高考物理新电磁学知识点之稳恒电流难题汇编含答案解析(4).pdf

高考物理新电磁学知识点之稳恒电流难题汇编含答案解析(4)一、选择题1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2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3如下图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B 两灯亮度的变化情况为()AA 灯和 B 灯都变亮BA 灯和 B 灯都变暗CA 灯变亮,B 灯变暗DA 灯变暗,B 灯变亮4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q1q2145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20W6某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率P和电源内部的发热功率Pr随路端电压U变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，下面说法不正确的是（）A反映 Pr变化的图线是bB电源电动势为8VC电源内阻为2D当电压为2V 时，外电路的电阻为27如图所示，定值电阻R=20，电动机线圈的电阻R0=10，当开关S断开时，电流表的示数是0.5A当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P应是（）AI=1.5ABI1.5ACP=15WDP15W8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（）ABCD9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，I1I210 如图所示的电路中，输入电压U 恒为 12V，灯泡 L 上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻 RM0.50 。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）A通过电动机的电流为12AB电动机的输入功率为24WC电动机的输出功率为12WD电动机的热功率为2.0W11 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12 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 如图为多用电表欧姆档的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300A，内阻Rg=100，调零电阻的最大值R0=50k，电池电动势E=1.5V，电源内阻不计。将两表笔短接调零后，用它测量电阻Rx，当电流计指针只在满刻度的一半时，Rx 的阻值是（）A25kB5kC50kD5014 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 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，某同学设计了一种报警装置，电路如图所示，M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻MR会发生变化，导致S两端电压U增大，从而使装置发出警报，E为内阻不计的电源，此过程中（）A此过程中流过电源的电流变小B此过程中流过传感器M 的电流变小CMR变大，且R 越大，U 增大越明显DMR变小，且R 越大，U 增大越明显16 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（）APB52PC92PD12P17 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比SaSb12。已知 5s内有 5 1018个自由电子通过导线a 的横截面，电子的电荷量e=1.6 1019C。下列说法正确的是（）A流经导线a 的电流为0.16AB流经导线b 的电流为0.32ACa、b 的电阻之比RaRb12D自由电子在导线a和b中的定向移动速率之比vavb1218 一伏特表由电流表G 和电阻 R 串联而成，如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进：A在 R上串联一比R小得多的电阻B在 R上串联一比R 大得多的电阻C在 R 上并联一比R 小得多的电阻D在 R上并联一比R大得多的电阻19 如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L 的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是()A电流表、电压表的读数均变小B电源内阻消耗的功率变大C液滴将向上运动D电源的输出功率变大20 如图所示，用甲、乙两种电路测R的阻值，甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V 和 3.0mA，乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V 和 4.0mA，则待测电阻R的值应A比 1000略大一些B比 1000略小一些C比 725略大一些D比 725略小一些21 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 WC47WD48W22 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23 某同学从电子市场购买了一款手机电池板，如图所示，根据电池板上的标识，该电池一次可以提供的最大电能约为（）A8.4 103JB7.4 103JC2.6 104JD3.0 104J24 如图所示，电阻R1、R2、R3、R4满足 R1:R2:R3:R4=1:2:3:4，则当 A、B 间接上直流电压时，流过 R1、R2、R3、R4的电流 I1:I2:I3:I4为()A1:2:3:4B6:3:2:11C3:2:1:6D3:2:1:425 以下四种规格的用电器，让它们在额定电压下工作相同的时间，下列说法正确的是（）A电动机输出功率为650WB电风扇和电烙铁产生的热量相同C电风扇和电烙铁消耗的电能相同D日光灯消耗的电能全部转化为光能【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】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2B 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。3B 解析：B【解析】【详解】当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以总电阻变小，总电流变大，所以电源内阻的电压变大，所以A 灯的电压变小，故 A 灯变暗；由A 的电流变小，而总电流变大，所以通过另一支路的电流变大，所以另一个电阻的电压变大，故灯泡B 的电压变小，可知B 的功率变小，故B 灯变暗。