专题09+恒定电流-备战2019高考物理专项攻关高分秘籍

专题09+恒定电流-备战2019高考物理专项攻关高分秘籍

‎【备考建议】‎ 近年来，本章一般以实验考查为主，单独命题的考查角度主要有：1、定性分析电路的动态变化，一般由某一电阻阻值变化或者部分电路的接入和断开为变化方式，根据欧姆定律和串并联电路的特点与规律分析电路中电流、电压、功率等变化趋势。2、含容电路分析，考查电容器所带电荷量、板间电场强度变化等。3、与电磁感应结合综合考查电路的规律。预计今后仍然以考查实验为主，主要考查闭合电路欧姆定律、仪器的选取、电路的设计与创新。‎ ‎【经典例题】‎ 考点一：　电阻　电阻定律的应用 ‎【典例1】（2018盐城三模）电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全．如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是(　　)‎ A. 曲长管道应选用导电性能好的材料制成 B. 曲长管道应选用不易导电的材料制成 C. “隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联 D. 热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过 ‎【参考答案】BC 考点二　欧姆定律及伏安特性曲线 ‎【典例2】(2018·重庆第二外国语学校期中)如图(甲)所示的电路中,电源电动势为3.0‎ ‎ V,内阻不计,L1,L2,L3为3个特殊材料制成的相同规格小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.当开关S闭合时(　 　)‎ A.L3两端的电压为L1的4倍 ‎ B.通过L3的电流为L2的2倍 C.L1,L2,L3的电阻都相同 ‎ D.L3消耗的电功率为0.75 W ‎【答案】D 考点三　串、并联电路及电表的改装 ‎【典例3】(2017·北京顺义一模)电流表和电压表都是由小量程的电流表(表头)改装成的.如图所示,有一表头,满偏电流Ig=500 μA,内阻Rg=200 Ω,用它作多用电表的表头,已知R1=20 Ω,R2=180 Ω,R3=49.9 kΩ,R4=499.9 kΩ. ‎ 当接线柱接在“公共”与a端当电流表使用时量程为　　　mA; ‎ 当接线柱接在“公共”与c端当电压表使用时量程为　　　V. ‎ ‎【典例4】(2018·福建三明模拟)如图所示的电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,滑动变阻器R3的最大值为30 Ω,则A,B两端的总电阻的最大值为________　Ω,最小值为_________Ω. ‎ ‎【解析】当变阻器R3=30 Ω时,A,B两端的总电阻最大,为Rmax=R1+=10 Ω+ Ω=22 Ω;当变阻器R3接入电路的电阻为0时,A,B两端的总电阻最小,为Rmin=R1=10 Ω. ‎ 考点四　电功、电功率及电热的计算 ‎【典例5】(2018·河北石家庄一中模拟)(多选)在如图所示的电路中,输入电压U恒为8 V,灯泡L标有“3 V,6 W”字样,电动机线圈的电阻RM=1 Ω.若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是(　 　)‎ A.电动机的输入电压是5 V B.电动机的效率是80%‎ C.流过电动机的电流是2 A D.整个电路消耗的电功率是10 W 考点五 电路的动态分析 ‎【典例6】(2017·宁夏银川二模)(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r.M为多种元件集成的电子元件,其阻值与两端所加的电压成正比(即RM=kU,式中k为正常数)且遵循欧姆定律.R1和R2是两个定值电阻(其电阻可视为不随温度变化而变化).R为滑动变阻器,现闭合开关S,使变阻器的滑片向上移动,下列说法中正确的是(　 　)‎ A.电压表V1,V2读数增大 B.电子元件M两端的电压减小 C.通过电阻R的电流增大 D.电流表读数减小 考点六 电路中的功率及效率问题 ‎【典例7】（2018浙江名校联考）如图是某品牌吊扇的相关参数，假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为 7 kg, 则吊扇（g=10m/s2） （ ）‎ A.吊扇的内电阻为880 Ω ‎ B.以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25 A C.正常工作时吊扇机械功率等于55 W D.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70 N ‎【参考答案】B ‎【命题意图】本题考查对吊扇铭牌数据的理解，意在考查运用电功率、能量守恒定律、牛顿运动定律等相关知识分析解决实际问题的能力。 ‎ ‎【典例8】电源和电阻的U-I图像的比较(2018·上海市杨浦区检测)(多选)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像,图线b是某电阻R的U-I 图像.在同等光照强度下,当它们组成闭合回路时,下列说法正确的是(　 　)‎ A.电池的输出功率P=U1I1‎ B.电池的内阻r= C.电池的效率为η=×100%‎ D.硅光电池的内阻消耗的热功率Pr=U2I1-U1I2‎ ‎【典例9】(2017·湖南衡阳三模)(多选)如图所示的U-I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知正确的有(　 　)‎ A.R的阻值为2.0 Ω B.电源电动势为3 V,内阻为1.5 Ω C.电源的输出功率为2.0 W D.