2014年高考真題匯編07：恒定電流

20/20專題七：恒定電流1.【2014·天津卷】如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置．閉合開關S，電路達到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動．如果僅改變下列某一個條件，油滴仍能靜止不動的是()A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大兩板間的距離D．斷開開關S【答案】B【解析】本題考查含有電容器的動態(tài)電路及受力平衡等知識點，為了保證帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動，就要使電容器兩板之間的場強E不變，電路穩(wěn)定后，和電容器想串聯(lián)的電阻對電容器兩端的電壓不產(chǎn)生影響，而增大R1的阻值將使電容器兩端的電壓增大，根據(jù)電場強度等于電壓與板間距離的比值可知，E增大，故A錯誤；增大R2的阻值，電容器兩端的電壓不變，E不變，故B正確；增大兩板間的距離，E減小，故C錯誤；斷開開關S，電容器兩端的電壓發(fā)生改變，D錯誤。2.【2014上?！?8.如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內阻阻值r。將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為△V1、△V2、△V3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值△I，則（）（A）A的示數(shù)增大（B）V2的示數(shù)增大（C）△V3與△I的比值大于r(D)△V1大于△V2【答案】ACD【解析】本題考查閉合電路歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點，滑片向下滑動，連入電路中的電阻R變減小，由I=E/(R+R變+r)，A示數(shù)增大，故A正確；V2表測量的是電源的輸出電壓U2=E-Ir減小，故B錯誤；U3=E-Ir-IR，則有ΔU3=ΔI×（R+r），ΔU3與ΔI的比值等于R+r，大于r，故C正確；ΔU2=ΔI×r，ΔU1=ΔI×R，又因為題目告知R>r，得ΔU1>ΔU2，故D正確。3.【2014·浙江卷】小明對2B鉛筆芯的導電性能感興趣，于是用伏安法測量其電阻值．(1)圖1是部分連接好的實物電路圖，請用電流表外接法完成接線并在圖1中畫出．第22題圖1(2)小明用電流表內接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U-I圖上，如圖2所示．在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用________(選填“○”或“×”)表示的．圖2(3)請你選擇一組數(shù)據(jù)點，在圖2上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為________Ω.【答案】(1)如圖所示（2）“×”（3）作圖見圖用“×”連線R=(1.1到1.3)；用“O”連線R=(1.5到1.7)【解析】（1）由圖2中的電壓、電流數(shù)據(jù)從零開始可知滑動變阻器采用分壓式，電壓表選擇量程3V，電流變選擇外接法。(2)外接法由于電壓表分流，測得的電阻比內接法測得的要小，故電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用“×”表示的。（3）用“×”數(shù)據(jù)點連直線，斜率為鉛筆芯的電阻，考慮誤差因素，R=(1.1到1.3)，用“O”數(shù)據(jù)點連線，同理得R=(1.5到1.7)。4.【2014·重慶卷】(1)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如題6圖1所示，該電路用標稱值為12V的蓄電池為電源，導線及其接觸完好．題6圖1維修人員使用已調好的多用電表直流50V擋檢測故障，他將黑表筆接在c點，用紅表筆分別探測電路的a、b點．①斷開開關，紅表筆接a點時多用電表指示如題6圖2所示，讀數(shù)為________V，說明________正常(選填“蓄電池”或“保險絲”或“開關”或“小燈”)．題6圖2②紅表筆接b點，斷開開關時，表針不偏轉，閉合開關后，多用電表指示仍然和題6圖2相同，可判定發(fā)生故障的器件是________(選填“蓄電池”或“保險”或“開關”或“小燈”)．【答案】（1）①11.5（11.2到11.8之間的值均可）蓄電池②小燈【解析】（1）本題考察多用電表的讀數(shù)、電路的故障分析。用多用電表的電壓擋分析故障時，電壓表有示數(shù)說明電源和電壓表等組成了閉合回路，可能與電壓表并聯(lián)的部分電路發(fā)生故障，而與電壓表串聯(lián)部分未發(fā)生故障，若無示數(shù)則正好相反。根據(jù)這個原理，a、c間接上電壓表，斷開開關，表針偏轉，說明蓄電池正常，a、b間接上電壓表，斷開開關，表針不偏轉，說明小燈發(fā)生故障，閉合開關后表針偏轉，說明開關和保險絲正常。5．【2014·新課標全國卷Ⅰ】利用如圖(a)所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9Ω)，電阻R0(阻值為3.0Ω)，電阻R1(阻值為3.0Ω)，電流表A(量程為200mA，內阻為RA＝6.0Ω)，開關S.圖(a)實驗步驟如下：①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S；②多次調節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻值箱相應的阻值R；③以eq\f(1,I)為縱坐標，R為橫坐標，作eq\f(1,I)-R圖線(用直線擬合)；④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則eq\f(1,I)與R的關系式為________．