高考物理新电磁学知识点之稳恒电流难题汇编及答案(4).pdf

高考物理新电磁学知识点之稳恒电流难题汇编及答案(4)一、选择题1如图所示，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器4R的滑片向b 端移动时，则（）A质点 P 将向上运动B电流表读数减小C电压表读数减小D3R上消耗的功率增大2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A2IUeSmBImeSeUC2IeUeSmD2ImeSeU3如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S与 1 端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S 掷向 2 端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的it曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。仅由这个it 曲线所提供的信息可以估算出A电容器的电容B一段时间内电容器放电的电荷量C某时刻电容器两极板间的电压D一段时间内电阻产生的热量4如图所示电路中，A、B两灯均正常发光，R 为一滑动变阻器，若将滑动片P 向下滑动，则（）AA 灯变亮BB 灯变亮C总电流变小DR1上消耗功率变大5如图所示的电路，R1、R2、R4均为定值电阻，R3为热敏电阻(温度升高，电阻减小)，电源的电动势为E，内阻为r.起初电容器中悬停一质量为m 的带电尘埃，当环境温度降低时，下列说法正确的是()A电压表和电流表的示数都减小B电压表和电流表的示数都增大C电压表和电流表的示数变化量之比保持不变D带电尘埃将向下极板运动6如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r 不可忽略现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（）Aa灯变亮，b 灯和 c 灯变暗Ba灯和 c 灯变亮，b 灯变暗Ca灯和 c 灯变暗，b 灯变亮Da灯和b灯变暗，c灯变亮7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 10mD65.010m8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9如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中（）A电压表的示数增大B电流表的示数减小C流经电阻R1的电流减小D流经电源的电流减小10 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 D12V11 竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为。当滑动变阻器R的滑片在a 位置时，电流表的读数为I1，夹角为1；当滑片在b 位置时，电流表的读数为I2，夹角为2，则（）A12，I12，I1I2C12，I1I2D12，I1I212 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13 电动机线圈的电阻为R，电动机正常工作时，两端电压为U 通过电流为I，作时间为t，下列说法中正确的是（）A电动机消耗的电能为B电动机消耗的电能为C电动机线圈生热为D电动机线生热为14 如图是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（）A电源的电动势为1.0VB电源的内阻为12C电源的短路电流为0.5AD电流为0.3A 时的外电阻是1815 如图所示的电路中，电阻12R、23R、36R，给电路通以恒定电流，电阻 R1消耗的功率为P，则 R2和 R3消耗的总功率为（）APB52PC92PD12P16 在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为其内阻，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。当开关S闭合后，若将照射R3的光的强度减弱，则下列说法中正确的是（）A电压表的示数变小B通过 R2的电流变小C小灯泡消耗的功率变大D电源的内电压变大17 两根材料相同的均匀导线A 和 B，其长度分别为L 和 2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是（）AA 和 B 导线两端的电压之比为5：2BA 和 B 导线两端的电压之比为1：2CA 和 B 导线的横截面积之比为1：3DA 和 B 导线的横截面积之比为2：318 一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5 。当电动机两端所加电压为6V 时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。