高三物理一轮复习专题8恒定电流(含高考真题)

专题8 恒定电流

1．（15江苏卷）（8分）小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻

（1）题10-1图中电流表的示数为__________A （2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线

由图线求得：电动势E=_________V;内阻r=_________________Ω

（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_______________ 答案：（1）0.44

（2）U-I图线见右图 1. 60 （1. 58 ~ 1. 62 都算对） 1.2（1.18 ~1.26 都算对） （3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.

解析：本题做图象时，纵轴的标度要注意，一是初始点不为0而是1.0，二是每5个小格为0.1而不是10个小格，否则，不是图象画不全就是延长线到图象外才与纵轴相交.平常做作业，学生常常认为作图象不要做，考试时就会了，本题图象说明，平常做作业，做图象题也

1

要做，否则，考试时画不好.

2.（15江苏卷）做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0cm，线圈导线的横截面积A=0.80cm2，电阻率??1.5??m，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减小为零，求（计算结果保留一位有效数字） （1）该圈肌肉组织的电阻R； （2）该圈肌肉组织中的感应电动势E； （3）0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q. 解析：（1）由电阻定律得R??2?r3，代入数据得R?6?10? A?B??r2?2(2)感应电动势E?，代入数据得E?4?10V

?tE2?t，代入数据得Q?8?10?8J (3) 由焦耳定律Q?R

3.（15北京卷）如图所示， 其中电流表 A 的量程为 0.6A， 表盘均匀划分为 30 个小格， 每一小格表示 0.02A；R1 的阻值等于电流表内阻的 1/2；R2 的阻值等于电流表内阻的2倍， 若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值， 则下列分析正确的是 将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04A B．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02A C．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06A D．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01A 答案：C

解析：当接线柱1 和 2 入电路时，R1 与电流表并联，并联后等效电阻为原来电流表电阻1/3，量程扩大为原来的 3 倍，每个小格表示的电流应该是 0.06A.A、B选项错误；当接线柱 1 和 3 连入电路时，R1 与电流表并联再整体与R2 串联，但串联电阻对电流表量程无影响，每个小格表示的电流仍然是0.06A，故选项 C正确.

4.（15北京卷）（20 分）真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置，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.

2

( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差 ，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，外电阻上的消耗电功率设为 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 ) 解析：

(1) A 板中逸出的电子累积在 B 板上，在 A、B 两板间形成由 A 指向 B 的电场.从 A 板后续逸出的电子在向 B 板运动的过程中会受到电场力的阻碍作用而做减速运动.AB间电压最大值时，从 A 板逸出的最大动能的电子到 B 板时动能恰好为零. 根据动能定理 eUm?Ekm ①

Um?Ekme

若将 a、b 短接，则两板间电势差为零，从 A 板逸出的电子均能完整通过整个回路，即短路电流

I?QNte??Nett ②

Ekm(2)当外电路断路时，A、B 两板间电压为该直流电源的电动势.E=Um=e ③

r?电源内阻r=

EEkm?I短Ne2 ④

/证明：设连接外电阻之后，单位时间内到达 B 板的电子个数为N，则回路中电流

Q/N/teI???N/ett⑤

外电阻上消耗的电功率 P=UI ⑥

单位时间内到达 B 板的电子，从 A 板运动到 B 板过程中损失的动能之和为

?Ek总?N/?Ek单个?N/eU⑦

由⑤⑥⑦式可得，P = ΔEK ⑧

5.（15福建卷）（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.

①实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大.请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；

3

②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A

③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W（保留两位小数） 答案：：见解析；0.44A；4 2.25

解析：实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图知当小电珠电压等于1.5V时电流约为0.38A，此时电阻约为R?并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为

U?3.95?，IU21.52P???2.25W.

R外1

6.（15四川卷）（11分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有： 电流表A1（量程0～30mA）； 电流表A2（量程0～100mA）； 电压表V（量程0～6V）； 滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）； 滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）； 开关S一个，导线若干条. 某同学的实验过程如下：

Ⅰ．设计如图3所示的电路图，正确连接电路.

4