2020年高考物理专题卷：专题07（欧姆定律；电阻定律；电阻的串、并联；电功率、焦耳定律；电源的电动势和内阻）

2020年高考物理专题卷：专题07（欧姆定律；电阻定律；电阻的串、并联；电功率、焦耳定律；电源的电动势和内阻）

‎2020年高考物理专题七 考试范围：欧姆定律；电阻定律；电阻的串、并联；电功率、焦耳定律；电源的电动势和内阻；闭合电路的欧姆定律等知识点 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1．据报道，“神舟”八号飞船将2011年下半年发射。它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是 ‎ ‎（ ）‎ A．0.24J B．0.25J C．0.26J D．0.28J ‎2．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如下图所示，则A和B导线的横截面积之比为 ‎ ‎（ ）‎ A．2∶3‎ B．1∶3‎ C．1∶2‎ D．3∶1‎ ‎3．在右图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，电流表不再有读数，电压表读数增大，如果两只电表都可看作理想电表，则一定是 ‎ ‎（ ）‎ A．R1断路 B．R1短路 C．R2短路 D．R3短路 ‎4．如右图所示，电阻R1=20Ω，电动机线圈电阻R2=10Ω。当开关S断开时，电流表的示数为0.5A；当电键S闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变，则下列关于电流表显示的电流、电路消耗的电功率P及电动机的热功率正确的是 ‎ ‎（ ）‎ A．I＝1.5A B．I＜1.5A C．P＞15W D．P热＝10W ‎5．有两个电阻R1=1Ω、R2=3Ω，有一电源电动势E=3.0V，内阻r=1Ω，下列接法使电源的内电阻消耗功率最大的是 ‎（ ）‎ A．将R1、R2串联后接到电源两端 B．将R1、R2并联后接到电源两端 C．将R1单独接到电源两端 D．将R2单独接到电源两端 ‎6．如右图所示，R1，R2为可调电阻，R3为一般电阻，R4为热敏电阻。当环境温度升高时，下列说法中正确的是 ‎（ ）‎ - 5 -‎ A．电容器所带电量减小 B．若R1的阻值减小，电容器的带电量可能保持不变 C．若R2的阻值增大，电容器的带电量可能保持不变 D．若R2的阻值减小，电流表的示数可能保持不变 ‎7．在右图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻不能忽略。闭合S后，调整R的阻值，使电流表的示数增大ΔI，在这一过程中 ‎ ‎（ ）‎ A．通过R的电流增大，增加量大于ΔI B．通过R1的电流减小，减小量一定为ΔI C．R2两端的电压增大，增加量为ΔIR2‎ D．R1两端电压减小，减小量小于ΔIR2‎ ‎8．滑动变阻器是直流电路中的常用元件，一般用来调节电路中的电压和电流。右图甲所示是伏安法测电阻的电路图，右图乙是测电源电动势和内阻的电路图，在这两个图中滑动变阻器都采用了限流接法。关于这两个电路选用的滑动变阻器，下列说法正确的是 ‎ ‎（ ）‎ A．在两个电路中，滑动变阻器阻值都是越大越好 B．在两个电路中，滑动变阻器阻值都是越小越好 C．在甲图中，滑动变阻器阻值应比待测电阻略大或相差不多 D．在乙图中，滑动变阻器阻值不能太小，其具体阻值与待测电源的电动势及允许通过的电流有关 ‎9．某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I随所加电压U变化的图线如右图所示，M为两元件的伏安曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是 ‎ ‎（ ）‎ A．图中图线a是小灯泡的伏安曲线，图线b是热敏电阻的伏安曲线 B．图中图线b是小灯泡的伏安曲线，图线a是热敏电阻的伏安曲线 C．图线中的M点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值 D．图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等 ‎10．如右图所示，电路中电源电动势E恒定，内阻r＝2Ω，定值电阻R3＝4Ω。ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等，则以下说法中正确的是 ‎ ‎（ ）‎ A．电阻R1、R2可能分别为3Ω、9Ω B．电阻R1、R2可能分别为4Ω、6Ω C．开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数 D．开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小之比与R1、R2无关 二、非选择题（本题共6小题，共60分。）‎ ‎11．