高三物理名校试题汇编系列(第 1 1 期)
专题 8
恒定电流
一、单项选择题
1 1 . ( 江西省南昌高三第三次月考 理综卷)
如图所示,当 S S 闭合后,一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法正确的是(
)
A A .保持 S S 闭合,使滑动片 P P 向左滑动,微粒将向上动
B B .保持 S S 闭合,让两板稍为错开一些,微粒向上移动
C C .打开 S S 后,使两极板靠近,则微粒仍保持静止
D D .打开 S S 后,使两极板均顺时针转动相同小角度,则微粒仍保持静止
1 1. . C
解析:该带电微粒在平行板电容器间受到的电场力方向竖直向上,大小等于重力,即 Eq=mg ,所以本题要判断微粒的运动情况,关键是看场强如何变化;保持 S 闭合,使滑动片 P 向左滑动或者让两板稍为错开一些,两极板间电势差 U 都不变,场强 E = U/d 也不变,所以电场力仍然平衡重力,微粒仍保持静止,选项 AB 错误;打开 S 后,两极板上所带电量 Q 不变,若使两极板靠近,即减小 d ,极板正对面积 S 不变,根据 U=Q/C , C ∝ S/d ,可知场强 E = U/d ∝ Q/S 不变,所以微粒仍保持静止,选项 C 正确;打开 S 后,使两极板均顺时针转动相同小角度,即两极板上所带电量 Q 和两板间距 d 均不变,改变场强方向,那么该带电粒子受到的电场力方向斜向上,合力不为零,微粒不再保持静止,选项 D 错误。本题答案为 C。
2 2 . (广西 陆川县 高三段考理综卷 )
用电动势为 E E 、内电阻为 r r 的电池组直接向线圈电阻为 R R 的电动机供电,电动机正常工作后,测得通过的电流为 I I 、电动机两端的电压为U U ,则
(
)
A A .电路中电流r REI
B B .在时间 t t 内 , 电池组消耗的化学能为 IEt
C C .在时间 t t 内 , 电动机输出的机械能是 IEt - - I I2 2 rt
D D .以上说法都不对
2.B
解析:关系式r REI 只适用于纯电阻电路,选项 A 错误;可以用 W = IEt
计
小,电容 C 不变,极板带电量 Q=CU 减小,所以电容器要放电, R 0 上有自右向左的电流,选项 B 正确,C 错误;干路电流 I 增大,电源的输出功率 P=EI 增大,选项 D 错误。本题答案为 B。
4 4 . ( 陕西省西安八校高三上学期期中联考 )
有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器 R R (是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表 ○G G (实质是理想电流表),设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为 3A ,电源电动势为 12V ,内阻为 2Ω ,电阻 R R 随压力变化的函数式为R R =30- -0 0. . 02 F F ( F F 和 R R 的单位分别是 N N 和 和 Ω )。下列说法正确是(
)
A A .该秤能测量的最大体重是 1300N
B B .体重为 N 1300N 应标在电流表 ○G G 刻度盘 A 2A 刻度处 C C .该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 ○G G 刻度盘 0 0 刻度处
D D .该秤零刻线应标在电流表 ○G G 刻度盘的最大刻度处
4.B
解析:根据 I =r RE, R =30-0.02 F ,可得 F =1600-IE 50=1600-I600,可见,电流表示数越大,表示压力越大,当 I =3A 时,压力取最大值,即 F max =1400N,选项 A 错误;当 F =1300N,即 1300=1600-I600时, I =2A,所以体重为 1300N 应标在电流表 ○ G 刻度盘 2A 刻度处,选项 B 正确;当 F =0,即 0=1600-I600时, I =0.375A,所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 ○ G 刻度盘 0.375A 刻度处,选项 CD 错误。本题答案为 B。
5.( 湖北省黄冈市黄州区高三月考)
如图所示电路中,电源电动势为 E E 、内阻为 r r ,闭合开关 S S ,增大可变电阻 R R 的阻值后,电 压表示数的改变量为 △ U U 。在这个过程中,下列判断正确的是(
C C
)
A A .电阻 R R 1 1 两端的电压减小,减小量等于 △ U U
B B .电容器的带电量减小,减小量等于 C C △ U U
C C .电压表的示数 U U 和电流表的示数 I I 的比值变大
D D .电压表示数变化量 △ U U 和电流表示数变化量 △ I I 的比值增大
5.C
解析:根据串联分压原理知,电压表示数增大,且 U U = U U R1 + U U r ,知 U U R1 < U U ,所以 电 容 器 所 带 电 量 Q Q = C C U U R1 < C C U U , 选 项 AB 错 误 ; 根 据 电 路 欧 姆 定 律r+R 1 =( U U R1 + U U r )/ I I = U U / I I ,选项 D 错误;同理,选项 C 正确。本题答案为 C。
