2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第七章 電路的基本概念和規(guī)律.doc

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2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第七章 電路的基本概念和規(guī)律 A．8108 kWh　　　　　 　B．81010 kWh C．81011 kWh D．81013 kWh 2．(xx安徽高考)用圖1所示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻， ?是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表?的電流為零時(shí)，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為(　　) 圖1 A.R0 B.R0 C.R0 D.R0 3．(xx上海高考)當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過該電阻的電荷量為0.3 C，消耗的電能為0.9 J。為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是(　　) A．3 V　1.8 J B．3 V　3.6 J C．6 V　1.8 J D．6 V　3.6 J 4．(2011海南高考)圖2甲是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖。已知表頭的量程為Ig＝600 μA、內(nèi)阻為Rg，是標(biāo)準(zhǔn)電流表。要求改裝后的電流表量程為I＝60 mA。完成下列填空： (1)圖甲中分流電阻Rp的阻值應(yīng)為________(用Ig、Rg和I表示)。 圖2 (2)在電表改裝完成后的某次校準(zhǔn)測量中，表的示數(shù)如圖乙所示，由此讀出流過電流表的電流為______mA。此時(shí)流過分流電阻Rp的電流為________mA。(保留1位小數(shù)) 高頻考點(diǎn)二：閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用 5．(2011北京高考)如圖3所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中(　　) 圖3 A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大 C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 6．(2011海南高考)如圖4所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為電壓表和電流表。初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則(　　) 圖4 A. 的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小 B. 的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大 C. 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小 D. 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大 7．(多選)(xx上海高考)直流電路如圖5所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時(shí)，電源的(　　) 圖5 A．總功率一定減小 B．效率一定增大 C．內(nèi)部損耗功率一定減小 D．輸出功率一定先增大后減小 8. (2011上海高考)如圖6所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從最高端向下滑動時(shí)(　　) 圖6 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 9．(2011重慶高考)在測量電珠伏安特性實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接的電路中有4個(gè)錯(cuò)誤電路，如圖7所示。電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線連接良好。若將滑動變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動觸頭過程中，會分別出現(xiàn)如下4種現(xiàn)象： 圖7 a．電珠L不亮；電流表示數(shù)幾乎為零 b．電珠L亮度增加；電流表示數(shù)增大 c．電珠L開始不亮，后來忽然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷 d．電珠L不亮；電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷 與上述abcd四種現(xiàn)象對應(yīng)的電路序號為(　　) A．③①②④ B．③④②① C．③①④② D．②①④③ 10．(xx大綱卷)電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。在測電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖8所示。圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb。由圖可知ηa、ηb的值分別為(　　) 圖8 A.、　　　　　　　　 　B.、 C.、 D.、 高頻考點(diǎn)三：電阻的測量及多用電表的使用 11．