高二物理恒定電流專題四

1、高二物理3-1恒定電流專題四1”嫦娥二號(hào)”于2010年10月1日18時(shí)59分57秒發(fā)射，入軌后”嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星展開太陽能帆板”嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星上的電子儀器及各種動(dòng)作的控制都是靠太陽能電池供電的由于光照而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)衛(wèi)星上的太陽能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計(jì)的單晶硅太陽能電池在正常照射下，每秒從太陽獲得能量為0.26 J，單片單晶硅太陽能電池可產(chǎn)生0.6 V的電動(dòng)勢(shì)，可獲得0.1 A的電流，內(nèi)阻為4 .則該太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化率和機(jī)械效率分別為A23%23%B23%67% C7.7%33% D23%7.7%2在如圖所示的UI圖象中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線為某一電

2、阻R的伏安特性曲線用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知A電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 B電阻R的阻值為1 C電源的輸出功率為2 W D電源的效率為66.7%3如圖所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置，則A當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，A、B之間電壓升高B當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，A、B之間電壓降低C當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓D當(dāng)僅減少R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓4如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a向b移動(dòng)的過程中，下列各物理量變化情況為A電流表的讀數(shù)一直減小

3、BR0的功率先增大后減小C電壓表的讀數(shù)先減小后增大 D電源的總功率先減小后增大5用電壓表檢查圖電路中的故障，電路中只有一處故障，測(cè)得Uad5.0 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab5.0 V，則此故障可能是AL斷路 BR斷路 CR斷路 DS斷路6某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)向燈電路(圖7219)，其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉(zhuǎn)向燈，S為單刀雙擲開關(guān)，E為電源當(dāng)S置于位置1時(shí)，以下判斷正確的是圖7219AL的功率小于額定功率 BL1亮，其功率等于額定功率CL2亮，其功率等于額定功率 D含L支路的總功率較另一支路的大7如圖所示電路中，R14 ，R26 ，電源內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí)，電流

4、表的示數(shù)為3 A，則當(dāng)開關(guān)S2斷開時(shí)，電流表示數(shù)可能為A3.2 A B2.1 A C1.2 A D0.8 A8在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，L1、L2兩燈泡都正常發(fā)光，后來由于某種故障使L2突然變亮，電壓表讀數(shù)增加由此推斷，這故障可能是AL1燈絲燒斷 B電阻R2斷路 C電阻R2短路 D電容器被擊穿短路9在如圖甲所示電路中，閉合電鍵S，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)的過程中，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化圖乙中三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況以下說法正確的是A圖線a表示的是電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況B圖線c表示的是電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況C此過程中電壓

5、表示數(shù)的變化量U1和電流表示數(shù)變化量I的比值變大D此過程中電壓表示數(shù)的變化量U3和電流表示數(shù)變化量I的比值不變10.如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí)，(A)電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)變大(B)電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)變小(C)電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)先變小后變大(D)電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)先變大后變小11在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是 ( ) A燈泡L變亮 B電源的輸出功率變小C電容器C上電荷量減少 D電流表讀數(shù)變小

6、，電壓表讀數(shù)變大12壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，如圖3甲所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0.某過程中電流表的示數(shù)如圖3乙所示，則在此過程中()A物體處于失重狀態(tài) B物體處于超重狀態(tài)C升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng) D升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)13某課外小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示一個(gè)勁度系數(shù)k120 N/m、自然長(zhǎng)度L01 m的彈簧一端固定在墻上的M點(diǎn)，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的迎風(fēng)板面積S0.5

7、m2，工作時(shí)總是正對(duì)著風(fēng)吹來的方向，電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點(diǎn)與金屬桿相連，迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好定值電阻R1.0 ，電源的電動(dòng)勢(shì)E12 V，內(nèi)阻r0.5 .閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，電壓表的示數(shù)U19.0 V，某時(shí)刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁26.0 V(電壓表可看做理想表)求：(1)金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻； (2)此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力14如圖所示，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器.3個(gè)電阻采用如圖a所示的方式接在電源上，已知R13 、R212 .現(xiàn)利用電壓傳感器(相當(dāng)于電壓表)和電流傳感器(相當(dāng)于電流表)研究R3上的電壓與電流變化關(guān)系

8、，任意滑動(dòng)R3上的滑片，通過數(shù)據(jù)采集器將電壓與電流信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，在屏幕上得到的UI圖象為如圖b所示的一條直線(實(shí)線部分)試求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(2)R3的最大阻值(3)R3消耗的最大功率答案1.解析設(shè)光電轉(zhuǎn)化率為1，由能量守恒與轉(zhuǎn)化可得：P光1EI可求得123%；該電池輸出的機(jī)械功率為：P機(jī)EII2r，所以機(jī)械效率為：2×100%7.7%，D正確答案D2.解析由直線知E3 V，r0.5 ，A正確；由直線知，R1 ，B正確；兩直線交點(diǎn)的坐標(biāo)值的乘積表示電源的輸出功率P出IU4 W，C錯(cuò)；電源效率×100%66.7%，D正確答案ABD3.解析當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)

