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2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 瘋狂專練14 恒定電流(含解析)

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2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 瘋狂專練14 恒定電流(含解析)

恒定電流專練十四恒定電流一、考點(diǎn)內(nèi)容(1)閉合電路歐姆定律、電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻;(2)伏安特性曲線;(3)電路的動(dòng)態(tài)變化分析;(4)電路的故障分析等;(3)電功、電功率、電熱等。二、考點(diǎn)突破1如圖所示,一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b,內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí),測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢(shì)比下表面的低。由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為()A,負(fù) B,正C,負(fù) D,正2(多選)“等效”是簡(jiǎn)化電路的一種常用方法。下面四個(gè)方框中的電路都可視為一個(gè)新的等效電源:甲中是一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的電源和一阻值為R0的定值電阻串聯(lián);乙中是一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的電源和一阻值為R0的定值電阻并聯(lián);丙中是一個(gè)電壓為E的恒壓源與阻值為R0的定值電阻串聯(lián);丁中是一個(gè)電流為I的恒流源與阻值為R0的定值電阻并聯(lián),且EIR0。下列關(guān)于這四個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的說法正確的是()AE甲E丙E丁E乙 BE甲E丙E丁E乙Cr甲r丙r丁r乙 Dr甲r丙r丁r乙3如圖甲所示,在材質(zhì)均勻的圓形薄電阻片上,挖出一個(gè)偏心小圓孔。在彼此垂直的直徑AB和CD兩端引出四個(gè)電極A、B、C、D。先后分別將A、B或C、D接在電壓恒為U的電路上,如圖乙和圖丙所示。比較兩種接法中電阻片的熱功率大小,應(yīng)有()A接在AB兩端電阻片熱功率大B接在CD兩端電阻片熱功率大C兩種接法電阻片電阻圖丙的大D兩種接法電阻片電阻一樣大4如圖所示的電路中,由于電路出現(xiàn)故障,燈L1變暗,燈L2變亮,故障原因是()AR4短路 BR1斷路CR3斷路 DR2短路5如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象,其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況,下面說法不正確的是()A陰影部分的面積表示電源的輸出功率B陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率C當(dāng)滿足時(shí),電源的輸出功率最大D當(dāng)滿足時(shí),電源的效率小于506如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E(內(nèi)阻不計(jì)),線圈L的自感系數(shù)較大,電阻不計(jì)。電容器C的電容足夠大,以下判斷正確的是()A閉合S,電路穩(wěn)定后,電容器兩端電壓為EB閉合S,電路穩(wěn)定后,電容器的a極板帶正電C斷開S的瞬間,燈泡A不會(huì)閃亮D斷開S的瞬間,燈泡B立即熄滅7如圖所示,R0為熱敏電阻(溫度降低電阻增大),D為理想二極管(正向電阻為零,反向電阻無窮大),C為平行板電容器,M點(diǎn)接地,在開關(guān)S閉合后,C中央有一帶電液滴剛好靜止。下列各項(xiàng)單獨(dú)操作可能使帶電液滴向上運(yùn)動(dòng)的是()A將熱敏電阻R0加熱B滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭P向上移動(dòng)C開關(guān)S斷開D電容器C的上極板向上移動(dòng)8(多選)如圖甲所示,電源E12 V,內(nèi)阻不計(jì),燈泡L的額定電壓為9 V,其伏安特性曲線如圖乙所示,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10 。則()A燈泡L的阻值隨電流的增大而減小B燈泡L的額定功率為13.5 WC燈泡L消耗電功率的最小值是2 WD滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)至少為6 9某同學(xué)按如圖1所示連接電路,利用電壓傳感器研究電容器的放電過程。先使開關(guān)S接1,電容器充電完畢后將開關(guān)擲向2,可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出電壓隨時(shí)間變化的Ut曲線,如圖2所示。電容器的電容C已知,且從圖中可讀出最大放電電壓U0,圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S、任一點(diǎn)的點(diǎn)切線斜率k,但電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、定值電阻R均未知,根據(jù)題目所給的信息,下列物理量不能求出的是()A電容器放出的總電荷量B電阻R兩端的最大電流C定值電阻RD電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻10(多選)工業(yè)生產(chǎn)中需要物料配比的地方常用“吊斗式”電子秤,如圖所示的是“吊斗式”電子秤的結(jié)構(gòu)圖,其中實(shí)現(xiàn)稱量的關(guān)鍵性元件是拉力傳感器。拉力傳感器的內(nèi)部電路如圖甲所示,R1、R2、R3是定值電阻,R120 k,R210 k,R0是對(duì)拉力敏感的應(yīng)變片電阻,其電阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示,已知料斗重1×103 N,沒裝料時(shí)Uba0,g取10 m/s2。下列說法中正確的是()AR3阻值為40 kB裝料時(shí),R0的阻值逐漸變大,Uba的值逐漸變小C拉力越大應(yīng)變片電阻阻值變大,Uba傳感器的示數(shù)也變大D應(yīng)變片作用是把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量11如圖所示的電路中,所用電源的電動(dòng)勢(shì)E6 V,內(nèi)電阻r2 ,電阻R1可調(diào)?,F(xiàn)將R1調(diào)到4 后固定。已知R26 ,R312 。(1)開關(guān)S斷開和接通時(shí),通過R1的電流分別為多大?(2)為了使A、B之間電路的電功率在開關(guān)S接通時(shí)能達(dá)到最大值,應(yīng)將R1的阻值調(diào)到多大?這時(shí)A、B間消耗的最大電功率是多少?12如圖所示,電源電壓恒定,R26 ,R312 ,滑動(dòng)變阻器R1的滑片P滑到中點(diǎn),當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為3 A;當(dāng)開關(guān)S1閉合S2、S3都斷開時(shí),電流表A的示數(shù)為0.6 A。求:(1)電源電壓;(2)滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值;(3)當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開時(shí),電路消耗的總功率。答案二、考點(diǎn)突破1【答案】A【解析】上表面的電勢(shì)比下表面的低,根據(jù)左手定則可判斷自由電荷帶負(fù)電,穩(wěn)定時(shí),解得UBav,又Inesv,Sab,聯(lián)立解得,所以A正確。2【答案】AC【解析】甲圖中的等效電動(dòng)勢(shì)E甲E,等效內(nèi)阻r甲rR0,乙圖的等效電動(dòng)勢(shì),等效內(nèi)阻,丙圖的等效電動(dòng)勢(shì)E丙E,等效內(nèi)阻r丙R0,丁圖的等效電動(dòng)勢(shì)E丁E,等效內(nèi)阻r丁R0,則E甲E丙E丁E乙,r甲r丙r丁r乙,故A、C正確。3【答案】B【解析】在總電阻一定的情況下,若分成兩部分的電阻越接近,則并聯(lián)情況下總電阻就越大,所以接在AB兩端的并聯(lián)總電阻較大,根據(jù)可知接在CD兩端電阻片熱功率大,故B正確。4【答案】B【解析】若R4短路,燈L1被短路,燈L1不亮,故A錯(cuò)誤;R1斷路時(shí),外電路電阻增大,路端電壓增大,干路電流減小,則L1與R4并聯(lián)的總電流減小,L1電流減小,則燈L1變暗;路端電壓增大,而L1與R4并聯(lián)的電壓減小,則燈L2的電壓增大,燈L2變亮,故B正確;若R3斷路,外電阻增大,路端電壓增大,兩燈都變亮,故C錯(cuò)誤;若R2短路,外電阻減小,路端電壓減小,R3中電流減小,總電流增大,則通過兩燈的電流增大,兩燈都變亮,故D錯(cuò)誤。5【答案】B【解析】陰影部分的面積為路端電壓與電流的乘積,為電源的輸出功率,故A錯(cuò)誤,B正確;由,當(dāng)滿足時(shí),內(nèi)外阻相等,輸出功率最大,但電源的效率為50%,外阻越大,效率越高,時(shí),即rR,效率應(yīng)小于50%,故C、D錯(cuò)誤。6【答案】A【解析】閉合S,電路穩(wěn)定后,L相當(dāng)于一段導(dǎo)線,A被短路,所以C兩端的電壓等于B兩端的電壓,等于電源的電動(dòng)勢(shì)E,故A正確;由圖知電容器的b極板帶正電,故B錯(cuò)誤;斷開S的瞬間,L相當(dāng)于電源,與A組成回路,電流方向自左向右,會(huì)閃亮,故C錯(cuò)誤;斷開S的瞬間,因電容器放電,則燈泡B不會(huì)立即熄滅,故D錯(cuò)誤。