【热点突破题优化方案】2021届高三物理新一轮复习热点强化突破：电路的动态分析Word版含解析.pdf

热点强化突破(七)热点 1 电路的动态分析 电路的动态分析是每年高考的热点，推断此类问题应先由局部变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由“并同串反”法分析推断其他各部分电路的变化 1.(单选)(2022山西四校联考)如图所示，是一火警报警器的部分电路示意图其中 R2为半导体热敏材料(其阻值随温度的上升而快速减小)制成的传感器，电流表 A 为值班室的显示器，a、b 之间接报警器当传感器R2所在处消灭火情时，显示器 A 的电流 I、报警器两端的电压 U 的变化状况是()AI 变大，U 变大 BI 变小，U 变小 CI 变小，U 变大 DI 变大，U 变小 2(单选)(原创题)如图所示电路中，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只调整电阻 R，当 P1向右端移动时，带电微粒向上运动，则()A磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增加而增大 B磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增加而减小 C只调整电阻 R2，当 P2向下端移动时，电阻 R1消耗的电功率变大 D把磁敏电阻从赤道处移到两极时，磁敏电阻的阻值将变小 3(单选)(2022成都六校检测)如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，闭合开关 S，在滑动变阻器的滑片 P 向左移动的过程中，下列结论正确的是()A小灯泡 L 变暗 B电流表读数变大，电压表读数变小 C电容器 C 上电荷量增加 D电源的总功率变小 4(多选)(2022江西七校联考)如图所示的电路中，电源内阻肯定，若调整可变电阻 R 的阻值，可使电压表 V 的示数减小 U，电流表A 的示数增加 I(电压表与电流表均为抱负电表)，在这个过程中()A通过 R1的电流削减量等于 U/R1 BR2两端的电压增加量等于 U C路端电压削减量等于 U DU/I 为定值 热点 2 对电学试验的考查 电学试验是高考的必考内容，把握好课本试验的试验原理、试验方法、数据处理方法是做好试验题的基础针对高考命题“题在书处，理在书中”的特点，考前加强学问迁移力量的训练是做好试验题的关键 5(2022石家庄质检)在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简洁的多用电表，图甲为电表的电路原理图已知选用的电流表内阻 Rg10、满偏电流 Ig10 mA，当选择开关接 3 时为量程 250 V 的电压表该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于马虎上排刻度线对应数值没有标出(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接 1 时其读数为_；选择开关接 3 时其读数为_ 甲 乙(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在试验室找到了一个电阻箱，设计了如下试验：将选择开关接 2，红黑表笔短接，调整 R1的阻值使电表指针满偏 将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调整电阻箱使多用电表指针指在 C 处，此时电阻箱示数如图所示，则 C 处刻度应为_.计算得到多用电表内电池的电动势为_V(保留 2 位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_.(保留 2 位有效数字)6用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势 E 和内阻 r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线 A电压表 V1(量程 6 V、内阻很大)B电压表 V2(量程 3 V、内阻很大)C电流表 A(量程 3 A、内阻很小)D滑动变阻器 R(最大阻值 10、额定电流 4 A)E小灯泡(2 A、5 W)F电池组(电动势 E、内阻 r)G开关一只，导线若干 试验时，调整滑动变阻器的阻值，多次测量后发觉：若电压表 V1的示数增大，则电压表 V2的示数减小 (1)请将设计的试验电路图在虚线方框中补充完整.(2)每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表 V1和电压表 V2的示数，组成两个坐标点(I1，U1)、(I2、U2)，标到 UI 坐标中，经过多次测量，最终描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势 E_V、内阻 r_.(结果保留两位有效数字)(3)在 UI 坐标中两条图线在 P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_.7(2021高考重庆卷)某同学对有故障的电热毯进行探究图 1 是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接图 2 为测试电路实物图，A、B 为测试表笔，电压表内阻很大，可视为抱负电表(1)请在下面虚线框内画出与图 2 对应的电路图 (2)断开 K1，用上述测试电路在 1 和 1之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的 UI 曲线如图 3所示已知电热线材料的电阻率为 2.8107 m，电热线的直径为 0.200 mm.