6 6 .(湖北鄂州市高三摸底考试理综卷)在如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻 R R 3 3 的阻值小于滑动变阻器 R R 2 2 的最大阻值,现使滑动变阻器的滑片从 a a 端滑向 b b 端,则在移动过程中 (
)
A A .电压表 V V 1 1 和 和 V V 2 2 的示数始终变大
B B .电压表 V V 1 1 和 和 V V 2 2 的示数始终变小
C C .电压表 V V 1 1 的示数先变大后变小,电压表 V V 2 2 的示数先变小后变大
D D .电压表 V V 1 1 的示数先变大后变小,电压表 V V 2 2 的示数始终变小
6.D
解析:滑动变阻器采取分压接法,其等效电路如上图所示,电压表 V 1 测量并联电路两端的电压,电压表 V 2 测量定值电阻 R 3 两端电压,当滑片从 a 端滑向 b 端时, R aP 变大,R Pb 变小,因为定值电阻 R 3 的阻值小于滑动变阻器 R 2 的最大阻值,所以,滑片从 a 端滑向 b端的过程中,先是 R 3 + R aP < R Pb ,之后出现 R 3 + R aP = R Pb ,最后 R 3 + R aP > R Pb ,而并联部分的电阻 R并 是先变大后变小,干路电流并R R rEI 1先变小后变大,所以并联部分的电压 U 并 =E-I( r + R 1 )先变大后变小,即电压表 V 1 的示数先变大后变小;根据并联电路的分流特点,流过定值电阻 R 3 的电流cR-RbacR - cRbaR RR - R R RR rRR RER R rER RRIR R RRIPbPbPbPbPb PbPb PbPb aPPb 11 13 23 213 2 1 3 2 33)
( )
(并,其中3 2R REa ,1R r b ,3 2R R c 均为常数),可见,当 R Pb 变小, I 3 减小,定值电阻 R 3 两端电压减小,电压表 V 2 的示数始终变小。本题答案为 D。
7 7 .(陕西省长安高三质检)在如图所示的电路中,当变阻器 R R 3 3 的滑动头 P P 由 a a 端向b b 端移动时(
)
A A .电压表示数变大,电流表示数变小
B B .电压表示数变小,电流表示数变大
C C .电压表示数变大,电流表示数变大
D D .电压表示数变小,电流表示数变小
R aP
R 1
R 3
V 1
V 2
R Pb
V 2
V 1
R 3
R 2
R 1
a b P
7.B
解析:在滑动头 P 由 a 端向 b 端移动时,滑动变阻器 Pb 部分电阻 R Pb 先与 R 2 并联,然后再与 R 1 串联在电源两端,电压表测量路端电压,电流表测量流过滑动电阻 R Pb 的电流,当滑动头 P 由 a 端向 b 端移动时 R Pb 减小,并联电路的电阻 R 并 减小,干路电流并R R rEI 1增大,路端电压 U=E-Ir 减小,所以电压表示数变小;并联电路的电压 R 并=E-I ( r+R 1 )变小,流过 R 2 的电流 I 2 = R 并 /R 2 变小,所以流过滑动电阻 R Pb 的电流 I Pb = I-I 2 变大,即电流表示数变大。本题答案为 B。
8 8 . (河南省开封高三定位测试)
如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路。下列分析中正确的是(
)
A A .此接法的测量值大于真实值
B B .此接法的测量值小于真实值
C C .此接法要求待测电阻值小于电流表内阻
D D .开始实验时滑动变阻器滑片 P P 应处在最左端
9 9 . (江西省重点协作体高三联考)
某一电源的路端电压与电流的关系和电阻 R R 1 1 、 R R 2 2 的电压与电流的关系如图所示.用此电源和电阻 R R 1 1 、 R R 2 2 组成电路. R R 1 1 、 R R 2 2 可以同时接入电路,也可以单 独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是
(
)
A A .将 R R 1 1 、 R R 2 2 串联后接到电源两端
B B .将 R R 1 1 、 R R 2 2 并联后接到电源两端
C C .将 R R 1 1 单独接到电源两端
D D .将 R R 2 2 单独接到电源两端
9.C
解析:根据 U-I 图象可知,电源电压 E =3V,内阻 r =0.5Ω, R 1 =0.5Ω, R 2 =1Ω,设外电路电阻为 R ,则电源的输出功率rRr - RER rRER I P422222 )
( )
(出,可见,当外电路电阻 R =r 时,电源的输出功率最大,本题答案为 C。
1 10 0 .( 湖北省黄冈高三上学期期中考试 )如图所示,平行金属板中带电质点 P 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 R R 4 4 的滑片向 b b 端移动时,则(
)
A A .电压表读数减小
B B .电流表读数减小
C C .质点 P P 将向上运动
D D . R R 3 3 上消耗的功率逐渐增大
10 .A
