关于恒定电流的高考物理试题

--------------------------------------------------------------------------------------------------关于恒定电流的高考物理试题第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题包括10个小题,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其他电阻应用的说法中,错误．．的是()A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析:温度测控装置是应用热敏电阻的阻值随温度的改变而改变的特性,光电传感器是利用光敏电阻的阻值随光照强度的改变而改变的特性.电热设备是利用电阻丝通电时发热的特性，所以A、B、C说法都是正确的.而电阻在电路中既能通过直流也能通过交流,所以D项的说法是错误的.答案:D2.(2010四川成都高三一检,15)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电,硅光电池的原理如图10-1所示,a、b是硅光电池的两个电极,P、N是两块硅半导体,E区是两块半导体自发形成的匀强电场区,P的上表面镀有一层增透膜.光照射到半导体P上,使P内受原子束缚的电子成为自由电子,自由电子经E区电场加速到达半导体N,从而产生电动势,形成电流.以下说法中正确的是()图10-1A.E区匀强电场的方向由P指向NB.电源内部的电流方向由P指向NC.a电极为电池的正极D.硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置解析:根据题意,E区电场能使P逸出的自由电子向N运动,因负电荷受到的电场力与电场方向相反,所以电场方向由N指向P,由于电流的方向与负电荷的运动方向相反,所以电源内部的电流方向由N指向P,A、B错误;根据以上对电流方向的分析可知,a为电源正极,该电池是将光能转化为电能的装置,C正确,D错误.答案:C3.如图10-2是一火警报警电路的示意图,其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小.值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()--------------------------------------------------------------------------------------------------图10-2A.I变大，U变小B.I变小，U变大C.I变小，U变小D.I变大，U变大解析:发生火灾时，温度升高，R3的电阻减小，电路中的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，即U变小；R1的电压增大，则R2两端的电压减小，通过R2的电流减小.故选项C对.答案:C4.在商店选购一个10μF电容器,在只有一台多用电表的情况下,为了挑选一个优质产品,应选用哪个量程①直流电压挡②直流电流挡③欧姆挡④交流电压挡选好量程以后,再将多用电表两根测试笔接待检电容器,如果电容器是优质的,电表指针应该是⑤不偏转⑥偏转至最右边⑦偏转至中值⑧偏转一下又返回最左边正确的选项是()A.①⑤B.①⑥C.③⑤D.③⑧解析:应选用多用电表的欧姆挡,测电容器的电阻,优质电容器,电阻无穷大.当把多用电表两根测试笔接在电容器两极板上时,会先对电容器充电,所以指针会偏转一下,充电完毕后,指针会停在最左端电阻无穷大处.答案:D5.某同学欲采用如图10-3所示的电路完成相关实验.图中电流表的量程为0.6A，内阻约0.1Ω;电压表的量程为3V，内阻约6kΩ;为小量程电流表；电源电动势约3V，内阻较小.下列电路中正确的是()图10-3解析:电阻丝电阻值较小，为减小实验误差，应采用外接法,A正确.电源内阻较小，同理可知应采用外接法，B正确.描绘小灯泡的伏安特性曲线，变化范围大，应采用分压式，C错误.D电路图中应将电阻箱和滑动变阻器对调，才能利用“半偏法”测出电流表的内阻，D错误.答案:AB6.如图10-4甲所示,电压表V1、V2串联接入电路中时,示数分别为6V和4V,当只有电压表V2接入电路中时,如图乙所示,示数为9V,电源的电动势为()图10-4A.9.8VB.10VC.10.8VD.11.2V--------------------------------------------------------------------------------------------------解析:设电源电动势为E,内阻为r,2内阻为RV,由闭合电路欧姆定律rREVV4V4V6,rREVV9V9,解得E=10.8V,C正确.答案:C7.如图10-5所示,电阻R1=20Ω,电动机线圈电阻R2=10Ω.当开关S断开时,电流表的示数为0.5A；当开关S闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变.电流表显示的电流I或电路消耗的电功率P应是()图10-5A.I=1.5AB.I＞1.5AC.P=15WD.P＜15W解析:开关S断开时，电流表示数为0.5A，则U=I1R1=10V；合上S后，电动机接入电路，因电动机为非纯电阻用电器，故ARUI122,I＜1+0.5=1.5A,故AB错.电路总功率P总=UI总=U(I1+I2)＜10×(1+0.5)W=15W.则C错,D项对.答案:D8.(2010山东名校联考)一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压.家庭里通常不备电压表,但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压.现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图10-6(a)和(b)所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒,则下列结论正确的是()图10-6A.