【物理】2018届高考二轮电路专题卷（河南专用）

【物理】2018届高考二轮电路专题卷（河南专用）

电路 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分．)‎ ‎1．(2016·石家庄模拟)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其电流的等效电流强度I和方向为(　　)‎ A.　　顺时针 B.　顺时针 C.　　逆时针 D.　逆时针 解析：电子带负电，负电荷的定向移动方向是形成电流方向的反方向，因电子绕核顺时针方向运动，故电流方向为逆时针方向，选项A、B错误；由匀速圆周运动的周期公式和电流的定义可得：I＝＝＝，选项C正确，选项D错误．‎ 答案：C ‎2．(2016·荆州模拟)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化而变化的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；RT为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当热敏电阻的温度等于‎20 ℃‎时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是(　　)‎ A．‎60 ℃‎ B．‎‎80 ℃‎ C．‎100 ℃‎ D．‎‎120 ℃‎ 解析：由题图乙知，当t1＝‎20 ℃‎，热敏电阻的阻值R1＝4 kΩ；根据闭合电路欧姆定律I1＝，可解得Rg＝0.5 kΩ；I2＝，可解得R2＝2 kΩ，结合题图乙得，t2＝‎120 ℃‎.‎ 答案：D ‎3．(2017·临汾模拟)两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为(　　)‎ A．2∶1 B．1∶2‎ C．6∶1 D．1∶6‎ 解析：两导线串联，电流相等，I1＝I2，从两段图线上截取相同的电压，U1＝U2，保证电阻是相等的，此时长度之比，即为L1∶L2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，即S1∶S2＝1∶2，B正确，A、C、D错误．‎ 答案：B ‎4．(2017·聊城模拟)把标有“220 V，100 W”的A灯和“220 V，200 W”的B灯串联起来，接入220 V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是(　　)‎ A．两灯的电阻之比RA∶RB＝1∶2‎ B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1‎ C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2‎ D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝1∶2‎ 解析：RA＝＝ Ω＝484 Ω，RB＝＝ Ω＝242 Ω，则RA∶RB＝2∶1，选项A错误；因为A与B串联，所以UA∶UB＝RA∶RB＝2∶1，选项B正确；PA∶PB＝RA∶RB＝2∶1，选项C错误；相同时间内，QA∶QB＝RA∶RB＝2∶1，选项D错误．‎ 答案：B ‎5．(2016·武汉模拟)有一个消毒用电器P，电阻为20 kΩ，它只有在电压高于24 V时才能工作．今用一个光敏电阻R1对它进行控制，光敏电阻的阻值在有光照时为100 Ω，黑暗时为1 000 Ω.电源电动势E为36 V，另有一个定值电阻R2，电阻为1 000 Ω.下列电路电键闭合后能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作的是(　　)‎ 解析：A项电路中，在光照时，光敏电阻为100 Ω，P电阻为20 kΩ，R2电阻为1 000 Ω，P占的电压超过E，正常工作；黑暗时，光敏电阻1 000 Ω，P占的电压超过E，正常工作，故A错误；同理可以求得B电路中在光照和黑暗时，P占的电压超过E，正常工作，故B错误；C项电路中P与R2并联，并联部分电阻略小于1 000 Ω，在光照时，并联部分的两端电压超过E，能使消毒用电器正常工作，黑暗时，并联部分的两端电压不超过E，消毒用电器停止工作，故C正确；D项电路中P与R1并联，光照时并联部分电阻小于100 Ω，黑暗时并联部分电阻略小于1 000 Ω，消毒用电器在光照和黑暗时P占的电压均不超过E，停止工作，故D错误．‎ 答案：C ‎6．(2016·济宁模拟)平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路．闭合开关S，待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷．要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是(　　)‎ A．只增大R1，其他不变 B．只增大R2，其他不变 C．只增大R3，其他不变 D．只减小a、b两极板间的距离，其他不变 解析：R1和R2串联，电容器两端电压跟R2两端电压相同．根据C＝可知如果不改变电容，则只需增大R2两端电压，根据串联分压关系(电阻越大分压越大)可知只增大R2或者只减小R1均可，选项B正确，A、C错误；只减小a、b两极板间的距离会使电容增大，由Q＝CU可知，电容器所带电荷量增加，选项D正确．‎ 答案：BD ‎7．(2016·长春模拟)如图所示为两电源的U－I图象，则下列说法正确的是(　　)‎ A．电源①的电动势和内阻均比电源②大 B．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C．当外接相同的电阻时，两电源的效率可能相等 D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大 解析：图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A正确；作外接电阻R的U－I曲线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S1、S2两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积IU为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两工作点S1、S2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B错误，D正确；电源的效率η＝＝＝，因为电源内阻不同则电源效率不同，C错误．‎ 答案：AD ‎8．(2016·衡水模拟)如图所示是电容器充、放电电路．配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图象．实验中选用直流8 V电压，电容器选用电解电容器．先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可瞬间完成．然后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图象上显示出放电电流随时间变化的I－t曲线，如图所示．以下说法正确的是(　　)‎ A．电解电容器用氧化膜做电介质，由于氧化膜很薄，所以电容较小 B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减小 C．由传感器所记录的该放电电流图象可以估算出该过程中电容器的放电电荷量 D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值 解析：电容是用来描述电容器容纳电荷本领的物理量，大小与氧化膜厚度无关，选项A错误；由U＝可知，因电容器电容不变，放电过程中电容器所带电荷量逐渐减小，所以电容器两端电压逐渐减小，选项B正确；由I＝，再结合放电电流随时间变化的I－t曲线可知选项C正确；根据I－t曲线可求出放电过程中通过电阻的电荷量，再由电容器放电瞬间电压与电源电压相等，根据C＝即可求出电容器的电容值，选项D正确．‎ 答案：BCD 二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)‎ ‎9．