电源内部消耗的功率为1.5 W 考点七 含电容器电路的分析 ‎【典例10】（2018江苏高考物理）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路 ‎（A）充电时，通过R的电流不变 ‎（B）若R增大，则充电时间变长 ‎（C）若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 ‎（D）若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 ‎【参考答案】BCD ‎【命题意图】本题考查电容器电路、电容器充电和放电及其相关知识点。‎ ‎ 考点八 故障电路分析 ‎【典例11】（2018云南昭通五校联考）如图所示电路L1发光，L2，L3不亮，A1有读数，A2没有读数，则产生的故障应是（只有一处有故障）（ ）‎ A． 灯泡L1断路 B． 灯泡L2断路 C． 灯泡L2短路 D． 灯泡L3短路 ‎【参考答案】C ‎【走进高考】‎ ‎1.(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是(　 　)‎ A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,‎ B.对应P点,小灯泡的电阻为R= C.对应P点,小灯泡的电阻为R= D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积大小 ‎【答案】ABD ‎【解析】由图像可以看出,随着电压的增大,图线的斜率逐渐减小,导体的电阻等于斜率的倒数,所以导体的电阻不断增大,选项A正确;灯泡的电阻在图线上每一点都是R=,选项B正确,C错误;小灯泡的功率P=UI,选项D正确.‎ ‎2.(2017·山东青岛模拟)如图2所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A.ρa是ρb的2倍 B.ρa是ρc的2倍 C.ρb是ρc的2倍 D.ρc是ρa的2倍 ‎【参考答案】C ‎3.(2016金卷押题)如图所示的电路，由电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E=4V，内阻r=2Ω．电 流表内阻忽略不计，调节电阻箱，当电阻箱读数等于R1和R2时，电流表读数对应的读数分别为I1和I2，这 两种情况下电源的输出功率相等．下列说法中正确的是 A． B． ‎ C． D．‎ ‎【参考答案】AD ‎4、（黑龙江省大庆实验中学2016届高三考前得分训练（四）理科综合物理试题）如图所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是（ ）‎ A．I=1.5A B．I＜1.5A C．P=15W D．P＜15W ‎【参考答案】BD ‎【名师解析】当开关打开时，由欧姆定律U=I1R1=0.5×20V=10V.。当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压10V不变，通过R1的电流不变，电动机中电流一定小于U/R2=1A。则电流表示数I＜1.5A，选项A错误B正确。电路消耗的电功率P=UI＜15W，选项C错误D正确。‎ 考点：欧姆定律；电功率 ‎【名师点睛】本题要抓住非纯电阻电路与纯电阻电路的区别，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，是关键不等式。‎ ‎5.（2018朝阳二模）为了确定一个标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的电阻，小明和小华两位同学分别采用了不同的方法：小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量结果R1=2Ω；小华同学由计算可得其阻值R2≈13Ω。小明同学的操作过程无误，但R1和R2存在明显差异。对此，下列说法正确的是 A．小明同学的方法错误，因为测量时没有电流通过小灯泡 B．小华同学的方法错误，因为小灯泡的电阻不能用来计算 C．两位同学的方法都正确，因为多用电表的欧姆档的精确度不够 D．两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同 ‎【参考答案】D ‎【名师解析】小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量的是小灯泡灯丝在常温下的电阻值，测量结果R1=2Ω；小华同学由计算可得其阻值R2≈13Ω，得出的是小灯泡灯丝正常发光时的电阻值，由于小灯泡灯丝的电阻值随温度的升高而增大，所以两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同，选项D正确。‎ ‎6．(2018·上海青浦区调研)如图(a)所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b)图中的(　　)‎ ‎【参考答案】A ‎7..如图2是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V。已知电流表的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值(　　)‎ 图2‎ A.9 500 Ω　90 000 Ω B.90 000 Ω　9 500 Ω C.9 500 Ω　9 000 Ω D.9 000 Ω　9 500 Ω ‎【参考答案】A ‎【名师解析】接a、b时，由串联电路特点有R总＝R1＋Rg＝得R1＝－Rg＝9 500 Ω。接a、c时，同理有R总′＝R1＋R2＋Rg＝得R2＝－Rg－R1＝90 000 Ω。 ‎ ‎8.(2018·北京昌平检测)(多选)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1,A2,若把A1,A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(　 　)‎ A.图(甲)中的A1,A2的示数相同 B.图(甲)中的A1,A2的指针偏角相同 C.