由此可知A电动机消耗的电功率为72WB电动机输出的机械功率为12WC电动机线圈的发热功率为2WD电动机的工作效率为50%19 如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05，电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（）A8AB40AC50AD58A20 在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，将滑动变阻器R3的滑片 P向 a端移动过程中（）A电压表示数变大，电流表示数变小BR2消耗的功率变小C电源的总功率变大D电源效率变低21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22 在如图的闭合电路中，当滑片P 向右移动时，两电表读数的变化是()AA 变大，V 变大BA 变小，V 变大CA 变大，V 变小DA 变小，V 变小23 下列关于电源电动势的说法正确的是()A电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置B电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领C在电源内部负电荷从低电势处向高电势处移动D把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化24 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I 图线用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V则该电路可能为ABCD25 如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U 的变化情况是（）AI 变大，U 变大BI 变小，U 变小CI 变大，U 变小DI 变小，U 变大【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1C 解析：C【解析】【详解】ABC 由图可知，2R与滑动变阻器4R串联后与3R并联后，再由1R串联接在电源两端；电容器与3R并联；当滑片向b 移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时1R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3R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2R中电压增大，故电压表示数减小，因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，合力向下，电荷向下运动，故AB 错误，C 正确；D因3R两端的电压减小，由2UPR可知，3R上消耗的功率减小，故D 错误；故选 C。2D 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.3B 解析：B【解析】【详解】ABC 根据电流的定义：QIt可知it图线和时间轴围成的面积所表示的物理量为电荷量Q，通过对格子进行计数可以求解一段时间内电容器放电的电荷量；根据电容的定义：QCU可知，无法求解电容器的电容和极板间电压，故AC 错误，B 正确；D根据焦耳定律：2QI Rt电流无法准确求解，所以产生的焦耳热无法求解，故D 错误。故选 B。4D 解析：D【解析】将滑动片向下滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流I 增大，则 R1上消耗功率变大，路端电压UE Ir，I 增大，U 减小，则 A 灯变暗，B 灯与变阻器并联的电压1UE I Rr并（），I 增大，则U并减小，所以 B 灯变暗，故D 正确，ABC 错误；故选D【点睛】对于电路中动态变化分析问题，一般先确定局部电阻的变化，再确定总电阻的变化，到总电流、总电压的变化，再回到局部电路研究电压、电流的变化5C 解析：C【解析】【分析】首先要读懂电路图，知道电容器的端电压等于R4的端电压，根据温度升高，判断电路的总电阻的变化，在判断支路电压和电流的变化；再根据电容器板间电压的变化，分析板间场强的变化，判断带电尘埃的受力情况，从而分析其运动情况；【详解】AB、当环境温度降低时，R3的阻值增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表的示数减小；根据欧姆定律可得内电压减小，R1两端的电压减小，并联部分的电压1UEUU并内增大，则电压表的示数增大，故A、B 错误；C、电压表的示数为U=E-I(R1+r)，则得电压表和电流表的示数变化量之比为1()URrI，保持不变，故C 正确；D、电容器板间电压增大，板间场强增大，带电尘埃所受的电场力增大，则带电尘埃将向上极板运动，故D 错误；故选 C。【点睛】关键是注意此题牵涉的电阻较多，分析应逐项分析，注意灵活应用闭合电路的欧姆定律和各支路的电压与电流的关系。6B 解析：B【解析】【分析】【详解】变阻器 R 的滑片稍向上滑动一些，滑动变阻器电阻减小，根据“串反并同”与其串联的灯泡C 电流增大，变亮，与其并联的灯泡b 电流减小，变暗，与其间接串联的灯泡a电流增大，变亮，B 对；7B 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。8C 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.9C 解析：C【解析】【分析】【详解】AD 在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的总电流I 增大，流经电源的电流增大，路端电压UEIr则U减小，即电压表示数减小，故AD 错误；BC电压表测的是R1两端的电压，即11UI R电压表示数减小，电阻R1不变，则流经电阻R1的电流 I1减小，则电流表的示数21III可知电流表的示数增大，故B 错误，C 正确。故选 C。10B 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11D 解析：D【解析】【详解】因电容器稳定后相当于开路，对电路没有影响，故移动滑片时电路中电流不变，即12II小球带正电，小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡；滑片右移时，与电容器并联部分的电压增大，则电容器两端的电压增大，由U=Ed 可知，两极板间的电场强度增大；小球受到的水平向右的电场力增大，因重力不变，要使小球重新处于静止状态，细线与竖直板间的夹角应增大。