高考物理真题分类汇编-恒定电流(包括逻辑电路、传感器)(详解_精校)

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2011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）
恒定电流（包括传感器、逻辑电路）
1．（2011年高考·海南理综卷）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。

下列说法正确的是（ ）
A ．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B ．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C ．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D ．焦耳发现了电流的热效应，定量经出了电能和热能之间的转换关系 1.ABC 解析：考察物理学的发展史，选ACD.
2．（2011年高考·北京理综卷）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。

如关系式U=IR 既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V （伏）与A （安）和Ω（欧）的乘积等效。

现有物理量单位：m （米）、s （秒）、N （牛）、J （焦）、W （瓦）、C （库）、F （法）、A （安）、Ω（欧）和T （特），由他们组合成的单位都与电压单位V （伏）等效的是
A ．J/C 和N/C
B ．C/F 和T ❿m 2
/s C ．W/A 和C ❿T·m/s D ．2
121Ω⋅W 和T·A·m
2.B 解析：由物理关系式W ＝qU ，可得电压的单位V （伏）等效的是J/C ；由物理关系式U ＝Q /C ，可得电压的单位V （伏）等效的是C /F ；由物理关系式E ＝n △φ△t ，φ＝BS ，可
得电压的单位V （伏）等效的是T ּm 2/s ；由物理关系式P ＝U 2/R ，可得电压的单位V （伏）等效的是1
12
2
W ⋅Ω ；由物理关系式P ＝UI ，可得电压的单位V （伏）等效的是W/A ；B 选项正确，A 、C 、D 错误。

3．（2011年高考·全国大纲版理综卷）通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s ，它由若干个相继发生的闪击构成。

每个闪击持续时间仅40~80μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。

在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为l km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60μs 。

假定闪电前云地间的电场是均匀的。

根据以上数据，下列判断正确的是
A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105A
B ．整个闪电过程的平均功率约为l×1014W
C ．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m
D ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J
3.AC
解析：根据题意第一个闪击过程中转移电荷量Q ＝6C ，时间约为t ＝60μs ，故
平均电流为I 平＝Q
t ＝1×105A ，闪电过程中的瞬时最大值一定大于平均值，故A 对；第一次闪击过程中电功约为W ＝QU ＝6×109J ，第一个闪击过程的平均功率P ＝W
t ＝1×1014W ，由于一次闪电过程主要发生在第一个闪击过程中，但整个闪电过程中的时间远大于60μs ，故B 错；闪电前云与地之间的电场强度约为E ＝U d ＝1×109
1000V/m ＝1×106V/m ，C 对；整个闪电过程向外释放的能量约为W ＝6×109J ，D 错。

4．（2011年高考·海南理综卷）如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，○V 与○A 分别为电压表与电流表。

初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则（ ）
A ．○V 的读数变大，○A 的读数变小
B ．○V 的读数变大，○A 的读数变大
C ．○V 的读数变小，○A 的读数变小
D ．○V 的读数变小，○A 的读数变大
4.B 解析：S 断开，相当于外电阻变大，总电流减小，故路端电压U ＝E －Ir 增大，电
R 1
R 2
S
S 0
E
R 3
V
A
压表的读数变大。

S 断开，使原来R 2与R 3并联的电阻变为R 3的电阻，电阻变大了，R 3两端的电压增大，电流增大，电流表的读数变大。

5．（2011年高考·北京理综卷）如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中
A ．电压表与电流表的示数都减小
B ．电压表与电流表的示数都增大
C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大
5.A 解析：变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的R 0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小，即电压表的示数减小，又R 2与R 0并联后再与R 1串联，在R 0减小时，使得R 2两端电压减小，R 2中的电流减小，即电流表示数减小。

A 正确，BCD 错误。

6．（2011年高考·上海卷）如图所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时
A ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数变大
B ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数变小
C ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数先变小后变大
D ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数先变大后变小
6.A 解析：本题考查动态电路知识。

外电路电路结构为滑动变阻器的上部分电阻R 1
与下部分电阻R 2并联后再与电阻R 串联。

根据R 1＋R 2之和为定值，则并联电阻R 并＝
R 1R 2
R 1＋R 2
可知，当R 1＝R 2时，R 并最大，外电路电阻最大。

根据欧姆定律I ＝E
R 总及路端电压与干路电流的关系：
U ＝E －Ir ，可知外电路电阻先增大后减小时，干路电流先减小后增大，路端电压先增大后减
V
A
P R
E r S A V
E r S
R 1
R 2
R 0
小，排除B 、D 选项；讨论电流表示数变化时，可将电阻R 与电源内阻r 之和等效为电源内阻r
内
，外电路只有R 1与R 2并联，当R 1＜R 2时，P 向下移动，R 2减小，而电压增大，故电流表A 的读
数增大；当R 1＞R 2时，P 继续向下移动，R 1增大，且其两端电压减小，故通过R 1的电流减小，而由前面的判断可知此时干路电流增大，故另外一条支路R 2上的电流必定增大，即电流表A 读数继续增大，综上所述电流表读数一直增大，A 对。

7．（2011年高考·江苏理综卷）美国科学家Willard S.Boyle 与George E.Smith 因电荷耦合器件（CCD ）的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖。

CCD 是将光学量转变成电学量的传感器。

下列器件可作为传感器的有
A ．发光二极管
B ．热敏电阻
C ．霍尔元件
D ．干电池
7.BC 解析：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，热敏电阻和霍尔元件可作为传感器，B 、C 正确。

8．（2011年高考·安徽理综卷）图(a )为示波管的原理图。

如果在电极YY ′之间所加的电压图按图(b )所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图(c )所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是
A ．
B ．
C ．
D ．
8.B 解析：由于电极XX ′加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压信号电压，所以荧光屏上会看到的图形是B ，答案B 正确。

9．（2011年高考·上海卷）右表是某逻辑电路的真值表，该电路是（ ）
输入
输出 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
≥1
&
1
≥1
1
& A ． B ．
C ．
D ．
t t 1 2t
O
U y
图(b )
t
2t 3t
t 1 U x
O
图(c )
图(a )
—
+
Y
Y ′
X ´
X
电子枪 偏转电极 荧光屏
X X ´
Y
亮斑 Y ′
9.D 解析：本题考查门电路相关知识点。

与门的逻辑：F=A·B，即有0出0，全1出1，用“&”符号表示；或门的逻辑：F=A＋B，即有1出1，全0出0用“≥1”符号表示；非门的逻辑：F＝A，即0出1，1出0，用“○”符号表示。

A选项表达式为：F=A＋B，显然不符合表格的第一行数据，A错；B选项表达式为：F＝A·B，显然也不符合表格的第一行数据，B错；C选项表达式为：F=A＋B，显然也不符合表格的第二行数据，C错；D选项表达式为：F=A·B，符合表格所有数据，D对。