2014年最近3年高考分类汇编之专题八 恒定电流

专题八 恒定电流 高考试题高考试题 考点一 部分电路欧姆定律 电阻定律及焦耳定律 1 2013 年安徽理综 19 6 分 用图示的电路可以测量电阻的阻值 图中 Rx是待测电阻 R0是定值电阻 是灵敏度很高的电流表 MN 是一段均匀的电阻丝 闭合开关 改变滑动头 P 的位置 当通过电流表的电流为零时 测得 MP l1 PN l2 则 Rx的阻值为 A R0 B R0 1 2 l l 1 12 l ll C R0 D R0 2 1 l l 2 12 l ll 解析 当通过的电流为零时 电流表两端的电势差为零 设通过 R0的电流为 I1 通过电阻丝 MN 的电流为 I2 则 I1R0 I2RMP I1Rx I2RPN 联立得 而 所以 Rx R0 选项 C 正确 0 x R R MP PN R R MP PN R R 1 2 l l 2 1 l l 答案 C 2 2012 年浙江理综 17 6 分 功率为 10 W 的发光二极管 LED 灯 的亮度与功率为 60 W 的白炽灯相当 根据国家节能战略 2016 年前普通白炽灯应被淘汰 假设每户家庭有 2 只 60 W 的白炽灯 均用 10 W 的 LED 灯替代 估算出全国一年节省的电能最接近 A 8 108 kW h B 8 1010 kW h C 8 1011 kW hD 8 1013 kW h 解析 全国家庭数大约为 4 亿户 每天用电大约 6 h 一年 365 天 W Pt 全国一年节省的电能 E P1t P2t P1 P2 t 60 10 10 3 2 4 108 365 6 kW h 8 76 1010 kW h 故选项 B 正确 答案 B 3 2012 年上海卷 13 3 分 当电阻两端加上某一稳定电压时 通过该电阻的电荷量为 0 3 C 消耗的电能为 0 9 J 为在相同时间 内使 0 6 C 的电荷量通过该电阻 在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 A 3 V 1 8 JB 3 V 3 6 J C 6 V 1 8 JD 6 V 3 6 J 解析 根据 W Uq 可知通过该电阻的电荷量为 0 3 C 消耗的电能为 0 9 J 时电阻两端所加电压 U 3 V 在相同时间内通过 0 6 C 的 电荷量 则电流为原来的 2 倍 而根据 I U R 电压也为原来的 2 倍 即为 6 V 这样消耗的电能 W Uq 3 6 J 答案 D 4 2011 年山东理综 16 4 分 了解物理规律的发现过程 学会像科学家那样观察和思考 往往比掌握知识本身更重要 以下符合史 实的是 A 焦耳发现了电流热效应的规律 B 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律 C 楞次发现了电流的磁效应 拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D 牛顿将斜面实验的结论合理外推 间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 解析 焦耳于 1840 年发现了电流热效应的规律 故选项 A 正确 库仑总结出了点电荷间的相互作用规律 即库仑定律 故选项 B 正 确 1820 年 丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应 故选项 C 错误 伽利略将斜面实验的结论合理外推 间接证明了自由落体运 动是匀变速直线运动 故选项 D 错误 答案 AB 考点二 闭合电路欧姆定律及应用 1 2013 年江苏卷 4 3 分 在输液时 药液有时会从针口流出体外 为了及时发现 设计了一种报警装置 电路如图所示 M 是贴在针 口处的传感器 接触到药液时其电阻 RM发生变化 导致 S 两端电压 U 增大 装置发出警报 此时 A RM变大 