9、，R1變大，則R2兩端電壓減小，故A錯(cuò)，而B對(duì)；當(dāng)R2阻值增大時(shí)，A、B之間的電壓增大，故C對(duì)，而D錯(cuò)答案BC4.解析設(shè)想把電壓表從電路中拆去，可看出電路的結(jié)構(gòu)為滑動(dòng)變阻器的左右兩側(cè)并聯(lián)，再與R0串聯(lián)，構(gòu)成閉合回路滑動(dòng)變阻器兩側(cè)的電阻之和為定值，當(dāng)滑動(dòng)觸頭滑至中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)回路的電阻最大，電流最小，電源的路端電壓最大，所以電流表的讀數(shù)先減小后增大，電壓表的讀數(shù)先增大后減小，A、C錯(cuò)誤；R0是定值電阻，所以R0的功率先減小后增大，B錯(cuò)誤；電源的總功率PEI，電源的電動(dòng)勢(shì)不變，所以電源的總功率先減小后增大，D正確答案D5.解析在只有一處斷路的情況下，Uad5.0 V，S不可能斷；Ucd0 V，Ubc

10、0 V，說明L、R不可能斷；再考慮Uab5.0 V，斷點(diǎn)只能是R.答案B6.解析S接1時(shí)，因電源有內(nèi)阻，各燈均不能達(dá)到額定功率，B、C錯(cuò)含L支路的電阻大于另一支路電阻，其電壓與另一支路相同，其功率小于另一支路功率，D錯(cuò)L功率小于額定頻率，A正確答案A7.解析當(dāng)S2閉合時(shí)，路端電壓為12 V；當(dāng)S2斷開后，路端電壓增大，將大于12 V，此時(shí)電流表示數(shù)I1.2 A，所以電流表示數(shù)在1.2 AI3 A范圍內(nèi)，故選B.答案B8.解析電壓表讀數(shù)增大，說明路端電壓增大，外電阻增大，不可能短路，故C、D錯(cuò)誤若L1燈絲燒斷，總電阻增大，總電流減小，L2兩端電壓減小，L2變暗，A選項(xiàng)錯(cuò)誤若R2斷路，總電阻增大，

11、電壓表讀數(shù)增大，總電流減小，L1與R1并聯(lián)部分兩端的電壓減小，故L2兩端的電壓增大，L2變亮，B正確答案B9.解析電壓表測(cè)量定值電阻R1的電壓，其UI圖象是過原點(diǎn)的直線，B正確；示數(shù)的變化量和電流表示數(shù)的變化量的比值為r是電源內(nèi)阻，C錯(cuò)誤；示數(shù)的變化量和電流表示數(shù)的變化量的比值為rR1是確定值，D正確；根據(jù)圖中a、b圖線的斜率可判斷，a圖線的斜率大，其斜率大小為rR1，b圖線的斜率為電源內(nèi)阻r，即a圖線是電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況，A正確答案ABD10.【解析】設(shè)滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)以上的電阻為R上，觸點(diǎn)以下的電阻為R下 。因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的有效電阻除最初和最終為零外，是R上和R下并聯(lián)的結(jié)果，

12、 ，二者之和一定，二者相等時(shí)積最大，所以當(dāng)觸點(diǎn)在中間時(shí)電阻最大，根據(jù)全電路歐姆定律，= ，所以當(dāng)觸點(diǎn)在中間時(shí)電流最小，電壓表V讀數(shù)為電源的路端電壓，所以當(dāng)觸點(diǎn)在中間時(shí)路端電壓最大，所以所以電壓表V讀數(shù)先變大后變小，所以本題選A或C。 再算電流表A讀數(shù)即R下的電流I，根據(jù)電阻并聯(lián)分流公式， ，聯(lián)立以上3式，解得=，變化為，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí)，R上一直變大而R下一直變小，從上式可以看出，電流表A讀數(shù)I一直變大，所以本題選A?！敬鸢浮緼11.解析：將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，R的阻值變大，電路中電流變小，燈泡變暗，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；路端電壓變大，電阻R兩端電壓變大，電容器

13、C兩端電壓變大，電容器C上電荷量增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確；當(dāng)外電路電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，則外電路電阻比r大得越多，輸出功率越小，B選項(xiàng)正確答案：BD12.解析：由乙圖可知，電流由I0變?yōu)?I0，且保持不變，說明壓敏電阻受壓力恒定，說明升降機(jī)做勻變速運(yùn)動(dòng)；電流變大說明阻值減小，說明壓力變大，說明物體處于超重狀態(tài)，即升降機(jī)有向上的加速度升降機(jī)有兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：加速向上或減速向下，故選項(xiàng)B、D正確答案：BD13.解析設(shè)無風(fēng)時(shí)金屬桿接入電路的電阻為R1，風(fēng)吹時(shí)接入電路的電阻為R2，由題意得(1)無風(fēng)時(shí)：U1R1得R14.5 所以金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻r /m4.5 /m.(2)有風(fēng)時(shí)：U2R2得R21.5 此時(shí)，彈簧長(zhǎng)度L m壓縮量由二力平衡得此時(shí)風(fēng)力：Fkx120× N80 N.答案(1)4.5 /m(2)80