2017北京一模二模物理试题分类--电流

中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第1页共8页2017北京一模二模试题分类--电流（2017西城二）20．智能手机电池“快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电。比如对一块额定电压3.7V、容量1430毫安时的电池充电，可以在半小时内将电池充到满容量的75%。结合本段文字和你所学知识，关于“快速充电技术”，你认为下列叙述中比较合理的是A．这里所提到的“毫安时”指的是一种能量单位B．这里所提到的“满容量的75%”是指将电池电压充到3.7V的75%C．快速充电技术提高了锂电池的原有容量D．对额定电压3.7V的锂电池充电，其充电电压应高于3.7V（2017朝阳二）16．某家用电热壶铭牌如图所示，其正常工作时电流的最大值是A．0.2AB．2.52AC．5AD．52A（2017丰台二）20．如图所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器。超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成。当通过超导部件的电流大于其临界电流IC时，超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制故障电流。超导部件正常态电阻R1＝6Ω，临界电流IC＝0.6A，限流电阻R2＝12Ω，灯泡L上标有“6V，3W”字样，电源电动势E=6V，内阻忽略不计，则下列判断不正确．．．的是A．当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为0.5AB．当灯泡正常发光时，通过R2的电流为0.5AC．当灯泡L发生故障短路时，通过R1的电流为1AD．当灯泡L发生故障短路时，通过R2的电流为0.5A（2017东城二）20．移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐。目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等。其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压（5V）。由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸。为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示。为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌低于100Wh可随身携带，不可托运100-160Wh超过160Wh经航空公司批准才能随身携带（不超过两块），不可托运禁止随身携带，不可托运民航总局关于携带充电宝出行的相关规定图1产品名称：移动电源电池容量：10000mAh3.7V电源输入：5V-1A电源输出1：5V-1A电源输出2：5V-2.1A图2L中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第2页共8页qu102如图2所示。给手机充电时该移动电源的效率按80%计算。根据以上材料，请你判断A．这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8000mAhB．这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37WhC．乘飞机出行时，这款移动电源可以托运D．Wh与mAh均为能量单位（2017海淀二）20．电源的两个重要参数分别是电动势E和内电阻r。对一个电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值。现有一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图3甲和乙中虚线框所示。设新的等效电源的电动势为E′，内电阻为r′。试根据以上信息，判断下列说法中正确的是A．甲图中的'rEERr，r′=R+rB．甲图中的'REERr，r′=R+rC．乙图中的E′=E，'RrrRrD．乙图中的'REERr，'RrrRr20．电源的两个重要参数是电动势E和内电阻r。对一个闭合电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值。现有一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R0的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图3甲和乙虚线框所示，r1和r2分别为甲、乙等效电源的内阻。当这两个新的等效电源分别和一阻值为R的电阻连接时，新的等效电源输出功率相等；若改为将R′（R′R）分别接在这两个新的等效电源两端，新的等效电源的输出功率分别为P1、P2，则（D）A．r1r2，P1P2B．r1r2，P1P2C．r1r2，P1P2D．r1r2，P1P2（2017通州一）17．两个具有固定电容量的平行板电容器C1、C2，在其充电过程中，所带电量q与两极板间电势差u关系如图所示，下列说法中正确的是A．电容器C1的电容小于电容器C2的电容B．电容器的电容大小由电势差和所带的电量决定C．若两极板间的电势差相同，则电容器C1储存的电能多D．若两电容器储存的电量相同，则电容器C1储存的电能多（2017通州一）19．某探究小组欲将一个已知内阻的小量程的电流表改装成不同量程的电压表，以下说法正确的是A．将电流表与电阻箱并联，电阻箱所选阻值越大，改装后的电压表量程越大B．将电流表与电阻箱串联，电阻箱所选阻值越大，改装后的电压表量程越小C．对于改装正确的电压表，指针偏转角度与通过它的实际电流大小无关甲乙ErRMNErRMN图3甲乙ErRMNErRMN图3中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第3页共8页D．用改装正确的电压表测量某一段电路两端的电压，其测量值比真实值偏小（2017丰台一）16．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是A．