2019年高中物理高考二轮复习专题05：电路分析_试卷库

2019年高中物理高考二轮复习专题05：电路分析

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一、单选题（共4小题）

1、如图所示，在竖直放置的平行板电容器的金属板内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为θ．电容器接在如图所示的电路中，R₁为电阻箱，R₂为滑动变阻器，R₃为定值电阻．闭合开关S，此时R₂的滑片在正中间，电流表和电压表的示数分别为I和U．已知电源电动势E和内阻r一定，电表均为理想电表．以下说法正确的是（）

A . 保持R₁不变，将R₂的滑片向右端滑动，则I读数变小，U读数变大 B . 小球带正电，将R₂的滑片向左端滑动过程中会有电流流过R₂ C . 增大R₁ ，则I读数变大，U读数变小 D . 减小R₁ ，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变

2、在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L₁、L₂、L₃为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是（）

A . 灯泡L₁的电流为灯泡L₂的电流2倍 B . 灯泡L₁的电阻为7.5Ω C . 灯泡L₂消耗的电功率为0.75W D . 灯泡L₃消耗的电功率为0.30W

3、某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）

A . 反映P_r变化的图线是b B . 电源电动势为8V C . 电源内阻为1Ω D . 当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω

4、如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U．变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n₁：n₂和电源电压U₁为（）

A . 1：2 2U B . 1：2 4U C . 2：1 4U D . 2：1 2U

二、多选题（共9小题）

1、

如图所示，a、b端输入恒定的交流电压。理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为12V，额定功率均为2W的灯泡A，B，C。闭合开关，灯泡均正常发光。则下列说法正确的是（）

A . 原副线圈的匝数比为1:2 B . 电压表V的示数为24V C . 变压器的输入功率为4W D . 副线圈上再并联一个相同的灯泡D，灯泡A会烧坏

2、电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是（）

A . 液滴仍保持静止状态 B . 液滴将向上运动 C . 电容器上的带电量将减为零 D . 电容器上的带电量将增大

3、如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为I_H ，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U_H满足：U_H= $\text{[math]}$ ，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件两侧面间的距离，电阻R远大于R_L ，霍尔元件的电阻可以忽略，则（）

A . 霍尔元件前表面的电势高于后表面 B . I_H与I成正比 C . 若电源的正负极对调，电压表将反偏 D . 电压表的示数与R_L消耗的电功率成正比

4、

如图所示的电路中，定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V₁、V₂、V₃示数变化量的绝对值分别为△U₁、△U₂、△U₃ ，理想电流表A示数变化量的绝对值为△I，则（）

A . A的示数增大 B . △U₁小于△U₂ C . △U₃与△I的比值等于r D . 电阻R消耗的功率一定增大

5、

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R_t为热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是（）

A . 副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′=9 $\text{[math]}$ sin50πt（V） B . t=0.02s时电压表V₂的示数为9V C . 变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1：4 D . R_t处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V₂的示数不变

6、如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n₁和n₂ ．保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的（　　）

A . 在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大 B . 当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V₂的示数变大 C . 电压表V₁示数等于NBωL² D . 变压器的输入与输出功率之比为1：1

7、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R₁、R₂及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头向上滑动时，下列说法正确的是（）

A . 定值电阻R₂的电功率减小 B . 电压表和电流表的示数都减小 C . 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D . 通过滑动变阻器R中的电流增大

8、如图所示，已知电源电动势E＝2 V，电源内阻r＝0.5 Ω，小灯泡电阻R₀＝2 Ω，滑动变阻器R最大阻值为10 Ω。当开关闭合后，调节滑动变阻器，设灯泡电阻不随温度变化而变化，则(　　)

A . 当滑动变阻器阻值调至0.5 Ω时，电源输出功率最大 B . 当滑动变阻器阻值调至1.5 Ω时，灯泡最亮 C . 当滑动变阻器阻值逐渐减小时，电源输出功率逐渐增大 D . 当滑动变阻器阻值调至2.5 Ω时，滑动变阻器的电功率最大

9、如图所示的U-I图象中，直线I为某一电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图象可知（　　）

A . R的阻值为1.5Ω B . 电源的电动势为3.0V，内阻为1.5Ω C . 电源的输出功率为3W D . 电源R消耗的功率为1.5W

三、实验探究题（共2小题）

1、为测定一节干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻，实验室备有电流表G(满偏电流3 mA，内阻25 Ω)、定值电阻R₀＝0.126 Ω、开关和若干导线及以下器材：

A．量程0～3 V，内阻约1 000 Ω的电压表

B．量程0～15 V，内阻约1 500 Ω的电压表

C．总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器

D．总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器

(1)因电流表量程太小，需将R₀与电流表联以扩大量程；

(2)电压表应选择；滑动变阻器应选择．(填序号)

(3)

请在方框内完成实验电路图；

(4)根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要．

2、欲测量实验室某合金丝的电阻率，其阻值Rx约为6 Ω.用螺旋测微器测得合金丝的直径为d ，用毫米刻度尺测得其长度为L ，先要精确测量该合金丝的阻值Rx，实验室提供的器材有：

A. 电流表A₁(量程0--0.3 A，内阻约为5 Ω)

B. 电流表A₂(量程0--0.6 A，内阻约为1 Ω)

C. 电压表V₁(量程0--3 V，内阻约3 kΩ)

D. 电压表V₂(量程0--15 V，内阻约18 kΩ)

E. 定值电阻R₀=5Ω

F. 滑动变阻器R₁(总阻值5Ω)

G. 滑动变阻器R₂(总阻值100Ω)

H. 电源(电动势E=6 V，内阻约为1Ω)

I. 开关和导线若干.

(1)用伏安法测量该合金丝阻值时，为了尽可能多地获得实验数据，实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用 .(填器材前面的字母代号)

(2)根据器材设计了两个电路原理图，你认为哪个原理图更合理（选填“图甲”或“图乙”）

(3)按照设计好的电路进行实验操作，某次测量过程中电表示数分别为U和I ，则Rx= ，该合金丝电阻率为 (用

R、I、d和数学常数表示).

四、综合题（共2小题）

1、

经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同．由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化．金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞．假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计．

某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e．现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t₀ ．如图所示．

(1)求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；

(2)求金属导体中的电流I；

(3)电阻的定义式为R= $\text{[math]}$ ，电阻定律R=ρ $\text{[math]}$ 是由实验得出的．事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素．

2、

有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用．图1中，线圈的匝数为n，ab长度为L₁ ， bc长度为L₂ ．图2是此装置的侧视图，此时cd边靠近N极，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90⁰ ．某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动，电刷M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的i﹣t图象如图3所示（I为已知量），取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻t=0．不计线圈转动轴处的摩擦

(1)求线圈在图2所示位置时，产生电动势E的大小，并指明电刷M和N哪个接电源正极；

(2)求闭合电路的总电阻R和外力做功的平均功率P；

(3)为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议．