2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前保溫訓(xùn)練5 恒定電流(含解析)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前保溫訓(xùn)練5 恒定電流(含解析) 1.當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí),通過(guò)該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J.為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過(guò)該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是(  ) A.3 V,1.8 J B.3 V,3.6 J C.6 V,1.8 J D.6 V,3.6 J 答案:D 解析:設(shè)兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2,通電的時(shí)間都為t.由公式W1=U1q1和W1=t可得:U1=3 V,=0.1.再由W2=U2q2和W2=t可求出:U2=6 V,W2=3.6 J,故選項(xiàng)D正確. 2.在如圖所示的電

2、路中,電阻R的阻值相等,如果ab輸入電壓是6 V,則cd端輸出空載電壓是(  ) A.6 V B.3 V C.2 V D.1 V 答案:C 解析:cd端輸出空載電壓等于中間電阻R上的電壓,是2 V,C正確. 3.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=10 V,內(nèi)阻r=1 Ω,R1=3 Ω.電鍵S斷開(kāi)時(shí),R2的功率為4 W,電源的輸出功率為4.75 W,電鍵S閉合后,電流表的讀數(shù)為2 A.則(  ) A.電鍵S斷開(kāi)時(shí),電流表的讀數(shù)為1 A B.電阻R2=16 Ω C.電阻R3=3 Ω D.電鍵S閉合后,電源的路端電壓為6 V 答案:B 解析:電鍵S斷開(kāi)時(shí),電源的輸出功率為U

3、1I1=4.75 W,而U1=E-I1r,聯(lián)立解得I1=0.5 A,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.根據(jù)R2的功率為I21R2=4 W,解得R2=16 Ω,選項(xiàng)B正確.電鍵S閉合后,電源的路端電壓為U2=E-I2r=8 V,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.電阻R3兩端電壓U=U2-I2R1=2 V,電阻R3== Ω,選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 4.有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的電源.下列電阻與其連接后,使電阻的功率大于2 W,且使該電源的效率大于50%的是(  ) A.0.5 Ω B.1 Ω C.1.5 Ω D.2 Ω 答案:C 解析:由閉合電路歐姆定律得I=,η=×100%>50%,P=I2R>2 W,即2R>2 W,

4、得 Ωr=1 Ω,故選項(xiàng)C正確. 5.在如圖所示的電路中,開(kāi)關(guān)閉合后,燈泡L能正常發(fā)光.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是(  ) A.滑動(dòng)變阻器R的阻值變小 B.燈泡L變亮 C.電源消耗的功率增大 D.電容器C的電荷量增大 答案:D 解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器R的阻值變大,燈泡L變暗,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電路中的總電流減小,電源消耗的功率減小,路端電壓增大,電容器C的電荷量增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確. 6.(多選)如圖甲所示,兩個(gè)完全相同的燈泡并聯(lián)后再與R=5 Ω的定值電阻串聯(lián),然后將這部分電路接到

5、輸出電壓恒為E=8 V的A、B兩端,燈泡兩端的電壓與通過(guò)燈泡的電流滿足圖乙所示關(guān)系,則(  ) 甲          乙 A.圖甲中電流表示數(shù)為1.0 A B.圖甲中每個(gè)燈泡的電阻值為3 Ω C.圖甲中兩個(gè)燈泡消耗的總功率為3.0 W D.圖甲中A、B兩端的總功率為4.0 W 答案:AC 解析:設(shè)燈泡兩端的電壓為U,流過(guò)每個(gè)燈泡的電流為I,將電阻R等效成電源內(nèi)阻,由閉合電路歐姆定律知E=2IR+U,即U=8-10I,在題圖乙中畫(huà)出此直線,如圖所示,可知直線與曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0.5),即電流表示數(shù)為2×0.5 A=1.0 A,A對(duì);每個(gè)燈泡的電阻值為RL==6 Ω,B

6、錯(cuò);兩個(gè)燈泡消耗的總功率為P=2×3×0.5 W=3.0 W,C對(duì);A、B兩端的總功率為P0 =8×2×0.5 W=8.0 W,D錯(cuò). 7.(多選)如圖所示,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=2 V,電源內(nèi)阻r=0.5 Ω,小燈泡電阻R0=2 Ω,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為10 Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,設(shè)燈泡電阻不隨溫度變化而變化,則(  ) A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至0.5 Ω時(shí),電源輸出功率最大 B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至1.5 Ω時(shí),燈泡最亮 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值逐漸減小時(shí),電源輸出功率逐漸增大 D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至2.5 Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率最大 答案:CD 解析:燈泡

