（浙江专用）2020版高考物理一轮复习 专题八 恒定电流课件

专题八恒定电流高考物理(浙江专用)五年高考A组自主命题·浙江卷题组考点一电路的基本概念和规律1.(2019浙江4月选考,8,3分)电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。则 ()A.I1I2B.  C. = D.  12UU12RR12UU12RR12UU12RR答案D由题意可知I1=I2,选项A错误;因U2I2R2,U1=I1R1,则  ,选项B、C错误,D正确;故选D。12UU12RR2.(2018浙江11月选考,1,3分)下列物理量属于标量的是 ()A.速度B.加速度C.电流D.电场强度答案C加速度、速度、电场强度既有大小又有方向,为矢量,虽然电流有方向,但叠加不符合三角形法则(或平行四边形法则),所以为标量,C正确。3.(2018浙江4月选考,5,3分)杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率为400W,LED灯功率为180W,若更换4000盏,则一个月可节约的电能约为 ()A.9×102kW·hB.3×105kW·hC.6×105kW·hD.1×1012kW·h答案B更换后每盏灯的电功率减小0.22kW,每天亮灯时间大约12h,因此4000盏灯一个月节约的电能W=0.22×4000×12×30kW·h≈3×105kW·h,因此选B。4.(2017浙江11月选考,12,3分)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示,则这些电器一天消耗的电能约为 ()A.6.1×103WB.6.1×103JC.2.2×104WD.2.2×107J电器消耗功率/W工作时间/h电茶壶20001空调12003电视机1002节能灯164路由器924答案D每天消耗的电能为W=2kW×1h+1.2kW×3h+0.1kW×2h+0.016kW×4h+0.009kW×24h=6.08kW·h=2.2×107J。5.(2016浙江10月选考,9,3分)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水柱长为40cm时测得电阻为R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至50cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为 ()A. RB. RC. RD. R455416252516答案D本题考查对电阻定律的理解。由于盐水柱总体积不变,设l1=40cm长时的横截面积为S,则长度变为l2=50cm后,横截面积S'= S,根据电阻定律R=ρ ,R'=ρ ,两式联立得R'= R,选项D正确。451lS245lS25166.(2016浙江10月选考,11,3分)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48W,额定工作电压为24V,机器人的锂电池容量为20A·h。则机器人 () A.额定工作电流为20AB.充满电后最长工作时间为2hC.电池充满电后总电荷量为7.2×104CD.以额定电流工作时每秒消耗能量为20J答案C根据P=UI可知,额定电流应该为2A,选项A错。电源的容量为20A·h,即以额定电流2A工作时,能够工作的最长时间为10h,选项B错误。电源充满电后的总电荷量为Q=It=20×3600C=7.2×104C,选项C正确。以额定电流工作时,机器人的功率为48W,即每秒消耗能量48J,选项D错误。7.(2016浙江4月选考,3,3分)下列说法正确的是 ()A.物体在完全失重的状态下没有惯性B.运动是绝对的,但运动的描述是相对的C.电流有大小和方向,所以是矢量D.研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点答案B本题考查对概念的理解。惯性由质量大小量度,与是否处于完全失重状态无关,故A错误。电流是标量,C错误。月球绕地球运动时,月、地距离远大于月球直径,月球可以视为质点,D错误。一切物体都在运动,运动是绝对的,描述运动需要设定参考系,所以运动的描述都是相对参考系而言的,B正确。考点一电路的基本概念和规律B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(2018江苏单科,8,4分)(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电。放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电。这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光。该电路 () A.充电时,通过R的电流不变B.若R增大,则充电时间变长C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D.若E减小为85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变答案BCD本题考查含容电路和电容器的充电与放电。因电容器属于非线性元件,电容器在充电过程中,充电电流是非线性减小的,故A错。若R增大,充电电流减小,充电时间变长,故B正确。由Q=CU且U=80V为定值可见,C增大时Q增大,闪光灯闪光一次通过的电荷量增大,故C正确。闪光灯闪光一次时通过闪光灯的电荷量与电源电动势无关,故D正确。难点突破含容电路中电容器充电和放电电流是非线性变化的,回路中电阻越大,充、放电的速度越缓慢。2.(2017上海单科,9,4分)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是 () A.a和bB.b和dC.a和cD.c和d答案A本题考查U-I图像的意义。根据R= 知,定值电阻的U-I图线的斜率表示定值电阻的阻值。在U-I图中分别连接O与4个点,根据它们的倾斜度可知,a和b的阻值最接近,故选A。UI以下为教师用书专用(3)3.