高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí) 恒定電流 復(fù)習(xí)與鞏固 基礎(chǔ)

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、 選擇題 1．在某電解池中，若在2 s內(nèi)各有1.0×1019個(gè)2價(jià)正離子和2.0×1019個(gè)1價(jià)負(fù)離子通過某一橫截面，那么通過這個(gè)截面的電流是（ ） A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 2．如圖所示為某收音機(jī)內(nèi)一部分電路元件的支流等效電路圖。各個(gè)等效電阻的阻值都是2Ω，AC間接一只內(nèi)阻忽略不計(jì)的電流表，如圖所示接在電路中，若B、C兩點(diǎn)間加有6 V的恒定電壓，則電流表的示數(shù)是（ ） A．3 A B．2 A C．1 A D．0 3．如圖所示，厚度均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab=10 cm，bc=5

2、 cm。當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電流為1 A；若將C與D接入同一電路中，則電流為（ ） A．4 A B．2 A C． D． 4．如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑臂向上滑動(dòng)時(shí)（ ） A．A、B間的電壓增大 B．通過R1的電流增大 C．通過R2的電流增大 D．通過R1的電流增大 5．兩只燈泡LA、LB，額定電壓都為110 V，LA的額定功率為60 W，LB的額定功率為100 W。為了使它們按在220 V的電路上都能正常發(fā)光，且要求電路中消耗的功率最小，應(yīng)采取如圖中的哪一電路（ ） 6．某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化

3、如圖所示。則下列說法中正確的是（ ） A．加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5Ω B．加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約為1.4Ω C．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小 7．理發(fā)用的電吹風(fēng)中有電動(dòng)機(jī)的和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱得到熱風(fēng)，將頭發(fā)吹干．設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R1，它與電阻為R2的電熱絲串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)機(jī)兩端的電壓為U，電流為I，消耗的電功率為P，則有（ ） A．IU＞P B．P=I2(R1+R2) C．IU=P D．P＞I2(R1+R2)

4、 8．如圖所示，電阻分別是R1=1Ω和R2=4Ω，當(dāng)S分別接a和b時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)在外電路上放出的熱量相等，則此電源的內(nèi)阻是（ ） A．1.5Ω B．2Ω C．2.5Ω D．4Ω 二、填空題 9．在圖甲中電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r．當(dāng)R=________時(shí)，電源的輸出功率最大，其最大值=________． （1）如圖乙所示的電路中E=3 V，r=0.5Ω，R0=1.5Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rm=10Ω． ①當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R=________Ω時(shí)，變阻器消耗的功率最大，為_

5、_______W． ②當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R=________Ω時(shí)，電阻R0消耗的功率最大，為________W． （2）如圖丙所示，電源由兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)E0=1.5 V、內(nèi)阻r0=0.5Ω的相同電池串聯(lián)而成，外電路總電阻R=0.5Ω．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電源的總功率P總=________W，電源的輸出功率P出=________W，外電路消耗的功率P外=________W，內(nèi)電路消耗的功率P內(nèi)=________W，電源的供電效率=________． 10．為了測(cè)量一個(gè)阻值較大的未知電阻，某同學(xué)使用了干電池（1.5 V），毫安表（1 mA），電阻箱（0～9999Ω），開關(guān)，導(dǎo)線等器材

6、．該同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2，閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為I1=1.00 mA，記錄電流值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表示數(shù)為I2=0.80 mA，記錄電流強(qiáng)度值．由此可得被測(cè)電阻的阻值為________Ω．經(jīng)分析，該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱值不一致，因此會(huì)造成誤差．為避免電源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)過程如下：斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表指針處于某一位置，記錄相應(yīng)的電流值，其大小為I；斷開K2閉合K1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為________，記錄此時(shí)

7、電阻箱的阻值，其大小為R0．由此可測(cè)出Rx=________． 11．如圖所示為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖．該實(shí)驗(yàn)可用來測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值（約500Ω）．圖中兩個(gè)電壓表量程相同，內(nèi)阻都很大．實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R0與待測(cè)電阻的阻值接近；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端． ②合上開關(guān)S． V1 ③將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左端滑動(dòng)，使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)． V2 ④記下兩個(gè)電壓表 和 的讀數(shù)U1和U2． V2 V1 ⑤多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，記下

8、和 的多組讀數(shù)U1和U2． ⑥求Rx的平均值． 回答下列問題： （1）根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中電阻箱的符號(hào)為；滑動(dòng)變阻器的符號(hào)為，其余器材用通用的符號(hào)表示． （2）不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，用U1、U2和R0表示Rx的公式為Rx=________． V2 V1 （3）考慮電壓表內(nèi)阻的影響，用U1、U2、R0、 的內(nèi)阻r1、 的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx=________． 三、解答題 12．如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)和電爐并聯(lián)后接在直流電源上，電源的內(nèi)阻r=1Ω，電爐的電阻

