2019年高考物理 双基突破（二）专题08 恒定电流中基本概念精练.doc

专题08 恒定电流中基本概念1如图所示为一磁流体发电机示意图， A、B是平行正对的金属板，等离子体（电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在t时间内有n个自由电子落在B板上，则关于R中的电流大小及方向判断正确的是AI，从上向下BI，从上向下CI，从下向上 DI，从下向上【答案】A2一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的关系为AP14PD BPDCPDP2 DP1R1R2，而RD与R2并联，电压相等，根据P，PDP2，C错误；由欧姆定律可知，电流ID4PD，P14P2，A错误，D正确；由于电阻器D与电阻R2的并联电阻RR1，所以D两端的电压小于，且D阻值变大，则PD，B错误。 6（多选）半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度匀速转动，则由环产生的等效电流应有A若不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小【答案】AB7电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2，已知E1R，则Ar1r2，P1P2 Br1r2，P1P2Cr1P2 Dr1r2，P1P2【答案】B【解析】将一电动势为E、内电阻为r的电源与一阻值为R的电阻组成一闭合回路，路端电压U和干路电流I的关系为UEIr。在UI直角坐标系中作UI图线，则该图线为一条在纵轴上截距为E、斜率为r的直线。这条线即为电源的伏安特性曲线。如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态。此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率。依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线。由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，由于E1E2，所以r1r2。作R的伏安特性曲线，R的电阻值比R大，所以R的伏安特性曲线的斜率大，如图所示。由图可知：当甲电池接R时，P1U1I1当乙电池接R时，P2U2I2，由于U1U2，I1I2，所以P1P2。由分析知：A、C、D错误，B正确。 8一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为AP14P2 BPD4P2 DPDP2 【答案】B9（多选）如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是A该电池的容量为500mAh B该电池的电动势为3.6VC该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD若电池以10mA的电流工作，可用50小时【答案】ABD10（多选）类比法是处理物理问题时常见的方法之一，可以使研究的问题简单化，即将已知对象的明确性或可理解性转移到研究的对象中去。比如蓄电池接在电路中给用电器供电，与人向空中抛出物体的过程进行类比，可以把电势能与物体的重力势能进行类比。则下列说法正确的是A电流对用电器做的功与人对物体做的功可以类比B非静电力对电荷做的功与人对物体做的功可以类比C电流对用电器做的功与物体自身重力做的功可以类比D非静电力对电荷做的功与物体自身重力做的功可以类比【答案】BC【解析】将电势能类比重力势能，电流通过用电器做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少；非静电力做功，电势能增加，可类比人抛球对球做功，球重力势能增加，BC正确。11（多选）如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是ARBbCrDa【答案】BD【解析】非静电力的作用是在电源内部把正电荷（电子）由负（正）极拉向正（负）极，所以非静电力做功的区域是电极附近的a、b，而不是电路中，故B、D正确。12（多选）下列说法中正确的是A同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小B电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率C1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大D当通过同样的电荷量时，电动势为2V的蓄电池比1.5V的干电池提供的电能多【答案】AD【解析】同种型号的旧电池比新电池电动势略小，内阻变大，但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故A正确，C错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，功率的表达式为EI，故B错误，D正确。13图中虚线框内是一未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是AI2R BU2/R CUI DUII2R【答案】C13甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图，下列说法中不正确的是A甲灯的实际功率一定总是40WB将乙灯接入110V电路中，它的额定功率仍为60WC两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大D两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少【答案】A【解析】灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功率，当工作电压不是220V时，灯泡的实际功率不再是额定功率，但额定功率不会随电压变化而变化，A错误，BD正确；由P可知C正确。故选A。