7【答案】AC【解析】要使液滴向上運(yùn)動(dòng),則應(yīng)增大液滴受到的電場(chǎng)力,即應(yīng)增大兩板間的電勢(shì)差。熱敏電阻加熱時(shí),熱敏電阻阻值減小,則由閉合電路歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓增大,故電容器兩端的電壓增大,液滴向上運(yùn)動(dòng),故A正確;當(dāng)變阻器的滑片向上移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻減小,則總電流增大,內(nèi)壓及R0兩端的電壓增大,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小,故不會(huì)充電,電容器兩端的電勢(shì)差不變,故B錯(cuò)誤;開關(guān)S斷開時(shí),電容器直接接在電源兩端,電壓增大,則液滴向上運(yùn)動(dòng),故C正確;電容器C的上極板向上移動(dòng),d增大,則電容C減小,由于二極管具有單向?qū)щ娦?,電荷不?huì)向右流出,所以電容器兩端的電勢(shì)差增大,由于UQC,CS4kd,EU/d,所以:E4kQS,由于極板上的電量不變,而場(chǎng)強(qiáng)E與極板之間的距離無關(guān),所以電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,液滴仍然靜止,故D錯(cuò)誤。8【答案】BC【解析】由IU圖象可知,圖象的斜率為燈泡的電阻的倒數(shù),所以燈泡的電阻隨電流的增大而增大,故A錯(cuò)誤;由圖象可知,燈泡的電壓U9 V時(shí),電流I1.5 A,所以燈泡的額定功率PUI13.5 W,故B正確;當(dāng)R10 時(shí),電流最小,燈泡消耗的電功率最小,如圖所示,可得此時(shí)燈泡的電流I1.0 A,電壓U2 V,所以燈泡的功率PUI2 W,故C正確;因燈泡的額定電流為I1.5 A,正常工作時(shí)的電阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律有,可得,即滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻至少為2 ,故D錯(cuò)誤。9【答案】D【解析】由QCU0,所以容器放出的總電荷量可求,所以A選項(xiàng)能求出;根據(jù)IQ/t,變形得,Ut為圖象與坐標(biāo)軸所圍面積S可求,所以,則,所以C選項(xiàng)可求;電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開始放電的時(shí)候,所以,選項(xiàng)B電阻R兩端的最大電流可求;根據(jù)題意只知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電容器充滿電兩板間的電壓,也就是剛開始放電時(shí)的電壓,即EU0,內(nèi)電阻無法求出,所以選項(xiàng)D不能求出。10【答案】AC【解析】沒裝料時(shí),根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律可得R1兩端的電壓為:UR1×12 V8 V;從R­F圖中可得,沒裝料時(shí),料斗重1×103 N,此時(shí)R020 k,所以R3兩端的電壓為UR3×12 V V,因?yàn)榇藭r(shí)Uba0,說明R1兩端的電壓和R3兩端的電壓相等,即8 V,解得R340 k,A正確;裝料時(shí),由于R1所在支路電流恒定,所以a點(diǎn)的電勢(shì)恒定,而R3所在支路中R0逐漸增大,該支路電流減小,R3兩端的電壓減小,即b的電勢(shì)增大,所以Uba逐漸增大,B錯(cuò)誤,C正確;應(yīng)變片作用是把拉力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量,D錯(cuò)誤。11【解析】(1)開關(guān)S斷開時(shí),I10.5 A開關(guān)接通時(shí),R2、R3并聯(lián)的總電阻R234 I10.6A。(2)開關(guān)接通時(shí),A、B之間的總電阻R234 為定值,所以,只有當(dāng)R10時(shí),總電流最大,A、B之間的電功率才最大。此時(shí)I1 APABI2R234 W。12【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),R2、R3并聯(lián)電源電壓UI并R并3A×412V(2)當(dāng)開關(guān)S1閉合S2、S3都斷開時(shí),R1、R2串聯(lián),可得:所以R1(R串R2)×228 。(3)當(dāng)S1、S3閉合S2斷開時(shí),只有R2工作,所以。7

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