（7分）为了测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按下图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况读出的电压值、电流值在U-I坐标轴上分布不均匀，出现上述情况的原因是 ，改进方法是 。改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如下图乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为E＝ V，内阻r＝ Ω。‎ - 5 -‎ ‎12．（9分）当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而发生变化。某同学为研究这一现象，按照自己设计的实验电路测量小灯泡的电流I和电压U，得到如下表所示的数据。‎ I（A）‎ ‎0.12‎ ‎0.22‎ ‎0.29‎ ‎0.34‎ ‎0.38‎ ‎0.42‎ ‎0.45‎ ‎0.47‎ ‎0.49‎ ‎0.50‎ U（V）‎ ‎0.20‎ ‎0.40‎ ‎0.60‎ ‎0.80‎ ‎1.00‎ ‎1.20‎ ‎1.40‎ ‎1.60‎ ‎1.80‎ ‎2.00‎ ‎（1）请你根据上表数据的特点，在虚线框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0~10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。‎ ‎（2）在图示坐标纸上画出小灯泡的U－I曲线，并定性分析灯丝的电阻与灯泡发光亮度的变化关系 。‎ ‎ ‎ ‎（3）如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0Ω的电源两端，利用上面的U－I曲线可求出小灯泡的实际功率是 W，电源效率为 。‎ ‎13．（10分）2010年广州亚运盛会堪称是LED绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会。无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目，还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施，处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右，电学符号与小灯泡电学符号相同。‎ 实验室提供的器材有：‎ 电流表A1（量程为0~50mA，内阻RA1约为3Ω）‎ 电流表A2（量程为0~3mA，内阻RA2=15Ω）‎ 定值电阻R1=697Ω 定值电阻R2=1985Ω 滑动变阻器R（0~20Ω）一只 电压表V（量程为0~12V，内阻RV=1kΩ）‎ 蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）‎ 电键S一只 ‎（1）在下边方框中画出应采用的电路图 - 5 -‎ ‎（2）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx = ，当表达式中的 （填字母）达到 ，记下另一电表的读数带入表达式，其结果为正常工作时电阻。‎ ‎14．（9分）如下图所示电路，已知R3＝4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V，经过一段时间，一个电阻被烧坏（断路），使安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，问：‎ ‎（1）哪个电阻发生断路故障？‎ ‎（2）R1的阻值是多少？‎ ‎（3）能否求出电源电动势E和内阻r？如果能，求出结果；如果不能，说明理由。‎ ‎15．（12分）如下图所示的电路中，定值电阻R0＝10Ω，R为电阻箱，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，当其阻值为R1=9Ω时，电压传感器测得的数据为U1=0.8V，然后保持电阻箱阻值不变，将S2切换到b，电压传感器示数为U2=0.2V。（电压传感器可看作理想电表）‎ ‎（1）计算电阻Rx的阻值。‎ ‎（2）若电阻Rx＝2.0Ω，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U，对测得的数据进行处理，绘出如下图所示的－图线。求电源电动势E和内阻r。‎ ‎16.（13分）一只电流表头，其内电阻Rg＝299.7Ω。当给表头并联上一个阻值为0.3Ω的电阻后，此电流表量程为I=1A。‎ - 5 -‎ ‎（1）求电流表头的满偏电流；‎ ‎（2）若把此电流表头改装为一量程为U=3V的电压表，需给其串联一个多大的电阻？‎ ‎（3）若用这只电流表头和一节干电池（E＝1.5V，r＝0.3Ω）组装成欧姆表，现有变阻器R1＝1kΩ，R2＝1.5kΩ，应选用哪一个作调零电阻？为什么？‎ ‎（4）当用这只组装好的欧姆表测某电阻时，欧姆表指针正好指在刻度中央，求被测电阻的阻值是多少？‎ ‎ ‎ - 5 -‎