高考物理最新电磁学知识点之稳恒电流专项训练及解析答案(3).pdf

高考物理最新电磁学知识点之稳恒电流专项训练及解析答案(3)一、选择题1如图所示，电源电动势6VE，内电阻0.5r，变阻器1R的最大电阻m5.0R，21.5R，341000RR，平行板电容器C的两金属板水平放置。开关S与a接触，电路稳定后（）A电源的最大输出功率为18WB1R增大时，电容器的带电量减少C1R的阻值增大时，2R两端的电压增大D当开关接向b至电路稳定过程中，流过3R的电流方向为dc2如图所示的电路中，E 为电源，其内阻为r，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表若将照射R3的光的强度减弱，则()A电压表的示数变大B小灯泡消耗的功率变小C通过 R2的电流变小D电源内阻消耗的电压变大3某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数 n 是A2IUeSmBImeSeUC2IeUeSmD2ImeSeU4在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制如图所示，R1为电阻箱，R2为半导体热敏电阻，C 为电容器已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则有（）A若 R1固定，当环境温度降低时电压表的示数减小B若 R1固定，当环境温度降低时R1消耗的功率增大C若R1固定，当环境温度降低时，电容器C的电荷量减少D若R1固定，环境温度不变，当电容器C两极板间的距离增大时极板之间的电场强度减小5如图所示，双量程电压表由表头G 和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻，满偏电流，下列说法正确的是A表头 G 的满偏电压为500VB使用 a、b 两个端点时，其量程比使用a、c 两个端点时大C使用 a、b 两个端点时，其量程为010V，则 R1为 9.5k D使用 a、c 两个端点时，其量程为0100V，则为 95k6如图是某品牌手机电池的铭牌，根据你所学的物理知识进行判断，下列说法正确的是A“3000mAh”表示该电池储存的电能最多10800JB“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为41580JC一个标注为“3V，4000F”的超级电容器容纳的电荷量肯定比该电池能释放的电荷量多D用匹配的充电器给电池充电，若把电池从电量为10%充电到 40%花了 30 分钟，则充电器消耗的平均电功率为6.93W7如图所示，电路中A 灯与 B 灯的电阻相同，电源的内阻不可忽略，则当滑动变阻器R的滑动片 P 向上滑动时，两灯亮度的变化情况是（）AA 灯变亮，B 灯变亮BA 灯变暗，B 灯变亮CA 灯变暗，B 灯变暗DA 灯变亮，B 灯变暗8某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有1、2两个量程关于该电表，下列说法中正确的是A测电压时，量程1 一定小于量程2，与 R1、R2和 R3的阻值无关B测电流时，量程1 一定大于量程2，与 R1、R2和 R3的阻值无关C测电压时，量程1 与量程 2 间的大小关系与R1、R2和 R3的阻值有关D测电流时，量程1 与量程 2 间的大小关系与R1、R2和 R3的阻值有关9如图所示，用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a、b，垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，a 的边长为L，b 的边长为2L。当磁感应强度均匀增加时，不考虑线圈a、b 之间的影响，下列说法正确的是（）A线圈 a、b 中感应电动势之比为E1E212B线圈 a、b 中的感应电流之比为I1I212C相同时间内，线圈a、b 中产生的焦耳热之比Q1Q214D相同时间内，通过线圈a、b某截面的电荷量之比q1q21410 如图所示，电源电动势E=30V，内阻 r=1，直流电动机线圈电阻RM=1，定值电阻R=9。闭合开关S，稳定后理想电压表示数为10V。下列说法中正确的是（）A通过电动机的电流为10AB通过电动机的电流为3011AC电动机的输出功率为16WD电动机的输出功率为20W11 电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为1.6mm。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上1.50V恒定电压，测得通过电线的电流为1.20A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为()A91.710mB82.5 10mC71.1 10mD65.010m12 有关电压与电动势的说法中正确的是 ()A电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B电动势是电源两极间的电压C电动势公式WEq中W与电压WUq中的W是一样的，都是电场力做的功D电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量13 用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表将它们串联起来接入电路中，如图所示，接通电路后，下列判断正确的是A两只电表的指针都不偏转B两只电表的指针偏转角相同C电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角14 为解决手机充电问题，市面上出现了免押共享充电宝服务。