(b)图中对应的电表读数为32308度B.在这段时间中,电热水壶消耗的电能为181500JC.利用这段时间内电热水壶消耗的电能可供“220V60W”的白炽灯正常工作2500sD.此时加在电热水壶上的实际电压为200V解析:(b)图中对应的电能表读数为3230.8度，所以A项错误；电热水壶消耗的电能W=(125×3.6×106)/3000J=1.5×105J,B项错误；根据W=Pt计算，可得C项正确；电热水壶实际的电功率tWP实,又由RUP2得V2201500121105.15额额实实UPPU,D项正确.答案:CD9.在如图10-7所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知()--------------------------------------------------------------------------------------------------图10-7A.电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的输出功率为2WD.电源的效率为66.7%解析:由图象可知，该电源的电动势E=3V，内电阻5.063r，电阻R的阻值122R.仍由图象可知，用该电源直接与R相连组成闭合电路时，路端电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率P=UI=2×2W=4W，电源的效率%7.66%10032%100EIUI，故A、B、D正确，C错.答案:ABD10.如图10-8所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(U-I图线),图线②表示其输出功率与电流的关系(P-I图线).则下列说法正确的是()图10-8A.电池组的电动势为50VB.电池组的内阻为325C.电流为2.5A时,外电路的电阻为15ΩD.输出功率为120W时,输出电压是30V解析:电池组的输出电压和电流的关系为:U=E－Ir,显然直线①的斜率的大小等于r,纵轴的截距为电池组的电动势,从图中看出截距为50V,斜率的大小等于5062050r,A对,B错.当电流为I1=2.5A时,由回路中电流外RrEI1,解得外电路的电阻R外=15Ω,C对.当输出功率为120W时,由图中P-I关系图线中看出对应干路电流为4A,再从U-I图线中读取对应的输出电压为30V，D对.答案:ACD第Ⅱ卷非选择题二、填空、计算题(共6题,每题10分,共60分)11.热敏电阻是阻值随温度的改变而变化，且对温度很敏感的元件.某同学把一个热敏电阻连--------------------------------------------------------------------------------------------------入电路中，通过实验他测出了一组数据，并画出了I-U关系曲线，如图10-9所示，问:图10-9(1)你认为该同学实验时选用的是图10-10中甲、乙两电路图中的电路图.图10-10(2)试在图10-11中连线使它成为该同学实验用的测量电路.图10-11解析:描绘I-U关系曲线时,电压应从零开始调节,所以应选甲电路.答案:(1)甲(2)连线12.(2010河北保定高三第一学期末调研,22(2))某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值,准备了如下器材:A.电流表A1:量程100mA,内阻约5ΩB.电压表V1:量程15V,内阻约10kΩ--------------------------------------------------------------------------------------------------C.电压表V2:量程3V,内阻约5kΩD.定值电阻R0:阻值20ΩE.滑动变阻器R1:0～10Ω,额定电流为1AF.滑动变阻器R2:0～1000Ω,额定电流为0.2AG.电源E:电动势为6V,内阻较小H.导线、电键(1)要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能使电压表的表针偏转范围大,在如图虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号.(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所测电流表A1的内阻r1的表达式为_____________,式中各符号的意义是_____________.解析:电流表的额定电压约为Ug=0.1A×5Ω=0.5V，为精确测定通过定值电阻的电流,电流表应内接(如图),则电流表和定值电阻两端电压约为2.5V,故电压表应采用V2,又因题目要求电流表读数从零开始,故滑动变阻器应采用分压式接法,变阻器应采用R1,故实验电路如图.根据电路图得:电压表测定电流表和定值电阻两端电压,电流表测定通过定值电阻和自身的电流,由欧姆定律可计算出IURr01,即:01RIUr，其中U表示电流表示数,I表示电流表示数,R0表示定值电阻阻值.答案:(1)如图(2)0RIUU表示电压表示数,I表示电流表示数,R0表示定值电阻阻值13.在测定干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材:A.待测干电池(1节)B.电流表G(满偏电流1mA，内阻Rg=10Ω)C.电流表A(0～0.6～3A，内阻未知)D.滑动变阻器R1(0～15Ω，10A)E.滑动变阻器R2(0～200Ω，1A)F.定值电阻R0(阻值1990Ω)G.开关K与导线若干(1)在实验中，为了操作方便且能够准确进行测量，滑动变阻器应选用_________(填“R1”或“R2”)；电流表的量程应为_________A挡(填“0.6”或“3”).(2)根据题目提供的实验器材，请设计出测量干电池电动势和内阻的电路原理图，并画在下面的方框内.----------------------------------------------------------------------------------------