高考物理电磁学知识点之稳恒电流技巧及练习题含答案(1).pdf

高考物理电磁学知识点之稳恒电流技巧及练习题含答案(1)一、选择题1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，I1I22图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。实验发现多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。对这一现象的分析正确的是（）A灯泡两端电压不变，由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗B电源电动势不变，外电路电压变大，但由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗C电源电动势不变，外电路电压变小，因此灯泡亮度变暗D并联导致电源电动势变小，因此灯泡亮度变暗3电动机是把电能转化成机械能的一种设备，在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域广泛应用。图示表格是某品牌电动机铭牌的部分参数，据此信息，下列说法中正确的是（）A该电动机的发热功率为1100WB该电动机转化为机械能的功率为1100WC该电动机的线圈电阻R 为8.8D该电动机正常工作时每分钟对外做的功为46.6 10 J4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6.93W5如图所示，图线a 是某一电源的UI 曲线，图线b 是一定值电阻的UI 曲线若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0），则说法错误的是（）A该定值电阻为6B该电源的电动势为20VC将 2 只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大D将 3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大6如图为某扫地机器人，已知其工作的额定电压为15V，额定功率为30W，充电额定电压为 24V，额定电流为0.5A，电池容量为2000mAh，则下列说法中错误的是（）A电池容量是指电池储存电能的大小B机器人充满电后连续工作时间约为1hC机器人正常工作时的电流为2AD机器人充满电大约需要4h7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8如图是某款能一件自动上水的全自动智能电热壶，当壶内水位过低时能自动加满水，加热之后的水，时间长了冷却，机器又可以自动加热到设定温度。某同学为了研究其工作原理，经进一步查阅厂家相关技术说明了解到：“一键加水”是由一水泵（电动机）和传感器来实现的，单独对这一部分进行测试时发现，当其两端所加电压110VU时，电动机带不动负载，因此不转动，此时通过它的电流12AI；当其两端所加电压236VU时（通过变压器实现），电动机能带动负载正常运转，这时电流21AI，则下列说法正确的是（）A这种电热壶工作时加热部分的电阻值约为5B正常工作时，其输出的机械功率为31WC正常工作时，其电动机内阻两端电压为32VD使用一天该水壶消耗的电能为36KWh9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10 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q1q21411 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 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 图甲为某电源的UI图线，图乙为某小灯泡的UI图线，则下列说法中正确的是（）A电源的内阻为5B小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3WD把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.4W14 如图所示，a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10 匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b 线圈中感应电动势之比为91Ca、b 线圈中感应电流之比为34Da、b 线圈中电功率之比为3115 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16 如图所示，R1和 R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比 R2的尺寸大。将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成如图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是（）AR1中的电流大于R2中的电流BR1导体右表面电势高于左表面电势CR1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压D对于 R1导体，仅增大厚度时，霍尔电压将增大17 如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中不正确的是（）A若1R短路，电流表示数变小，电压表示数为零B若2R短路，电流表示数变小，电压表示数变大C若3R断路，电流表示数为零，电压表示数变大D若4R断路，电流表示数变小，电压表示数变大18 在 1 min 内通过阻值为5 的导体横截面的电量为240 C，那么加在该导体两端的电压是（）A20 VB48 VC120 VD1 200 V19 如图四个灯泡L1，L2，L3，L4完全一样，规格都是12V、12W，在 AB 两端加上 60V的电压，则经过L3的电流是（）A1AB2AC1.67AD1.25A20 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60-0.70 之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（）容量20000mAh兼容性所有智能手机边充边放否保护电路是输入DC：5V 2A MAX输出DC：5V 0.1A-2.5A尺寸56 82 22mm转换率0.60产品名称索扬 SY10-200重量约 430gA给充电宝充电时将电能转化为内能B该充电宝最多能储存能量为3.6 105JC该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2hD该充电宝给电量为零、容量为3000mAh 的手机充电，理论上能充满6 次21 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vavb1222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23 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24 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25 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05，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】【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。2C 解析：C【解析】【分析】【详解】电动势反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。由于使用同一个电源，故电源电动势不变，故D 错误；根据闭合电路的欧姆定律EIrIR根据并联电阻特点11111=RRRRR并可知多个并联的小灯泡R并小于单个小灯泡内阻，电路的总电阻减小，总电流增大，电源内阻 r 消耗的电压增大，外电路电压变小，通过各小灯泡的电流减小，故AB 错误，C 正确。故选 C。3C 解析：C【解析】【分析】【详解】A电动机的输出功率为1100 80.0%W880WPP出总则电动机的发热功率为1100W880W220WP热选项 A 错误；B电动机转化为机械能的功率等于输出功率880W，选项 B 错误；C电路中的额定电流为5A，所以电动机的内电阻为22220=8.85PRI热选项 C 正确；D电动机正常工作时每分钟对外做的功为488060J5.2810 JWP t出选项D错误。故选 C。