高考物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案).doc

高考物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1 41.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变【解析】（1）当B0.6T时，磁敏电阻阻值约为6×150900，当B1.0T时，磁敏电阻阻值约为11×1501650由于滑动变阻器全电阻20比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于，所以电流表应内接电路图如图所示（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：，故电阻的测量值为（15001503都算正确）由于，从图1中可以读出B0.9T方法二：作出表中的数据作出UI图象，图象的斜率即为电阻（略）（3）在00.2T范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.41.0T范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的U、I值求电阻第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题2如图所示的闭合电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1，灯泡A标有“6V，3W”，灯泡B标有“4V，4W”当开关S闭合时A、B两灯均正常发光求：R1与R2的阻值分别为多少？【答案】R1与R2的阻值分别为3和2【解析】试题分析：流过及B灯的电流，所以流过A灯的电流，由闭合电路欧姆定律：解得：考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流3对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝，单位体积内有n个自由电子，每一个电子电量为e该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v（1）求导线中的电流I；（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红记得老师上课讲过，WUIt，但是不记得老师是怎样得出WUIt这个公式的，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即E，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小红没有得出WUIt的结果a. 请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程b. 为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为，试证明：（3）由于恒定电场的作用，导体内自由电子会发生定向移动，但定向移动的速率远小于自由电子热运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0（这个时间由自由电子热运动决定，为一确定值），碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计请根据以上内容，推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关【答案】（1） （2）见解析 （3）电阻率为定值，与电压无关【解析】（1）假设在ts内，通过导线横截面的总电量为q，则：q=Vne其中ts内，通过横截面所以电子所占体积V=Svt所以q=Svnet根据电流的定义，得：=neSv（2）a如图所示，根据电场强度和电势差的关系，所以在ts内，恒定电场对自由电荷的静电力做功其中，带入上式得b根据题意，单位时间内，通过单位面积的电荷量，称为电流密度即：根据电阻定律：又因为 所以：（3）自由电子连续两次与同一个不动粒子碰撞的时间间隔为t0，碰后电子立刻停止运动根据动量定理由，得电子定向移动的平均速率为根据电流得微观表达式根据欧姆定律根据电阻定律可知故影响电阻率的因素为:单位体积的自由电子数目n,电子在恒定电场中由静止加速的平均速度t0.4两根材料相同的均匀直导线a和b串联在电路上，a长为，b长为。（1）若沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示，求：a、b两导线内电场强度大小之比；a、b两导线横截面积之比。（2）以下对直导线内部做进一步分析：设导线单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v。现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度，其大小用j表示。请建立微观模型，利用电流的定义推导：；从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动。设导体的电阻率为，导体内场强为E，试猜想j与E的关系并推导出j、E三者间满足的关系式。（解题过程中需要用到的物理量要在解题时作必要的说明）【答案】（1）（2）见解析见解析【解析】（1）根据，由图像知：，代入可得，同理根据，由已知代入可得：因为两导线串联，所以电流，由欧姆定律，电阻定律将，长度分别为和代入可得：（2）在直导线内任选一个横截面S，在时间内以S为底，为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过，由电流及电流密度的定义知：，其中代入可得：（猜想：j与E成正比）设横截面积为S，长为l的导线两端电压为U，则电流密度的定义为，将代入，得导线的电阻联立可得j、E三者间满足的关系式为：5如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0-10V，当使用a、c两个端点时，量程为0-100V。已知电流表的内阻Rg为500，满偏电流Ig为1mA，求电阻R1,R2的值。