故选 D。12B 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13C 解析：C【解析】对于电动机来说，不是纯电阻电路，总功率的大小要用P=UI 来计算，电动机线圈发热的功率为 I2R对于电动机，由于不是纯电阻电路，所以欧姆定律不能使用，电动机的总功率的大小为P=UI，所以消耗的总的电能为UIt，所以 AB错误；电动机线圈发热的功率为I2R，所以电动机线圈产生的热量为Q=I2Rt，所以 C正确故选 C点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的14D 解析：D【解析】【分析】【详解】A电源的电动势为纵轴的截距，为6.0V，故A错误；B电源的内阻为该图形的斜率绝对值6.05.02.00.5UrI故B错误；C该图像的纵轴没有从零开始，故图像与横轴的电流不是短路电流，短路电流6.0V=3.0A2.0EIr短故 C 错误；D根据闭合电路的欧姆定律EIRr得ERrI带入数据解得18.0R故 D 正确。故选 D。15A 解析：A【解析】【详解】2R和3R并联电阻2323232R RRRR根据串联电路正比分压，2R和3R并联后与1R串联，电压与1R两端电压相等，总电流与流过1R的电流相等，由2PI R可知，2R和3R消耗的总功率为P，故 A 正确，BCD 错误。故选A。16A 解析：A【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，故A 正确；BD因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，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，故BD 错误；C由并联电路的电流规律可知，总电流减小，流过支路R2的电流增大，所以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，故C 错误。故选 A。17C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB由图像可知，导线A 长度为 1m，两端电压6VAU；导线 B 长度为 2m，其两端电压为4VBU，所以 A 导线和 B 导线两端的电压之比为3：2，AB 错误；CD两导线中电流相等，即ABABUURR算得32AABBRURU根据电阻定律LRS可得两导线的横截面积之比为13AABBBASLRSLRD 错误 C 正确。故选 C。18C 解析：C【解析】【详解】A.电动机消耗的电功率为P=IU=12W选项 A 错误；C.电动机线圈的发热功率为P热=I2R=22 0.5=2W选项 C 正确；B.电动机输出的机械功率为P出=P-P热=10W选项B错误；D.电动机的工作效率为000010=10083.312PP出选项 D 错误；故选C.19C 解析：C【解析】【分析】【详解】只接通 S1时，由闭合电路欧姆定律得12 100.05V12.5VEUIr车灯的电阻R灯121.210UI再接通 S2后，车灯两端的电压为U灯1I R灯8 1.2V9.6V流过蓄电池的电流为212.5 9.6A58A0.05EIUr灯流过电动机的电流为I电动机2150AII故 A、B、D 错误，C 正确；故选 C。20A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB分析电路结构可知电压表测量路端电压，电流表测量滑动变阻器支路的电流；当滑动变阻器滑片由b端向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，则干路电流变小，根据UEIr可知路端电压变大，电压表示数变大，电阻1R在干路上，根据UIR可知两端电压变小，根据串联分压可知并联支路电压变大，灯泡2R两端电压变大，流过的电流变大，灯泡2R消耗功率变大，根据串联分流可知流过滑动变阻器的电流减小，电流表示数变小，故A 正确，B 错误；C根据PEI可知，干路电流变小，则电源的总功率变小，故C 错误；D电源效率为221100%100%()1I RRrIRrrRR当滑动变阻器滑片由b端向a端滑动时，分析变阻器接入电路的电阻变大，电源效率变高，故D错误；故选 A。21D 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。22B 解析：B【解析】【详解】滑片 P向右移动时，R 电阻增大总电流减小，所以电流表示数变小，电动势不变，内电压、R0两端电压减小，所以R两端电压增大，电压表示数变大，故 B 正确，ACD 错误；故选 B23B 解析：B【解析】【分析】【详解】A、B 项：电源是通过非静电力把其他形式的能转化为电能的装置，故A 错误，B 正确；C 项：在电源内部，电流方向从负极指向正极，所以负电荷从高电势处向低电势处移动，故 C 错误；D 项：把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，故D 错误故选 B。24B 解析：B【解析】【分析】【详解】由上图可知电源电动势为6V，电源内阻为640.54A三电阻并联，1R外，64A1.5EIARr外，4VUIR外；B两个电阻串联，然后与第三个电阻并联，2R外，2.4AEIRr外，4.8VUIR外；C三电阻串联，9R外，0.63AEIRr外，5.68VU；D两电阻并联后与第三个电阻串联，4.5R外，1.2AEIRr外，5.4VU；【点睛】根据图象求得电源的电动势和内电阻是本题的关键，之后根据闭合电路欧姆定律来计算即可25A 解析：A【解析】【详解】发生火情时，温度升高，电阻率增大，根据电阻定律：LRS可知3R阻值变大，根据“串反并同”的规律可知，电流表示数I和报警器两端电压U都是与3R“并”的物理量，所以变化与3R变化相同，均增大，A 正确，BCD 错误。故选 A。