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1、新課標2013年高考物理考前十天回歸教材七
(恒定電流)
第Ⅰ卷(選擇題,共40分)
一、選擇題(本題共10小題,每題4分,共40分.有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確,把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))
圖1
1.如圖1所示,在一幢居民樓里有各種不同的用電器,如電燈、電視機、洗衣機、微波爐、排油煙機等.停電時,用多用電表測得A、B間的電阻為R;供電后,設(shè)各家用電器全都同時使用時,測得A、B間電壓為U,進線電流為I;經(jīng)過一段時間t,從總電能表中測得這段時間內(nèi)消耗的電能為W,則下列表達式用來計算該幢樓居民用電的總功率,其中正確的是( )
A.P=I2R
2、 B.P=
C.P=IU D.P=
解析:電路消耗的電功率的計算公式P=UI,P=是普遍適用的,而A、B兩選項只適用于純電阻電路,而電視機、洗衣機、微波爐和排油煙機都不是純電阻,所以選項A、B錯誤,正確選項為CD.
答案:CD
2.截面直徑為d、長為L的導線,兩端電壓為U,當這三個量中的一個改變時,對自由電子定向移動平均速率的影響,下列說法正確的是( )
A.電壓U加倍時,自由電子定向移動的平均速率不變
B.導線長度L加倍時,自由電子定向移動的平均速率減為原來的一半
C.導線截面直徑d加倍時,自由電子定向移動的平均速率不變
D.導線截面直徑d加倍時,自由電子定向移
3、動的平均速率加倍
解析:根據(jù)電流I的微觀表達式、定義式以及電阻的決定式可得:I=neSv==S,所以nev=.由此可知電壓U加倍時,自由電子定向移動的平均速率v加倍,A錯誤;導線長度L加倍時,自由電子定向移動的平均速率減半,B正確;導線截面直徑d加倍時,自由電子定向移動的平均速率v不變,C正確.
答案:BC
3.下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術(shù)參數(shù),不計其自身機械損耗.若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛,則( )
自重
40 kg
額定電壓
48 V
載重
75 kg
額定電流
12 A
最大行駛速度
20 km/h
額定輸出功率
350 W
4、
A.電動機的輸入功率為576 W
B.電動機的內(nèi)電阻為4 Ω
C.該車獲得的牽引力為104 N
D.該車受到的阻力為63 N
解析:電動機的輸入功率P入=UI=48×12 W=576 W,A正確;電動機正常工作時為非純電阻電路,不能用歐姆定律求內(nèi)電阻,故選項B錯誤;電動車速度最大時,牽引力F與阻力Ff大小相等,由P出=Ffvm得Ff== N=63 N,故C錯誤D正確.
答案:AD
圖2
4.小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖2所示,P為圖線上一點,PN為圖線的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,下列說法中正確的是( )
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的
5、電阻增大
B.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R=
C.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R=
D.對應(yīng)P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積
解析:由電阻的定義知某一狀態(tài)下導體的電阻等于電壓與電流的比值,在I—U圖象中等于該點與坐標原點連線斜率的倒數(shù),則A、B正確;C錯誤;由電功率P=IU知,D正確.
答案:ABD
5.下列關(guān)于電源電動勢的說法中正確的是( )
A.在某電池的電路中,每通過2 C的電荷量,電池提供的電能是4 J,那么這個電池的電動勢是0.5 V
B.電源的路端電壓增大時,其電源的電動勢一定也增大
C.無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化,其電源的電動勢一定不變
D.電源的電動
6、勢越大,電源所能提供的電能就越多
解析:由E=得E=2 V,則A錯誤;電源的電動勢與外電路無關(guān),只由電源自身的性質(zhì)決定,則B錯C對;電源的電動勢大,所提供的能量不一定大,電源的電動勢取決于通過電源的電量與電動勢的乘積,D錯誤.
答案:C
6.(2012·海口模擬)小強在用恒溫箱進行實驗時,發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高,無法自動控制.經(jīng)檢查,恒溫箱的控制器沒有故障(如圖3所示),則下列對故障判斷正確的是( )
圖3
A.只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障
B.只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障
C.熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障
D.可能是加熱器出現(xiàn)故障
解析:恒溫箱內(nèi)溫度持續(xù)升高,說
7、明加熱器沒損壞,D錯;而控制器也沒問題,故熱敏電阻或溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障,在沒有確定的條件下選C而不選A、B.
答案:C
7.如圖4甲所示是一火警報警器的部分電路示意圖,其中R2為半導體熱敏材料制成的傳感器,電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖乙所示.電流表為值班室的顯示器.a(chǎn)、b之間接報警器,當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流I和報警器兩端的電壓U的變化情況是( )
圖4
A.I變大,U變大 B.I變大,U變小
C.I變小,U變大 D.I變小,U變小
解析:當火情出現(xiàn)時,R2的阻值隨溫度t的升高而減小,所以引起外電路電阻減小,干路中的總電流I總增大,內(nèi)電壓增大,所
8、以路端電壓減小,故報警器兩端的電壓U減?。挥捎贗總增大,R1兩端的電壓增大,所以并聯(lián)部分電壓減小,電流表示數(shù)減小,D項正確.
答案:D
圖5
8.(2011·上海單科)如圖5所示電路中,閉合電鍵S,當滑動變阻器的滑動觸頭P從最高端向下滑動時,( )
A.電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)變大
B.電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)變小
C.電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)先變小后變大
D.電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)先變大后變小
解析:設(shè)P以上電阻為Rx,則變阻器在電路中的阻值R′=.當Rx=時,R′最大.P從最高端向下滑動時,回路總電阻先增大,后
9、減?。擯滑向中點時:
圖6
P滑過中點后,R′↓→I↑→U↓,由并聯(lián)分流IA=I,新的IA增大,故A正確.
答案:A
9.如圖7所示,是中國科健股份有限公司生產(chǎn)的一塊手機電池外殼上的文字說明:充電時電壓恰為限制電壓,歷時4 h充滿.(假設(shè)充電前電池內(nèi)已無電)該過程電池發(fā)熱,則充電過程中轉(zhuǎn)化成的電熱功率為( )
圖7
A.0.0875 W B.0.00729 W
C.0.735 W D.0.6475 W
解析:由電池容量及充電時間可求得充電電流
I==175 mA
輸入功率P入=U充I=4.2×0.175 W=0.735 W
轉(zhuǎn)化成有效功率
P有效=U
10、標I=3.7×0.175 W=0.6475 W.
電熱功率ΔP=P入-P有效=0.0875 W.即A正確.
答案:A
10.把六個相同的小燈泡接成如圖8甲、乙所示的電路,調(diào)節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光,甲、乙兩電路所消耗的功率分別用P甲和P乙表示,則下列結(jié)論中正確的是( )
圖8
A.P甲=P乙 B.P甲=3P乙
C.P乙=3P甲 D.P乙>3P甲
解析:設(shè)各燈泡正常工作時的電流為I,則甲電路的總電流為I甲=3I,乙電路的總電流為I乙=I,所以由P=UI得P甲=3P乙,應(yīng)選B.
答案:B
第Ⅱ卷(非選擇題,共60分)
二、填空題(本題共4小題,每題10分,共40分)
11、
11.(2011·課標)為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻,某同學設(shè)計了如圖9所示的電路.圖中,A0是標準電流表,R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱,S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān),E是電池.完成下列實驗步驟中的填空:
圖9
(1)將S撥向接點1,接通S1,調(diào)節(jié)________,使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置,記下此時________的讀數(shù)I;
(2)然后將S撥向接點2,調(diào)節(jié)________,使________,記下此時RN的讀數(shù);
(3)多次重復(fù)上述過程,計算RN讀數(shù)的______,此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值.
解析:本題方法為替代法.
當S接1與接2時通過電路的電流I相
12、同,可知待測的內(nèi)阻與RN的電阻相同.
