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1恒定电流一、选择题(40分)1－2题只有一项符合题目要求，3－10题有多项符合题目要求．1．(2016·江苏盐城)下列关于电动势的说法正确的是()A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压C．非静电力做的功越多，电动势就越大D．E＝Wq只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的解析电动势的定义式E＝Wq只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的，故A项错误，D项正确；电动势的单位跟电压的单位一致，只是数值上的体现，而电动势反映的是一种本领，不单纯表示两极间的电压，B项错误；单位电荷非静电力做的功越多，电动势越大，故C项错误．答案D设置目的考查电动势的概念2．(2015·福建上杭一中检测)如图所示，D是一只具有单向导电性的理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部有带电微粒P且处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法中不正确的是()A．保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止B．保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动C．断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动D．若B板接地，断开S后，A板稍下移，P的电势能不变解析当保持开关S闭合时，电容器两端的电压不变；当增大A、B板间距离时，电容器的电容减小，则电容器的带电荷量应减小，然而二极管的作用导致电容器的电荷量不会减小，则电容器的带电荷量会不变，由推论E＝4πkQEr·S得到电场强度不变，则微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故A项正确；当保持开关S闭合时，电容器两端的电压不变；当减小A、B板间距离，由E＝Ud可知电场强度增大，则微粒所受电场力增大，将向上运动，故B项正确．增大A、B板间距离，会导致电容器的电容减小，由于断开开关S，则电容器的电荷量不变，2由推论E＝4πkQEr·S得到电场强度不变，则微粒所受电场力不变，因此P仍处于静止状态，故C项错误；A板稍下移，导致电容器的电容增大，因S断开，则电容器的电荷量不变，由推论E＝4πkQEr·S得到电场强度也不变，由于B板接地，则P所在处到B板的电势差不变，因此P的电势能也不变，故D项正确．答案C3．(2016·云南昆明)有一横截面积为S粗细均匀的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为()A．nvStB．nvtC.IteD.Itne解析在t时间内，通过导线横截面的自由电子的电量为q＝nvte，自由电子数目为n＝qe＝nvt，故A项错误，B项正确；通过导线的电流为I，在t时间内，通过导线横截面的自由电子的电量为q＝It，自由电子数目为n＝qe＝Ite，故C项正确，D项错误．答案BC设置目的考查电流的定义式及微观解释4.(2015·江西吉安)某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零．实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是()A．R3短路B．RP短路C．R3断开D．R2断开解析若R3短路时，由于电流表内阻看作零，两电压表都被短路，示数都为零，与题不符．故A项错误；RP短路时，两电压表都测量R2的电压，示数相同，而且都不为零．故B项正确；R3断开时，电压表V2测量R2的电压，电压表V1测量Rp和R2串联的电压，电压表V1的示数大于电压表V2的示数．故C项错误；R2断开时，由于电压表内阻看作无限大，Rp等效为V2的内阻，两电压表都测量R3的电压，示数相同，而且都不为零，故D项正确．答案BD设置目的考查电路的故障分析5．(2015·江苏调研)如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计．闭合开关S，当环境3温度明显升高时，下列说法正确的是()A．L变亮B．RT两端电压变大C．C所带的电荷量保持不变D．G中电流方向由a到b解析环境温度明显升高时，RT的阻值减小，电路中的电流增大，灯泡L变亮，所以A项正确；RT的阻值减小，根据串联电路的分压规律，RT两端电压减小，所以B项错误；外电路的电阻减小，故路端电压减小，电容器两端的电压减小，则其所带的电荷量减少，所以C项错误；电容器所带的电荷量减少，发生放电现象，故G中电流方向由a到b，所以D项正确．答案AD6.(2016·上海嘉定区)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积解析由R＝UI可知，随着所加电压的增大，各点的UI增大，故小灯泡的电阻增大，A项正确；对应P点，小灯泡的电阻为该点的电压和电流的比值，即R＝U1I2，故B项正确，C项错误；对应P点，小灯泡的功率为图中坐标点的UI，即对应矩形PQOM所围的面积，D项正确．答案ABD设置目的伏安特性曲线中考查电阻的计算7.(2015·浙江嘉兴)如图所示为两电源的U－I图像，则下列说法正确的是()A．电源①的电动势和内阻均比电源②大B．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大4解析U－I图像的纵截距为电源的电动势，斜率绝对值表示内阻的值，故E1＞E2，r1＞r2，A项正确；当外接同样的电阻时，可作如图所示的③，两电源的输出功率为U1I1＞U2I2，故B项错误，D项正确；电源的效率η＝I2RI2（R＋r）×100%＝RR＋r，内阻不同，外电阻R相同，故效率不可能相等，C项错误．答案AD设置目的伏安特性曲线中考查电动势与内阻、输出功率、电源效率8.