9、R1=19Ω，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R2=2Ω．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源內(nèi)電路消耗的熱功率P=25 W；當(dāng)S閉合時(shí)，干路中的電流I=12.6 A．求： （1）電源的電動(dòng)勢(shì)E； （2）S閉合后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率； （3）S閉合后電源的效率． 13．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=6 V，內(nèi)阻不計(jì)，R1=2Ω，R2=4Ω，C1=20μF，C2=40μF，R3=10Ω．求： （1）S閉合時(shí)，電流表G中有無電流流過，若有，方向如何？ （2）S閉合后，通過電流表G的總電荷量． 14．電動(dòng)勢(shì)為E=12 V的電源與一電壓表和一電流表串聯(lián)成閉合回路。如果將一電阻與

10、電壓表并聯(lián)，則電壓表的讀數(shù)減小為原來的1/3。電流表的讀數(shù)增大為原來的3倍。求電壓表原來的讀數(shù)。 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】D 【解析】由題意可知，電流由正、負(fù)離子定向運(yùn)動(dòng)形成，則在2 s內(nèi)通過某一截面的總電荷量為：q=1.6×10－19×2×1.0×1019C+1.6×10－19×1×2.0×1019C=6.4 C。由電流的定義式知：。 2．【答案】C 【解析】等效電路如圖所示。由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，所以IA=I / 2=1 A。 3．【答案】A 【解析】首先計(jì)算出沿A、B方向和沿C、D方向電阻的比值，再利用歐姆定律求出兩種情況下的電流比。設(shè)沿A、B

11、方向的橫截面積為S1，沿C、D方向的橫截面積為S2，則，A、B接入線路中時(shí)的電阻為R1，C、D接入電路中時(shí)的電阻為R2，則有。兩種情況下電流之比為，故I2=4I1=4 A。選項(xiàng)A正確。 4．【答案】AC 【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑臂向上滑動(dòng)時(shí)，外電阻增大，由I=E / (R+r)可知，I減小，流過R1的電流變小，電壓變小，B錯(cuò)。再由U=E－Ir可知，路端電壓增大，而由U=U1+U2得，U2必變大。通過R2的電流I2增大，A、C正確；再由I=I2+I3知，I3必變小，D錯(cuò)。故正確選項(xiàng)為AC。 5．【答案】C 【解析】由電功率公式，得。所以A燈的電阻，B燈的電阻。在A圖中，若A燈正常發(fā)光，則

12、B燈兩端電壓將小于110 V，不能正常發(fā)光，所以A錯(cuò)；在B圖中，LB被燒壞，LA可能正常發(fā)光，B錯(cuò)；在C圖中，若RB=RA，則燈A、B兩端電壓均為110 V，都能正確 發(fā)光，總功率為200 W，C對(duì)；在D圖中，若RAB=R（變阻器），則A、B能正常發(fā)光，但總功率為320W，所以不選D。 6．【答案】AD 【解析】對(duì)某些導(dǎo)電器材，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點(diǎn)的值仍表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值。本題中給出的導(dǎo)體在其兩端加5 V電壓時(shí)，值為5，所以此時(shí)電阻為5Ω；當(dāng)電壓增大時(shí)，值增大，即電阻增大。綜合判斷可知B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．【答案】CD 【解析】依題意可作出電路如圖所示，電吹風(fēng)兩端

13、電壓為U，電流為I，故電吹風(fēng)的電功率P=UI，電路總熱功率P熱=I2(R1+R2)，由于電吹風(fēng)不是純電阻用電器，即此時(shí)有電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以P＞P熱，即P＞I2(R1+R2)． 8．【答案】B 【解析】設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，由P=I2R和P1=P2，可得，化簡(jiǎn)此式得，代入數(shù)據(jù)得r=2Ω，所以B選項(xiàng)正確．注意：這是一個(gè)極為重要的關(guān)系式，其物理意義是：一個(gè)內(nèi)阻為r的電源，分別向兩個(gè)電阻供電，當(dāng)輸出功率相等時(shí)，電源內(nèi)阻等于兩電阻的幾何平均數(shù)，即當(dāng)輸出功率相等時(shí)，兩電阻的乘積為定值（所謂共軛現(xiàn)象），如圖所示． 二、填空題 9．【答案】r （1）