电流表的示数增大B．电压表的示数减小C．电容器C的电容增大D．电容器C所带电荷量增大（2017丰台一）19．某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整。实验室提供的器材除了开关、导线外，还有电压表（0～3V，内阻约3kΩ）、电流表（0～0.6A，内阻约0.1Ω）、滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流1A）、滑动变阻器R′（0～100Ω，额定电流1A）。图甲是该同学实验中的实物连线图，图乙是测得数据后绘出的小灯泡伏安特性曲线。下列选项中说法正确的是图乙01.02.03.U/VI/A0.10.30.20.4A．图甲中的滑动变阻器选择R′调节效果较好B．为了减小电表内阻带来的误差，图甲中导线①应该连接b处C．为了满足实验数据的测量要求，图甲中导线②应该连接d处D．由图乙可知，拐点两侧区域小灯泡阻值分别恒定，但两定值不等（2017新编）经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同。设在某段粗细均匀的金属导线两端加恒定电压U时候，通过的恒定电流为I。（1）功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由移动电荷的静电力在做功。请证明该段金属导线消耗的电功率为IU；（2）由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化，相当于每个电子在运动中都受到阻力，请证明金属导线内电子克服阻力的功率也为IU。（3）金属导线通电后若在短时间内吸热过多来不及散热就会损坏。设通电产生的焦耳热与金属导线升高的温度之间满足如下关系QkcmT，其中c表示导体的比热，m为导体的R1CSR2abAVrE中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第4页共8页质量，ΔT表示升高的温度，k为大于1的常数。请你分析说明，为避免升温过快，有哪些措施。（3）设有一小段长为l的电阻线，其横截面积为S，电阻率为ρ，密度为ρ，，通过它的电流为I，因为通电产生焦耳热使这段电阻线经过时间Δt温度升高T，电流流过电阻线产生的焦耳热2QIRt，其中SlR此热量的一部分被电阻线吸收，温度升高，此过程满足2IRtkcmT，其中lSm,联立，整理，有：2,2TItkcS由于k、c、、,都是常数，所以Tt与22SI成正比Tt表示单位时间内升高的温度；Tt与22SI成正比表明：（2017昌平二）23．（18分）当平行板电容器的两极板间是真空时，电容C与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为4SCπkd。对给定的平行板电容器充电，当该电容器极板所带电荷量Q变化时，两极板间的电势差U也随之变化。（1）在图14所示的坐标系中画出电容器带电量Q与极板间电势差U的关系图像。（2）电容器储存的电能等于电源搬运电荷从一个极板到另一个极板过程中，克服电场力所做的功。在弹簧弹力F与形变量x关系图像中，图像与x轴围成的面积代表弹簧弹性势能的大小。与之类比，推导电容器储存的电能表达式212ECU。（3）若保持平行板电容器带电量Q、极板正对面积S不变，两极板间为真空，将板间距离由d1增大到d2，需要克服电场力做多少功？23．（18分）（1）对于给定的电容器，Q=CU，Q－U图像如图所示。（3分）中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第5页共8页（2）该图像的斜率为电容器电容C，图像与横坐标轴围成的面积为对电容器充电过程中，电容器储存的电能。故12EQU（3分）由Q=CU（2分）得：212ECU（3）板间距离为d时，平行板电容器的电容为4πSCkd当电容器带电量为Q时，两板间电压QUC（3分）得电容器储存的电能为22πkdQES（3分）当板间距离由d1增大到d2时，电容器储存的电能增加量为221212π()kQEEEddS（3分）故需要克服电场力做功2212π()kQWEddS（1分）（2017东城一）24．（20分）利用图像分析问题是物理学中常用的方法，其中的斜率、面积通常具有明确的物理意义。a．小明以6m/s的初速度将足球水平踢出，足球在草坪上滚动直到停下来的全过程中的速度-时间图像如图1所示。图1中图线与坐标轴所围的面积等于12个小方格的面积。（1）请你判断：足球在滚动过程中受到的阻力大小是变大、变小还是不变？（2）求足球滚动了多远才停下来？b．用如图2所示的电路研究电容器的放电过程，其中电压传感器相当于一个理想电压表，可以显示电阻箱两端电压随时间的变化关系。实验时将电阻箱R的阻值调至2000Ω，将开关S拨到a端，电源向电容器充电，待电路稳定后，将电压传感器打开，再将开关S拨到b端，电容器通过电阻箱放电。以S拨到b端时为t=0时刻，电压传感器测得的电压U随时间t变化图像如图3所示。忽略导线及开关的电阻，且不考虑电路的辐射问题。图2E,rCRSab电压传感器电压传感器中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第6页共8页（1）求电容器所带电荷量的最大值。（2）在图4上定量画出放电过程中电容器两端电压U随电荷量Q变化的关系图像，并据此求出在电容器充电过程中电源内部产生的热量。24．（20分）a．（1）足球在滚动过程中受到的阻力变小。（2）图1中图线与坐标轴所围的面积即为足球滚动距离，足球滚动了12m才停下来。b．（1）在电容器放电过程中的任意瞬时有：tIQ=根据欧姆定律有RUI=U-t图线与t轴所围面积除以电阻R即为电容器所带电荷量的最大值，由图可知该面积等于12个小方格的面积。因此电容器所带电荷量的最大值C－310×6=Q（2）电容器所带电荷量Q与其两端电压U成正比，且由图3知电容器所带电荷量最大时，电容器两端电压U=6V。电源电动势E=6V。放电过程中电容器两端电压U随电荷量Q变化的关系图像如答图1所示。电容器放电过程中任意瞬时释放的电势能QUEc=U-Q图线与Q轴所围面积为电容器放电过程中释放的总电势能Ec，也是电容器在充电时获得的总电势能。即mJ18=cE电容器充电过程中，非静电力做功提供的总能量mJ总36==EQE电容器充电过程中电源内部产生的热量mJ－总18==crEEQ说明：其他方法正确同样给分。（2017顺义一）23.