答案:(1)R0 標準電流表(或A0) (2)RN 標準電流表(或A0)的讀數(shù)仍為I (3)平均值
12.(2011·廣東理綜)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中,所用器材有:小電珠(2.5 V,0.6 W),滑動變阻器,多用電表,電流表,學生電源,開關(guān),導線若干.
①粗測小電珠的電阻,應(yīng)選擇多用電表________倍率的電阻擋(請?zhí)顚憽啊?”、“×10”或“×100”);調(diào)零后,將表筆分別與小電珠的兩極連接,示數(shù)如圖10,結(jié)果為________Ω.
圖10 圖11
圖12
②實驗中使用多用電表測量電壓,請根據(jù)實驗原理圖
13、11完成實物圖12中的連線.
③開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于________端.為使小電珠亮度增加,P應(yīng)由中點向________端滑動.
④下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù).為了獲得更準確的實驗圖象,必須在相鄰數(shù)據(jù)點________間多測幾組數(shù)據(jù)(請?zhí)顚憽癮b”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”).
數(shù)據(jù)點
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
解析:①由小電珠的額定電壓為2.5 V、額定功率為0
14、.6 W,可得小電珠正常工作時電阻R== Ω=10.4 Ω,選多用電表的“×1”倍率時的中值電阻為15 Ω.因為在中值電阻附近測量的量最精確,又知10.4在15附近,所以選擇“×1”倍率.
②在畫實物連線時,應(yīng)先連干路,再連分壓電路.
③閉合開關(guān)前P應(yīng)先置于a端,此舉為保護小電珠.為使小電珠亮度增加,滑片應(yīng)向b滑端動,使其分壓增加.
④在ab間電流的變化從0~0.122 A,變化較大,為了更準確,應(yīng)在ab間多測幾組數(shù)據(jù).
答案:①×1 7.3~7.7 ②如圖13所示?、踑(或左) b(或右)?、躠b
圖13
13.現(xiàn)測量一銅芯導線的電阻率,用米尺測出其長度為L,用螺旋測微器測得
15、其直徑為D,用多用電表測得其電阻值約為1 Ω,為提高測量的精度,需從下列器材中挑選一些元件,設(shè)計電路,重新測量這段導線(圖中用Rx表示)的電阻.
A.電源E(電動勢為6.0 V,內(nèi)阻不計)
B.電壓表V1(量程為0~0.6 V,內(nèi)阻約為2 kΩ)
C.電壓表V2(量程為0~6.0 V,內(nèi)阻約為6 kΩ)
D.電流表A1(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為1 Ω)
E.電流表A2(量程為0~3.0 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)
F.滑動變阻器R1(最大阻值5 Ω,額定電流1.0 A)
G.滑動變阻器R2(最大阻值10 Ω,額定電流0.2 A)
H.定值電阻R0(阻值為9 Ω)
I.開關(guān)
16、S一個,導線若干
(1)如圖14甲所示是該實驗小組用螺旋測微器對銅線直徑的測量,其讀數(shù)是________.
圖14
(2)為提高實驗精度,要求電表的偏轉(zhuǎn)不小于其量程的,某同學設(shè)計了部分電路如圖乙所示,請你在此基礎(chǔ)上將電路補充完整,使實驗可以完成.
(3)實驗時電壓表選________,電流表選________,滑動變阻器選________(只填代號).
(4)若在測量時,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則該銅芯導線所用材料的電阻率的表達式為ρ=________.
解析:(1)螺旋測微器讀數(shù)為
0.5 mm+20.0×0.01 mm=0.700 mm.
圖15
(2)電
17、路圖如圖15所示,測量電阻必須用電流表外接電路,且必須有保護電阻.
(3)當滑動變阻器連入電路的阻值為零時,待測電壓的最大值約為0.6 V,所以電壓表應(yīng)選B;待測電流的最大值約為0.6 A,所以電流表應(yīng)選D;若滑動變阻器選G,將超過其額定電流,所以只能選F.
