2021新高考物理复习练习课件:专题九 恒定电流.pptx
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1、考点考点1 1 部分电路的基本概念和规律部分电路的基本概念和规律 1.(2020山东,2,3分)氚核H发生衰变成为氦核He。假设含氚材料中H发生衰变产生的电子可 以全部定向移动,在3.2104 s 时间内形成的平均电流为5.010-8 A。已知电子电荷量为1.610-19 C, 在这段时间内发生衰变的氚核H的个数为( ) A.5.01014 B.1.01016 C.2.01016 D.1.01018 3 1 3 2 3 1 3 1 答案答案 B 设在这段时间内,电子的个数为n,由电流的定义,有I=,即n=1.01016;由衰变规律 可知该核反应方程为HHee,即产生一个电子e)需要发生衰变的氚
2、核H的个数也为一个, 故在这段时间内需要发生衰变的氚核H个数为1.01016,故B正确。 ne t It e 3 1 3 2 0 -1 0 -1 ( 3 1 3 1 2.(2020课标,17,6分)图(a)所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压 UC。如果UC随时间t的变化如图(b)所示,则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中,正确 的是( ) 答案答案 A 根据图(b)知,在23 s时间内,电容器两端的电压恒定不变,电路中电流为零,故电阻两端 电压为零,故D项错误;在12 s时间内,电容器两端的电压均匀增大,电容器处于充电过程,在35 s时 间内,电容器两端
3、的电压均匀减小,电容器处于放电过程,两个过程通过电阻R的电流方向相反,则 这两段时间内电阻两端的电压值必定一正一负,故B项错误;由于充电时间比放电时间短,因此充电 电流I充比放电电流I放大,则充电时电阻两端电压值大于放电时电阻两端的电压值,故A项正确,C项 错误。 3.(2019浙江4月选考,8,3分)电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1, 两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。则( ) A.I1 C.= D.I2R2,U1=I1R1,则,选项B、C错误,D正确。故选 D。 1 2 U U 1 2 R R 4.(2
4、017上海单科,9,4分)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图 所示。其中阻值最接近的两个电阻是( ) A.a和b B.b和d C.a和c D.c和d 答案答案 A 本题考查U-I图像的意义。根据R=知,定值电阻的U-I图线的斜率表示定值电阻的阻 值。在U-I图中分别连接O与4个点,根据它们的倾斜度可知,a和b的阻值最接近,故选A。 U I 5.(2016浙江10月选考,9,3分)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水柱长 为40 cm时测得电阻为R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管 中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐
5、水体积不变,仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为( ) A.R B.R C.R D.R 4 5 5 4 16 25 25 16 答案答案 D 本题考查对电阻定律的理解。由于盐水柱总体积不变,设l1=40 cm长时的横截面积为S, 则长度变为l2=50 cm后,横截面积S=S,根据电阻定律得R=,R=,两式联立得R=R,选项D 正确。 4 5 1 l S 2 4 5 l S 25 16 6.(2016浙江10月选考,11,3分)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24 V。 机器人的锂电池容量为20 A h。则机器人( ) A.额定工作电流为20 A B.充满电后最长工作时间
6、为2 h C.电池充满电后总电荷量为7.2104 C D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 答案答案 C 根据P=UI可知,额定电流应该为2 A,选项A错。电池的容量为20 A h,即以额定电流2 A 工作时,能够工作的最长时间为10 h,选项B错误。电池充满电后的总电荷量为Q=It=203 600 C= 7.2104 C,选项C正确。以额定电流工作时,机器人的功率为48 W,即每秒消耗能量48 J,选项D错误。 1.(2018浙江11月选考,1,3分)下列物理量属于标量的是( ) A.速度 B.加速度 C.电流 D.电场强度 以下为教师用书专用 答案答案 C 加速度、速度、电场强度既有
7、大小又有方向,为矢量,虽然电流有方向,但叠加不符合三 角形法则(或平行四边形法则),所以为标量,C正确。 2.(2018浙江4月选考,5,3分)杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率 为400 W,LED灯功率为180 W,若更换4 000盏,则一个月可节约的电能约为( ) A.9103 kW h B.3105 kW h C.6105 kW h D.11012 kW h 答案答案 B 更换后每盏灯的电功率减小0.22 kW,每天亮灯时间大约12 h,因此4 000盏灯一个月节 约的电能W=0.224 0001230 kW h3105 kW h,因此选B。 3.(2017
8、浙江11月选考,12,3分)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示,则这 些电器一天消耗的电能约为( ) A.6.1103 W B.6.1103 J C.2.2104 W D.2.2107 J 电器 消耗功率/W 工作时间/h 电茶壶 2 000 1 空 调 1 200 3 电视机 100 2 节能灯 16 4 路由器 9 24 答案答案 D 每天消耗的电能为W=2 kW1 h+1.2 kW3 h+0.1 kW2 h+0.016 kW4 h+0.009 kW24 h =6.08 kW h=2.2107 J。 4.(2016北京理综,19,6分)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的