且 R 越大 U 增大越明显 B RM变大 且 R 越小 U 增大越明显 C RM变小 且 R 越大 U 增大越明显 D RM变小 且 R 越小 U 增大越明显 解析 S 两端的电压增大 总电流变大 电路中的总电阻变小 说明 M 的电阻 RM变小 R 越大 RM变小时 对电路的总电阻变化的影响 越明显 电路中电流变化的影响越明显 只有 C 正确 答案 C 2 2012 年上海卷 17 4 分 直流电路如图所示 在滑动变阻器的滑片 P 向右移动时 电源的 A 总功率一定减小 B 效率一定增大 C 内部损耗功率一定减小 D 输出功率一定先增大后减小 解析 当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时 接入电路的电阻变大 整个回路的电流变小 内部消耗的功率 P I2r 一定减小 选项 C 正 确 总功率 P EI 一定减小 选项 A 正确 内电压降低 路端电压升高 电源的效率 增大 选项 B 正确 当内电阻等于外电 UI EI U E 阻时 输出功率最大 此题中无法知道内外电阻的关系 无法判断输出功率的变化情况 因此 D 项错误 答案 ABC 3 2011 年上海卷 12 3 分 如图所示电路中 闭合电键 S 当滑动变阻器的滑动触头 P 从最高端向下滑动时 A 电压表 V 读数先变大后变小 电流表 A 读数变大 B 电压表 V 读数先变小后变大 电流表 A 读数变小 C 电压表 V 读数先变大后变小 电流表 A 读数先变小后变大 D 电压表 V 读数先变小后变大 电流表 A 读数先变大后变小 解析 设滑动变阻器触点以上的电阻为 R上 触点以下的电阻为 R下 因为滑动变阻器的有效电阻 R并除最初和最终为零外 是 R上和 R下并联的结果 R并 二者之和一定 二者相等时积最大 所以当触点在中间时电阻最大 根据全电路欧姆定律 I总 R R RR 下上 下上 所以当触点在中间时电流最小 电压表 V 读数为电源的路端电压 U E I总r 所以当触点在中间时路端电压最大 E RrR 并 所以电压表 V 读数先变大后变小 再算电流表 A 读数即 R下的电流 I 根据电阻并联分流公式 I I总 R RR 上 下上 联立 式 解得 I E R R Rr RR 下上 下上 R RR 上 下上 E R Rr RRR R 上 下下上上 变化为 I 当滑动变阻器的滑动触头 P 从最高端向下滑动时 R上一直变大而 R下一直变小 从上式可以看 E RrRR R R 下上 下 上 出 电流表 A 读数 I 一直变大 所以选项 A 正确 答案 A 4 2011 年重庆理综 20 6 分 在测量电珠伏安特性实验中 同学们连接的电路中有四个错误电路 如图所示 电源内阻不计 导线 连接良好 若将滑动变阻器的触头置于左端 闭合 S 在向右端滑动触头过程中 会分别出现如下四种现象 a 电珠 L 不亮 电流表示数几乎为零 b 电珠 L 亮度增加 电流表示数增大 c 电珠 L 开始不亮 后来忽然发光 电流表从示数不为零到线圈烧断 d 电珠 L 不亮 电流表从示数增大到线圈烧断 与上述 a b c d 四种现象对应的电路序号为 A B C D 解析 在 中电压表和电流表的连接是错误的 开始将滑动变阻器的触头置于左端 在向右端滑动触头过程中 电珠 L 逐渐变亮 由 于总电阻减小 干路电流增大 电流表示数增大 是 b 在 中电流表连接错误 应该连接在干路上 开始时滑动变阻器的电阻最大 通过电珠的电流太小 电珠 L 不亮 在向右端滑动触头过程中 电珠后来忽然发光 由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数 不为零到线圈烧断 是 c 在 中电压表和电流表应该互换位置 由于电压表串联造成电珠 L 不亮 电流表示数几乎为零 是 a 在 中电流表使电珠短路 电珠 L 始终不亮 电流表从示数增大到线圈烧断 是 d 即 分别对应 bcad 故选项 A 正确 答案 A 模拟试题模拟试题 考点一 部分电路欧姆定律 电阻定律及焦耳定律 1 2013 四川南充月考 电源和一个水平放置的平行板电容器 二个变阻器 R1 R2和定值电阻 R3组成如图所示的电路 当把变阻 器 R1 R2调到某个值时 闭合开关 S 电容器中的一个带电液滴正好处于静止状态 当再进行其他相关操作时 只改变其中的一个 以 下判断正确的是 A 将 R1的阻值增大时 液滴仍保持静止状态 B 将 R2的阻值增大时 液滴将向下运动 C 断开开关 S 电容器上的带电荷量将减为零 D 把电容器的上极板向上平移少许 电容器的电荷量将增加 解析 分析电路可知 电阻 R1与平行板电容器串联 因此改变电阻 R1的阻值时电容器两端电压不发生变化 因此液滴受力不变化 因此 A 选项正确 将 R2的阻值增大时 电阻 R2两端的电压增大 液滴受到的静电力增大 因此液滴将向上运动 故 B 选项错误 断 开开关 电源直接与电容器串联 电阻不起作用 电容器电荷量将增加 故 C 选项错误 电容器的上极板向上移动少许 电容器的电 容将变小 电压不变 因此电容器的电荷量减少 故 D 选项错误 答案 A 2 2013 北京朝阳期末检测 如图所示 电源内阻不可忽略 电路中接有一小灯泡和一电动机 小灯泡 L 上标有 6 V 12 W 字样 电动机的线圈电阻 RM 0 50 若灯泡正常发光时 电源的输出电压为 12 V 此时 A 整个电路消耗的电功率为 24 W B 电动机的热功率为 12 W C 电动机的输出功率为 12 W D 电动机的输入功率为 12 W 解析 若灯泡正常发光 则电路中的电流为 I A 2 A 因电源的输出功率为 P U总I 12 2 W 24 W 并不是整个电路消耗 P U 12 6 的功率是 24 W 因此 A 项错误 因电路中的电流 I 2 A 因此电动机的热功率为 P热 I2RM 22 0 50 W 2 W 可知 B 项错误 由电路知 识知电动机的总功率即输入功率为 PM UMI 6 2 W 12 W 则电动机的输出功率为 P PM P热 12 W 2 W 10 W 由此可知 C 项错误 D 项 正确 答案 D 3 2013 北京西城期末质检 如图所示 电路中 RT为热敏电阻 R1和 R2为定值电阻 当温度升高时 RT阻值变小 开关 S 闭合后 RT的 温度升高 则下列物理量中变小的是 A 通过 RT的电流 B 通过 R1的电流 C 通过 R2的电流 D 电容器两极板间的电场强度 解析 开关 S 闭合后 RT的温度升高 RT阻值变小 RT与 R2的并联阻值减小 则外电阻减小 由闭合电路的欧姆定律可知干路电流增 大 即流过 R1的电流增大 B 选项错误 电源内电压增大 R1两端电压增大 并联部分电压减小 R2为定值电阻 则通过 R2的电流减小 C 选项正确 RT与 R2的电流之和等于干路电流 则流过 RT的电流增大 A 选项错误 电容器与 R1并联 R1两端电压增大时 电容器两端 电压增大 由 E 可得电容器两极板间的电场强度增大 D 选项错误 U d 答案 C 4 2013 北京海淀期末质检 氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测 它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化 在 图所示电路中 不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值 电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应 观察电压表示数就能判 断一氧化碳浓度是否超标 已知氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比 那么 电压表示数 U 与一氧化碳浓度 之间 的对应关系正确的是 A U 越大 表示 越大 