2014届高考物理第二轮复习方案新题之恒定电流2 1．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，电动机线圈的电阻RM=1Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是 A．电动机的输入电压是5V B．流过电动机的电流是2A C．电动机的效率是80% D．整个电路消耗的电功率是10W 答案：AB 解析：灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3V，电流为2A，电动机的输入电压是8V-3V=5V，流过电动机的电流是I=2A，选项AB正确；电动机内阻消耗功率I2RM=4W；电动机输入功率为UI=5×2W=10W，输出功率为6W，效率为η=60%，整个电路消耗的电功率是10W+6W=16W，选项CD错误。 2、调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中 A.通过R1的电流增加，增加量一定等于ΔU/R1 B.R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU C.通过R2的电流减小，但减少量一定小于ΔU/R2 D.路端电压增加，增加量一定等于ΔU 答案：AC 解析：电压表V的示数增大ΔU，说明R增大，通过R的电流减小，通过R1的电流增加，由欧姆定律，增加量一定等于ΔU/R1，选项A正确；由于电源有内阻，R2两端的电压减小，减少量一定小于ΔU，选项B错误；通过R2的电流减小，但减少量一定小于ΔU/R2，选项C正确；路端电压增加，增加量一定小于ΔU，选项D错误。 3．如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（ ） A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升 B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升 C．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 D．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变 答案：BC 解析：滑动触头向右移动时，其他不变，加速电压增大，电子速度增大，则电子打在荧光屏上的位置下降，选项A错误；滑动触头向左移动时，其他不变，加速电压减小，电子速度减小，则电子打在荧光屏上的位置上升，选项B正确；电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变，电子打在荧光屏上的速度增大，选项C正确D错误。 4、电容器是一种重要的元件，常见家用电器中如电视、电脑、空调、电扇等都用到电容器。如图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在U=311sin314t(V)的电源上，灯泡发光，现假设在下列操作中灯泡两端的电压均未超过其额定电压。下列说法正确是  A．若把电介质插入电容器，灯泡一定变亮 B．若把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变亮 C．若把电容器两极板正对面积减小，灯泡一定变暗 D．若使交流电频率增大，灯泡变暗  5、某控制电路如图所示，主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触片滑向a端时，下列说法正确的是( ) A．L1、L2两个指示灯都变亮 B．L1、L2两个指示灯都变暗 C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮 答案：B 解析：当电位器的触片滑向a端时，L1、L2两个指示灯都变暗，选项B正确。 6.在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时(　　) A. L1的电压为L2电压的2倍 B. L1消耗的电功率为0.75 W C. L2的电阻为12 Ω D. L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1 答案：BD 解析：电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0V，L1消耗的电功率为P=UI=0.75 W，选项B正确。根据并联电路规律，L2中电流为0.125A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3V，L1的电压大约为L2电压的2倍，选项A错误。由欧姆定律，L2的电阻为R=U/I=Ω=2.4 Ω，选项C错误。L2消耗的电功率为P=UI=0.3×0.125W=0.0375W，L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1，选项D正确。 7．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图8所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是 A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 答案：ABD解析：随着所加电压的增大，灯丝温度升高，小灯泡的电阻增大，选项A正确；对应P点，由欧姆定律，小灯泡的电阻为R＝，选项B正确C错误；根据电功率定义式P=UI，对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，选项D正确。 8．在如图9所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是 A．电压表示数变小 B．电流表示数变小 C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势降低 答案：D解析：在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变大，a点的电势降低，选项AB错误D正确；电容器两端电压减小，电容器C所带电荷量减小，选项C错误。 9、电源、开关S、S′、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S、S′闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则 A．液滴向下运动 B．液滴向上运动 C．R2两端的电势差是否升高无法分析 D．当光照强度不变时断开S′，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高， 答案：BD解析：当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，R2两端的电势差降低，R1两端的电势差升高，电容器极板之间电压升高，液滴向上运动，选项B正确AC错误。当光照强度不变时断开S′，电容器带电量不变，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高，选项D正确。 10、如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若这两个电阻分别接到这个电源上，则： A． R1接在电源上时，电源的效率高 B． R2接在电源上时，电源的效率高 C． R2接在电源上时，电源的输出功率大 D．电源的输出功率一样大 答案：AC解析：R1接在电源上时，输出电压高，电源的效率高，选项A正确B错误。由于图线交点的纵横坐标的乘积等于输出功率，R2接在电源上时，电源的输出功率大，选项C正确D错误。 11、如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的 U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下例说法中正确的是 A.此电源的内阻为0.5Ω B.电源的总功率为10W C.电源的输出功率为8W D.由于小灯泡的U-I图线是一条曲线，所以欧姆定律不适用 答案：解析：由电源的U-I图线A可知，此电源的电动势为4V，内阻为0.5Ω，选项A正确。用该电源和小灯泡组成闭合电路，电源输出电流为2A，电源的总功率为P=EI=8W，电源的输出功率为P=UI=3×2W=6W，选项BC错误。小灯泡的U-I图线是一条曲线，但是欧姆定律仍适用，选项D错误。 12、如图所示，两根横截面积相同的不同材料制成的导线I和II，串联后接入电路。若导线上任意一点的电势φ随该点与a点距离x的变化关系如图所示。导线I和II的电阻率分别为ρ1、ρ2，电阻分别为R1、R2,则 ρ1<ρ2，R1ρ2，R1R2 ρ1>ρ2，R1>R2  答案：A解析：由U=IR，R=ρL/S，根据导线上任意一点的电势φ随该点与a点距离x的变化关系图线，可知，ρ1<ρ2，2R1=R2，选项A正确。 13如图是一个货物运输装置示意图，BC是平台，AB是长L=12m的传送带，BA两端的高度差h=2．4m。传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动，安全运行的最大速度为vm=6m/s。假设断电后，电动机和传送带都立即停止运动。现把一个质量为20kg的货物，轻轻放上传送带上的A点，然后被传送带运输到平台BC上，货物与传送带之间的动摩擦因数为0.4。由于传送带较为平坦，可把货物对传送带的总压力的大小近似等于货物的重力；由于轮轴等方面的摩擦，电动机（转化为机械功）的效率为80%。取g=10m/s2。求： （1）要使该货物能到达BC平台，电动机需工作的最短时间。 （2）要把货物尽快地运送到BC平台，电动机的输出功率至少多大？ （3）如果电动机接在输出电压为120V的恒压电源上，电动机的内阻r=6Ω，在把货物最快地运送到BC平台的过程中，电动机消耗的电能共有多少？  . 解题指导：分析货物运动过程，利用牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、功率、能量守恒定律及其相关知识列方程解答。 解：（1）要使时间最短，货物应一直加速，设匀加速上行的加速度为a1，则有 μmgcosθ-mgsinθ=ma1， 把sinθ=2.4/12=0.2，cosθ≈1代入上式得：a1=2m/s2。 由于受最大速度vm=6m/s的限制，易知经过t1=3s后货物匀速运动。 加速位移 l1=vm t1/2=9m， 此后货物还得运动l2=12m-9m=3m， 假设此后电动机不工作，由μmgcosθ+mgsinθ=ma2， 解得货物上滑的加速度大小a2=6m/s2。 货物能够上滑的最大距离为vm2/2 a2=3m，刚好能够到达平台，假设正确。 该货物能到达BC平台，电动机需工作的最短时间为tmin=t1=3s。 （2）要把货物尽快地运送到BC平台，由第（1）小题可知货物应该先加速后匀速，在加速过程中，传送带受到的摩擦力f1=μmgcosθ=80N，需提供的最大功率P1= f1vm=80×6W=480W。 之后匀速运动，受到的摩擦力f2=mgsinθ=40N，电动机功率P2= f2vm=40×6W=240W。 考虑到效率，电动机的输出功率不得小于Pm= P1/0.80=600W。 （3）由上述分析可知，匀加速运动时间t1=3s，此过程电动机的输出功率为P1’=600W。 由P1’=UI1-I12r解得I1=10A。 消耗电能E1= UI1 t1=120×10×3J=3600J。 匀速运动过程，t2= l2/ vm=0.5s，此过程电动机的输出功率为P2’= P2/0.80=300W。 由P2’=UI2-I22r解得I2=（10-5）A。 消耗电能E2= UI2 t2=120×（10-5）×0.5J=（600-300）J。 总消耗电能E= E1 +E2=（4200-300）J=3776J。 14．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图7所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0．314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U＝100 V，I＝100 mA．（1）求：该钻孔的深度。 (2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200V内阻100Ω的电源相连，通电10分钟，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多，最多为多少？ 解：（1）盐水电阻R=U/I=1000Ω。 由电阻定律R=ρh/S，S=πr2=3.14×10-2m2， 解得h=100m。 （2）当圆柱体电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，盐水产生热量最多。电源内阻r=100Ω，则截取的圆柱体内阻也应该等于R’=100Ω， 圆柱体长度L=R’S/ρ=10m。 圆柱体与电源组成闭合电路，电流I’=E/(r+R’)=1A 热量最多为Q=I’2R’t=6×104J。
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