【答案】；【解析】试题分析：接a、b时，为串联的，则接a、c时，为串联的和，则 考点：考查了电表的改装原理点评：做本题的关键是理解电表的改装原理6科技小组的同学们设计了如图18甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温，控制在一定范围内的“室温”）包括工作电路和控制电路两部分，其中R为阻值可以调节的可变电阻，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图18乙所示，继电器线圈电阻R0为50欧姆： （1）如图18甲所示状态，加热器是否处于加热状态？（2）已知当控制电路的电流达到0.04 A时继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小0.036A时，衔铁被释放。当调节R350欧姆时，恒温箱内可获得最高温度为100的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50的“恒温”，则应该将R的阻值调为多大？（3）使用该恒温箱，获得最低温度为50“恒温”与获得最高温度为100的“恒温”，相比较，哪一个温度的波动范围更小？为什么？【答案】(1)处于加热状态(2) (3) 50附近【解析】(1)图示加热器回路闭合，处于加热状态。(2)设控制电路中电源两端电压为U由图18乙，当温度为100时，热敏电阻R的阻值为500故U=I1(R0+R+R)=0.04A×(50+500+350)=36V 由图18乙所示，当温度为50时，热敏电阻R的阻值为900因此(3)获得最低温度为50的“恒温”温度波动范围更小，因为在50附近，热敏电阻的阻值随着温度变化更显著。7如图所示电路中，灯L标有“6V，3W”，定值电阻R1=4，R2=10，电源内阻r=2，当滑片P滑到最下端时，理想电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求：（1）滑线变阻器最大值R；（2）当滑片P滑到最上端时，电流表的读数【答案】【解析】试题分析：（1）灯L的电阻为：RL=12当P滑到下端时，R2被短路，灯L与整个变阻器R并联，此时灯正常发光，通过灯L的电流为：IL=05A通过变阻器R的电流为：IR=IA-IL=1A-05A=05A则IR=IL，即得滑线变阻器最大值为：R=RL=12（2）电源电动势：=当P滑到上端时，灯L、变阻器R及电阻R2都被短路，此时电流表的读数为： I=2A考点：【名师点睛】闭合电路的欧姆定律8如图所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I.则金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？【答案】 【解析】【详解】根据欧姆定律得，金属膜的电阻由于金属膜的厚度很小，所以，在计算横截面积时，近似的计算方法是：若将金属膜剥下，金属膜可等效为长为L，宽为D（周长），高为厚度为d的长方体金属膜的长度为L，横截面积s=Dd;根据，求得.【点睛】解决本题的关键掌握欧姆定律的公式和电阻定律的公式，并能灵活运用9如图所示，A为电解槽， 为电动机，N为电炉子，恒定电压U12V，电解槽内阻RA2，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4A求：(1)电炉子的电阻及发热功率；(2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少【答案】(1)2 72 W(2)1 (3)16 W【解析】试题分析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得其发热功率为：（2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得所以（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得：考点：闭合电路欧姆定律点评：注意纯电阻电路与非纯电阻电路在的区别10在如图所示的电路中，三个电阻的阻值分别是，电池电动势，内阻，求：(1)接通电键K，断开电键时，和两端电压之比；(2)两个电键都接通时，和两端电压之比；(3)两个电键都接通时，通过的电流I.【答案】（1）1：2（2）1：1（3）1A【解析】【详解】(1)接通开关K，断开开关时，和串联，电流相等，根据知和两端电压之比：(2)两个电键都接通时，和并联，并联电阻：再与串联，则电阻和的电流相等，则通过和的电流之比为2：1，根据可知和两端电压之比：(3)两个电键都接通时，根据闭合电路欧姆定律得：通过的电流强度为：11如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出已知R=1，当输入电压UAB110V时，（1）流经10R电阻的电流是多少？（2）输出电压UCD是多少？【答案】（1）10A (2)-1V【解析】【分析】【详解】（1）并联部分的等效电阻为：则电路的总电阻为：R总=10R+R=11R根据欧姆定律流经10R电阻的电流：（2）由串联分压得并联部分R并上的电压为：而输出电压UCD即电阻R上分到的电压，再由串联分压得：12可以用电学方法来测水流的速度。如图所示，将小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态，当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度。为了测定水流的速度V，在水平方向固定一根电阻丝BC，使C端位于O点的正下方，它与金属丝接触良好，不计摩擦，还有一个电动势为E的电源（内阻不计）和一只电压表。（1）设计一个电路，使水流速度增大时，电压表的示数也增大，在题图上画出原理图。（2）已知水流对小球的作用力F与水流速度 V 的关系为F=kDV（k为比例系数，D为小铅球的直径），OC=h，BC长为L，小铅球质量为m，当小铅球平衡时电压表示数为U，请推导出V与U的关系式。（水对小铅球的浮力忽略不计）【答案】（1）（2）v=【解析】【详解】（1）电路图如图所示设 CD  x ， P 球平衡时，由平衡条件可得根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得根据电阻定律可得联立可得因为水流速度越大，  越大，所以 U 越大（2）小球受重力mg、水流对小球的作用力F、拉力，根据共点力平衡：F=kDV联立解得：