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1、2022年高三物理第二輪專題復習 恒定電流試題
1.如圖所示的電路中,閉合開關(guān),燈、正常發(fā)光.由于電路出現(xiàn)故障,突然發(fā)現(xiàn)燈變亮,燈變暗,電流表的示數(shù)變小,根據(jù)分析,發(fā)生的故障可能是( )
A.斷路 B.斷路
C.短路 D.短路
E r K
A1
A2
2.如圖所示的電路,將兩個相同的電流表分別改裝成A1(0—3A)和A2(0—0.6A)的電流表,把兩個電流表并聯(lián)接入電路中測量電流強度,則下列說法正確的是( )
A.A1的指針半偏時,A2的指針也半偏
B.A1的指針還沒半偏時,A2的指
2、針已經(jīng)半偏
C.A1的讀數(shù)為1A時,A2的讀數(shù)為0.6A
D.A1的讀數(shù)為1A時,干路的電流I為1.2A
3.有一橫截面積為S的銅導線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)每單位體積的導線有n個自由電子,電子電量為e,此時電子的定向轉(zhuǎn)動速度為υ,在△t時間內(nèi),通過導體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為( )
A.nυS△t B.nυ△t C.I△t/e D.I△t/(Se)
4.一個T型電路如圖所示,電路中的電, .另有一測試電源,電動勢為100V,內(nèi)阻忽略不計。則
A.當cd端短路時,ab之間的等效電阻是40
B.
3、 當ab端短路時,cd之間的等效電阻是40
C. 當ab兩端接通測試電源時, cd兩端的電壓為80 V
D. 當cd兩端接通測試電源時, ab兩端的電壓為80 V
5.在如圖所示的電路中,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動變阻器。當R2的滑動觸點在a端時合上開關(guān)S,此時三個電表A1.A2和V的示數(shù)分別為I1.I2和U?,F(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動,則三個電表示數(shù)的變化情況是( )
A.I1增大,I2不變,U增大
B.I1減小,I2增大,U減小
C.I1
4、增大,I2減小,U增大
D.I1減小,I2不變,U減小
6.如圖所示,有四盞電燈連接在電路中,L1和L2都標有“220V 100W”字樣,L3和L4都標有“220V 40W”字樣,把電路接通后,最暗的是( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
7.在如圖所示的邏輯電路中,當A端輸入電信號”1”、B端輸入電信號”0”時,則在C和D端輸出的電信號分別為
A.1和0 B.0和1 C.1和l D.0和0
8.如圖所示,某自動控制車間的技術(shù)人員設(shè)計了一個簡單的報警器電
5、路圖,滿足下列哪個條件,該報警器將發(fā)出報警聲( )
A.S1斷開,S2閉合 B.S1閉合,S2斷開
C.S1、S2都斷開 D.S1、S2都閉合
9.關(guān)于電功和電功率以下說法正確的是( )
A.含有電動機電路中電功不能用公式W=UIt來計算
B.在一切電路中電功都等于電熱
R1
R2
10Ω
5Ω
6VF
a
b
c
C.對任何用電器,電功率公式P=UI均適用
D.當二極管兩端加的電壓為U,流過它的電流為I,此時二極管的電阻可以用R=U/I來計算
10.在圖所示電路的三根導線中,有一根是斷的,電源、電阻器R1、R2
6、及另外兩根導線都是好的,為了查出斷導線,某學生想先將萬用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連電阻器R1的b端和R2的c端,并觀察萬用表指針的示數(shù),在下列選檔中,符合操作規(guī)程的是:
A.直流10V擋
B.直流0.5A擋
C.直流2.5V擋
D.歐姆擋
11.風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風力發(fā)電機是將風能(氣流的功能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風輪機、齒輪箱,發(fā)電機等。如圖所示.
(1)利用總電阻的線路向外輸送風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能。輸送功率,輸電電壓,求異線上損失的功率與輸送功率的比值;
(2)風輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風力發(fā)電機
7、可接受風能的面積。
設(shè)空氣密度為p,氣流速度為v,風輪機葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能Pm;在風速和葉片數(shù)確定的情況下,要提高風輪機單位時間接受的風能,簡述可采取的措施。
(3)已知風力發(fā)電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發(fā)電機的風速v19m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。
我國某地區(qū)風速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時,試估算這臺風力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。
12.把晶體二極管D和電阻R串聯(lián)起來,連接成如圖(a)的電路,電源的電動勢E=5.0V,內(nèi)阻不計
8、,二極管兩端電壓U與其中的電流I的關(guān)系曲線(伏安特性曲線)如圖(b),但為簡單起見,可近似地看作直線,直線與橫軸的交點EO=1V (見(b)圖中的虛線),即二極管上所加電壓U<EO時電流為零,U>EO時,I和U為線性關(guān)系,此二極管消耗的電功率超過4.0W時將被燒壞.試問:
(1)電阻R最小要多大才不致燒壞二極管?