7、為定值電阻,其功率P=I2R0=2R0,因此當(dāng)R=0時(shí),I有最大值,其功率最大,燈泡最亮,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由P-R圖象可知因R0>r,故當(dāng)R逐漸減小時(shí),電源輸出功率逐漸增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;將R0等效為內(nèi)阻,則r′=R0+r=2.5 Ω,因此當(dāng)R=r′= 2.5 Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,選項(xiàng)D正確. 8.(多選)在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),可采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和1.0 V;重新調(diào)節(jié)R,使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和15.0 V.則有關(guān)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的說(shuō)法正確的是( 

8、 ) A.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為2 Ω B.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為7.5 Ω C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為30 W D.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為22 W 答案:AD 解析:當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)將電動(dòng)機(jī)視為純電阻,電壓表與電流表示數(shù)之比為R0的阻值,R0==2 Ω,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出=UI-I2R0=22 W,選項(xiàng)C錯(cuò),D正確. 9.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為R.L1和L2為相同的燈泡,每個(gè)燈泡的電阻和定值電阻阻值均為R.電壓表為理想電表.K為單刀雙擲開(kāi)關(guān),當(dāng)開(kāi)關(guān)由1位置擲到2位置時(shí),下列說(shuō)法中正確的(  ) A.L1

9、亮度不變,L2將變暗 B.L1將變亮,L2將變暗 C.電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率將變小 D.電壓表示數(shù)將變小 答案:D 解析:開(kāi)關(guān)擲到位置1時(shí),燈泡L1和L2并聯(lián),并聯(lián)電阻R并==,電路總電阻R總=R+R+=,干路電路I==,根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比可得流過(guò)燈泡L1和L2的電流相等即I1=I2=.開(kāi)關(guān)擲到2位置,燈泡L1與定值電阻R串聯(lián),然后與燈泡L2并聯(lián),并聯(lián)電阻為R并′==,電路總電阻R總′=R+=,干路電流I′==,根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比可得流過(guò)燈泡L1的電流I1′=I′×=,流過(guò)燈泡L2的電流I2′=I′×=.據(jù)此判斷,開(kāi)關(guān)由1位置擲到2位置,流過(guò)燈泡L1的電流大小不變,燈

10、泡亮度不變,流過(guò)燈泡L2的電流變大,燈泡變亮,所以選項(xiàng)A、B錯(cuò).總電流變大,電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率(P=I2R)變大,選項(xiàng)C錯(cuò).總電流變大,內(nèi)電壓變大,路端電壓變小,電壓表示數(shù)變小,選項(xiàng)D對(duì). 10.在如圖所示的電路中,開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合,C是極板水平放置的平行板電容器,板間懸浮著一油滴P.斷開(kāi)哪一個(gè)開(kāi)關(guān)后P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)(  ) A.S1 B.S2 C.S3 D.S4 答案:C 解析:四個(gè)開(kāi)關(guān)均閉合時(shí),油滴懸浮于平行板電容器的極板間,油滴所受合外力為零,說(shuō)明油滴除受重力外必受電場(chǎng)力的作用,且大小與重力相等,方向與重力相反.若斷開(kāi)某個(gè)開(kāi)關(guān)后,油滴向下運(yùn)動(dòng),必是電

11、場(chǎng)力減小,電容器極板間電壓減小所致.從電路連接形式可看出,電阻R1、R2并聯(lián)后與電容器C串聯(lián).故電容器C實(shí)質(zhì)上是并聯(lián)在電阻R3兩端,要使P向下運(yùn)動(dòng),減小兩板的電壓即可.因R1、R2的電阻相對(duì)于電容器而言可忽略,斷開(kāi)S1不會(huì)使電容器兩板間的電壓發(fā)生變化;斷開(kāi)S4,電容器兩板間的電壓保持不變;斷開(kāi)S2,因電源內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電容器的電阻,電容器兩板間電壓反而會(huì)升高;只有斷開(kāi)S3時(shí),電容器通過(guò)R3放電,使電容器兩極間的電壓降低,P才會(huì)向下運(yùn)動(dòng). 11.某同學(xué)在研究電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題時(shí),設(shè)計(jì)如圖所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略,兩電表均為理想電表.開(kāi)關(guān)S閉合后電路正常工作,在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P向右滑動(dòng)的過(guò)程中電壓