解析:根据电路图,电阻 R 2 与滑动变阻器 R 4 接入电路的部分串联后,再与 R 3组成并联电路部分,最后,并联部分再与电阻 R 1 串联接入电源两端,电压表测量滑动变阻器 R 4 接入电路部分的电压,电流表测量流过电阻 R 2 的电流,电容器两极板间的电压等于并联部分的电压,当滑动变阻器 R 4 的滑片向 b 端移动时,变阻器接入的电阻变小,并联部分的电阻 R 并 减小,干路电流并R R rEI 1增大,并联部分电压 U 并 =E-I ( r+R )减小,所以电容器两极板间的电压,极板间场强减小,电场力小于重力,质点向下运动,选项 C 错误;电阻 R 3 两端电压减小,流过 R 3 的电流 I 3 减小, R 3 上消耗的功率 P 3 =323 RI 逐渐减小,选项 D 错误;流过 R 3 的电流 I 3 减小,流过 R 2 的电流 I 2 = I-I 3 增大,所以电流表读数增大,选项 B 错误;流过 R 2 的电流 I 2 增大, R 2 两端的电压 U 2 = I 2 R 2 增大,而并联部分的电阻 R 并 减小,所以,滑动变阻器 R 4 接入电路部分的电压 U 4 = U 并 -U 2 减小,选项 A 正确。本题答案为A。
11 . (云南省昆明市高三摸底理综卷)
在如图甲所示的电路中, R R T T 是半导体热敏电阻,其电阻 R R T T 随温度 T T 变化的关系图线如图乙所示。当 R R T T 所在处温度升高时,下列关于通过电流表的电流 I I 和 a a 、b b 间电压 U U 的说法正确的是(
)
A A. . I I 变大, U U 变小
B B. . I I 变小, U U 变小
C C. . I I 变小, U U 变大
D D. . I I 变大, U U 变大
11.A
解析:当 R T 所在处温度升高时,热敏电阻 R T 阻值减小,并联部分电阻 R 并 减小,干路电流并干R R rEI 1增大,路端电压即 a、b 间电压 U=E-I 干 r 减小, R 2 两端的电压即并联部分电压 U 并 =E-I 干 ( r+R 1 )减小,所以流过 R 2 的电流 I 2 = U 并 /R 2 减小,流过热敏电阻 R T 的电流 I = I 干 - I 2 变大,所以通过电流表的电流 I 变大。综上可知,本题答案为 A。
12. . (山东省曲阜高三摸底考试)
氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系,观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标。有一种氧化锡传感器,其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比,那么,电压表示数 U U 与一氧化碳浓度 C C 之间的对应关系正确的是(
)
A A . U U 越大,表示 C C 越大, C C 与 U U 成正比
B B . U U 越大,表示 C C 越小, C C 与 U U 成反比
C C . U U 越大,表示 C C 越大,但是 C C 与 U U 不成正比
D D . U U 越大,表示 C C 越小,但是 C C 与 U U 不成反比
12.C
解析:根据题意,传感器的电阻 R 传 = k/C ( k 为比例系数),根据闭合电路欧姆定律可求出CkbaRR R R rEIR U 000传,即UaCkb ,其中 a = ER 0 , b=r+R+R 0 ,a、b、k 都是常数,可见, U 越大,表示 C 越大,但是 C 与 U 不成正比,本题答案为 C。
1 13 3 . ( 江西省南昌高三第三次月考 理综卷)
在如图所示的电路中,当变阻器 的滑片 P P向右端移动时(
)
A A .电压表示数变大,电流表示数变小
B B .电压表示数变小,电流表示数变大
C C .电压表示数变大,电流表示数变大
D D .电压表示数变小,电流表示数变小
1 1 3. C
解析:根据电路图,滑动变阻器与灯 2 串联后,再与灯 1 组成并联电路,并联电路再与灯 3 串联接在电源两端,电压表测量滑动变阻器两端电压与灯 3 两端电压之和,电流表测量流过灯 1 的电流,当变阻器的滑片 P 向右端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,并联部分电阻 R 并 变大,干路电流并R R rEI 3变小,并联部分电压 U 并 =E-I( r+R 3 )变大,灯 1 两端电压变大,流过灯 1 的电流 I 1 变大,即电流表示数变大;干路电流 I 减小,流过灯 1 的电流 I 1 变大,所以流过灯 2 的电流 I 2 = I - I 1 变小,滑动变阻器两端电压与灯 3 两端电压之和 U=E - Ir-I 2 R 2 变大,所以电压表示数变大。本题答案为 C。
1 14 4 . ( 河北省衡水高三上学期第三次调研考试 )
超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成,原理图如图所示.当通过超导部件的电流大于其临界电流 I I C C 时,超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为 正常态(可认为是一个纯电阻),以此来限制电力系统的故障电流.超导 部件正常态电阻 R R 1 1 = = 7.5Ω ,临界电流I I C C = = 0.6A ,限流电阻 R R 2 2 = = 15Ω ,灯泡 L L 上标有 “ 6V
3W ” ,电源电动势 E E = = 7V ,内阻 r r = = 2Ω ,电路正常工作.若灯泡 L L 突然发生短路,则下列说法正确的是
(
)
A A .灯泡 L L 短路前通过 R R 1 1 的电流为 1/3A
B .灯泡 L L 短路后超导部件电阻为零
C C .灯泡 L L 短路后通过 R R 1 1 的...
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