9、电动势和内阻,他们提出的实 验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是 ( ) A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B.一个伏特表和多个定值电阻 C.一个安培表和一个电阻箱 D.两个安培表和一个滑动变阻器 答案答案 D 根据U=E-Ir,要测出E和r,就要同时测出U和I,A、B、C三个选项都能满足要求;D选项只 能测出电流I,不能测出电压U,所以选D。 5.(2016浙江理综,22,10分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 k的电 压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表。采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测 电
10、阻为图2中的R1,其阻值约为5 。 (1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接 (填a或b)、导线连接 (填c或d)。 (2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为 。 U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53 (3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的,若 测R2的阻值,则最优的连线应选 (填选项)。 A.连接a,连接c B.连接a,连接d C.连接b,连接c D.连接b,连接d 1 10 答案答案 (1)a d (2)见解析 (3)B 解析解
11、析 (1)待测电阻R15 、RV3 k、RA0.1 ,故R1属于小电阻,用电流表外接法,因此导线 应连接a,变阻器采用分压接法,因此导线应连接d。 (2)R1的U-I图线如图所示 其阻值R1= =4.4 (3)设电阻的厚度为d,表面为正方形且长度为l U I 2.2 0.5 由电阻定律R=和S=ld得R= 故R2=R1,因此连接方式与(1)相同,B选项正确。 l S l ld d 解题指导解题指导 (1)根据R1、RA、RV的大约值,可以确定采用电流表外接法; (2)由U-I图线的斜率可求出R1的测量值; (3)由电阻定律确定电阻的长度为电流流经的长度即正方形表面的边长,横截面积为正方形表面的
12、 边长与厚度的乘积,将数据代入公式得出两电阻的大小关系为正确解答此题的关键。 6.(2017课标,23,9分)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A,内阻大约为2 5 00 )的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 ,另一个阻值为2 000 );电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 );电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个 滑动变阻器的滑片。 图(a) 图(b) (1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。 (2)完成下列填空: R1的阻值为 (填“20”或“2 000”)。 为了保护微安表,开始时将R1的滑
13、片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的 端(填“左”或 “右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。 将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的 位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势 (填“相等”或“不相等”)。 将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 时,在接通S2前 后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 (结果保留到个位)。 (3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议: 。 答案答案 (1)如图所示 (2)20 左 相等 2
14、550 (3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程 解析解析 本题考查实物图连线、电阻的测量、器材的选取,考查学生的实验能力。 (2)滑动变阻器R1采用分压接法,为了有效控制测量电路,故选20 的小电阻; 为了保护微安表,开始R1的滑片C应滑到左端,使微安表示数为零; 当B与D的电势相等时,IDB=0,S2闭合前后电路的电阻不变,导致微安表的示数不变; 设R2中电流为I1,Rz中电流为I2,当B=D时 URz1=UR2左,URg=UR2右 即I2 Rz1=I1R2左,I2Rg=I1R2右 得= 当Rz与微安表对调时,有= 故有= Rg= =2 550 1 g z R R 2 2 R R
15、左 右 g 2z R R 2 2 R R 左 右 1 g z R R g 2z R R 12zz RR2 5002 601 解题关键解题关键 1.理解惠斯通电桥电路的原理。 当G的示数为零时,=。 1 2 R R 3 x R R 2.知道分压电路一定要选最大阻值较小的滑动变阻器。 7.(2016课标,23,9分)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千 欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值50 ),滑动变阻 器R2(最大阻值5 k),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干。 实验步骤如下: 按电路原理
16、图(a)连接线路; 将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S; 调节滑动变阻器,使电压表满偏; 保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻 值。 图(a) 回答下列问题: (1)实验中应选择滑动变阻器 (填“R1”或“R2”)。 (2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。 图(b) (3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计 算可得电压表的内阻为 (结果保留到个位)。 (4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为