图示为小米某款充电宝的相关数据，下列说法正确的是（）容量10000mAh匹配系统安卓输入DC5V2A输出DC5V0.1A2.5A产品名称小米重量300gA充电宝充电时将化学能转化为电能B充电宝放电时将电能转化为化学能C该充电宝充电时的输入电压为220VD若该充电宝给电池电荷量为零、容量为3000mAh 的手机充电，则理论上能充满3 次15 在如图所示的电路中，电源电压U=12V，定值电R1=R2=R3=10 则电压表的读数为（）A6V B 4V C 8V D12V16 有一家用电褽斗，其内部电路结构如图所示，改变内部连线方式可以使电褽斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡，选项图中是它的四种不同的连接方式，其中能获得低挡温度的是（）ABCD17 如图所示，R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，显示器的电流I 和报警器两端的电压U 的变化情况是()AI 变大，U 变小BI 变大，U 变大CI 变小，U 变大DI 变小，U 变小18 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，当滑动变阻器4R的滑片向b 端移动时，则（）A电压表读数增大B电流表读数增大C质点P将向上运动D3R上消耗的功率逐渐增大19 如图，虚线框内为改装好的电表，M、N 为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G 的满偏电流为200A，已测得它的内阻为490，图中电阻箱读数为10。现将 MN 接入某电路，发现灵敏电流计G 刚好满偏，则根据以上数据计算可知（）AM、N 两端的电压为1mVBM、N 两端的电压为100mVC流过 M、N 的电流为2 AD流过 M、N 的电流为 10mA20 某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是A图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强B图乙反映该电学元件的导电性能随温度的升高而减弱C图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样D图丙反映该电学元件如果加上较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大21 一个内阻可以忽略的电源接在一个装满水银的绝缘圆管两端，通过的电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里，通过的电流将是()A0.4 AB0.8 AC1.6 AD3.2 A22 A、B 两个电阻的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（）ARA:RB=3:1BRA=0.5 C两个电阻串联后的总阻值为23D两个电阻并联后的总阻值为3223在如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动，则A灯泡 L变暗B电源内部消耗的功率先变大后变小C电容器C 上的电荷量增加D流过 R1的电流方向由左向右24 在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路当调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和 2.0 V重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和 24.0 V 则这台电动机正常运转时输出功率为（）A32 WB44 WC47WD48W25 电源电动势为3V、内阻为2，灯的电阻为1，滑动变阻器变化范围为0 5，如图所示连接，在滑动变阻器滑片从左向右滑动的过程中，下列描述正确的是（）A灯的亮度逐渐先变暗后变亮B电源的输出功率逐渐减小C滑动变阻器的功率先变大后变小D电源的效率逐渐减小【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1D 解析：D【解析】【分析】【详解】A变阻器1R的电阻为零时，电源的输出功率最大，电流为23AEIRr电源的输出功率22max231.5W=13.5WPI R故 A 错误；B1R增大时，根据闭合电路的欧姆定律可知，1R两端的电压增大，根据QCU可知电容器的带电量增加，故B 错误；C1R的阻值增大时，电路的电流减小，2R两端的电压减小，故C 错误；D开关接a 时，上极板带正电，当开关接向b 后，下极板带正电，流过3R的电流方向为dc，故 D 正确。故选 D。2B 解析：B【解析】【分析】【详解】A光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，电压表的示数变小，A 错误；BCD 因电路中电流减小，故电源的内电压减小，则路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由2PI R可知，小灯泡消耗的功率变小，B 正确 CD错误3D 解析：D【解析】【分析】【详解】质子被加速时：212Uemv由于IneSv解得2ImneSeUA2IUeSm，与结论不相符，选项A 错误；BImeSeU，与结论不相符，选项B 错误；C2IeUeSm，与结论不相符，选项C 错误；D2ImeSeU，与结论相符，选项D 正确；故选 D.4D 解析：D【解析】【详解】A.当环境温度降低时R2增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，总电流 I 减小，路端电压=UEIr，E、r 不变，则U 增大，电压表的读数增大，故A 错误；B.R1消耗的功率21=P I R，I 减小，R1不变，则P减小，故B 错误；C.