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- 2021-05-31 发布
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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
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(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?
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