(xx北京高考) 某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個(gè)阻值約為5 Ω的電阻Rx的阻值。 (1)現(xiàn)有電源(4 V，內(nèi)阻可不計(jì))、滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表： A．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約0.025 Ω) B．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω) C．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) D．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ) 為減小測量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母)；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖________(選填“甲”或“乙”)。 圖9 (2)圖10是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線。請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線。 圖10 (3)接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖11所示，可得該電阻的測量值Rx＝＝______ Ω。(保留2位有效數(shù)字) 圖11 (4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________。(選填選項(xiàng)前的字母) A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值 B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值 C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值 D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值 (5)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映Ux關(guān)系的示意圖中正確的是________。 圖12 12．(xx天津高考)現(xiàn)要測量一個(gè)未知電阻Rx阻值，除Rx外可用的器材有： 多用電表(僅可使用歐姆擋)； 一個(gè)電池組E(電動勢6 V)； 一個(gè)滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流1 A)； 兩個(gè)相同的電流表G(內(nèi)阻Rg＝1 000 Ω，滿偏電流Ig＝100 μA)； 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻(R1＝29 000 Ω，R2＝0.1 Ω)； 一個(gè)電鍵S、導(dǎo)線若干。 (1)為了設(shè)計(jì)電路，先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，下列判斷和做法正確的是________(填字母代號)。 A．這個(gè)電阻阻值很小，估計(jì)只有幾歐姆 B．這個(gè)電阻阻值很大，估計(jì)有幾千歐姆 C．如需進(jìn)一步測量可換“1”擋，調(diào)零后測量 D．如需進(jìn)一步測量可換“1 k”擋，調(diào)零后測量 (2)根據(jù)粗測的判斷，設(shè)計(jì)一個(gè)測量電路，要求測量盡量準(zhǔn)確并使電路能耗較小，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。 高頻考點(diǎn)四：測定金屬的電阻率 13．(2011浙江高考)在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了探究 3 根材料未知，橫截面積均為S＝0.20 mm2的金屬絲a、b、c的電阻率，采用如圖13所示的實(shí)驗(yàn)電路。M 為金屬絲 c 的左端點(diǎn)，O 為金屬絲 a 的右端點(diǎn)，P 是金屬絲上可移動的接觸點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，電流表讀數(shù)始終為 I＝ 1.25 A。電壓表讀數(shù) U 隨 OP 間距離 x 的變化如下表： 圖13 x/mm 600 700 800 900 1 000 1 200 1 400 U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 x/mm 1 600 1 800 2 000 2 100 2 200 2 300 2 400 U/V 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.75 (1)繪出電壓表讀數(shù) U 隨 OP 間距離 x 變化的圖線； (2)求出金屬絲的電阻率ρ ，并進(jìn)行比較。 高頻考點(diǎn)五：描繪小燈泡的伏安特性曲線 14．(xx四川高考)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下： 小燈泡L，規(guī)格“4.0 V　0.7 A”； 電流表A1，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω； 電流表A2，量程0.6 A，內(nèi)阻r2＝0.2 Ω； 電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻rV＝9 kΩ； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1 Ω； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3 kΩ； 滑動變阻器R，阻值范圍0～10 Ω； 學(xué)生電源E，電動勢6 V，內(nèi)阻不計(jì)； 開關(guān)S及導(dǎo)線若干。 (1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖14所示的電路來進(jìn)行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖15所示，此時(shí)L的電阻為________Ω。 　　　　　 圖14　　　　　　　　　　　　圖15　　　 (2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖16所示的電路來進(jìn)行測量，電壓表指針指在最大刻度時(shí)，加在L上的電壓值是________V。 (3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計(jì)電路。請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖17所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號。 　　　　圖16　　　　　　　　　圖17　　　　 高頻考點(diǎn)六：測定電源電動勢和內(nèi)阻 15．(xx重慶高考)某中學(xué)生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對E和r的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖18所示。 圖18 (1)測量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式________，利用測量數(shù)據(jù)作出UI圖像，得出E和r。 (2)將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，請?jiān)陬}圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。 (3)實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的UI圖像如圖19中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知： 在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動勢________(填“增大”、“減小”或“不變”)，電源內(nèi)阻________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 曲線(c)對應(yīng)的電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。當(dāng)外電路總電阻為2 500 Ω時(shí)，該電源的輸出功率P＝________mW。(均保留三位有效數(shù)字) 圖19  答 案 1．選B　假設(shè)每戶每天只亮燈5個(gè)小時(shí)，每戶每年節(jié)電E＝2(60－10)10－35365 kWh＝182.5 kWh。假設(shè)每戶有3口人，全國有4億戶左右。節(jié)電總值為E總＝4108182.5 kWh＝7.31010 kWh，故B正確。 2．選C　本題考查測量電阻和電路動態(tài)分析的方法，意在考查考生對串、并聯(lián)電路的規(guī)律和閉合電路的歐姆定律的理解。當(dāng)靈敏電流表的電流為零時(shí)，有＝，可得Rx＝R0。 3．選D　設(shè)兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2，通電的時(shí)間都為t。 由公式W1＝U1q1和W1＝t可得U1＝3 V，＝0.1。 再由W2＝U2q2和W2＝t可得U2＝6 V，W2＝3.6 J，故D正確。 4．解析：(1)當(dāng)表頭滿偏時(shí)，流過表頭和電阻RP(即改裝電流表)的總電流I＝60 mA，所以有IgRg＝(I－Ig)Rp 解得分流電阻Rp＝① (2)從圖乙讀得結(jié)果ImA＝49 mA＋50.1 mA＝49.5 mA 此時(shí)流過分流電阻Rp是電流 IP＝ImA② 聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)可得IP＝49.0 mA 答案：(1)　(2)49.5　49.0 5．選A　由變阻器R0的滑動端向下滑動可知R0連入電路的有效電阻減小，R總減小，由I＝可知I增大，由U內(nèi)＝Ir可知U內(nèi)增大，由E＝U內(nèi)＋U外可知U外減小，故電壓表示數(shù)減小。由U1＝IR1可知U1增大，由U外＝U1＋U2可知U2減小，由I2＝可知電流表示數(shù)減小，故A正確。 6．選B　電路中各量的動態(tài)變化如下： 　綜上知，B正確。 7.選ABC　滑片P向右移動時(shí)外電路電阻R外增大，由閉合電路歐姆定律知總電流減小，由P總＝EI可得P總減小，故A正確。根據(jù)η＝＝可知B正確。由P損＝I2r可知，C正確。P出R外圖像如圖所示，因不知道R外的初始值與r的大小關(guān)系，所以無法判斷P出的變化情況，D錯(cuò)誤。 8．選A　本題的關(guān)鍵是明確電路結(jié)構(gòu)，以及由滑動變阻器的特殊接法引起的外電阻的變化情況。設(shè)滑動變阻器的總電阻為R0，P以上電阻為Rx，Rx與(R0－Rx)并聯(lián)接入電路，并聯(lián)后的阻值R′＝。當(dāng)Rx＝時(shí)，R′最大。P從最高端向下滑動時(shí)，回路總電阻先增大后減小。所以，電壓表的示數(shù)(路端電壓)先變大后變小。流過電流表A的電流IA＝＝。所以，當(dāng)Rx由0增大至R0的過程中，電流表的示數(shù)一直變大。