(2015·安徽蚌埠)如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻，以下说法中正确的是()A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率B．当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率C．当R2＝0时，R1上获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大解析求R2上获得功率，应以R2为研究对象，故R1作为电源的等效内阻，故R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率，A项正确；求R1上获得功率，应以R1为研究对象，R1上获得最大功率P1＝I2R1，要想使电路中的电流最大，应使R2＝0时，R1上获得最大功率，故B项错误，C项正确；这里不知R2、R1、r之间的关系，从输出功率图像中分析不出电源的输出功率最大时R2的值，故D项错误．答案AC设置目的考查电源的输出功率9.(2015·四川成都)在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻．当开关S闭合后，两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处于静止状态．为使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是()A．增大R1的阻值B．减小R2的阻值C．减小R3的阻值D．减小M、N间距解析本题的等效电路为R2和R3与电源组成串联电路，电容器相当于一块理想的电压表，R1只是无穷大内阻的一个小量，故改变R1对整个电路的电流和电压没有变化，故A项错误；原来带电粒子处于平衡状态，说明重力与电场力相等，即mg＝qUd，d为平行板间距离，减小R2的阻值，等效于增大R3的阻值，根据串联分压可知R3两端电压增大，粒子合力向上，故B项正确，同理C项错误；减小M、N间距d，即电场力qUd增大，故粒子加速向上运动，D项正确．答案BD5设置目的考查含容电路及动态分析10.(2016·黑龙江绥化)如图所示，当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法中正确的是()A．电阻R3消耗功率变大B．电容器C上的电荷量变大C．灯L变暗D．R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值解析R2减小，总电阻减小，干路电流增大，内压降增大，路端电压减小，即R3两端的电压减小，电阻R3消耗功率变小，A选项错误；I3减小，由于干路电流增大，所以I1的电流增大，U1增大，Q＝CU1增大，U端＝U1＋U2L，故U2L减小，灯L变暗，故B、C、D项正确．答案BCD设置目的考查电源不变、内外电压变化量之和为零、电路的动态变化分析二、实验题(60分)11．(12分)(2015·福建泉州)某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)．实验室备有如下器材：A．电压表V(量程3V，电阻RV约为4.0kΩ)B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约为5Ω)C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)D．滑动变阻器R1(0－40Ω，额定电流1A)E．电阻箱R2(0－999.9Ω)F．开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，与其对应的实物图1，图中的电流表A应选________(选填“A1”或“A2”)，请将实物连线补充完整．6(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图2所示的电路图．根据测量数据作出1U－1R2图像，如图3所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、b和R2表示)解析(1)由于R0阻值约为2kΩ，属大电阻，由I＝ER，估得I＝1.85mA，因此电流表应选A2.实物连线如图．(2)根据题图知U＝E－Ir，得1U＝1E＋rE·1R2，即1E＝b，rE＝k，所以E＝1b，r＝kb.答案(1)A2，实物连线如解析图(2)1bkb设置目的考查图像与函数关系、电路连接12．(12分)(2014·新课标全国Ⅱ)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx＝UI计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将下两图中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．解析RVRx＝2000Ω200Ω＝10，RxRA＝200Ω10Ω＝20，故RVRxRxRA，应该采用电流表内接法，即图(a)接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值Rx1大于真实值，外接时，测量值Rx2小于真实值．答案Rx1大于小于13．(12分)(2014·安徽)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．7(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)．(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图2连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G．断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2000Ωc．滑动变阻器：最大阻值10Ωd．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωe．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωf．电池组：电动势约6V，内阻可忽略g．开关、导线若干按照这位