可求得此电热线的电阻为_k，总长度为_m(结果均保留两位有效数字)(3)为了进一步检查故障，该同学闭合开关 K1和 K2，用表笔 A 和 B 分别对图 1 中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示由此测试结果可推断出电路有断路，位置在_之间(在“1 和 2”、“1和2”、“2 和 3”、“2和 3”中选填一项)测试点 3 和 3 1 和 1 1 和 3 1 和 2 2和 3 电表指针有无电压表 有 有 无 有 无 电流表 无 有 有 无 有 偏转 实战演练 1解析选 B.消灭火情时，传感器 R2阻值减小，外电路总电阻变小，由闭合电路的欧姆定律，干路的电流为 IErR外变大，路端电压 UEIr 变小，R1两端的电压 U1IR1变大，R3两端的电压 U3UU1变小，有 I3U3R3变小，所以 B 正确 2解析选 A.只调整电阻 R，当 P1向右端移动时，左侧电路电阻增大，电磁铁中电流减小、磁性减弱；当磁敏电阻阻值减小，R1、R2所在电路电流增大，R1消耗的电功率 PI2R1，也随之增大，电容器从 R2上分得的电压也会增大，因此 C 两极板间电场 E(EU/d)、带电微粒所受电场力 F(FqE)要增大，带电微粒会向上运动，故磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的减弱而减小、增加而增大，选项 A 正确、B 错误；只调整电阻 R2，当 P2向下端移动时，右侧电路的总电阻并没有变化，电路中的电流不变，选项 C 错误；两极的地磁场强于赤道处的地磁场，选项 D 错误 3解析选 B.滑动变阻器的滑片 P 向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由闭合电路的欧姆定律得，干路的电流 I 增大，小灯泡 L 的功率 PI2R灯增大，小灯泡 L 变亮，路端电压 UEIr 减小，电源的总功率 P总EI 增大，则 A、D 错误，B 正确；滑动变阻器两端的电压 UEI(R灯r)减小，电容器 C 上电荷量 QCU减小，则 C 错误 4解析选 AD.通过 R1的电流 IR1UR1，当 R1两端的电压减小 U 时，则通过 R1的电流削减量为 U/R1，选项 A 正确；R2两端的电压 UR2IR2，当发生变化时，R2两端的电压增加量等于 IR2，依据闭合电路欧姆定律，电压表两端电压减小 U，R2与电源内阻两端电压增加 U，选项 B 错误；路端电压等于电压表两端电压与 R2两端电压之和，电压表两端电压减小 U，而 R2两端电压增加，因此，路端电压削减量不是 U，选项C 错误；U 可以理解为 R2与内阻的电压的变化，I 为流过 R2和内阻电流的变化，因此 U/I 等于 R2与内阻的电阻之和，明显是不变的，选项 D 正确 5解析(1)选择开关接 1 时，多用电表是量程为 10 mA 的电流表，读数为 6.9 mA.选择开关接 3 时，多用电表是量程为 250 V 的电压表，电压表读数为 172 V.(2)电阻箱作为被测量电阻，欧姆表指针所指的就是被测量的电阻值，电阻箱示数为 150，所以 C 处刻度应为 150.设欧姆表内阻为 R，(R电流表内阻电源内阻调零电阻)两表笔短接时，电流表满偏电流 IgER 两表笔间接入 150 电阻箱时，电流表指针指到 C 处，则半偏电流Ig2ER150 从而得到欧姆表内阻为 R150，所以电动势 EIgR1.5 V.(3)题图乙所示的电流值 I6.9 mA，IERRx 可解得 Rx67.答案(1)6.9 mA 172 V(171174 V 间均可)(2)150 1.5(3)67 6解析由图象可知，纵轴截距为电源电动势 E4.5 V，该直线斜率表示电源内阻 r1.0，由交点 P可知，灯泡两端电压为 2.5 V，电流为 2 A，所以滑动变阻器连入电路的阻值为 0.答案(1)如图所示(2)4.5 1.0(3)0 7解析(1)依照实物图，先画出一个最小的回路：电源正极开关 K2滑动变阻器下侧两接线柱电源负极再画出与此回路并联的部分电路：滑动变阻器左上接线柱毫安表电压表滑动变阻器左下接线柱最终再处理剩余部分：测试表笔 A 接于电压表与电源负板之间，测试表笔 B 接于电压表与毫安表之间 (2)由 UI 图线的斜率可求得电热线的阻值：RUI2.54.3103 0.58 k.再由电阻定律 RlS，面积公式 S14d2可得电热线的总长度 lRd24，代入已知数据得 l65 m.(3)因电压表是抱负电表，由电路图可以看出：当 A、B 间断路时电压表有示数、电流表无示数；当 A、B 间被短路时电压表无示数、电流表有示数；当 A、B 间接有阻值不为零的导体即 A、B 为通路时两电表才同时有示数结合测试结果可知：第一组数据表明 3 和 3间有断路；其次组数据表明 1 与 1间完好；第三组数据表明 1 与 3 间连接良好；第四组数据表明 1 和 2间有断路，第五组数据表明 2和 3间连接也是良好的，则断点只能在 1和 2间的接线片上 答案(1)电路如图所示 (2)0.58(0.570.59 均可)65(6466 均可)(3)1和 2