17年高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题07电路和电流(包含直流和交流)(含解析)
2017年高考物理试题分项版汇编系列 专题07 功和能(含解析)
专题07功和能一、单选题1．如图所示，将一质量为m 的小球从空中O 点以速度205K E mv =水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P 点时动能205K E mv =，不计空气阻力，则小球从O 到P 过程中（）A. 经过的时间为3v gB. 速度增量为03v ，方向斜向下C. 运动方向改变的角度的正切值为13D. 下落的高度为205v g【答案】A2．类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v t -图像求位移，由F x - (力-位移)图像求做功的方法．请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是（）A. 由F v - (力-速度)图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率B. 由F t - (力-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量C. 由U I - (电压-电流)图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率D. 由r ω- (角速度-半径)图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度【答案】B【解析】F v -图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于Fv ，即瞬时功率，故图象与横轴围成的面积不一定等于Fv ，即不是对应速度变化过程中力做功的功率，A 错误；F t -（力-时间）图线和横轴围成的面积表示冲量， B 正确；由U I -（电压-电流）图线，根据公式P UI =可知，根据U 与I 的坐标值的乘积，求出对应电流做功的功率，C 错误；r ω-图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于r ω，即线速度；故图象与横轴围成的面积不一定等于r ω，即不一定等于线速度，D 错误．选B ．3．一个小球从高处由静止开始落下，从释放小球开始计时，规定竖直向上为正方向，落地点为重力势能零点．小球在接触地面前、后的动能保持不变，且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力．图中分别是小球在运动过程中的位移x 、速度v 、动能k E 和重力势能p E 随时间t 变化的图象，其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A ．位移212x gt =，所以开始下落过程中位移随时间应该是抛物线，故A 错误； B ．速度v gt =，与地面发生碰撞反弹速度与落地速度大小相等，方向相反，故B 正确；C ．小球自由落下，在与地面发生碰撞的瞬间，反弹速度与落地速度大小相等，若从释放时开始计时，动能222k 11=22E mv mg t =，所以开始下落过程中动能随时间应该是抛物线，故C 错误；D ．重力势力()22p 12E mg H x mgH mg t =-=-，H 小球开始时离地面的高度．故D 错误．故选B 。
(完整word版)2017高考题物理真题汇编精华版(含详细解答)
专题1质点的直线运动(2017·高考全国卷甲)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1，重力加速度大小为g.求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度．专题2相互作用1．(2017·高考全国卷甲)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()A．2－3B．3 6C.33D．322. (多选)(2017·高考全国卷乙)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N .初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α⎝⎛⎭⎫α＞π2 .现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A ．MN 上的张力逐渐增大B ．MN 上的张力先增大后减小C ．OM 上的张力逐渐增大D ．OM 上的张力先增大后减小3．(2017·高考全国卷丙)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A ．86 cmB ．92 cmC ．98 cmD ．104 cm4．(多选)(2017·高考天津卷)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )A ．绳的右端上移到b ′，绳子拉力不变B ．将杆N 向右移一些，绳子拉力变大C ．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D ．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移专题3 牛顿运动定律1．(2017·高考全国卷丙)如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A ＝1 kg 和m B ＝5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m ＝4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v 0＝3 m/s.A 、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g ＝10 m/s 2.求(1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离．2．(2017·高考江苏卷)如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；(2)MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；(3)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P.专题4曲线运动1．(2017·高考全国卷甲)如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心2．(2017·高考全国卷乙)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)．速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是() A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大3. (2017·高考江苏卷)如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇．若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为()A．t B．2 2tC．t2D．t4专题5万有引力与航天1．(多选)(2017·高考全国卷甲)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于T0/4B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功2．(2017·高考全国卷丙)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( )A ．周期变大B ．速率变大C ．动能变大D ．向心加速度变大3．(2017·高考北京卷)利用引力常量G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( )A ．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离4．(多选)(2017·高考江苏卷)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空．与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km 的圆轨道上飞行，则其( )A ．角速度小于地球自转角速度B ．线速度小于第一宇宙速度C ．周期小于地球自转周期D ．向心加速度小于地面的重力加速度5．(2017·高考天津卷)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体．假设组合体在距地面高为h 的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的半径为R ，地球表面处重力加速度为g ，且不考虑地球自转的影响．则组合体运动的线速度大小为________，向心加速度大小为________．专题6 机械能及其守恒定律1．(2017·高考全国卷丙)如图，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为( )A.19mgl B ．16mglC.13mgl D ．12mgl2．