(12分)(2017·广州一模)用直流电源(内阻可忽略不计)、电阻箱、定值电阻R0(阻值为2.0 kΩ)、开关和若干导线，连接成如图甲所示的电路来测量电压表(量程3 V)的内阻RV.‎ ‎(1)闭合开关S，适当调节电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U，获得多组数据．‎ ‎(2)某次实验时电阻箱的读数如图乙所示，其值为______Ω.‎ ‎(3)根据测得的数据画出如图丙所示的－R图线，由此计算得到纵轴截距与图线斜率的比值为________，进而可求得电压表的内阻RV＝________kΩ(计算结果均保留两位有效数字)．‎ ‎(4)若电源内阻不可忽略，用此法测得的RV偏________(填“大”或“小”)．‎ ‎(5)定值电阻R0的作用是_______________________________．‎ 解析：(2)电阻箱的阻值为R＝6×1 000 Ω＋5×100 Ω＝‎ ‎6 500 Ω；‎ ‎(3)图中纵轴截距为0.25，图线斜率为k＝＝，则纵轴截距与图线斜率的比值为＝9.0；电路中各用电器串联，由欧姆定律知＝，即＝(R0＋R＋RV)，所以纵截距为，斜率为，可得纵轴截距与图线斜率的比值为R0＋RV＝9.0 kΩ，所以RV＝7.0 kΩ.‎ ‎(4)若有电源内阻，则r＋R0＋RV＝9.0 kΩ，则r＋RV＝7.0 kΩ，故用此法测得的电压表内阻偏大．‎ ‎(5)定值电阻R0的作用是保护电压表．‎ 答案：(2)6 500 Ω ‎(3)9.0　7.0 kΩ ‎(4)大 ‎(5)保护电压表 ‎10．(12分)如图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω；电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容C＝100 μF，电容器原来不带电．求接通电键K后流过R4的总电荷量．‎ 解析：由电阻的串、并联公式，得闭合电路的总电阻R＝＋r，(2分)‎ 由欧姆定律得通过电源的电流I＝，(2分)‎ 电源的路端电压U＝E－Ir，(2分)‎ 电阻R3两端的电压U′＝U，(2分)‎ 通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量Q＝CU′.(2分)‎ 由以上各式并代入数据解得Q＝2×10－‎4 C．(2分)‎ 答案：2×10－‎‎4 C ‎11．(14分)(2017·长沙模拟)某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻质弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k＝1 300 N/m，自然长度L0＝‎0.5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S＝‎0.5 m2‎，工作时总是正对着风吹来的方向，电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R＝1 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω.合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝3.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为U2＝2.0 V，求：‎ ‎(1)金属杆单位长度的电阻；‎ ‎(2)此时作用在迎风板上的风力．‎ 解析：设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2.‎ ‎(1)无风时，U1＝R1，(2分)‎ 得R1＝＝ Ω＝0.5 Ω，(2分)‎ 所以金属杆单位长度的电阻r0＝＝ Ω＝1 Ω.(2分)‎ ‎(2)有风时，U2＝R2，(2分)‎ 得R2＝＝ Ω＝0.3 Ω.(1分)‎ 此时，弹簧长度L＝＝ m＝‎0.3 m，(2分)‎ 压缩量x＝L0－L＝(0.5－0.3) m＝‎0.2 m．(1分)‎ 由平衡条件得此时风力 F＝kx＝1 300×0.2 N＝260 N．(2分)‎ 答案：(1)1 Ω　(2)260 N ‎12．(14分)(2016·开封模拟)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：‎ ‎(1)电源的电动势和内阻；‎ ‎(2)定值电阻R2的阻值；‎ ‎(3)滑动变阻器的最大阻值．‎ 解析：(1)因为题图乙中AB的延长线交U轴于20 V处，交I轴于‎1.0 A处，‎ 所以电源的电动势为E＝20 V，(2分)‎ 内阻r＝＝20 Ω.(2分)‎ ‎(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，即U2＝4 V，I2＝‎0.8 A，(2分)‎ 得R2＝＝5 Ω.(2分)‎ ‎(3)当P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外＝16 V，I总＝‎0.2 A，(2分)‎ 所以R外＝＝80 Ω.(2分)‎ 因为R外＝＋R2，(1分)‎ 所以R3＝300 Ω.(1分)‎ 答案：(1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω 教师用书备选题]‎ ‎13．(9分)(2015·四川卷)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：‎ 电流表A1(量程0～30 mA)；‎ 电流表A2(量程0～100 mA)；‎ 电压表V(量程0～6 V)；‎ 滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω)；‎ 滑动变阻器R2(阻值0～300 Ω)；‎ 开关S一个，导线若干条．‎ 某同学的实验过程如下：‎ Ⅰ.设计如图所示的电路图，正确连接电路．‎ Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示的图线．‎ Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条U－I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0，0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)．‎ 回答下列问题：‎ ‎①电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；‎ ‎②由图中的图线，得电源内阻r＝________Ω；‎ ‎③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝______，代入数值可得Rx；‎ ‎④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________(填“相同”或“不同”)．‎ 解析：①根据题设条件中电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用A2，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用R2.‎ ‎②根据图中电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图中图线斜率绝对值即为电源的内阻，有r＝|k|＝ Ω＝25 Ω.‎ ‎③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有r′＝r＋Rx＝|k′|＝，解得Rx＝－r.‎ ‎④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，Rx接在B、C之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而Rx接在A、B之间时，电压表测量的是滑动变阻器与Rx两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同．‎ 答案：①A2(2分)　R2(1分)　②25(2分)　③－r(2分)　④相同(1分)　不同(1分)‎