綜上可知，A正確。電流表的示數(shù)也可用“特殊值法”分析。當(dāng)P在最高點(diǎn)時(shí)，IA＝0；當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，IA＝；當(dāng)P在最低點(diǎn)時(shí)，IA＝。綜上可知，電流表的示數(shù)一直增大。 9．選A　圖①電路為分壓接法，觸頭向右滑動，電珠L分得的電壓逐漸變大，亮度增加，因滑動變阻器電阻減小，整個(gè)電路電阻減小，所以電流表示數(shù)增大 ，對應(yīng)b現(xiàn)象；圖②為限流接法，電珠與電阻很小的電流表并聯(lián)，變阻器在最左端時(shí)，電流很小，電珠L不亮，觸頭向右滑動時(shí)，電流迅速增大，電流表電流過大，線圈被燒斷，電珠L忽然發(fā)光，對應(yīng)c現(xiàn)象；圖③電壓表電阻很大，導(dǎo)致分壓電路部分的電流幾乎為零，電珠L不亮，電流表示數(shù)幾乎為零，對應(yīng)a現(xiàn)象；圖④電珠與電壓表串聯(lián)，通過電珠L的電流很小，電珠L不亮，電流表中電流隨分得電壓的增大而增大，直到線圈燒斷，對應(yīng)d現(xiàn)象。綜上知，A正確。 10．選D　由電源的UI圖像可知，若電源的電動勢為6U0，則a、b兩點(diǎn)處對應(yīng)的路端電壓分別為4U0、2U0，電源的效率η＝＝，所以ηa＝＝，ηb＝＝。 11．解析：(1)因電源電動勢E＝4 V，電路中電壓U＜4 V，故電壓表選C。由I＝＜ A＝0.6 A，故電流表選B。Rx約為5 Ω，＞，應(yīng)使用電流表外接法，故電路應(yīng)選圖甲。 (2)實(shí)物連線如圖所示。 (3)由圖讀數(shù)得U＝2.60 V，I＝0.50 A，則Rx＝＝5.2 Ω。 (4)圖甲中，由于電壓表不是理想電表，電流表測量的是流過Rx與電壓表電流之和，故B正確。圖乙中，由于電流表不是理想電流表，電壓表測量的是Rx與電流表兩端的電壓之和，故D正確。 (5)因限流式接法要求滑動變阻器開始時(shí)處于最大阻值，故將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，電路中總阻值逐漸減少，電流逐漸增大，則被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，即U＝IRx＝，知反映Ux關(guān)系的示意圖中正確的是A。 答案：(1)B　C　甲　(2)圖見解析 (3)5.2　(4)B　D　(5)A 12．解析：(1)用歐姆表“10”擋測電阻時(shí)，指針幾乎滿偏，說明被測電阻很小，估計(jì)只有幾歐姆，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；要進(jìn)一步測量應(yīng)換用“1”擋，歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量。 (2)實(shí)驗(yàn)中要使電路能耗較小，滑動變阻器應(yīng)采用限流接法，用兩個(gè)電流計(jì)和兩個(gè)定值電阻改裝成一個(gè)量程U＝Ig(Rg＋R1)＝3 V的電壓表，一個(gè)量程為I＝Ig＋＝1 A的電流表。由于改裝后的電壓表的分流可以直接測出，因此電流表采用外接法。 答案：(1)AC (2)如圖所示　 13．解析：(1)建立直角坐標(biāo)系，以O(shè)P距離x為橫軸，以U為縱軸，取適當(dāng)?shù)谋壤龢?biāo)度，描點(diǎn)、連線，其圖像如圖所示。 (2)由題意，對每段電阻有ΔU＝IΔR，而根據(jù)電阻定律有ΔR＝ρ，所以ΔU＝Δx，因此ρ＝，為Ux圖像的斜率。 ρ＝ ρ a＝ Ωm＝1.0410－6 Ωm ρ b＝ Ωm＝9.610－8 Ωm ρ c＝ Ωm＝1.0410－6 Ωm 通過計(jì)算可知，金屬絲a與c電阻率相同，遠(yuǎn)大于金屬絲b的電阻率。 電阻率的允許范圍 ρ a：0.9610－6～1.1010－6 Ωm ρ b：8.510－8～1.1010－7 Ωm ρ c：0.9610－6～1.1010－6 Ωm 答案：見解析 14．解析： (1)由題圖可得電壓表的示數(shù)為2.30 V，根據(jù)歐姆定律I＝解得燈泡的電阻R＝，代入數(shù)據(jù)可得R＝5 Ω。 (2)由于電壓表與電阻R2串聯(lián)，則通過二者的電流相等，即＝，解得加在燈泡上的電壓U＝4 V。 (3)要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，則電壓表的量程為4.0 V，電流表的量程為0.7 A，因此將電壓表V與標(biāo)準(zhǔn)電阻R2 串聯(lián)改裝為量程為4.0 V的電壓表，將電流表A2與標(biāo)準(zhǔn)電阻R1并聯(lián)改裝量程為0.6 A＋A＝0.72 A的電流表，故虛線框內(nèi)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。 答案：(1)5　(2)4　(3)見解析 15．解析：(1)根據(jù)歐姆定律，路端電壓等于電動勢減去內(nèi)電壓，即U＝E－Ir。 (2)該實(shí)驗(yàn)要求路端電壓測量準(zhǔn)確，故電壓表應(yīng)直接接在電源的兩端，滑動變阻器只需能改變路端電壓的值即可，故采用限流式接法。 (3)根據(jù)圖像，電流為零時(shí)，路端電壓等于電動勢，四條圖線對應(yīng)值均相同，故電極間距減小時(shí)，電源電動勢不變，四條圖線中圖線(d)短路電流最小，故內(nèi)阻最大，即隨電極間距減小，內(nèi)阻增大；圖線(c)對應(yīng)電動勢從圖線中直接讀出，為0.975 V，當(dāng)電流為0.8 mA時(shí)，路端電壓為0.592 V，由U＝E－Ir計(jì)算得r≈478 Ω；當(dāng)外電路總電阻為2 500 Ω，則路端電壓為U＝ E≈0.819 V，輸出功率P＝＝ W≈0.268 mW。 答案：(1)U＝E－Ir　(2)如圖所示 (3)不變　增大 0．975　478　0.268