(2016课标Ⅱ,17,6分)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 () A. B. C. D. 25123523答案C当开关S断开时等效电路如图1所示,电容器C两端的电压U= E,所带的电荷量Q1=CU= CE;当开关S闭合时等效电路如图2所示,电容器C两端的电压U'= E,所带的电荷量Q2= CE。所以 = ,C项正确。 图1图21515131312QQ351.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有 () A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A考点二闭合电路欧姆定律答案AC外电路的总电阻R=10Ω,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I= =1A,因此路端电压U=E-Ir=12V-1×2V=10V,A选项正确;电源的总功率P=EI=12W,B选项错误;由图(a)可知Uab=UaO-UbO=-15×0.5V+5×0.5V=-5V,故选项C正确;当a、b间用导线连接后,其等效电路如图(b)所示,电路中的外电阻R'=7.5Ω,电路中总电流I'= = A≠1A,D选项错误。 图(a)图(b)ERr'ERr129.52.(2018北京理综,23,18分)如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。 (1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。(2)a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。答案见解析解析(1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势,与横轴交点的横坐标值为短路电流。(2)a.如图所示。 b.电源输出的电功率P=I2R= R= 当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为Pmax= 2ERr222ErRrR24Er(3)电动势定义式E= 根据能量守恒定律,在题图所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq得E=Ir+IR=U内+U外Wq试题评析闭合电路及U-I图像(1)本题考查闭合电路中路端电压U随干路电流I变化的关系图线,电源的输出功率及其最大值,以及最大值的产生条件。考查内容为教材的基本知识。此题作为一道高考中分值不小的计算题,提示考生要注重基本知识的学习。(2)电动势是电源的最基本特征量,在学习中学生不仅仅要掌握其定义式,更要深刻理解其内含,并能灵活应用。以下为教师用书专用(3)3.(2015北京理综,24,20分)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示。光照前两板都不带电。以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。(1)求A板和B板之间的最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中的电流I短。(2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r。(3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设为P;单位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔEk。请推导证明:P=ΔEk。(注意:解题过程中需要用到,但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)答案(1) Ne(2)  (3)见解析kmEekmEekm2ENe解析(1)由动能定理Ekm=eUm,可得Um= 短路时所有逸出电子都到达B板,故短路电流I短=Ne(2)电源的电动势等于断路时的路端电压,即上面求出的Um,所以E=Um= 电源内阻r= = kmEekmEeEI短km2ENe(3)外电阻两端的电压为U,则电源两端的电压也是U。由动能定理,一个电子经电源内部电场后损失的动能ΔEke=eU设单位时间内有N'个电子到达B板,则损失的动能之和ΔEk=N'ΔEke=N'eU根据电流的定义,此时电源内部的电流I=N'e此时流过外电阻的电流也是I=N'e,外电阻上消耗的电功率P=IU=N'eU所以P=ΔEk三年模拟A组2017—2019年高考模拟·考点基础题组考点一电场力的性质1.(2019浙江名校协作体2月联考,2)很多物理量的取值,可正可负,下面说法正确的是 ()A.在直线运动中,加速度取负号,说明物体一定在做减速运动B.物体克服重力做功5焦耳,说明重力一定对该物体做了负功C.物体A带电荷量为+2C,物体B带电荷量为-3C,说明物体A带的电荷量多D.电流有方向,所以电流是矢量答案B加速度与速度异号时,物体做减速运动同号时做加速运动,A错误;电荷量的正负表示电性,带电荷量的多少看绝对值,C错误;虽然电流有方向,但电流是标量,D错误;故本题选B。2.(2019浙江杭州一模,3)下列描述的事件不可能发生的是 ()A.将实心球和乒乓球从教学楼三楼同时释放后结果实心球先落地B.宇航员在天宫二号中利用二力平衡原理用弹簧测力计直接测出物体的重力C.乘客从匀速行驶的高铁车厢内竖直向上跳起后仍落回车厢内的起跳点D.一对干电池可使小灯泡微弱发光,断开电路后测量电池两端电压,电压表示数接近3V答案B乒乓球的质量很小,在下落的过程中受到的空气的阻力影响较大,所以乒乓球下落时的加速度明显小于重力加速度,而实心球下落的加速度近似等于重力加速度,所以将实心球和乒乓球从教学楼三楼同时释放后,结果实心球先落地,故A正确;在轨道上飞行中的天宫二号以及内部的物体都处于完全失重状态,所以不能在天宫二号中利用二力平衡原理用弹簧测力计直接测出物体的重力,故B错误;乘客从匀速行驶的高铁车厢内竖直向上跳起后,由于惯性,乘客具有与列车相同的水平方向的速度,所以仍落回车厢内的起跳点,故C正确;干电池的电动势为1.5V,断开电路后,测量两节干电池两端电压,电压表示数接近3V,故D正确;本题选择事件不可能发生的,