14在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是A两个灯泡串联 B两个灯泡并联 C每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一D每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一【答案】A【解析】两个灯泡串联，每个灯泡承受的电压为UV110V，低于额定电压，灯泡不易损坏，故A正确；两个灯泡并联，每个灯泡承受的电压为U220V，仍等于灯泡的额定电压，灯泡正常工作，不能延长电灯泡的使用寿命，故B错误；由P，两个灯泡串联时，U变为原来的，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一，故C、D错误。15有四盏电灯，如图所示连接在电路中，L1和L 2都标有“220V，100W”字样，L 3和L 4都标有“220V，40W”字样，把电路接通后，亮度最暗的灯泡是AL1 BL2 CL3 DL4【答案】C16如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为A22W B12W C15W D16W【答案】B【解析】由串并联关系可知R1通过的电流最大，R2和R3两端电压相同，所以R3功率为2W，此时R2功率为2W，干路电流为支路电流的2倍，由热功率公式可知R1功率为8W，电路中总功率为12W，故选B。17某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10（24V/200W）和10个相同的指示灯X1X10（220V/2W），将其连接在220V交流电源上，电路如图。若工作一段时间后L2灯丝烧断，则AX1的功率减小，L1的功率增大BX1的功率增大，L1的功率增大CX2的功率增大，其它指示灯的功率减小DX2的功率减小，其它指示灯的功率增大【答案】C18一架数码相机中的锂电池的电动势为3.6V，容量为1000mAh。若关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为_J；若打开液晶屏时可拍摄照片150张左右，则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为_J。【答案】32.4J 54.0J 【解析】锂电池所储存的电能为EIt 3.610001033600J12960J。若关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍摄一张照片所消耗的电能约为J32.4J；若打开液晶屏时可拍摄照片150张左右，则每拍摄一张照片液晶屏消耗的电能约为J32.4J54.0J。19如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1.01018个Na和Cl通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？【答案】A指向B 0.16A【解析】溶液中的电流大小为0.16A，方向由A指向B。NaCl溶液导电是靠自由移动的Na和Cl离子，它们在电场力作用下向相反方向运动。因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na定向移动方向相同，即由A指向B。Na和Cl都是一价离子，每个离子的电荷量为e1.61019C，NaCl溶液导电时，Na由A向B定向移动，Cl由B向A运动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有IA0.16A20随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额，如图所示的是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明。（1）该电池的电动势是多少？（2）该手机待机状态下的平均工作电流是多少？（3）每次完全放电过程中，该电池将多少其他形式的能转化为电能？【答案】（1）3.7V（2）14.58mA（3）9324J 21来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为 1 mA的细柱形质子流已知质子电荷量e1.601019 C。这束质子流每秒打到靶上的个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1N2等于多少？【答案】21【解析】（1）抓关键点：取靶为垂直于电流方向的一个截面。确定L和4L两处质子的速度。L处和4L处的电流是相等的。（2）找突破口：计算通过“靶截面”的电荷量。L处和4L处的电流与质子速度、质子数的关系。质子流每秒打到靶上的质子数由I=可知6.251015个。建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源L和4L处时的速度分别为v1、v2，在L和4L处作两个长为L（极短）的柱体微元。因L极短，故L和4L处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v1、v2。对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为n1和n2，由IneSv可知，I1n1eSv1，I2n2eSv2，作为串联根据动能定理，分别有eELmv，eE4Lmv，可得v1v221，所以有n1n221，因此，两柱体微元中的质子数之比N1N2n1n221。22下表为一个洗衣机所用电动机的工作参数。名称额定电压（V）频率（Hz）工作电流（A）电阻（）转速（r/min）洗涤电动机220500.5201370脱水电动机220500.8181370（1）从上表可想到哪些物理知识？（2）下图是洗衣机洗涤时正转、反转和停的时间程序，若洗涤衣服的时间为15 min，脱水的时间为2 min，则洗涤一次衣服大约用电多少？当洗涤和脱水同时操作时，流过电源插座的电流是多少？【答案】（1）见解析（2）0.03 kWh1.3 A（2）从洗衣机洗涤为正、反转和停的时间程序图可知，停和转的时间分别为125 s和775 s，由洗涤做功。