2015年高考真题汇编08：恒定电流

（r+21）（此时把R当作电源内阻），联立解得E=3.2V,r=0.50Ω。10.【2015福建-18】18．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（）A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先减小后增大C．PQ上拉力的功率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大【答案】：C【解析】设PQ左侧电路的电阻为Rx，则右侧电路的电阻为3R-Rx，所以外电路的总电阻为，外电路电阻先增大后减小，所以路端电压先增大后减小，所以B错误；由于导体棒做匀速运动，拉力等于安培力，即F=BIL，拉力的功率P=BILv，先减小后增大，所以C正确；外电路的总电阻，最大为3R/4，小于电源内阻R，又外电阻先增大后减小，所以外电路消耗的功率先增大后减小，故D错误。11.【2015福建-19】（2）（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为A③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为W（保留两位小数）【答案】：见解析；0.44A；42.25【解析】试题分析：实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图知当小电珠电压等于1.5V时电流约为0.38A，此时电阻约为，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为。12.【2015北京-19】．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的1/2；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A【答案】C【解析】考生需要分清楚在连接不同接线柱时，电路具体的连接方式。当接线柱1和2入电路时，R1与电流表并联，量程扩大为原来的3倍，每个小格表示的电流应该是0.06A。当接线柱1和3连入电路时，R1与电流表并联再整体与R2串联，每个小格表示的电流仍然是0.06A。故选C13.【2015北京-24】.（20分）真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电。以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变，a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为，元电荷为e。(1)求A板和B板之间的最大电势差，以及将a、b短接时回路中的电流I短(2)图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r。(3)在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U，外电阻上的消耗电功率设为P；单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为。请推导证明:。(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)【答案】(1)，(2)(3)见解析【解析】A板中逸出的电子累积在B板上，在A、B两板间形(1)A板中逸出的电子累积在B板上，在A、B两板间形成由A指向B的电场。从A板后续逸出的电子在向B板运动的过程中会受到电场力的作用而做减速运动。达到稳定状态时，从A板逸出的最大动能的电子到B板时动能恰好为零。根据动能定理①从而得到②若将a、b短接，则两板间电势差为零，从而两板间无电场，从A板逸出的电子均能完整通过整个回路，即短路电流③(2)当外电路断路时，A、B两板间电压为该直流电源的电动势。④电源内阻⑤(3)证明：设连接外电阻之后，单位时间内到达B板的电子个数为则回路中电流⑥外电阻上消耗的电功率P=UI⑦单位时间内到达B板的电子，从A板运动到B板过程中损失的动能之和为⑧综合⑥⑦⑧式可得，⑨14.【2015安徽-17】．一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为A．B．C．ρnevD．【答案】C【解析】试题分析：，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。15.【2015安徽-21(II）】.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（）和若干导线；（1）由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱__________（填“串联”或者“并联”），并将电阻箱阻值调为________Ω。（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量，实验电路图如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，并且作相关计算后一并记录如下表①根据表中的数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画出图线②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是_________Ω。【答案】（1）并联5.0（2）①如图所示②1.532.0【解析】（1）把小量程的电流表改装成大量程的电流表需并联小电阻，由并联的特点，电压相等，得（I-Ig）R=IgRg，得R=5.0Ω；（20如图所示，由E=IR+I(r+RA)得IR=E-I(r+RA)，纵轴截距为电源的电动势E，r+RA=，RA=5.0Ω；得r=2.0Ω。16.【2015江苏-10】10．（8分）小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻（1）题10-1图中电流表的示数为__________A（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线由图线求得：电动势E=_________V;内阻r=_________________Ω（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_______________【答案】(1)0.44(2)U-I图像见解析1.60(1.58~1.62都算对)1.2(1.18~1.26都算对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大.【解析】（1）由题目表格测量数据可知，电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；(2)描点画图，如图所示，根据U=-Ir+E可得，电动势为E=1.6V，图线的斜率等于内阻r=1.2Ω；干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。17.【2015海南-11】11某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为______cm，高度为________mm。【答案】，【解析】游标卡尺读数为d=12mm+4×mm=12.20mm=1.220cm螺旋测微器的读数为：h=6.5mm+36.1×0.01mm=6.861mm18.【2015海南-12】12某同学利用图（a）所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为：电池E（内阻很小）、开关和、电容器C（约100）、电阻（约200k）、电阻（1k）、电压表V（量程6V）、秒表、导线若干。(1)按图（a）所示的电路原理将图（b）中实物图连线。(2)先闭合开关，再断开开关：闭合开关，同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表示数如图（c）所示，电压表的读数为________V（保留2位小数）。(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数，记录的数据如下表所示，在答题卡给出的坐标纸上绘出图线，已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是______s。(4)电路中C、和构成的回路的作用是_______