图(乙)中的A1,A2的示数和偏角都相同 D.图(乙)中的A1,A2的指针偏角不相同,示数相同 ‎【答案】BD ‎9.（2018云南玉溪调研）.在如图所示电路中，电压表，电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（　　）‎ A． 电压表的示数减小 B． 电压表的示数增大 C． 电流表的示数减小 D． 电流表的示数增大 ‎【参考答案】BD ‎10．（2018河北衡水六调）某电路如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1、R2，电位器(滑动变阻器)为R，L1是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表。当电位器的触片滑向b端时，下列说法正确的是 ‎ ‎ ( )‎ A．小灯泡L1将变亮 B．电压表示数与电流表A1示数的比值将变大 C．电流表A1的示数将变大 D．电源的总功率将变大 ‎【参考答案】ACD ‎ ‎【命题意图】本题考查力的突变、瞬时作用、牛顿运动定律及其相关的知识点。‎ ‎11.有两盏电灯L1和L2，用图3中所示的两种方式连接到电路中，已知电压U相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯L1的亮度，则(　　)‎ 图3‎ A.甲图电路中灯L1比乙图电路中灯L1亮 B.乙图电路中灯L1比甲图电路中灯L1亮 C.两个电路中灯L1一样亮 D.不知它们的额定电压和额定功率，无法判断 ‎【参考答案】B ‎12.某电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民进行家庭用电耗能诊断分析，针对每户家庭提出个性化的节能建议。在上门实测过程中，电力技术人员发现，家电待机耗电成为最容易被市民忽略的问题。以电视机为例，待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天待机耗电量更是高达0.4度。根据专家统计：每使用1度(千瓦时)电，就相应消耗了0.4 kg标准煤，同时产生0.272 kg碳粉尘、0.997 kg二氧化碳、0.03 kg二氧化硫、0.015 kg氮氧化物，根据下表提供的数据，若按照1度电电费为0.5元，估算一户普通家庭待机一年 每户普通家庭家用电器平均数 一台台式电脑 两台平板电视机 两台空调 一台洗衣机 每台电器待机平均功率(W)‎ ‎4‎ ‎1‎ ‎4‎ ‎2‎ A.多消耗电能14度 B.多交电费7元 C.相应多消耗了标准煤56 kg D.相应产生的二氧化碳为1 400 kg ‎【参考答案】C ‎13（天津市河北区高三年级总复习质量检测（三）理科综合试卷·物理部分）如图所示的图象中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图象可知： ( )‎ A．的阻值为 B．电源电动势为，内阻为 C．电源的输出功率为 D．电源内部消耗功率为 ‎【参考答案】AD 考点：闭合电路的欧姆定律；电功；电功率 ‎【名师点睛】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律、电功、电功率。对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义．本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义。‎ ‎14（2018北京20中三模）图甲是观察电容器放电的电路。先将开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，在屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。则下列判断正确的是 A. 随着放电过程的进行，该电容器的电容逐渐减小 B. 根据I-t曲线可估算出该电容器的电容大小 C. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大 D. 根据I-t曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量 ‎【参考答案】 D ‎15.（多选）（百校联盟2018年高考名师猜题保温金卷物理试题）如图所示电路中电源电动势为E,内阻为r,开关s闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，下列说法正确的是( )‎ A. R3的功率变大 B. 电压表、电流表示数都变大 C. 减小平行板间距则液滴一定向下移动 D. 电容器C所带电量减少，液滴向下加速运动 ‎【参考答案】BD ‎ ‎16在如图14所示的电路中，闭合开关S后，L1、L2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是(　　)‎ 图14‎ A.L1灯丝烧断 B.电阻R2断路 C.电阻R2短路 D.电容器被击穿短路 ‎【参考答案】D ‎17　如图15所示，电源电动势为6 V，当开关S接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uad＝0，Ucd＝6 V，Uab＝6 V，由此可判定(　　)‎ 图15‎ A.L1和L2的灯丝都断了 B.L1的灯丝断了 C.L2的灯丝断了 D.变阻器R断路 ‎【参考答案】C ‎18(2017·四川成都九校期中联考)(多选)在如图所示的电路中,电源的电动势为E =4 V,内电阻为r =2 Ω,定值电阻的阻值为R0 =1 Ω,可变电阻R 的阻值可在0至10 Ω之间调节(包括0和10 Ω),则(　 　)‎ A.当R =10 Ω时,R0消耗的功率最大,最大值为 W B.当R =1 Ω时,电源的输出功率最大,最大值为2 W C.当R =3 Ω时,R消耗的功率最大,最大值为 W D.当R =10 Ω时,电源的效率最大,最大值为88%‎ ‎【答案】BC