与 U 成正比 B U 越大 表示 越小 与 U 成反比 C U 越大 表示 越大 但 与 U 无关 D U 越大 表示 越小 但 与 U 无关 解析 氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比 若一氧化碳浓度 增大 则氧化锡传感器的电阻减小 回路中总电阻减 小 干路电流增大 则电压表示数 U 增大 一氧化碳浓度 由汽车排放的尾气决定 与电压表示数 U 无关 故 C 选项正确 答案 C 5 2012 上海市徐汇区诊断 在如图 甲 所示的电路中 电源的电动势为 3 0 V 内阻不计 L1 L2 L3为三个相同规格的小灯泡 这 种小灯泡的伏安特性曲线如图 乙 所示 当开关闭合后 下列说法中正确的是 A 灯泡 L1的电流为灯泡 L2的电流 2 倍 B 灯泡 L1的电阻为 7 5 C 灯泡 L2消耗的电功率为 0 75 W D 灯泡 L3消耗的电功率为 0 30 W 解析 根据题给电路图可知 灯 L1两端电压为 3 0 V 灯 L2和 L3两端的电压各为 1 5 V 由题给 I U 图像可知 灯 L1两端电压为 3 0 V 时 通过它的电流为 0 25 A 故此时电阻值 12 同理 灯 L2和 L3两端电压均为 1 5 V 时 电流 I2 I3 0 20 A 其 1 L R 3 0 0 25 电阻值 7 5 通过灯 L1的电流 I1 0 25 A 通过 L2的电流 I2 0 2 A 显然 I1 2I2 灯 L2和 L3消耗的电功率为 2 L R 3 L R 1 5 0 20 P2 P3 1 5 0 20 W 0 30 W 综上所述 正确选项为 D 答案 D 6 2011 黄冈模拟 在如图 甲 所示的电路中 AB 为粗细均匀 长为 L 的电阻丝 以 AB 上各点相对 A 点的电压为纵坐标 各点离 A 点的距离 x 为横坐标 则 U 随 x 变化的图线应为图 乙 中的 解析 根据电阻定律 横坐标为 x 的点与 A 点之间的电阻 R 这两点间的电压 U IR I I 为电路中的电流 是一定值 故 x S x S U 与 x 成正比例关系 所以选 A 项 答案 A 考点二 闭合电路欧姆定律及应用 7 2013 广东佛山质量检测 在如图所示的电路中 开关闭合后 灯泡 L 能正常发光 当滑动变阻器的滑片向右移动时 下列判断正 确的是 A 滑动变阻器 R 的阻值变小 B 灯泡 L 变亮 C 电源消耗的总功率增大 D 电容器 C 的电荷量增大 解析 当滑片向右移动时 电路中的电阻增大 因此 A 项错误 由 I 知电路中电流减小 小灯泡将变暗 因此 B 项错误 电源 E Rr 总 的电动势不变 电路中电流变小 由 P EI 知 电源消耗的总功率减小 可知 C 项错误 电容器两端的电压等于电路中的路端电压 路 端电压变大 因此 电容器 C 的电荷量增大 因此 D 项正确 答案 D 8 2013 北京朝阳期末质检 如图所示的电路中 电源电动势为 E 内电阻为 r L 为小灯泡 其灯丝电阻可以视为不变 R1和 R2为定 值电阻 R3为光敏电阻 其阻值的大小随照射光强度的增强而减小 闭合开关 S 后 将照射光强度增强 则 A 电路的路端电压将增大 B 灯泡 L 将变暗 C R2两端的电压将增大D R1两端的电压将增大 解析 当光照增强后电阻 R3的阻值将减小 因此并联电路及电路中的总电阻都会减小 由闭合电路欧姆定律知 I 电路中 E Rr 总 电流将会增大 路端电压 U E Ir 将会减小 因此 A 项错误 由电路知识知 U U1 U2 且 U1 IR1 可知电阻 R1两端电压 U1增大 并联电 路电压 U2减小 由此可知 C 项错误 D 项正确 因电路中电流 I 增大 电阻 R2两端的电压减小 则知 I2 减小 又知 I I1 I2 可以 2 2 U R 知道灯泡 L 所在的支路中电流 I1增大 因此灯泡 L 将变亮 故 B 项错误 答案 D 9 2013 