12、表的示數(shù)突然減小了,可能是因?yàn)?  ) A.滑動(dòng)變阻器R1短路 B.電阻R3斷路 C.電流表斷路 D.電阻R2斷路 答案:A 解析:在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P向右滑動(dòng)的過(guò)程中電路總電阻R總增大,干路電流I總減小,電源內(nèi)部電壓U內(nèi)減小,而路端電壓應(yīng)增大.當(dāng)R1、R2或電流表斷路時(shí),總電阻增大,路端電壓應(yīng)增大,故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;若R1短路,電壓表的示數(shù)是減小的,所以選項(xiàng)A正確;若電阻R3斷路,此時(shí)電壓表測(cè)量的是電源電壓,所以會(huì)增大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 12.某控制電路如圖甲所示,主要由電源(電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r)與定值電阻R1、R2及熱敏電阻R、電容器C連接而成,L1、L2是紅綠兩

13、個(gè)指示燈.熱敏電阻R的U-I曲線如圖乙所示,當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時(shí),下列說(shuō)法正確的是(  )   A.熱敏電阻阻值減小 B.L1、L2兩個(gè)指標(biāo)燈都變亮 C.電源的總功率變大 D.電容器C上電荷量減小 答案:B 解析:根據(jù)題圖乙可知,隨著溫度的升高,R電阻增大,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)R的電阻增大時(shí),電路中的總電阻增大,總電流變小,路端電壓變大,故燈L1變亮,通過(guò)燈L1的電流變大,故通過(guò)R1的電流變小,R1兩端的電壓減小,電容器C兩端的電壓和L2兩端的電壓增大,燈L2變亮,電容器C上的電荷量增加,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由P=EI知,電源的總功率變小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 13.在如圖所示電路中,

14、電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不可忽略,R1和R2為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,P為滑動(dòng)變阻器滑片,C為水平放置的平行板電容器,M點(diǎn)為電容器兩板間一個(gè)固定點(diǎn),電容器下極板接地(電勢(shì)為零),則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.電容器上極板帶負(fù)電荷 B.滑片P向上移動(dòng)一定距離,電路穩(wěn)定后,電阻R1上電壓減小 C.電容器上極板向上移動(dòng)一定距離,電路穩(wěn)定后電容器兩極板間電壓增大 D.電容器上極板向上移動(dòng)一定距離,電路穩(wěn)定后M點(diǎn)電勢(shì)降低 答案:D 解析:由電路可知,電容器上極板帶正電,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;滑片向上移動(dòng),電路穩(wěn)定時(shí),電容器仍相當(dāng)于斷路,電阻R1兩端的電壓不變,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;電容器上極板向上移動(dòng)一定距

15、離,電路穩(wěn)定時(shí)電容器兩極板間電壓不變,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;兩板間距離增大,則兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小,M點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差減小,則M點(diǎn)電勢(shì)降低,D選項(xiàng)正確. 14.(多選)如圖甲所示的電路中M為一電動(dòng)機(jī),在滑動(dòng)變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過(guò)程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時(shí),電動(dòng)機(jī)沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).各電表均為理想電表,以下判斷正確的是(  )   A.曲線MQ為電壓表V2的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)變化的圖象 B.電源E的內(nèi)阻為2 Ω C.電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為0.9 W D.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30 Ω 答案:BD 解析:分析題圖乙可知,曲線M

16、Q為電壓表V1的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)變化的圖象,直線PQ為電壓表V2的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)變化的圖象,A錯(cuò)誤;PQ直線的斜率絕對(duì)值等于電源E的內(nèi)阻,r=||=2 Ω,B正確;根據(jù)題述,電流表讀數(shù)在0.2 A以下時(shí),電動(dòng)機(jī)沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),可視為純電阻,該段圖線斜率等于電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻rM=4 Ω,在題圖乙中Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為零,電動(dòng)機(jī)輸入電流最大,輸入功率最大,此時(shí)I=0.3 A,U=3.0 V,由UI=P出+I(xiàn)2rM,解得P出=UI-I2rM=0.54 W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)I=0.1 A時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為最大值Rm,由閉合電路歐姆定律有E=I(Rm+r+rM),解得Rm=30 Ω,選項(xiàng)D正確.

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