(2017·高考天津卷)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是( )A ．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B ．在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力C ．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D ．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变3. (2017·高考江苏卷)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上．物块质量为M ，到小环的距离为L ，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F .小环和物块以速度v 向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P 后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g .下列说法正确的是( )A ．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2FB ．小环碰到钉子P 时，绳中的张力大于2FC ．物块上升的最大高度为2v 2gD ．速度v 不能超过（2F －Mg ）LM4．(多选)(2017·高考江苏卷)如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L .B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°.A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g .则此下降过程中( )A ．A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mgB ．A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mgC ．弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D ．弹簧的弹性势能最大值为32mgL 5．(2017·高考江苏卷)如图所示，两个半圆柱A 、B 紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C ，三者半径均为R .C 的质量为m ，A 、B 的质量都为m2，与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A ，使A 缓慢移动，直至C 恰好降到地面．整个过程中B 保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .求：(1)未拉A 时，C 受到B 作用力的大小F ； (2)动摩擦因数的最小值μmin ；(3)A 移动的整个过程中，拉力做的功W .专题7 碰撞与动量守恒1．(2017·高考全国卷乙)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A．30 kg·m/s B．5.7×102 kg·m/sC．6.0×102 kg·m/s D．6.3×102 kg·m/s2．(多选)(2017·高考全国卷丙)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化的图线如图所示，则()A．t＝1 s时物块的速率为1 m/sB．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD．t＝4 s时物块的速度为零3．(2017·高考北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用A Z X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm.4．(2017·高考天津卷)如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m A＝2 kg、m B＝1 kg.初始时A静止于水平地面上，B悬于空中．现将B竖直向上再举高h＝1.8 m(未触及滑轮)，然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触．取g＝10 m/s2，空气阻力不计．求：(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；(2)A的最大速度v的大小；(3)初始时B离地面的高度H.专题8静电场1．(多选)(2017·高考全国卷乙)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为E a、E b、E c 和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a，φa)标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是()A．E a∶E b＝4∶1 B．E c∶E d＝2∶1C．W ab∶W bc＝3∶1 D．W bc∶W cd＝1∶32. (多选)(2017·高考全国卷丙)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V．下列说法正确的是()A．电场强度的大小为2.5 V/cmB．坐标原点处的电势为1 VC．电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV3. (多选)(2017·高考天津卷)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是()A．电子一定从A向B运动B．若a A>a B，则Q靠近M端且为正电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD．B点电势可能高于A点电势4．(2017·高考江苏卷)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子()A．运动到P点返回B．运动到P和P′点之间返回C．运动到P′点返回D．穿过P′点5．(多选)(2017·高考江苏卷)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确有()A．q1和q2带有异种电荷B．x1处的电场强度为零C．负电荷从x1移到x2，电势能减小D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大6．(2017·高考全国卷甲)如图，两水平面(虚线)之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场．自该区域上方的A点将质量均为m、电荷量分别为q和－q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍．不计空气阻力，重力加速度大小为g.求(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；(2)A点距电场上边界的高度；(3)该电场的电场强度大小．7．(2017·高考全国卷乙)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0.在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点．重力加速度大小为g.(1)求油滴运动到B点时的速度；(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍．8．(2017·高考北京卷)如图所示，长l＝1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6 C，匀强电场的场强E＝3.0×103 N/C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)小球所受电场力F的大小．(2)小球的质量m.(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．专题9磁场1. (2017·高考全国卷甲)如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场．若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上．不计重力及带电粒子之间的相互作用．则v2∶v1为()A ．3∶2B ．2∶1 C.3∶1D ．3∶ 22．(2017·高考全国卷乙)如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里．三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c .已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是( )A ．m a ＞m b ＞m cB ．m b ＞m a ＞m cC ．m c ＞m a ＞m bD ．m c ＞m b ＞m a3. (多选)(2017·高考全国卷乙)如图，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距，均通有电流I ，L 1中电流方向与L 2中的相同，与L 3中的相反．下列说法正确的是( )A ．