安徽合肥第一次质检 如图所示的电路中 电压表都看作理想电表 电源内阻为 r 闭合开关 S 当把滑动变阻器 R3的滑片 P 向 b 端移动时 A 电压表 V1的示数变大 电压表 V2的示数变小 B 电压表 V1的示数变小 电压表 V2的示数变大 C 电压表 V1的示数变化量大于 V2示数变化量 D 电压表 V1示数变化量小于 V2示数变化量 解析 当滑动变阻器 R3的滑片 P 向 b 端移动时 接入电路中的 R3增大 电压表 V1和 V2和 R3均是并联 根据串 并联电路的特点及 闭合电路欧姆定律 可知电压表 V1和 V2示数均变大 故选项 A B 错误 设 V1示数为 U1 V2示数为 U2 干路电流为 I 则有 U1 U2 IR1 则 U1 U2 IR1 根据串 并联电路的特点及闭合电路欧姆定律可知 I 减小 即 I 0 则 U1 U2 故答案为 D 答案 D 10 2013 重庆南开中学期末检测 某种小灯泡的伏安特性曲线如图 甲 所示 三个完全相同的这种小灯泡连接成如图 乙 所示的 电路 四个电表均为理想电表 现闭合开关 S 电压表 V1的示数为 4 0 V 以下说法正确的是 A 电压表 V2的示数为 2 0 V B 电流表 A2的示数为 0 60 A C 电源的输出功率为 3 0 W D 电源的电动势一定为 8 V 内阻为 5 解析 已知电压表 V1的示数为 4 0 V 根据电路分析并结合图像可知流过 A1的电流为 0 60 A 则根据电路可知 A2的读数是 0 30 A 电 压表 V2的读数为 2 0 V 由此可知 A 项正确 B 项错误 电源的输出电压等于两电压表读数之和 可知电源的路端电压为 6 0 V 干 路电流为 0 60 A 则电源的输出功率为 P UI 6 0 0 60 W 3 6 W 因此 C 项错误 根据所给的条件并不能求出电源的电动势及内 阻 因此 D 项错误 答案 A 11 2013 浙江舟山质检 如图所示的电路中 当滑动变阻器的滑动触点向 b 端移动时 A 电压表 V 的读数减小 电流表 A 的读数增大 B 电压表 V 和电流表 A 的读数都增大 C 电压表 V 和电流表 A 的读数都减小 D 电压表 V 的读数增大 电流表 A 的读数减小 解析 当滑动变阻器的滑动触点向 b 端移动时 电路中总的电阻变小 由 I 知干路中电流增大 由 U E Ir 知路端电压变小 E Rr 因此电压表 V 的读数减小 由电路知电阻 R1两端的电压与并联电路电压之和等于路端电压 即 U1 U2 U 又知 U1 IR1变大 因此并联 电路的电压减小 则电阻 R2中的电流 I2 变小 又知 I2 IA I 可知电流表 A 的读数增大 由此可知 A 项正确 2 2 U R 答案 A 12 2012 乌鲁木齐高三诊断 如图所示电路 电源内阻不可忽略 R0为定值电阻 开关 S 闭合后 滑动变阻器滑片 P 置于滑动变阻器 的中点时 电压表示数为 8 V 当滑片从中点向 b 端移动距离 s 后 电压表示数变为 6 V 滑片从中点向 a 端移动距离 s 后 电压表 示数为 A 9 VB 10 VC 11 VD 12 V 解析 设电源电动势为 E 内阻为 r 滑动变阻器的总电阻为 R 长度为 s 的电阻为 R 由闭合电路的欧姆定律可得 U1 R0 U2 R0 联立两式可解得 R r R0 R 滑片从中点向 a 端移动距离 0 2 E R rR 0 2 E R rR R 1 3 1 2 s 后 U R0 联立解得 U 12 V D 选项正确 0 2 E R rR R 答案 D 13 2012 潍坊高三一模 科学家研究发现 磁敏电阻 GMR 的阻值随所处空间磁场的增强而增大 图示电路中 GMR 为一个磁敏电阻 R R2为滑动变阻器 R1 R3为定值电阻 当开关 S1和 S2闭合时 电容器中一带电微粒恰好处于静止状态 则 A 只调节滑动变阻器 R 当 P1向右端移动时 电阻 R1消耗的电功率变大 B 只调节滑动变阻器 R