若环境温度不变，当电阻箱R1的阻值增大时，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，总电流I 减小，电容器的电压1=+CUEI r R，E、r、R2均不变，I 减小，UC减小，电容器C 的带电量减小，故C 错误；D.若 R1固定，环境温度不变，电容器C 两板间的电压不变，当电容器C 两极板间的距离增大时，=UEd，故 D 正确。故选 D。5C 解析：C【解析】表头的满偏电压为，A 错误；在电压表的改装中，串联的电阻越大，分压越大，量程越大，所以使用a、c 两个端点时，量程最大，B 错误；若使用 a、b两个端点时，其量程为010V，则，代入数据可得，C 正确；使用a、c 两个端点时，其量程为0100V，则，代入数据可得，D 错误6B 解析：B【解析】【详解】A.3000mAh 表示电池用3000mA 的电流放电时，可以持续一个小时，其对应的是电荷量，不是电能，故A 错误；B、“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为:11.55 3600J41580JWPt故 B 正确；C.电容中容纳的电量取决于其电压值，如果充电后电压很小，则电量很小，故超级电容容纳的电量不一定比电池释放的电荷量多，故C 错误；D、由WUIt可得:4.43 360030%J14256JWUq则对应的功率:14256W7.92W3060WPt故 D 错误。7A 解析：A【解析】【分析】根据闭合电路欧姆定律，当滑动变阻器阻值发生变化时，回路中的电流以及路端电压也发生变化，从而导致灯的亮暗发生变化。【详解】当滑片 P向上滑动时，接入电路的滑动变阻器阻值增大，从而外电路的总电阻R 变大，根据闭合电路欧姆定律EIRr总总电流强度减小，从而内电压降低，路端电压升高，加在B 灯两端的电压就是路端电压，因此 B 灯变亮，流过B 灯的电流IB增大，从而流过R0的电流 I0减小，即加在R0两端的电压 U0降低，而路端电压0AUUU因此加在 A 灯两端的电压升高，A 灯变亮。A 正确，BCD 错误。故选 A。【点睛】若流过滑动变阻器的电流变小，与滑动变阻器是串联关系的所有用电器的电流都变小，与滑动变阻器是并联关系的用电路电流都变大，这就是“串同并反”。8B 解析：B【解析】【分析】【详解】A、C、表头与电阻串联构成电压表，而且串联的电阻阻值越大，量程越大，由电路可知量程为21()ggUIRR，113()ggUIRRR，量程 1 一定大于量程2，量程 1 与量程 2间的大小关系与R1、R3和 Rg的阻值有关，与R2无关，则A、C 均错误；B、D、表头与电阻并联构成电流表，而且并联的电阻阻值越小，分流越多，量程越大，由电路可知1312()()gggIRRRIIR，1223()()()gggIRRIIRR，解得12312()ggIRRRRIR,123223()ggIRRRRIRR;量程 1 并的电阻小，量程更大，23122RRIIR,则量程 1 与量程 2 间的大小关系只与R2和 R3的阻值有关，故B 正确，D 错误；故选 B【点睛】电表改装的原理，掌握欧姆定律的应用，注意灵敏电流计的最大电压、电阻与最大电流均是恒定的9B 解析：B【解析】【分析】【详解】A根据法拉第电磁感应定律可知nn BSEtt而 S=l2，因此电动势之比为1：4，故 A 错误。B线圈中电阻04lRS其中 S0为横截面积，l 为边长，故电阻之比为1：2，由欧姆定律可知EIR则电流之比为1：2，故 B 正确。C焦耳定律Q=I2Rt电流之比为1：2，电阻之比为1：2；则相同时间内焦耳热之比为1：8，故 C 错误。D根据qnR可知=BS=Bl2故电荷量之比为1：2，故 D 错误。故选 B。10C 解析：C【解析】【分析】电动机是非纯电阻性电路，不适用欧姆定律，可通过分析其它用电器电流来确定流过电动机的电流，从而确定电动机的输入、输出功率。【详解】AB根据闭合电路欧姆定律，可得E UI Rr=()可求得流过电动机的电流2AIAB 错误；CD电动机的输入功率为20WPUI入电动机内部消耗的功率2M4WPI R内因此电动机的输出功率16WPPP入出内C 正确，D 错误。故选 C。11B 解析：B【解析】【分析】应用欧姆定律求出导线的电阻；应用电阻定律可以求出导线的电阻率。【详解】给整卷电线加上1.50V恒定电压，测得通过电线的电流为1.20A，则导线得电阻值为：1.501.251.20URI；又：224()2LLLRdSd；1.60.0016mmm；代入数据可得：82.510m，故B正确，ACD错误；故选B。【点睛】该题考查电阻定律的应用，数据的计算是该题的难点，计算的过程要细心。12D 解析：D【解析】【分析】电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量；电动势定义式公式WEq中的 W 是非静电力做功，电压WUq中的 W 是静电力做功；电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；【详解】A、电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故A错误；B、根据闭合电路欧姆定律，路端电压UEIr，只有当外电路断开时，0I，路端电压等于电动势，当外电路接通时，路端电压即电源两极间的电压小于电动势，故B 错误；C、电动势定义式公式WEq中的 W 是非静电力做功，电压WUq中的 W 是静电力做功，故 C 错误；D、电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，故D 正确【点睛】本题考查电动势的概念，关键要明确电动势的物理意义，知道与电压的区别13C 解析：C【解析】【分析】【详解】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故ABD 错误，C 正确；故选 C【点睛】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；将电压表和电流表串联，分析通过表头的电流关系，判断指针偏转角度的大小.14D 解析：D【解析】【分析】【详解】AB充电宝充电时将电能转化为化学能，放电时将化学能转化为电能。