L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B ．L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶14. (2017·高考全国卷丙)如图，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零．如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为( )A ．0B ．33B 0C.233B 0D ．2B 05．(2017·高考全国卷丙)如图，空间存在方向垂直于纸面(xOy 平面)向里的磁场．在x ≥0区域，磁感应强度的大小为B 0；x ＜0区域，磁感应强度的大小为λB 0(常数λ＞1)．一质量为m、电荷量为q(q＞0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求(不计重力)(1)粒子运动的时间；(2)粒子与O点间的距离．6．(2017·高考天津卷)平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O 离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等．不计粒子重力，问：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向；(2)电场强度和磁感应强度的大小之比．7．(2017·高考江苏卷)一台质谱仪的工作原理如图所示．大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．已知甲、乙两种离子的电荷量均为＋q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹．不考虑离子间的相互作用．(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x；(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度d；(3)若考虑加速电压有波动，在(U0－ΔU )到(U0＋ΔU )之间变化，要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，求狭缝宽度L满足的条件．专题10电磁感应1．(多选)(2017·高考全国卷甲)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是()A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N2．(多选)(2017·高考全国卷甲)某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将()A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉3．(2017·高考全国卷乙)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()4．(2017·高考全国卷丙)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向5．(2017·高考北京卷)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是()A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等6．(2017·高考天津卷)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小7．(2017·高考江苏卷)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1∶1B．1∶2C．1∶4 D．4∶18．(2017·高考北京卷)发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性．直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动．图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用．图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I.(1)求在Δt时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能．(2)从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用．为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．a．请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图．b．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明．9．(2017·高考天津卷)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：(1)磁场的方向；(2)MN刚开始运动时加速度a的大小；(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．。
2017年高考物理试题分类汇编及答案解析《电磁感应》
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电磁感应1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。
为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。
无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是【答案】A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化.在A图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力,阻碍系统的振动，故A 正确；而BCD三个图均无此现象,故错误.【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰,抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件，有感应电流产生,才会产生阻尼阻碍振动。
2．【2017·新课标Ⅲ卷】如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向，下列说法正确的是A．PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向【答案】D【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。
2017-2020北京各区高考模拟汇编物理-交流电(2)
2017-2020北京各区高考模拟汇编物理—交流电1．（2020•西城区一模）将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上，在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为Q1和Q2，则Q1：Q2等于（）A．2：1 B．1：2 C．√2：1 D．1：√22．（2020•门头沟区一模）如图所示，一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交流电。
为了使变压器输入功率增大，可以（）A．其它条件不变，使原线圈的匝数n1增加B．其它条件不变，使副线圈的匝数n2减少C．其它条件不变，使负载电阻R的阻值减小D．其它条件不变，使负载电阻R的阻值增大3．（2020•平谷区一模）在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。
开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（）A．A1的示数增大，A2的示数增大B．A1的示数不变，A2的示数增大C．V1的示数减小，V2的示数减小D．V1的示数不变，V2的示数减小4．（2020•北京模拟）如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220√2sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是（）A．原线圈的输入功率为220√2WB．电流表的读数为1AC．电压表的读数为55VD．通过电阻R的交变电流频率是100Hz5．（2020•朝阳区模拟）如图所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在输出电压u＝220√2sin100πtV的交流电源的两端，副线圈中接有理想电压表及阻值R＝50Ω的负载电阻。
已知原、副线圈匝数之比为11：1，则下列说法中正确的是（）A．电压表的示数为20VB．电流表的示数为4.4AC．原线圈的输入功率为16WD．通过电阻R的交变电流的频率为100Hz6．（2020•顺义区校级模拟）如图所示，n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻不计。
2017-2019年高考真题物理分项汇编_专题07 功和能