(2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R＝3.0Ω時電流表的示數(shù)如圖(b)所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表．答：①________，②________．R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I－1/A－16.998.00②10.011.011.913.0圖(b)圖(c)(3)在圖(c)的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1.(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.【答案】（1）（2）0.1109.09（3）1.0（或在0.96到1.04）之間，6.0（或在5.9到6.1之間）（4）3.0（或在2.7到3.3之間），1.0（或在0.6到1.4之間）【解析】本題考查了測量電動勢和內電阻的實驗。根據(jù)閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)，化簡得電流表每小格表示4mA，因此電流表的讀數(shù)是0.110A，倒數(shù)是9.09A-1。根據(jù)坐標紙上給出的點，畫出一條直線，得出斜率，截距B=6.0A-1。(4)斜率k＝eq\f(RA＋R1,ER1)，因此E＝3.0V，截距b＝eq\f(1,E)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(RA＋\f(RA＋R1,R1)（r＋R0）))，因此r＝eq\f(bE,3)－5＝1.0Ω.6.【2014·新課標Ⅱ卷】在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx的阻值約為200Ω，電壓表V的內阻約為2kΩ，電流表A的內阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示，結果由公式Rx＝eq\f(U,I)計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)．若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則______(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值．【答案】Rx1大于小于【解析】，，故，應該采用電流表外接法，即圖（a）接法。由“大內偏大，小外偏小”的結論可知電流表內接時測量值Rx1大于真實值，外接時，測量值Rx2小于真實值。7．【2014·安徽卷]II.其同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內阻，進行了如下實驗．(1)他先用多用表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖1所示，得出電壓表的內阻為3.00×103Ω，此時電壓表的指針也偏轉了．已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”，表內電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應為________V(結果保留兩位有效數(shù)字)圖1圖2(2)為了更準確地測量該電壓表的內阻RV，該同學設計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：A．斷開開關S，按圖2連接好電路；B．把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；C．將電阻箱R0的阻值調到零；D．閉合開關S；E．移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V位置；F．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V位置，讀出此時電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內阻RV的測量值；G．斷開開關S.實驗中可供選擇的實驗器材有：a．待測電壓表b．滑動變阻器：最大阻值2000Ωc．滑動變阻器：最大阻值10Ωd．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ωe．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ωf．電池組：電動勢約6V，內阻可忽略g．開關，導線若干按照這位同學設計的實驗方法，回答下列問題：①要使測量更精確，除了選用電池組、導線、開關和待測電壓表外，還應從提供的滑動變阻器中選用________(填“b”或“c”)，電阻箱中選用________(填“d”或“e”)②電壓表內阻RV的測量值R測和真實值R真相比，R測________R真(填“>”或“<”)；若RV越大，則eq\f(|R測－R真|,R真)越________(填“大”或“小”)．【答案】(1)1.0V(2)①cd②>小【解析】Ⅱ.本題考查多用電表的歐姆檔的原理、電路與使用方法等知識點，考查對半偏法測電壓表內阻實驗的理解能力、儀器選擇能力與系統(tǒng)誤差的分析能力．(1)已知電壓表的內阻RV＝3.0×103Ω，由于歐姆表的內阻等于中值電阻，所以歐姆表的內阻r＝1.5×103Ω，根據(jù)分壓關系可得電壓表示數(shù)為1.0V.(2)①根據(jù)分壓電路的滑動變阻器的阻值小，測量支路的電阻變化對其所分得的電壓影響小，因此滑動變阻器選擇c，由于電壓表的內阻約為3.0×103Ω，故電阻箱選擇d.②由于電阻箱串聯(lián)接入測量支路，測量支路電阻增加，造成測量支路的電壓大于3.0V，電阻箱兩端的電壓大于1.5V，因此R測>R真．RV越大，測量支路電阻越大，測量支路的電壓越接近3.0V，電阻箱的電壓越接近1.5V，因此R測越接近R真，相對誤差越小。8．【2014·北京卷】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻．要求盡量減小實驗誤差．(1)應該選擇的實驗電路是圖1中的________(選填“甲”或“乙”)．甲乙圖1(2)現(xiàn)有電流表(0～0.6A)、開關和導線若干，以及以下器材：A.電壓表(0～15V)B.電壓表(0～3V)C.滑動變阻器(0～50Ω)D.滑動變阻器(0～500Ω)實驗中電壓表應選用________；滑動變阻器應選用________．(選填相應器材前的字母)(3)某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U-I圖線.序號123456電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480圖2(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω.(5)實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化．圖3的各示意圖中正確反映P-U關系的是________．ABCD圖3【答案】（1）甲（2）BC（3）略（4）1.50（1.49-1.51），0.83（0.81-0.85）（5）C【解析】第（1）問考查電流表的內外接法；第（2）問考查儀器的選擇；第（3）問考查作圖，數(shù)據(jù)處理；第（4）問考查圖像；第（5）問考查輸出功率。根據(jù)U=E-Ir測量電源電動勢和內阻時，需要測出多組對應的路端電壓U和干路電I，電壓表和電流表內阻影響會造成實驗誤差，電源內阻較小，所以電流表分壓影響較大，因此應選擇甲電路。（3）略（4）根據(jù)U-I圖像，電源的電動勢等于縱軸的截距，內阻為斜率的絕對值。（5）電源輸出功率，P-U圖像為開口向下的二次函數(shù)，應選C。9.【2014·全國卷】現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內阻．可利用的器材有：電流表A，內阻為1.00Ω；電壓表V；阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5；開關S；一端連有鱷魚夾P的導線1，其他導線若干．某同學設計的測量電路如圖(a)所示．(1)按圖(a)在實物圖(b)中畫出連線，并標出導線1和其P端．圖(a)圖(b)(2)測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入電路，記錄對應的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I.數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖(c)中的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整，并畫出UI圖線．I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84圖(c)(3)根據(jù)UI圖線求出電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(保留2位有效數(shù)字)【答案】（1）連接如圖所示：（2）UI圖線略。（3）2.90（在2.89到2.91之間均給分）1.03（在0.93到1.03之間均給分）【解析】本題考查電源電動勢和內電阻的測量。實物連線要注意連接主干電路，最后再連接電壓表。根據(jù)坐標紙上描出的點，連接成一條直線，盡量使得各點對稱分布在直線兩旁。圖像直線縱軸截距表示電源電動勢，斜率絕對值表示電源內電阻。10.【2014·福建卷Ⅰ】(1)某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________mm.(2)某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內阻，實驗原理如圖甲所示，其中，虛線框內為用靈敏電流計G改裝的電流表A，V為標準電壓表，E為待測電池組，S為開關，R為滑動變阻器，R0是標稱值為4.0Ω的定值電阻．①已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig＝100μA，內阻rg＝2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應并聯(lián)一只阻值為________Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1；②根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙連接成完整電路；甲乙③某次實驗的數(shù)據(jù)如下表所示：測量次數(shù)12345678電壓表V讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表A讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法)，計算出電池組的內阻r＝________Ω(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是______________________．④該小組在前面實驗的基礎上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結果的影響，用一已知電動勢和內阻的標準電池組，通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn)：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內阻的測量值總是偏大．若測量過程無誤，則內阻測量值總是偏大的原因是________．(填選項前的字母)A．電壓表內阻的影響B(tài)．滑動變阻器的最大阻值偏小C．R1的實際阻值比計算值偏小D．R0的實際阻值比標稱值偏大【答案】（1）60.104.20（2）①1.0②如圖所示③1.66充分利用已測得的數(shù)據(jù)④CD【解析】（1）金屬桿的長度通過毫米刻度尺讀出來，毫米刻度尺讀數(shù)時要讀到最小刻度的下一位，即要有估讀數(shù)位，如圖甲所示，讀書為60.10cm，其中最后一個“0”為估讀數(shù)；金屬桿的直徑通過游標卡尺讀出來，游標卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標尺的讀數(shù)，注意沒有估讀，如圖乙所示，讀數(shù)為：4mm＋10×0.02mm＝4.20mm.（2）①由串、并聯(lián)電路的特點可得：R1＝eq\f(Igrg,IA－Ig)＝eq\f(100×10－6×2.0×103,200×10－3－100×10－6)Ω＝1.0Ω；②從電源正極出發(fā)，沿電流的流向一次連線，注意電流要由兩電表的正接線柱流入，由負接線柱流出；③E-U=I(r內+R0)，則，所以，所以，逐差法處理實驗數(shù)據(jù)的優(yōu)點是可以充分利用已測得的數(shù)據(jù)，減小實驗誤差；④電壓表的讀數(shù)等于路端電壓，所以電壓表內阻對測量結果沒有影響，A錯誤；滑動變阻器用來該表路端電壓，對測量結果沒有影響，B錯誤；若R1的實際阻值偏小，則電流表的實際量程偏大，電流表的讀數(shù)比實際值偏小，電池組的內阻測量值偏大，C錯誤；R0的好司機阻值偏大時，電池組的實際內阻比測量值偏小，D正確。12．【2014·廣東卷】(1)某同學設計的可調電源電路如圖22(a)所示，R0為保護電阻，P為滑動變阻器的滑片，閉合開關S.①用電壓表測量A、B兩端的電壓：將電壓表調零，選擇0～3V擋，示數(shù)如圖22(b)所示，電壓值為________V.②在接通外電路之前，為了保證外電路的安全，滑片P應先置于________端．③要使輸出電壓U變大，滑片P應向________端滑動．④若電源電路中不接入R0，則在使用過程中，存在________的風險(選填“斷路”或“短路”)．【答案】（1）①1.30②A③B④短路【解析】①據(jù)十分之一估讀法，應為1.30V②接通電路前，應該使滑片置于A端，用電器上的電壓為零，這樣才能起到保護外電路的作用；③要增大外電路電壓，需要使滑片滑向B端；④若電源電路輸出端短路，電源電路中沒有接入保護電阻，則當滑片滑至B端時，電路就會短路，電源被燒毀。13．【2014·江蘇卷】某同學通過實驗測量一種合金的電阻率．(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑．為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數(shù)前應先旋緊題10-1圖所示的部件________(選填“A”“B”“C”或“D”)．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為________mm.(2)題10-2圖所示是測量合金絲電阻的電路，相關器材的規(guī)格已在圖中標出．合上開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化．由此可以推斷：電路中________(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了________(選填“短路”或“斷路”)．(題10-1圖)(題10-2圖)(3)在電路故障被排除后，調節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23V和38mA，由此，該同學算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7Ω，為了更準確地測出合金絲的阻值，在不更換實驗器材的條件下，對實驗應做怎樣的改進？請寫出兩條建議．【答案】(1)B0.410(2)7、9斷路(3)電流表改為內接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值(或測量多組電流和電壓值，用圖像法求電阻值)【解析】(1)讀數(shù)前應先旋緊B，螺旋測微器的讀數(shù)為0mm＋0.01mm×41.0＝0.410mm.(2)因為電壓表有讀數(shù)，說明除7、9之間的電路都應暢通，且是串聯(lián)電路，由于電壓表內阻比較大，因此通過電壓表、電流表的電流比較小，滑動變阻器滑片的移動對兩電表示數(shù)的影響較?。畡t7、9之間的電路可能接觸不良，形成斷路．(3)由于eq\r(RVRA)＝eq\r(3000×0.3)Ω＝30Ω，Rx>eq\r(RVRA)，即eq\f(Rx,RA)>eq\f(RV,Rx)，宜采用電流表內接法；通過多次測量求平均值或圖像法可提高實驗的精確度．14．【2014·山東卷】實驗室購買了一捆標稱長度為100m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度．該同學首先測得導線橫截面積為1.0mm2，查得銅的電阻率為1.7×10－8Ω·m，再利用圖甲所示電路測出銅導線的電阻Rx，從而確定導線的實際長度．可供使用的器材有：圖甲圖乙電流表：量程0.6A，內阻約0.2Ω；電壓表：量程3V，內阻約9kΩ；滑動變阻器R1：最大阻值5Ω；滑動變阻器R2：最大阻值20Ω；定值電阻：R0＝3Ω；電源：電動勢6V，內阻可不計；開關、導線若干．回答下列問題：(1)實驗中滑動變阻器應選________(選填“R1”或“R2”)，閉合開關S前應將滑片移至________端(選填“a”或“b”)．(2)在實物圖中，已正確連接了部分導線，請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接．(3)調節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數(shù)為0.50A時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________V.(4)導線實際長度為________m(保留2位有效數(shù)字)．【答案】(1)R2a(2)如右圖所示．（3）2.30（2.29、2.31均正確）（4）94（93、95均正確）【解析】（1）根據(jù)電阻定律估算得銅導線的電阻大約為，而，根據(jù)電路圖，電壓表的量程是3V，電源的電動勢為6V，所以滑動變阻器連入電路的電阻最小為4.7.為了多測幾組數(shù)據(jù)，以保證實驗結果的準確性，滑動變阻器應選R2。（2）略（3）電壓表最小刻度表示0.1V，應該按照1/10估讀進行讀數(shù)，所以讀數(shù)為2.30V。（4）因為，所以。15.【2014·四川卷】(