(4)由R=、R=ρ和S=聯(lián)立可求得電阻率的表達式為ρ=.
答案:(1)0.700 mm (2)見解析圖 (3)B D F (4)
14.(2010·廣東高考)某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,使用的器材還包括定值電阻(R0=5 Ω)一個,開關(guān)兩個,導線若干,實驗原理圖如圖16(a).
圖16
(1)在圖1
18、6(b)的實物圖中,已正確連接了部分電路,請完成余下電路的連接.
(2)請完成下列主要實驗步驟:
A.檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零;調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖16(c)所示,讀得電阻值是________;
B.將開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開,電壓表的示數(shù)是1.49 V;
C.將開關(guān)S2________,電壓表的示數(shù)是1.16 V;斷開開關(guān)S1.
(3)使用測得的數(shù)據(jù),計算出干電池的內(nèi)阻是________(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動勢比實際值偏________(填“大”或“小”).
解析:(1)如圖所示
圖17
(3)串聯(lián)電路中,部分
19、電路的電壓與電阻成正比,由=,可得出r.
答案:(1)如圖見解析所示 (2)A.20 Ω C.閉合 (3)0.69 Ω (4)小
三、計算題(本題共2小題,每題10分,共20分,計算時必須有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
圖18
15.如圖18所示,A為電解槽,M為電動機,N為電爐子,恒定電壓U=12 V,電解槽內(nèi)阻rA=2 Ω,當S1閉合,S2、S3斷開時,電流表A示數(shù)為6 A;當S2閉合,S1、S3斷開時,A示數(shù)為5 A,且電動機輸出功率為35 W;當S3閉合,S1、S2斷開時,A示數(shù)為4 A.求:
(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大?
(2)電動機的內(nèi)
20、阻是多少?
(3)在電解槽工作時,電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為多少?
解析:(1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律I=得R==2 Ω,
其發(fā)熱功率為:PR=UI1=12×6 W=72 W.
(2)電動機為非純電阻元件,由能量守恒定律得
UI2=I22rM+P輸出,
所以rM== Ω=1 Ω.
(3)電解槽工作時,由能量守恒定律得:
P化=UI3-I32rA=16 W.
答案:(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W
圖19
16.如圖19所示電路中,已知電阻R1=2 Ω,R2=5 Ω,燈泡L標有“3 V 1.5 W”字樣,電源內(nèi)阻r=1 Ω,滑動變阻器的最大阻值
21、為Rx.當滑片P滑至a端時,電流表的示數(shù)為1 A,此時燈泡L恰好正常發(fā)光.求:
(1)當滑片P滑至b端時,電流表的示數(shù);
(2)當滑動變阻器Pb段的電阻為0.5Rx時,變阻器上消耗的功率.
某同學的部分解答如下:
燈L的電阻RL== Ω=6 Ω,
滑片P滑至b端時,燈L和(Rx+R2)并聯(lián),并聯(lián)電阻為:R并=,
由RL·IA=(Rx+R2)·I2(IA、I2分別為通過電流表和R2的電流)得
I2=,流過電源的電流為I=IA+I2.
上述解法是否正確?若正確,請求出最后結(jié)果;若不正確,請指出錯在何處,糾正后求出最后結(jié)果.
解析:燈L的電阻RL=6 Ω正確,錯在沒有看出RPa和R2串聯(lián)部分已被短路
E=I(R1+r)+U0=1×(2+1) V+3 V=6 V
I0=P/U0=0.5 A
Ix=I-I0=0.5 A
Rx=U0/Ix=6 Ω
(1)當P滑至b端時,電流表示數(shù)為
I′=E/(R1+r)=2 A.
(2)當RPb=3 Ω時,R并=2 Ω
電流表示數(shù)為I″=E/(R1+R并+r)=1.2 A
U并=E-I″(R1+r)=2.4 V
PRPb=U并2/RPb=1.92 W.
答案:(1)2 A (2)1.92 W