(2)在保證不致燒壞二極管的條件下R值為多大時,輸入給R的功率為最大?此功率最大值等于多少瓦?
13.環(huán)保汽車將為xx年奧運會場館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車,總質(zhì)量。當它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時,驅(qū)動電機的輸入電流I=50
9、A,電壓U=300V。在此行駛狀態(tài)下
(1)求驅(qū)動電機的輸入功率;
(2)若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率P機,求汽車所受阻力與車重的比值(g取10m/s2);
(3)設(shè)想改用太陽能電池給該車供電,其他條件不變,求所需的太陽能電池板的最小面積。
已知太陽輻射的總功率,太陽到地球的距離,太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗,該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。
穩(wěn)壓電源
A
B
C
m
O
V
14.如圖所示是一種懸球式加速度儀,它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度,m是一個金屬球,它系在金屬絲的下
10、端,金屬絲的上端懸掛在O點,AB是一根長為l的電阻絲,其阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好,摩擦不計,電阻絲的中點C焊接一根導線。從O點引出一根導線,兩線之間
接入一個電壓表V(金屬絲和導線電阻不計),圖中虛
線OC與AB相垂直,且OC=h,電阻絲AB接在電壓
為U的直流穩(wěn)壓電源上,整個裝置固定在列車中使A
B沿著車前進的方向,列車靜止時金屬絲呈豎直方向,
從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。
(1)當列車向右做勻加速運動時,試寫出加速度a與電壓表讀數(shù)U的對應關(guān)系,以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速度計。
(2)為什么
11、C點設(shè)置在電阻絲AB的中間?對電壓表的選擇應有什么特殊要求?
15.如圖所示,電阻,小燈泡上標有“3V,1.5W",電源內(nèi)阻,滑動變阻器的最大阻值為(大小未知),當觸頭滑動到最上端時;’安培表的讀數(shù)為l A,小燈泡恰好正常發(fā)光,求:
(1)滑動變阻器的最大阻值
(2)當觸頭滑動到最下端時,求電源的總功率及輸出功率。
參考答案及解析
12、
1.【答案】A
【解析】畫出原電路的等效電路圖如圖所示.
若斷路,圖增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律,得減小,則分得的電流變小,即變暗,電流表的示數(shù)變小,又由可知,可得路端電壓增大,而,減小,可推得增大,故變亮.選項正確.
2.【答案】AD
【解析】因為A1(0—3A)和A2(0—0.6A)是由兩個相同電流表改裝而來的,只不過是它們并聯(lián)的電阻不同,電壓相等,所以通過它們的電流也相同,所以選項A正確;A1的讀數(shù)為1A時,A2的讀數(shù)為0.2A,所以通過干路的電流I為1.2A,故選項D正確。
3.【答案】AC
【解析】從導體導電的微觀角度來說,在△t 時間內(nèi)能通過某一橫截面AA/的自由電子
13、必須處于以AA/為橫截面,長度為υ△t的圓柱體內(nèi),由于自由電子可以認為是均勻分布,故此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為nυS△t。而從電流的定義來說,I=q/t,故在△t 時間內(nèi)通過某一橫截面的電量為I△t,通過橫截面的自由電子數(shù)目為I△t/e,故正確答案為A、C。
4.【答案】AC
【解析】本題考查電路的串并聯(lián)知識。當cd端短路時,R2與R3并聯(lián)電阻為30Ω后與R1串聯(lián),ab間等效電阻為40Ω,A對;若ab端短路時,R1與R2并聯(lián)電阻為8Ω后與R3串聯(lián),cd間等效電阻為128Ω,B錯;但ab兩端接通測試電源時,電阻R2未接入電路,cd兩端的電壓即為R3的電壓,為Ucd = ×100V=80V,C
14、對;但cd兩端接通測試電源時,電阻R1未接入電路,ab兩端電壓即為R3的電壓,為Uab = ×100V=25V,D錯。
5.【答案】B
【解析】由圖可知、并聯(lián)后再與串聯(lián),測通過的電流,測通過的電流,V測路端電壓U?,F(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動,阻值減小,電路總電陰減小,則總電流I增大;根據(jù)閉合電路歐姆定律知路端是壓U=E-Ir,所以電壓表示數(shù)U減??;兩端電壓,而,增大,所以減小,則減小,而I=+,所以增大。故選項B正確.
