高考物理试题分类汇编恒定电流部分

高考物理试题分类汇编恒定电流部分

‎2013高考试题汇编——恒定电流 ‎1.（2013新课标1理综）23.（8分）某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和 多用 电表 V ‎+‎ ‎2‎ ‎1‎ 黑 红 图(a)‎ 电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：‎ 多用电表；‎ 电压表：量程5V，内阻十几千欧；‎ 滑动变阻器：最大阻值5kΩ 导线若干。‎ 回答下列问题：‎ ‎⑴将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡，再将红表笔和黑表笔 ，调零点。‎ ‎⑵将图(a)中多用电表的红表笔和 （填“‎1”‎或“‎2”‎）端相连，黑表笔连接另一端。‎ ‎⑶将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多角电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V。‎ A-V-Ω V 图(b)‎ 图(c)‎ 图(d)‎ ‎⑷调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ。‎ ‎⑸多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为______V，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为________kΩ。‎ ‎【答案】⑴短接 ⑵1 ⑶15.0 3.60 ⑷12.0 ⑸9.00 15.0‎ ‎2.（2013重庆理综）（2）某同学对有故障的电热毯进行探究，题6（2）图1是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。题6（2）图2为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。‎ ‎ ①请在答题卡虚线框内画出与题6（2）图2对应的电路图。‎ ‎ ②断开K1，用上述测试电路在1和1′‎ 之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线题6（2）图3所示。已知电热线材料的电阻率为2. 8×10-7 Ω·m，电热线的直径为0. ‎200 mm。可求得此电热线的电阻为 kΩ，总长度为 m。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎+‎ ‎-‎ mA ‎+‎ ‎-‎ V ‎+‎ ‎-‎ A B K2‎ 题6（2）图2‎ ‎1‎ ‎1′‎ ‎2‎ ‎2′‎ ‎3‎ ‎3′‎ 接线片 导线 开关K1‎ 电热线 题6（2）图1‎ 题6（2）图3‎ U/V I/mA ‎0‎ ‎0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 3. 5 4. 0 4. 5 5. 0‎ ‎3. 0‎ ‎2. 5‎ ‎2. 0‎ ‎1. 5‎ ‎1. 0‎ ‎0. 5‎ ‎③为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对题6（2）图1中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在 （在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。‎ 测试点 ‎3和3′‎ ‎1和1′‎ ‎1和3‎ ‎1和2′‎ ‎2′和3′‎ 电表指针有无偏转 电压表 有 有 无 有 无 电流表 无 有 有 无 有 ‎【答案】（1）高度（距水平木板的高度） 刻度尺 机械能守恒（动能）‎ ‎ （2）①电路图（如图）②0.58（0.57到0.59均可） 65（64到66均可）‎ V A 学生用交源 P Rx ‎ ③‎1’‎和‎2’‎ G M N P R0‎ Rx ‎3.（2013安徽理综）19．用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得，，则Rx的阻值为 ‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】C ‎【解析】通过电流表的电流为零时，P点的电势与R0和Rx连接点的电势相等。则。又电阻丝的电阻，故，所以。正确选项：C ‎4.（2013安徽理综）II．（6分）（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为_______mm。‎ ‎（2）为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。‎ V A Rx R E S 图1‎ ‎ ‎图2‎ ‎【答案】(1)0.007 0.638‎ ‎ (2)如图所示 ‎【解析】（1）由图可读得‎0.007mm和‎0.645mm，‎ 故校零时的读数为‎0.007mm；‎ 合金丝的直径为D=‎0.645mm－‎0.007mm=‎0.638mm。‎ ‎ （2）按照电路图连接电路如图 ‎4.（2013安徽理综）R0‎ R S En rn ‎1 2‎ 图1‎ ‎20 ‎ ‎40 ‎ ‎60 ‎ ‎80 ‎ ‎100 ‎ ‎120 ‎ ‎140 ‎ ‎160 ‎ ‎0.70 ‎ ‎0.80 ‎ ‎0.90 ‎ ‎1.00‎ ‎1.10 ‎ ‎1.20 ‎ ‎1.30‎ ‎1.40 ‎ ‎1.50‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ×‎ ‎×‎ ×‎ ‎×‎ ‎×‎ 图2‎ III．（7分）根据闭合电路欧姆定律，用图Ⅰ所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图2所示。已知，请完成以下数据分析和处理。‎ ‎（1）图2中电阻为 的数据点应剔除；‎ ‎（2）在坐标纸上画出关系图线；‎ ‎（3）图线的斜率是 ，由此可得电池电动势 ‎ V。‎ ‎20 ‎ ‎40 ‎ ‎60 ‎ ‎80 ‎ ‎100 ‎ ‎120 ‎ ‎140 ‎ ‎160 ‎ ‎0.70 ‎ ‎0.80 ‎ ‎0.90 ‎ ‎1.00‎ ‎1.10 ‎ ‎1.20 ‎ ‎1.30‎ ‎1.40 ‎ ‎1.50‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎【答案】(1)80.00 (2)如图所示 (3)0.00444 1.50‎ ‎【解析】（1）由图2发现在拟合的过程中，80.00的数据点误差太大，故应剔除。‎ ‎ （2）拟合作图如图所示 ‎ （3）用较远的两点得图线斜率=0.00444， 由闭合电路欧姆定律知可得，所以代入k、R0值得E=1.50V。‎ ‎5.（2013浙江理综）22．（10分）采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。‎ ‎⑴除了选用照片中的部分器材外，_____________（填选项）‎ A ‎3‎ ‎0.6‎ ‎3‎ A ‎3‎ ‎0.6‎ ‎3‎ A．还需要电压表 ‎ B．还需要电流表 C．还需要学生电源 ‎ D．不再需要任何器材 ‎⑵测量所得数据如下：‎ 测量次数 物理量 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ R/Ω ‎1.2‎ ‎1.0‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎0.4‎ ‎0.2‎ I/A ‎0.60‎ ‎0.70‎ ‎0.80‎ ‎0.89‎ ‎1.00‎ ‎1.20‎ U/V ‎0.90‎ ‎0.78‎ ‎0.74‎ ‎0.67‎ ‎0.62‎ ‎0.43‎ 用作图法求得电池的内阻r= ；‎ ‎⑶根据第5组所测得的实验数据，求得电流表内阻RA= 。‎ ‎【答案】⑴A ⑵见下图，r=(0.75±0.10)Ω ⑶0.22Ω ‎6.（2013福建理综）⑵（12分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表的V1量程选用3V，内阻为6.0kΩ；电压表V2量程选用15V，内阻约为30kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计。‎ ‎①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。‎ 丙 V ‎3‎ ‎1‎ ‎5‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎0‎ 甲 V2‎ S E R0‎ R V1‎ ‎－‎ ‎+‎ 硅光电池 V ‎3‎ ‎15‎ V ‎3‎ ‎15‎ 硅光电池 乙 R0‎ V1‎ V2‎ R S E ‎②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示教U1、U2。‎ ‎(ⅰ)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1= V，可算出通过硅光电他的反向电流大小为 ‎ mA（保留两位小数）。‎ ‎-0.10‎ ‎0‎ ‎-0.20‎ ‎-0.30‎ ‎-1.0‎ ‎-2.0‎ ‎-3.0‎ ‎-4.0‎ ‎-5.0‎ ‎-6.0‎ ‎-7.0‎ ‎-8.0‎ ‎-9.0‎ Ix/mA Ux/V ‎(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压UX 和通过反向电流IX（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、ix 数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix-Ux图线。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ U1/V ‎0.00‎ ‎0.00‎ ‎0.06‎ ‎0.12‎ ‎0.24‎ ‎0.42‎ ‎0.72‎ ‎1.14‎ ‎1.74‎ U1/V ‎0.0‎ ‎1.0‎ ‎2.1‎ ‎3.1‎ ‎4.2‎ ‎5.4‎ ‎6.7‎ ‎8.1‎ ‎9.7‎ Ux/V ‎0.0‎ ‎-1.0‎ ‎-2.0‎ ‎-3.0‎ ‎-4.0‎ ‎-5.0‎ ‎-6.0‎ ‎-7.0‎ ‎-8.0‎ Ix/mA ‎-0.00‎ ‎-0.00‎ ‎-0.01‎ ‎-0.02‎ ‎-0.04‎ ‎-0.07‎ ‎-0.12‎ ‎-0.19‎ ‎-0.29‎ ‎ (ⅲ）由Ix-Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时， Ix与Ux成____（填“线性”或“非线性”）关系。‎ ‎【答案】⑴① C  ②0.653⑵①电路连接如图所示  ②（i）1.40  0.23  (ii) 如图所示（iii）非线性 V ‎3‎ ‎15‎ V ‎3‎ ‎15‎ 硅光电池 R0‎ V1‎ V2‎ R S E ‎ ‎‎-0.10‎ ‎0‎ ‎-0.20‎ ‎-0.30‎ ‎-1.0‎ ‎-2.0‎ ‎-3.0‎ ‎-4.0‎ ‎-5.0‎ ‎-6.0‎ ‎-7.0‎ ‎-8.0‎ ‎-9.0‎ Ix/mA Ux/V ‎7.（2013广东理综）（2）图17（a）是测量电阻Rx的原理图，学生电源输出电压可调，电流表量程选‎0.6A（内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为‎30.0cm。‎ 图17（b）‎ ‎0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60‎ ‎5.0‎ ‎10.0‎ ‎15.0‎ ‎20.0‎ ‎25.0‎ ‎30.0‎ ‎35.0‎ 图17（c）‎ 图17（a）‎ ‎ ‎ ‎①根据原理图连接图17（b）的实物图.