故AB 错误；C根据表格看出，该充电宝充电时的输入电压为5V，故 C 错误；D充电宝的电能能给电池电荷量为零、容量为3000mAh 的手机充电的次数10000mAh3000mAh1033n故 D 正确。故选 D。15B 解析：B【解析】【详解】定值电阻 R1=R2=R3=10，电阻 R1与电阻 R3并联后的电阻为：，并联后的电阻R13与电阻 R2串联，根据串联电路的分压式，有：，解得：.故选 B.【点睛】本题关键是明确电路结构，然后根据串联电路的分压式求解电压表读数16B 解析：B【解析】【详解】AA 选项为断路，没有电流，不工作，A 错误；BCD B 选项 R1、R2串联，发热功率为：2212UPRR；C 选项只有R1工作，发热功率为：231UPR；D 选项 R1、R2并联，发热功率为：241212+UPR RRR；可以判断出，P2最小，所以能获得低挡温度的是B 选项。故选 B。17A 解析：A【解析】【分析】【详解】当传感器 R4所在处出现火情时，R4的阻值变小，R2、R3与 R4的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则总电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即有U 变小因 U 变小，而电流增大，故R 压增大；并联部分分压减小；故电流表示数减小；故选 A【点睛】本题解题关键是掌握热敏电阻与温度的关系，再按局部整体 局部的顺序进行动态变化分析18B 解析：B【解析】【详解】A B由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与 R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与 R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，同时，R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A 错误，B 正确；C因 R3两端电压减小，则电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C 错误；DR3上电流减小，根据P=I32R3，则 R3消耗的功率逐渐变小，选项D 错误；故选 B。19D 解析：D【解析】【分析】【详解】ABM、N 两端电压为6200 10490V98mVggUI RAB 错误；CD流过 M、N 的电流为60.098200 10AA=10mA10gIIIRC 错误 D 正确。故选 D。20D 解析：D【解析】【分析】【详解】A由图甲可知随着电压增加图线斜率不变，即该元件电阻阻值的倒数不变，阻值不变，导电性能不变，故A 错误；B由图乙可知随着电压增加图线斜率变小，该元件电阻阻值的倒数变小，阻值增加，导电性能随电压的增大而减弱，但不能说明和温度的变化情况，故B 错误；C由图丙可知加正向电压和反向电压时图线关于原点不对称，因为横坐标不一样的，故导电性能不一样，故C 错误。D根据图丙可知该电学元件如果加上较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大，故 D 正确。故选D。21C 解析：C【解析】【详解】内径大一倍，横截面积变为原来的4 倍，由于水银体积不变，故水银长度变为原来的，则由电阻定律知电阻变为原来的，由欧姆定律知电流变为原来的16 倍，即为1.6A.A.0.4A 与计算结果不相符；故A 项不合题意.B.0.8A 与计算结果不相符；故B 项不合题意.C.1.6A 与计算结果不相符；故C 项符合题意.D.3.2A 与计算结果不相符；故D 项不合题意.22D 解析：D【解析】【分析】【详解】AB由图像可知斜率的倒数表示电阻大小，即A2RB6RAB1 3RR故 AB 错误；C两个电阻串联后的总阻值为AB8RRR串故 C 错误；D两个电阻并联后的总阻值为ABAB3=2RRRRR并故 D 正确。故选 D。23D 解析：D【解析】【分析】本题考查含电容器电路的动态分析【详解】AB当滑片向右移动时，电阻减小，干路电流增大，根据P=I2R 知灯泡变亮，电源内部消耗功率2I r变大，选项A、B 错误；C根据 U=IR 知，电源内电压及灯泡上电压增大，滑动变阻器上分得电压减小，电容器因与滑动变阻器并联，电容器C 上电压也减小，根据Q=CU 知电容器电量减小，C 错误；D电容器会通过R、R1组成回路放电，故经过电阻R1的电流由左向右，D 正确。24A 解析：A【解析】【详解】当电动机停止转动时,由题得电动机的电阻：240.5URI当电动机正常转动时,电动机的总功率：1 124V2A=48WPU I电动机的发热功率：22124W=16WRPI R电动机正常运转时的输出功率是：48W-16W=32WRPPP输出故选 A25C 解析：C【解析】【分析】【详解】A当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，则灯的亮度逐渐变暗，故A 错误；B据题：电源内阻2，灯的电阻1，滑动变阻器05，则滑动变阻器滑片从左向右滑动的过程中，外电路总电阻先小于电源的内阻，后大于电源的内阻，所以电源的输出功率先增大后减小，故B 错误；C将灯看作电源的内阻，则等效电源的内阻先大于外电阻后小于外电阻，所以滑动变阻器的功率先增大后减小，故C 正确；D电源的效率为UIUEIE外电阻增大，路端电压U 增大，则电源的效率不断增大，故D 错误。故选 C。