6.【答案】C
【解析】由題意可判斷,R1=R2<R3=R4,且R4>R1>R23.由串聯(lián)電路的功率分配可知,P4>P1>(P2+P3),而P2與P3的大小 由并聯(lián)電
15、路的功率分配可知P2>P3,故四盞電燈消耗的實際功率的大小關(guān)系為P4>P1>P2>P3,正確的答案為C。
7.【答案】C
【解析】正確認識門電路的符號,“&”為或門,“1”為非門,其真值為: B端0輸入,則1輸出,或門為“0,1”輸入,則1輸出。C正確
8.【答案】B
【解析】當 S1閉合,S2斷開,該報警器將發(fā)出警報聲,所以選項B正確
9.【答案】CD
【解析】A選項:計算電功的公式就用W=UIt,A錯。B選項:在非純電阻電路中電功大于電熱,B錯。
10.【答案】A
【解析】根據(jù)題給條件,首先判定不能選用歐姆擋,因為使用歐姆擋時,被測元件必須與外電路斷開。先考慮電壓擋,
16、將黑表筆接在b端,如果指針偏轉(zhuǎn),說明R1與電源連接的導線斷了,此時所測的數(shù)據(jù)應是電源的電動勢6V。基于這一點,C不能選,否則會燒毀萬用表;如果指針不偏轉(zhuǎn),說明R1與電源連接的導線是好的,而R1與R2之間導線和R2與電源間導線其中之一是壞的,再把黑表筆接c點,如果指針偏轉(zhuǎn),說明R1與R2之間導線是斷的,否則說明R2與電源間導線是斷的,A項正確。再考慮電流表,如果黑表筆接在b端,指針偏轉(zhuǎn)有示數(shù)則說明R1與電源連接的導線是斷的,此時指示數(shù)I=E/(R1+R2)=0.4A,沒有超過量程;如果指針不偏轉(zhuǎn),說明R1與電源間連接的導線是好的,而R1與R2之間導線和R2與電源間導線其中之一是壞的,再把黑表筆接
17、c點,如果指針偏轉(zhuǎn),說明R1與R2之間導線是斷的,此時示數(shù)I=E/R2=1.2A,超過電流表量程,故B不能選。
11.【解析】
(1)導線上損失的功率為P=I2R=(
損失的功率與輸送功率的比值
(2)(2)風垂直流向風輪機時,提供的風能功率最大.
單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS,S=r2
風能的最大功率可表示為
P風=
采取措施合理,如增加風輪機葉片長度,安裝調(diào)向裝置保持風輪機正面迎風等。
(3)按題意,風力發(fā)電機的輸出功率為P2=kW=160 kW
最小年發(fā)電量約為W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h
12.【解析】
依題意
18、,由圖(b)可得二極管電流和電壓的關(guān)系為:I=2U-2 ①
又二極管的功率:P=UI≤4W
將①代入②得:U2-U-2≤0 解得:U≤2V
代入①得:I≤2A
由閉合電路歐姆定律 E=U+IR 得 R≥1.5Ω
輸入給R的功率PR=(E-U)I=(E—U)(2U-2)=-2U2+12U-10=-2(U-3)+8
可見PR隨U按拋物線規(guī)律變化,其開口向下,最大值時 U=3V,故要使R的功率最大,其電壓只能是二極管不被燒壞的最大電壓U=2V。這樣R=1.5Ω PR的最大值PR=(E-U)I=6W
13.【解析】
(1)驅(qū)動電機的輸入功率
(2)
19、在勻速行駛時
汽車所受阻力與車重之比 。
(3)當陽光垂直電磁板入射式,所需板面積最小,設(shè)其為S,距太陽中心為r的球面面積。
若沒有能量的損耗,太陽能電池板接受到的太陽能功率為,則
設(shè)太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為P,
由于,所以電池板的最小面積
14.【解析】
(1)設(shè)列車加速度為時小球偏離豎直方向的夾角為θ,這時小球受到的合外力為F=mgtanθ,由牛頓第二定律可得列車的加速度為a=gtanθ=g.DC/h
上式即觸點D的位移跟加速度的關(guān)系式。
從電路部分來看,
20、設(shè)此時電壓表的讀數(shù)為U’,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,對均勻電阻絲來說有電壓與電阻絲長度成正比,即U’/U=RDC/RAB=DC/l DC=l U’/U
由上兩式聯(lián)列得a=gU’l/Uh
上式中g(shù)、U、l、h都是常數(shù),表明U’與a正比,可將電壓表上的電壓讀數(shù)一一對應成加速度的數(shù)值,電壓表便改制成了加速度計。
(2)這個裝置測得最大加速度的情況是觸點由D移到A,這時電壓表讀數(shù)U’=U/2,
所以amax=gl/2h
C點設(shè)置在AB中間的好處是:利用這個裝置還可以測定列車做勻減速運動時的加速度,這時小球偏向OC線的右方。電壓表要零點在中間,且量程大于U/2
15.【解析】
(1)當觸頭滑動到最上端時,流過小燈泡的電流為:
流過滑動變阻囂的電者吶: 故:
(2)電源電動勢為:
當觸頭,滑動到最下端時,滑動交阻囂和小燈泡均被短路.電路中總電流為:
故電源的總功率為:
輸出功率為: