2019-2020年高考物理真題分類匯編 恒定電流（含解析）(xx新課標I-23).（9分）圖(a)為某同學(xué)改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。 (1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100滿偏電流為1 mA ,R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱電表量程為3 mA：若使用a和c兩個接線拄,電表量程為10mA由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R1=_，R2=_。 (2)現(xiàn)用一量程為3mA，內(nèi)阻為150的標準電流表A對改裝電表的3mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.51.0、I.5、2.02.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5 V內(nèi)阻忽略不計；定值電阻R0有兩種規(guī)格阻值分別為300和1000：滑動變阻器R有兩種規(guī)格最大阻值分別為750和3000，則R0應(yīng)選用阻值為_的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為_的滑動變阻器。 (3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R/為保護電阻。虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點應(yīng)和接線柱_(填“b”或“c”)相連。判斷依據(jù)是：_【答案】 （1）15（2分） 35（2分） （2）300（1分） 3000（1分） （3）c（1分） 閉合開關(guān)時，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞電阻是R1，若電表指針不動，則損壞電阻是R2（2分）【考點】歐姆定律；電阻的串、并聯(lián)；閉合電路的歐姆定律【解析】（1）定值電阻和毫安表都是并聯(lián)連接，電壓相等，由歐姆定律變形式U = IR，使用a、b兩個接線柱時有：I滿R表=(I表1-I滿)（R1+R2）;使用a和c兩個接線柱時有：I滿（R表+R2）=(I表2-I滿) R1 , I表1和I表2為改裝電表的量程，解以上各式得：R1 =15 ,R2 = 35 。（2）根據(jù)R= ，電流表校準時需選取的刻度為0.51.0、I.5、2.02.5、3.0mA，可知電路中總電阻最大為：Rmax = = 3000 , 最小阻值為Rmin = = 500 , 若定值電阻選用1000 ，則無法校準3mA的刻度，所以定值電阻選用500，由于最大電阻要達到3000，所以變阻器要選擇3000。（3）因為只有一個電阻損壞，所以d點應(yīng)與c連接。原因是R1與A表并聯(lián)，則當R1損壞時電表A仍有示數(shù)指針偏轉(zhuǎn)；而R2與A表串聯(lián)，則當R2損壞時電表A無示數(shù)指針不動，據(jù)此閉合開關(guān)時，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞電阻是R1，若電表指針不動，則損壞電阻是R2(xx新課標I-24)(12分) 如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中；磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2。已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量。【答案】 （1）閉合開關(guān)后，金屬棒所受安培力的方向為豎直向下;金屬棒的質(zhì)量m=0.01kg【考點】形變、彈性、胡克定律；共點力的平衡；安培力、安培力的方向；勻強磁場中的安培力；閉合電路的歐姆定律【解析】依題意，開關(guān)閉合后，電流方向由b到a，由左手定則可知，金屬棒所受的安培力方向豎直向下。（2分）開關(guān)斷開時，兩彈簧各自相對于其原長伸長為l1=0.5cm,由胡克定律和力的平衡條件得：2kl1=mg 式中m為金屬棒的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)，g為重力加速度的大小。（2分）開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為：F=BIL 式中I是回路電流，L是金屬棒的長度。 （2分）兩彈簧各自伸長了i2=0.3cm,由胡克定律和力的平衡條件得：2k(l1+l2)=mg+F（2分）由歐姆定律有：E=IR 式中E是電池的電動勢，R是電路總電阻。（2分）聯(lián)立式，并代入題給的數(shù)據(jù)得：m=0.01kg （2分）【xx新課標II-23】23. （9分）電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實驗室提供材料器材如下：待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3000歐），電阻箱R0(最大阻值為99999.9歐)，滑動變阻器R1（最大阻值100歐，額定電壓2A），電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計），開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干（1）虛線框內(nèi)為同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整（2）根據(jù)設(shè)計的電路寫出步驟 （3）將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R1v與內(nèi)阻的真實值Rv先比R1v Rv （添“>”“=”或“<”）主要理由是【答案】（1）（2）見解析；（3）>；見解析【解析】試題分析：（1）實驗電路如圖所示考點：半偏法測電表內(nèi)阻【xx重慶-6（2）】同學(xué)們測量某電阻絲的電阻，所用電流表的內(nèi)阻與相當，電壓表可視為理想電壓表.若使用題6圖2所示電路圖進行實驗，要使得的測量值更接近真實值，電壓表的a端應(yīng)連接到電路的 點（選填“b”或“c”）.測得電阻絲的圖如題6圖3所示，則為 （保留兩位有效數(shù)字）。實驗中，隨電壓進一步增加電阻絲逐漸進入熾熱狀態(tài).某同學(xué)發(fā)現(xiàn)對熾熱電阻絲吹氣，其阻值會變化.他們對此現(xiàn)象進行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻隨風(fēng)速（用風(fēng)速計測）的變化關(guān)系如題6圖4所示.由圖可知當風(fēng)速增加時，會 （選填“增大”或“減小”）。在風(fēng)速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，需要將滑動變阻器的滑片向 端調(diào)節(jié)（選填“M”或“N”）.為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風(fēng)速，同學(xué)們設(shè)計了如題6圖5所示的電路.其中為兩只阻值相同的電阻，為兩根相同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響，為待接入的理想電壓表.如果要求在測量中，風(fēng)速從零開始增加，電壓表的示數(shù)也從零開始增加，則電壓表的“+”端和“”端應(yīng)分別連接到電路中的 點和 點（在“a”“b”“c”“d”中選填）.【答案】 c； 4.1 （4.04.2）;減小 ，M； b，d考點：本題考查伏安法測電阻。（xx浙江-14）下列說法正確的是A電流通過導(dǎo)體的熱功率與電流大小成正比B力對物體所做的功與力的作用時間成正比C電容器所帶電荷量與兩極板間的電勢差成正比D彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)與彈簧伸長量成正比【答案】C考點：電功率，功，電容，胡克定律（xx浙江-22）圖1是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。（1）根據(jù)圖1畫出實驗電路圖（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的所示，電流表量程為0.6A，電壓表量程為3V。所示讀數(shù)為：_。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為_和_。【答案】（1）如圖（2）0.10A、0.24A、2.0V、0.27V。和，如填為和也行【解析】考點：“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗（xx四川-8（2）（11分）用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有：電流表A1（量程030mA）；電流表A2（量程0100mA）；電壓表V（量程06V）；滑動變阻器R1（阻值05）；滑動變阻器R2（阻值0300）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下：設(shè)計如圖3所示的電路圖，正確連接電路。將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖4所示的圖線。斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為（I0，0），與縱軸U的交點坐標為（0，U0）。回答下列問題：電流表應(yīng)選用 ，滑動變阻器應(yīng)選用 ； 由圖4的圖線，得電源內(nèi)阻r ；用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx ，代入數(shù)值可得Rx；若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍 ，電壓表示數(shù)變化范圍 。（選填“相同”或“不同”）【答案】A2 R2 25 r 相同 不同根據(jù)圖3電路結(jié)構(gòu)可知，電壓表測量了電路的路端電壓，電流表測量了電路的總電流，因此圖4中，圖線斜率絕對值即為電源的內(nèi)阻，有：r|k|25。當改接電路后，將待測電阻與電源視為整體，即為一“等效電源”，此時圖線的斜率為等效電源的內(nèi)阻，因此有：rrRx|k|，解得：Rxr若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，電路的總電阻可變范圍不變，因此電流表的示數(shù)變化范圍相同，Rx接在B、C之間時，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，而Rx接在A、B之間時，電壓表測量的是滑動變阻器與Rx兩端電壓的和，由于對應(yīng)某一滑動變阻器阻值時，電路的電流相同，因此電壓表的讀數(shù)不同，所以電壓表示數(shù)變化范圍也不同?？键c：測定電源電動勢和內(nèi)阻、伏安法測電阻的實驗【xx山東-22】. 如圖甲所示的電路圖中，恒流源可作為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的U-I關(guān)系圖線。 回答下列問題：（1）滑動觸頭向下滑動時，電壓表示數(shù)將 （填“增大”或“減小”）。（2）I0= A。（3）RL消耗的最大功率 W（保留一位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）減?。唬?）1.0（3）5【解析】試題分析：（1）滑動頭向下移動時，RL阻值減小，則總電阻減小，電壓變小，則電壓表讀數(shù)變?。唬?）由電路圖可知：，即：U=I0R-IR，由U-I圖線可知，I0R=20；，則I0=1.0A；（3）RL消耗的功率為P=IU=20I-20I2，則當I=0.5時，功率的最大值為考點：測量電阻的電功率。【xx廣東-34】（2）（10分）某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3）、電流表（內(nèi)阻約為1）、定值電阻等。 使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“1”歐姆檔測量，示數(shù)如圖15（a）所示，讀數(shù)為 。據(jù)此應(yīng)選擇圖15中的 （填“b”或“c”）電路進行實驗。連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸 （填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實驗。 圖16（a）是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖線，由圖可判斷元件 （填“X”或“Y”）是非線性元件。該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和電阻r，如圖16（b）所示。閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2，讀數(shù)為1.00V，利用圖16（a）可算得E= V，r= （結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表）?！敬鸢浮?10 b 增大 Y 3.2 0.50 【考點】練習(xí)使用多用電表實驗；描繪小電珠的伏安特性曲線實驗；測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗【解析】讀數(shù)為10，歐姆檔“1”，故電阻為101 = 10 。采用外接法的原因是RX =10 < = ,電流表的分壓作用影響大，應(yīng)使用電流表外接法。當P向右邊滑動時，未知元件上分到的電壓增大，因此電流增大。由圖16（a）可知，Y的電壓與電流的比值并不固定，因此是非線性元件。由圖16(a)可知，RX = 10 ，由閉合電路歐姆定律E = U + r可得，當S2閉合時，E = 3 + r ,當S2斷開時有E = 1 + （r + 21）（此時把R當作電源內(nèi)阻），聯(lián)立解得E = 3.2V , r = 0.50 。【xx福建-18】18如圖，由某種粗細均勻的總電阻為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（ ）APQ中電流先增大后減小BPQ兩端電壓先減小后增大CPQ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【xx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。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；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 A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；4 2.25【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。 【xx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 0.06A D將接線柱 1、3 接入電路時，每一小格表示 0.01A【答案】C【難度】【考點】電表改裝【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。當接線柱1 和 2 入電路時，R1 與電流表并聯(lián)，量程擴大為原來的 3 倍，每個小格表示的電流應(yīng)該是 0.06A。當接線柱 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 C【xx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 B 板的電子，在從 A 板運動到 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【難度】【考點】光電效應(yīng)、閉合電路歐姆定律、電流的微觀解釋、電場【解析】(1) 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 板運動的過程中會受到電場力的作用而做減速運動。達到穩(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 從而得到 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 (2)當外電路斷路時，A、B 兩板間電壓為該直流電源的電動勢。電源內(nèi)阻 (3)證明：設(shè)連接外電阻之后，單位時間內(nèi)到達 B 板的電子個數(shù)為則回路中電流 外電阻上消耗的電功率 P=UI 單位時間內(nèi)到達 B 板的電子，從 A 板運動到 B 板過程中損失的動能之和為 綜合式可得， 【xx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。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、自由電子定向運動的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為A B Cnev D【答案】C【解析】試題分析：，I=neSv，聯(lián)立得E=nev，故選C。考點：考查電路和電場知識【xx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100A，內(nèi)阻為2500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_。（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根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫出圖線根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是_V，內(nèi)阻r是_。【答案】（1）并聯(lián) 5.0 （2）如圖所示 1.53 2.0考點：考查了電表的改裝和測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗【xx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=_（3）實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，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.【xx海南-11】11某同學(xué)利用游標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。【答案】，【xx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紙上繪出圖線，已知只有一個數(shù)據(jù)點誤差較大，該數(shù)據(jù)點對應(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_。【答案】（1）圖略（2）3.6V（3）40s（4）使實驗前電容器兩極板上的電荷相中和