故选B。4B 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。5C 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。6B 解析：B【解析】【分析】【详解】A由闭合电路欧姆定律得22()rEUPI rr由数学知识可知，反映Pr变化的图线是b，故 A 正确；BC由闭合电路欧姆定律得2()EEUEEPIEEUrrr即对应图像a，由图像可知，28Er，2Er联立解得=4V2Er，故 B 错误，C 正确；D当电压为2V 时，由闭合电路欧姆定律得2EIr解得1AI则外电路的电阻为2=21R故 D 正确。本题选不正确的，故选B。7B 解析：B【解析】【详解】.当电键 S断开时,由欧姆定律得10.5A20=10VUI R，当电键S闭合后，通过R1的电流仍为0.5A，电动机的电流2010V1A10UIR，故电流表的电流1.5AI，电路中电功率15WPUI，故 B 正确，ACD 错误；8B 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。9D 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。10D 解析：D【解析】【详解】A灯泡与电动机串联，通过的电流相等，则电流2ALLPIU故 A 错误；B电动机两端的电压为UM=U-UL=6V所以电动机的输入功率为P=UMI=12W故 B 错误；CD电动机的发热功率为P热=I2RM=2W电动机的输出功率为P出=P-P热=10W故C错误，D正确。故选 D。11A 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。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13B 解析：B【解析】【详解】欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内电阻R总，根据闭合电路欧姆定律，满偏时gEIR总当电流计指针指在满刻度的12时12gxEIRR总联立解得12xgERRI总联立可得：Rx=5k。故 B 正确 ACD 错误。故选B。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。15D 解析：D【解析】【详解】AB根据欧姆定律可知，当S两端电压U增大，干路电流增大；根据串联电路的分压作用知，M与R并联的电压变小，流过R的电流变小，而干路电流变大，则流过M的电流变大，故 A、B 错误；CD由闭合电路欧姆定律可知总电阻减小，M与R并联的电阻变小，所以传感器的电阻MR变小；假设R很小，甚至为零，则传感器部分的电路被短路，故传感器MR的大小变化对S的电压就无影响，所以R越大，U增大越明显，故C 错误，D 正确；故选 D。16A 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。17A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB根据电流的定义式求解通过a、b导体的电流18195 101.6AA100.165qItA 正确，B 错误；C根据电阻定律LRS可知21abbaRSRSC 错误；D根据电流的微观表达式IneSv可知21abbavSvSD 错误。故选 A。18D 解析：D【解析】【详解】读数稍小一些，说明流过电流表的电流稍小一些。要让电流稍大一点，则应减小总电阻。AB.在 R 上串联一个电阻，总电阻更大，流过电流表的电流更小，伏特表的读数更小，故A错误，B错误；C.若并联一比R 小得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值减小很多，电流增加太多，故 C 错误；D.若并联一比R大得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些，电流稍微增加一些。故D 正确。19C 解析：C【解析】【分析】首先对电路进行分析：L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大，由闭合欧姆定律可求得电路中电流及路端电压的变化；再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化，则可知液滴的受力变化，则可知液滴的运动情况根据电源的内外电阻关系，分析电源输出功率的变化【详解】AC当 L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R1电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C 的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上移动；由于 C 两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大；故A 错误，C 正确；B因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，故B 错误；D由于电源的内外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化故D 错误【点睛】本题考查闭合电路的欧姆定律，一般可以先将分析电路结构，电容器看作开路；再按部分-整体-部分的分析思路进行分析20B 解析：B【解析】【分析】【详解】因电流表的示数变化大，说明了电压表的分流作用明显，所以要用电流表内接法的电路进行测量，为甲电路用甲电路：电压表的示数是待测电阻和电流表的上的电压的和，故电压比真实值大33.010003.0 10URI测测又 U测 U真，所以 R测R真即测量值偏大，真实值比1000 略小一些，故B 正确，ACD错误。故选 B。21A 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 A22D 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。23C 解析：C【解析】【分析】【详解】由图可知，该电源的电量为2000?2000 3.67200mAhCC则最大电能43.772002.610WUItUQJJ故 ABD 错误，C 正确；故选 C。24B 解析：B【解析】【详解】由并联电路的电压相同可得：电阻R1、R2、R3两端的电压相等，故由欧姆定律可得：，又由并联电路电流分流可得：，所以，故 B 正确，A、C、D 错误；故选 B。【点睛】关键是根据并联电路电压相同，由欧姆定律得到I1，I2，I3的数值关系，然后根据并联电路电流分流求得I4与 I1，I2，I3的关系，即可得到比值。25A 解析：A【解析】【详解】A由图知，电动机在额定电压下工作时，电动机输出功率为650W，故 A 正确。B在相同时间内，电风扇产生的热量小于电烙铁产生的热量，故B 错误。C电风扇和电烙铁额定功率不等，根据W=Pt 知，在相同的时间内，电风扇和电烙铁消耗的电能不同，故C 错误。D日光灯消耗的电能转化为光能和内能，故D 错误。故选 A。