专题07 功和能1．（2019·新课标全国Ⅱ卷）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。
取地面为重力势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
由图中数据可得A ．物体的质量为2 kgB ．h =0时，物体的速率为20 m/sC ．h =2 m 时，物体的动能E k =40 JD ．从地面至h =4 m ，物体的动能减少100 J【答案】AD【解析】A ．E p –h 图像知其斜率为G ，故G =80J4m=20 N ，解得m =2 kg ，故A 正确B ．h =0时，E p =0，E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ，故212mv =100 J ，解得：v =10 m/s ，故B 错误；C ．h =2 m 时，E p =40 J ，E k =E 机–E p =85 J –40 J=45 J ，故C 错误；D ．h =0时，E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ，h =4 m 时，E k ′=E 机–E p =80 J –80 J=0 J ，故E k –E k ′=100 J ，故D 正确。
2．（2019·新课标全国Ⅲ卷）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h 在3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k随h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
该物体的质量为A ．2 kgB ．1.5 kgC ．1 kgD ．0.5 kg【答案】C【解析】对上升过程，由动能定理，0()k k F mg h E E -+=-，得0()k k E E F mg h =-+，即F +mg =12 N ；下落过程，()(6)k mg F h E --=，即8mg F k '-==N ，联立两公式，得到m =1 kg 、F =2 N 。
【高考】三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编：专题10稳恒电流
三年（2017-2019）高考真题物理分项汇编：专题10稳恒电流专题10 稳恒电流1．（2019·江苏卷）如图所示的电路中，电阻R=2 Ω．断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为A．1 ΩB．2 ΩC．3 ΩD．4 Ω【答案】Ar=Ω，1故A正确。
2．（2018·江苏卷）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电。
放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电。
这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。
该电路A．充电时，通过R的电流不变B．若R增大，则充电时间变长C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D．若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【答案】BCD【解析】电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85 V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80 V 时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D 正确。
3．（2017·江苏卷）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则（A ）电感L 1的作用是通高频 （B ）电容C 2的作用是通高频 （C ）扬声器甲用于输出高频成分 （D ）扬声器乙用于输出高频成分 【答案】BD【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，2πL X fL =，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A 错误；电容对交流C 错误。
【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决。
三年（2017-2019）高考真题物理分项汇编：专题14原子结构、原子核和波粒二象性专题14 原子结构、原子核和波粒二象性1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）氢原子能级示意图如图所示。
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：交变电流(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：交变电流学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共12题）1．（2022·山东·高考真题）如图所示的变压器，输入电压为220V ，可输出12V 、18V 、30V 电压，匝数为1n 的原线圈中电随时间变化为m cos(100π)=U t μ．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V 。
将阻值为12Ω的电阻R 接在BC 两端时，功率为12W 。
下列说法正确的是（ ）A ．n 1为1100匝，m U 为220VB ．BC 间线圈匝数为120匝，流过R 的电流为1.4AC ．若将R 接在AB 两端，R 两端的电压为18V ，频率为100HzD ．若将R 接在AC 两端，流过R 的电流为2.5A ，周期为0.02s2．（2021·重庆·高考真题）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为220V ，副线圈两端的电压为4.4V ，副线圈的电流为1.0A ，若将该变压器视为理想变压器，则（ ）A ．原、副线圈匝数之比为25:1B ．原线圈的电流为0.02AC ．副线圈两端的电压最大值为5VD ．原、副线圈的功率之比为50:13．（2022·浙江·高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。
下列说法正确的是（ ）A ．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B ．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C ．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D ．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电4．（2021·福建·高考真题）某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R 为输电线的总电阻。
高考物理-历年高考真题分类汇编2017J单元 电路
J1 部分电路及其规律J2 闭合电路的欧姆定律24．E1、J2、K1[2017·北京卷] 发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性．直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN 、PQ 固定在水平面内，相距为L ，电阻不计．电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN 、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v (v 平行于MN )向右做匀速运动．图1轨道端点M 、P 间接有阻值为r 的电阻，导体棒ab 受到水平向右的外力作用．图2轨道端点M 、P 间接有直流电源，导体棒ab 通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I .(1)求在Δt 时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；(2)从微观角度看，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用．为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．a ．请在图3(图1的导体棒ab )、图4(图2的导体棒ab )中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图．b ．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明．24．[答案] (1)B 2L 2v 2Δt R ＋rBIL v Δt (2)略[解析] (1)图1中，电路中的电流I 1＝BL v R ＋r棒ab 受到的安培力F 1＝BI 1L在Δt 时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功E 电＝F 1·v Δt ＝B 2L 2v 2Δt R ＋r图2中，棒ab 受到的安培力F 2＝BIL在Δt 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功E 机＝F 2·v Δt ