2015年高考真題匯編08：恒定電流

（r+21）（此時把R當(dāng)作電源內(nèi)阻），聯(lián)立解得E=3.2V,r=0.50Ω。10.【2015福建-18】18．如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中（）A．PQ中電流先增大后減小B．PQ兩端電壓先減小后增大C．PQ上拉力的功率先減小后增大D．線框消耗的電功率先減小后增大【答案】：C【解析】設(shè)PQ左側(cè)電路的電阻為Rx，則右側(cè)電路的電阻為3R-Rx，所以外電路的總電阻為，外電路電阻先增大后減小，所以路端電壓先增大后減小，所以B錯誤；由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，拉力等于安培力，即F=BIL，拉力的功率P=BILv，先減小后增大，所以C正確；外電路的總電阻，最大為3R/4，小于電源內(nèi)阻R，又外電阻先增大后減小，所以外電路消耗的功率先增大后減小，故D錯誤。11.【2015福建-19】（2）（12分）某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。①實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大。請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；②某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為A③該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為1歐的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為W（保留兩位小數(shù)）【答案】：見解析；0.44A；42.25【解析】試題分析：實物圖如圖所示；由圖知電流表量程為0.6A，所以讀數(shù)為0.44A；電源內(nèi)阻為1歐，所以當(dāng)外電路總電阻等于電源內(nèi)阻時，消耗電功率最大，此時外電路電壓等于內(nèi)電壓等于1.5V，由圖知當(dāng)小電珠電壓等于1.5V時電流約為0.38A，此時電阻約為，并聯(lián)后的總電阻為1歐，所以需要4個小電珠，小電珠消耗的總功率約為。12.【2015北京-19】．如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個小格，每小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的1/2；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍，若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是（）A．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.04AB．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02AC．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.06AD．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.01A【答案】C【解析】考生需要分清楚在連接不同接線柱時，電路具體的連接方式。當(dāng)接線柱1和2入電路時，R1與電流表并聯(lián)，量程擴(kuò)大為原來的3倍，每個小格表示的電流應(yīng)該是0.06A。當(dāng)接線柱1和3連入電路時，R1與電流表并聯(lián)再整體與R2串聯(lián)，每個小格表示的電流仍然是0.06A。故選C13.【2015北京-24】.（20分）真空中放置的平行金屬板可以作為光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示，光照前兩板都不帶電。以光照射A板，則板中的電子可能吸收光的能量而逸出。假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運(yùn)動，忽略電子之間的相互作用。保持光照條件不變，a和b為接線柱。已知單位時間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時的最大動能為，元電荷為e。(1)求A板和B板之間的最大電勢差，以及將a、b短接時回路中的電流I短(2)圖示裝置可看作直流電源，求其電動勢E和內(nèi)阻r。(3)在a和b之間連接一個外電阻時，該電阻兩端的電壓為U，外電阻上的消耗電功率設(shè)為P；單位時間內(nèi)到達(dá)B板的電子，在從A板運(yùn)動到B板的過程中損失的動能之和設(shè)為。請推導(dǎo)證明:。(注意:解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題中做必要的說明)【答案】(1)，(2)(3)見解析【解析】A板中逸出的電子累積在B板上，在A、B兩板間形(1)A板中逸出的電子累積在B板上，在A、B兩板間形成由A指向B的電場。從A板后續(xù)逸出的電子在向B板運(yùn)動的過程中會受到電場力的作用而做減速運(yùn)動。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，從A板逸出的最大動能的電子到B板時動能恰好為零。根據(jù)動能定理①從而得到②若將a、b短接，則兩板間電勢差為零，從而兩板間無電場，從A板逸出的電子均能完整通過整個回路，即短路電流③(2)當(dāng)外電路斷路時，A、B兩板間電壓為該直流電源的電動勢。④電源內(nèi)阻⑤(3)證明：設(shè)連接外電阻之后，單位時間內(nèi)到達(dá)B板的電子個數(shù)為則回路中電流⑥外電阻上消耗的電功率P=UI⑦單位時間內(nèi)到達(dá)B板的電子，從A板運(yùn)動到B板過程中損失的動能之和為⑧綜合⑥⑦⑧式可得，⑨14.【2015安徽-17】．一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流、自由電子定向運(yùn)動的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為A．B．C．ρnevD．【答案】C【解析】試題分析：，I=neSv，，，聯(lián)立得E=ρnev，故選C。15.【2015安徽-21(II）】.某同學(xué)為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，從實驗室找到以下器材，一個滿偏電流為100μA，內(nèi)阻為2500Ω的表頭，一個開關(guān)，兩個電阻箱（）和若干導(dǎo)線；（1）由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需要將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱__________（填“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”），并將電阻箱阻值調(diào)為________Ω。（2）接著該同學(xué)用改裝的電流表對電池的電動勢和內(nèi)阻進(jìn)行測量，實驗電路圖如圖1所示，通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I，并且作相關(guān)計算后一并記錄如下表①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個點(diǎn)，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫出圖線②根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是________V，內(nèi)阻r是_________Ω?！敬鸢浮浚?）并聯(lián)5.0（2）①如圖所示②1.532.0【解析】（1）把小量程的電流表改裝成大量程的電流表需并聯(lián)小電阻，由并聯(lián)的特點(diǎn)，電壓相等，得（I-Ig）R=IgRg，得R=5.0Ω；（20如圖所示，由E=IR+I(r+RA)得IR=E-I(r+RA)，縱軸截距為電源的電動勢E，r+RA=，RA=5.0Ω；得r=2.0Ω。16.【2015江蘇-10】10．（8分）小明利用如題10-1圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻（1）題10-1圖中電流表的示數(shù)為__________A（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出U-I圖線由圖線求得：電動勢E=_________V;內(nèi)阻r=_________________Ω（3）實驗時，小明進(jìn)行了多次測量，花費(fèi)了較長時間，測量期間一直保持電路閉合，其實從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為_______________【答案】(1)0.44(2)U-I圖像見解析1.60(1.58~1.62都算對)1.2(1.18~1.26都算對)(3)干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大.【解析】（1）由題目表格測量數(shù)據(jù)可知，電流表使用0.6A量程，所以讀數(shù)為0.44A；(2)描點(diǎn)畫圖，如圖所示，根據(jù)U=-Ir+E可得，電動勢為E=1.6V，圖線的斜率等于內(nèi)阻r=1.2Ω；干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大。17.【2015海南-11】11某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖（a）和（b）所示。該工件的直徑為______cm，高度為________mm?！敬鸢浮浚窘馕觥坑螛?biāo)卡尺讀數(shù)為d=12mm+4×mm=12.20mm=1.220cm螺旋測微器的讀數(shù)為：h=6.5mm+36.1×0.01mm=6.861mm18.【2015海南-12】12某同學(xué)利用圖（a）所示電路測量電容器充電時兩極板間的電壓隨時間的變化。實驗中使用的器材為：電池E（內(nèi)阻很小）、開關(guān)和、電容器C（約100）、電阻（約200k）、電阻（1k）、電壓表V（量程6V）、秒表、導(dǎo)線若干。(1)按圖（a）所示的電路原理將圖（b）中實物圖連線。(2)先閉合開關(guān)，再斷開開關(guān)：閉合開關(guān)，同時按下秒表開始計時。若某時刻電壓表示數(shù)如圖（c）所示，電壓表的讀數(shù)為________V（保留2位小數(shù)）。(3)該同學(xué)每隔10s記錄一次電壓表的讀數(shù)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，在答題卡給出的坐標(biāo)紙上繪出圖線，已知只有一個數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的表中的時間是______s。(4)電路中C、和構(gòu)成的回路的作用是_______