，通过电动机的电流为 I。电动机输出的机械功率 P 等于 AUI B12RI 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 C12RIUI DUrRRE21 8（2012 上海松江期末）在如图(a)所示的电路中，R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器。闭合电键 S，将滑动变阻器的滑
15、动触头 P 从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则 ()A图线甲是电压表 V2 示数随电流变化的图线 B电源内电阻的阻值为 10 C电源的最大输出功率为 3.6W D滑动变阻器 R2 的最大功率为 0.9W 9（2012 年 4 月上海徐汇区二模）如图所示，直线 A 为某电源的 UI 图线，曲线B 为某小灯泡的 UI 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（）高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 （A）4W，8W （B）2W，4W （C）2W，3
16、W （D）4W，6W 10（2012 年 5 月湖北武汉冲刺训练）某集装箱吊车的交流电动机输入电压为 380V，当吊车以 0.1m/s 的速度匀速吊起总质量为 5.7103kg 的集装箱时，测得电动机的电流为 20A，g 取 10m/s2。则 A电动机的内阻为 4.75 B电动机的输出电压为 285V C电动机的输出功率为 7.6l03W D电动机的工作效率为 75%11（2012 年 4 月北京东城模拟）如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏心小圆孔。在彼此垂直的直径 AB 和 CD 两端引出四个电极 A、B、C、D。先后分别将 A、B 或 C、D 接在电压恒为 U 的电路上，如
17、图乙和图丙所示。比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有 A两种接法电阻片热功率一样大 B接在 AB 两端电阻片热功率大 C接在 CD 两端电阻片热功率大 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 D无法比较 12（2011 上海宝山二模）将一电源电动势为 E，内阻为 r 的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用 R 表示外电路电阻，I 表示电路的总电流，下列说法正确的是（A）由 U 外IR 可知，外电压随 I 的增大而增大（B）由 U 内Ir 可知，电源两端的电压，随 I 的增大而增大（C）由 UEIr 可知，电源输出电压，随
18、输出电流 I 的增大而减小（D）由 PIU 可知，电源的输出功率 P 随输出电流 I 的增大而增大 13、（2012 年 3 月安徽省“江南十校”高三联考）如图所示，A 和 B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球。开始时开关 S 闭合且滑动变阻器的滑动头 P 在 a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向。（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是 （）A小球带负电 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 B当滑动头从 a 向 b 滑动时，细线的偏角 变大 C当滑动头从 a 向 b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向
19、下 D当滑动头停在 b 处时，电源的输出功率一定大于滑动头在 a 处时电源的输出功率 14（2012 江苏省启东中学考前辅导题）有一个消毒用电器 P，电阻为 20k，它只有在电压高于 24V 时才能工作。今用一个光敏电阻 R1 对它进行控制，光敏电阻在光照时为 100，黑暗时为 1000。电源电动势 E 为 36V，内阻不计，另有一个定值电阻 R2，电阻为 1000。下列电路电键闭合后能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作的是 15.（2012 年上海华师大附中等八校联考）如图所示，电源内阻 r=1，R1=2，R2=6，灯 L 上标有“3V、1.5W”的字样，当滑动变阻器 R3 的滑片
20、 P 移到最右端时，电流表示数为 1A，灯 L 恰能正常发光。（1）求电源的电动势；（2）求当 P 移到最左端时，电流表的示数；（3）当滑动阻器的 Pb 段电阻多大时，变阻器 R3 上消耗的功率最大？最大值多高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 大？16（2012 年 4 月上海四区二模）节水喷灌系统已经在我国很多地区使用。某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度 h=1.8m，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率 v0=15m/s，每秒喷出水的质量 m0=4.0kg。所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面
21、的高度 H=1.95m，并一直保持不变。水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻 r=5.0。电动机正常工作时，电动机的输入电压 U=220V，输入电流 I=4.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率。（计算时 可取 3，球体表面积公式 S=4r2）（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积 s；高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率；（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能
22、电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积mins。已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有30的能量损耗，太阳辐射的总功率 P0=41026W，太阳到地球的距离 R=1.51011m，太阳能电池的能量转化效率约为15，蓄电池释放电能的效率约为90。17.（2012四川理综）四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 地要把河水抽高 20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为 8
23、0%的皮带，带动效率为 60%的离心水泵工作。工作电压为 380V，此时输入电动机的电功率为 19kW，电动机的内阻为 0.4。已知水的密度为 1103kg/m3，重力加速度取10m/s。求（1）电动机内阻消耗的热功率；（2）将蓄水池蓄入 864 m3 的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。18（20 分）（2012 年 4 月浙江绍兴模拟）如图是一个货物运输装置示意图，BC 是平台，AB 是长 L=12m 的传送带，BA 两端的高度差 h=24m。传送带在电动机 M 的带动下顺时针匀速转动，安全运行的最大速度为vm=6m/s。假设断电后，电动机和传送带都立即停止运动。现把一个质量为20
24、kg 的货物，轻轻放上传送带上的 A 点，然后被传送带运输到平台 BC 上，货物与传送带之间的动摩擦因数为 0.4。由于传送带较为平坦，可把货物对传送带的总压力的大小近似等于货物的重力；由于轮轴等方面的摩擦，电动机（转化为机械功）的效率为 80%。取 g=10m/s2。求：（1）要使该货物能到达 BC 平台，电动机需工作的最短时间。（2）要把货物尽快地运送到 BC 平台，电动机的输出功率至少多大？（3）如果电动机接在输出电压为 120V 的恒压电源上，电动机的内阻 r=6，在把货物最快地运送到 BC 平台的过程中，电动机消耗的电能共有多少？高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021