14、①2 ②0 （2）6 2 2 4 33.3% 【解析】電源的輸出功率即為R上消耗的電功率，P出=I2R，根據(jù)閉合電路歐姆定律： ，所以當(dāng)R=r時(shí)，P出有最大值。將R=r代入，得。（1）①把R0歸入內(nèi)電阻，即把R0和電池整體看做等效電源，等效電源的電動(dòng)勢(shì)E=3 V，內(nèi)阻r＇=r+R0=2Ω?；瑒?dòng)變阻器R是外電路總電阻，根據(jù)電源最大輸出功率條件：當(dāng)R=r＇=2Ω時(shí)，電源輸出功率最大，即滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，為。②R0消耗的電功率P0=I2R0，又，只要電流最大，P0就最大，所以應(yīng)當(dāng)把R調(diào)至零時(shí)，R0上有最大功率：。（2）E=2×1.5 V=3 V，r=2×0.5Ω=1Ω，

15、，P總=EI=3×2 W=6 W，P出=I2R=2W，P內(nèi)=I2r=4 W，。 點(diǎn)撥：電池串聯(lián)時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)等于它們之和，內(nèi)電阻也是各電池內(nèi)阻之和。 10．【答案】375 I R0 【解析】當(dāng)I1=1.00 mA時(shí)，電阻箱的電阻；當(dāng)斷開K1、閉合K2時(shí)，電阻箱與待測(cè)電阻串聯(lián)，其電阻值，所以待測(cè)電阻Rx=R－R0=375Ω。題圖乙是利用了替換法測(cè)電阻，兩次電流表示數(shù)相同，則Rx=R0。 11．【答案】（1）見解析 （2） （3） 【解析】（1）電路原理圖如圖所示。 （2）R0與Rx串聯(lián)，且不考慮電壓表內(nèi)阻的影響，故通過Rx的電流，則Rx的阻值由歐姆定律可表示為。（3

16、）由于考慮電壓表內(nèi)阻的影響，則有，化簡(jiǎn)可得。 三、解答題 12．【答案】（1）100 V （2）571.2 W （3）87.4% 【解析】（1）開關(guān)S斷開時(shí)，由得，由閉合電路歐姆定律，得E=I0(R1+r)=5×(19+1) V=100 V。（2）開關(guān)S閉合后，內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir=12.6 V，路端電壓U=E―U內(nèi)=(100―12.6) V=87.4 V。通過電爐的電流。通過電動(dòng)機(jī)的電流I2=I－I1=8.0 A。電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率P1=I22R2=8.02×2 W=128 W。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，消耗的電功率：P2=I2U=87.4×8 W=699.2 W，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率：P3=

17、P2－P1=(699.2－128) W=571.2 W。（3）電源的總功率：P總=EI=100×12.6 W=1260 W，內(nèi)功率P內(nèi)=I2r=12.62×1 W≈159 W，故效率。 13．【答案】（1）有 自b向c （2）1.2×10－4 C 【解析】（1）S斷開時(shí)，電容支路與電阻支路并聯(lián)，因R1與R2串聯(lián)，有 UR1∶UR2=R1∶R2=1∶2 已知 UR1+UR2=6 V， 所以 UR1=2 V，UR2=4 V。 又因?yàn)镃1與C2串聯(lián)，QC1=QC2，有：UC1∶UC2=C2∶C1=2∶1， 同樣 UC1+UC2=6 V， 所以 UC1=4 V，UC2=2V

18、。 因?yàn)閁C2＜UR2，所以Qb＞Qa，如果閉合S，電流表G中有電流通過，方向?yàn)樽詁向a。（2）S閉合后，UR1=UC1，C1兩端的電壓減小，C1放電，放出的電荷量為： q1=C1ΔU1=20×10－6×(4－2) C=4×10－5 C。 同時(shí)又有UR2=UC2，C2兩端的電壓增大，C2充電，獲得電荷量為： q2=C2ΔU2=40×10－6×(4－2) C=8×10－5 C。 C1放電是它的右極板上負(fù)電荷從電勢(shì)低的a點(diǎn)經(jīng)G運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)高的b點(diǎn)，電流流經(jīng)G的方向向上。C2充電是它的左極板上負(fù)電荷從電勢(shì)低的a點(diǎn)經(jīng)G運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)高的b點(diǎn)，電流流經(jīng)G的方向上也是向上，因此通過電流表G的總電荷量為：q=q1+q2=1.2×10－4 C。電路穩(wěn)定后，沒有電流通過電阻R3，因此它兩端的電壓為零。 14．【答案】9 V 【解析】設(shè)電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻分別為r和rA，電壓表、電流表原來的讀數(shù)分別為U、I。 根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中接入電阻前：E=U+I(r+rA) 電路中接入電阻后： 由上兩式解得U=9 V。