4B 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。5C 解析：C【解析】【详解】A.图线 b 的斜率k=UI=6则定值电阻的阻值：R=k=6故 A 正确，不符合题意；B.由图读出交点的电压U=15V，电流 I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势E=U+Ir=15V+2.5 2V=20V故 B 正确，不符合题意；CD.定值电阻的阻值R=6，电源的内阻r=2.0 ；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，则将3 只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大；故C 错误，符合题意；D 正确，不符合题意。6A 解析：A【解析】【分析】【详解】A电池容量是指电池的存储电量（电流与时间的乘积）多少，单位是“Ah”，不是储存电能的大小，故A 不正确，符合题意；BC机器人正常工作时的电流=2APIU机器人充满电后一次工作时间为32000mAh101h2AQtI故 BC 正确，不符合题意；D电池容量2000mAh，充电电流为0.5A，所以充电的时间2000mAh4h0.5At故 D 正确，不符合题意。故选 A。7B 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。8B 解析：B【解析】【分析】考查电功率与热功率，焦耳定律。【详解】A由铭牌图可知，加热部分额定电压为220V，额定功率为1500W，则加热部分电阻为：2222032.31500URPA 错误；B电压110VU时，电动机带不动负载，此时仅加热部分工作，电流12AI，则电动机内阻：1110V52AUrI其两端所加电压236VU时，电动机能带动负载正常运转，这时电流21AI，则输出功率：222231WPPPU IIr总热出B 正确；C正常工作时，其电动机内阻两端电压为：25VUI r内C 错误；D使用一天该水壶，加热部分消耗的电能为：1.524KW h36KW hWP t总消耗的电能应该加上电动机消耗，故大于36KW h，D 错误。故选 B。9B 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10B 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。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。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13D 解析：D【解析】【详解】A根据闭合电路欧姆定律变形：UEIr可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为：1.5VE内阻为：1.01.550.33rA 错误；B根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得：URI可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B 错误；C把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起：两UI曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数：0.125VU0.28AI所以，小灯泡的功率为：0.1250.28W0.035WPUIC 错误；D回路中的总功率为：1.50.28W0.42WPEI总D 正确。故选 D。14B 解析：B【解析】试题分析：根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A 错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则Bkt，根据法拉第电磁感应定律可知2BEnnltt，则239()11abEE，选项 B 正确；根据2444Bnl SEEklStIlnlRnlS，故 a、b 线圈中感应电流之比为3:1，选项 C 错误；电功率2 32344klSBnk l SPIEnllt，故 a、b 线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量15A 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。16C 解析：C【解析】【详解】A电阻LRS，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则aRabb则R1=R2在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，故A 错误；B电子在磁场中受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，向右表面偏转，故R1导体右表面电势低于左表面电势，故B 错误；C根据电场力与洛伦兹力平衡，则有HeUevBa解得：1HIBIUBavBaneabneb则有 R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，故C 正确；D据欧姆定律可得：UUUbIRb据 C 项可得，霍尔电压11HIBIBUUBavBaneabnebne仅增大厚度时，电压不变时，霍尔电压不变，故D 错误；故选 C。17D 解析：D【解析】【详解】A若 R1短路，此时电压表测量R1的电压，故电压表示数为零，若R1短路，则电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，R3的电压等于路端电压，又电流表测通过 R3的电流，根据欧姆定律，可知电流表的示数变小，故A 不合题意；B若 R2短路，则电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，R3的电压等于路端电压，又电流表测通过R3的电流，根据欧姆定律，可知电流表的示数变小；通过R3和 R4电流减小，总电流增大，通过R1电流增大，所以电压表示数变大，故B 不合题意；C若 R3断路，电流表测通过R3的电流，故电流表示数为零，电路的总电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大；R1和 R2串联的总电压等于路端电压，且R1和 R2的电阻不变，故电压表示数增大，故C 不合题意；D若R4断路，电路的总电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，R1和R2串联的总电压等于路端电压，且R1和 R2的电阻不变，故电压表示数增大，又电流表测通过R3的电流，根据欧姆定律，可知电流表的示数变大，故D 符合题意。故选 D。18A 解析：A【解析】导体的电流为240A4A60qIt，故导体两端的电压为4 5V20VUIR，A 正确19A 解析：A【解析】【分析】【详解】分析电路可知3L，4L并联后与1L，2L串联接入电路，灯泡的电阻22121212URP，则电路总电阻302RRRR总，干路电流60230UIAR总，则经过3L的电流312IIA，故 A正确故选 A20B 解析：B【解析】【分析】【详解】A充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A 错误；B该充电宝的容量为3420000mAh20000103600C7.2 10 Cq该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量45?5 7.2 10 J3.6 10 JEEq电动势选项 B 正确；C以 2A 的电流为用电器供电则供电时间447.2 10s3.6 10 s 10h2qtI故 C 错误；D由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电能为20000mAh0.612000mAh给容量为3000mAh 的手机充电的次数1200043000n次次选项D错误。故选 B。21A 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。22D 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。23B 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 B24B 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。25C 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。