17、(填 正确答案标号)。 A.100 A B.250 A C.500 A D.1 mA 答案答案 (1)R1 (2)如图所示 (3)2 520 (4)D 解析解析 (1)在保证电路安全的前提下,分压式电路中的滑动变阻器应选用总阻值小的。 (2)见答案图。 (3)电压表示数为2.00 V,说明电阻箱分压为0.5 V,可知RV=4R=4630.0 =2 520 。 (4)I满=1 mA。 V U R 满 2.5V 2 520 疑难突破疑难突破 (1)电压表满偏电压为2.5 V,步骤中电压表示数为2.00 V,说明电阻箱仅分压0.5 V。 (2)电压表的满刻度电流与表头一致,故I满=。 V U R 满
18、 反思总结反思总结 半偏法测量电表内阻是高考常考题型,但本题中并没有使电压表真正半偏,而是使示数 变为满偏的五分之四,考生需要灵活运用半偏法的基本原理,体会到其中电阻箱阻值仅为电压表内 阻的四分之一,该题目有一定难度。 1.(2020江苏单科,6,4分)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽 车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( ) A.车灯的电流变小 B.路端电压变小 C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大 考点考点2 2 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 答案答案 ABD 开关S闭合后外电路增加了一个并联支路,则通过电源的总电流增大,由U=E-
19、Ir可知 路端电压减小,再由I灯=可知通过车灯的电流减小,由P=IE可知电源的总功率增大,故A、B、D 项正确,C项错误。 U R灯 2.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2 。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电 压表的读数为2 V,则电源的内阻r为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案答案 A 本题考查了欧姆定律内容,有利于培养学生的推理能力,体现了核心素养中的科学思维 要素。 若断开S,则电压表的示数等于电源电动势E,则E=3 V。若闭合S,据串联电路电压分配关系可得 =,且U=2 V,R=2 ,得出r=1 ,故选项A正确。 U E R Rr 3.(2
20、016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 ,四个电阻的阻值 已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有( ) A.路端电压为10 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压的大小为5 V D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A 答案答案 AC 利用桥式全电路的分析,考查了科学思维中科学推理素养。考查了理解能力、推理 论证能力。外电路的总电阻R=10 ,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I=1 A,因此 路端电压U=E-Ir=12 V-12 V=10 V,A选项正确;电源的总功率P=EI=12 W,B选项错误;由图(a)可知 Uab=Ua
21、O-UbO=-150.5 V+50.5 V=-5 V,故选项C正确;当a、b间用导线连接后,其等效电路如图(b)所 示,电路中的外电阻R=7.5 ,电路中总电流I= A1 A,D选项错误。 图(a) 图(b) E Rr E Rr 12 9.5 4.(2018海南单科,10,5分)(多选)如图,三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电源的内阻rr时,R外减小,电源输出功率变大,故C正确。 ()(-) xx RRRR R RRR 滑 滑 2 R滑 E R总 2 1 I 3 3 RRcb cb UU RR 2 3 I 2 2 I 5.(2016上海单科,18,4分)(多选)如图所示电路中,电源内阻忽
22、略不计。闭合开关,电压表示数为U, 电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( ) A.U先变大后变小 B.I先变小后变大 C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R3 答案答案 BC 据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程中,变 阻器R1的等效阻值R1先增大后减小,又R1、R2两端总电压不变,且R2+R1=,所以电流表示数先减小 后增大,故选项B、C正确;由于电压表示数没有变化,故选项D错误。 U I 6.(2016课标,17,6分)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电 路。开关S断开且
23、电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为 Q2。Q1与Q2的比值为( ) A. B. C. D. 2 5 1 2 3 5 2 3 答案答案 C 通过对全电路在开关闭合与断开时不同特征的分析,考查了科学思维中科学推理素 养。当开关S断开时等效电路如图1所示,电容器C两端的电压U=E,所带的电荷量Q1=CU=CE; 当开关S闭合时等效电路如图2所示,电容器C两端的电压U=E,所带的电荷量Q2=CE。所以 =,C项正确。 图1 图2 1 5 1 5 1 3 1 3 1 2 Q Q 3 5 1.(2018江苏单科,8,4分)(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,
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