‎ ‎②断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0V时，单位长度电阻丝的电压U=________V/cm。记录此时电流表A1的示数。‎ ‎③保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A2的示数I。测量6组L和I 值，测量数据已在图17（c）中标出。写出Rx与L、I、u的关系式Rx=______________________；根据图17（c）用作图法算出Rx=_________________Ω.‎ ‎【答案】① 见下图 ② 0.1③ 6.0‎ 图17（b）‎ ‎0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60‎ ‎5.0‎ ‎10.0‎ ‎15.0‎ ‎20.0‎ ‎25.0‎ ‎30.0‎ ‎35.0‎ 图17（c）‎ ‎8.（2013江苏物理）10．（8分）为探究小灯泡的电功率和电压的关系，小明测量小灯泡的电压和电流，利用得到电功率。 实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1.8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10。‎ ‎（1）准备使用的实物电路如题10-1图所示。 请将滑动变阻器接入电路的正确位置。（用笔画线代替导线）‎ ‎（2）现有10、20和50的定值电阻，电路中的电阻 应选___▲____的定值电阻。‎ ‎（3）测量结束后，应先断开开关，拆除___▲____两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。 ‎ ‎（4）小明处理数据后将、描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如题10-2图所示。 请指出图象中不恰当的地方。‎ ‎【答案】(1)(见上右图)　 (2)10　 (3)电池 　(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.‎ ‎9.（2013上海物理）K1‎ S2‎ R1‎ R2‎ R3‎ S1‎ 24．如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。‎ ‎【答案】E=3，P0‎ ‎10.（2013上海物理）27．(6分)为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。‎ ‎(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×‎100”‎倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择＿＿＿＿倍率的电阻档(填：“×‎10”‎或“×1k”)，并＿＿＿＿再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为＿＿＿＿Ω。‎ ‎【答案】×10 欧姆调零， 70 ‎ ‎(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。‎ 本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到＿＿＿＿档(填：“直流电压10V”或“直流电压50V”)。‎ 答案图b ‎~‎ Ω Ω ‎×1k ×100 ×10 ×1‎ Ω OFF ‎2.5 10 50 250 500 ‎ ‎2.5‎ ‎50‎ mA ‎100‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎500‎ ‎10‎ ‎250‎ V ‎~‎ ‎+‎ 斜槽轨道 A ‎+‎ ‎－‎ A 图b ‎~‎ Ω Ω ‎×1k ×100 ×10 ×1‎ Ω OFF ‎2.5 10 50 250 500 ‎ ‎2.5‎ ‎50‎ mA ‎100‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎500‎ ‎10‎ ‎250‎ V ‎~‎ ‎+‎ A ‎+‎ ‎－‎ A ‎ ‎ ‎【答案】电路如图，直流电压10V ‎11.（2013海南物理）12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图(a)所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：‎ ‎⑴按图(a)在图(b)中将实物连线；‎ ‎⑵表笔a的颜色为 色（填“红”或“黑”）‎ ‎⑶将开关S置于“‎1”‎挡时，量程为 mA；‎ ‎⑷定值电阻的阻值R2= Ω，R3= Ω。（结果取3位有效数字）‎ S R3‎ R2‎ ‎3‎ ‎-‎ ‎+‎ μA 表笔a 图(b)‎ 表笔b R1‎ A B 图(c)‎ μA R1‎ R2‎ R3‎ ‎1‎ ‎2‎ A B S 图(a)‎ ‎+‎ ‎⑸利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“‎2”‎挡，表头指示如图(c)所示，则所测量电流的值为 ___________mA。‎ S R3‎ R2‎ ‎3‎ ‎-‎ ‎+‎ μA 表笔a 表笔b R1‎ A B ‎【答案】．⑴如图；⑵黑；⑶10；⑷25，225；⑸0.780（0.78同样给分）‎ ‎【解析】 (1) 按图(a)连接电路如图所示 ‎ (2) 表笔a与表头“－”接线柱连接为黑色 ‎(3) 开关S置于“‎1”‎挡时，R3为分流电阻小于开关S置于“‎2”‎挡时的分流电阻R3、R2之和，故为大量程10mA ‎(4)连接“‎1”‎时有：，其中，；连接“‎2”‎时有：，，联立代入数据解得R2=25Ω，R3=225Ω ‎(5)将表头刻度换成0~1mA刻度值，可读的‎0.780m A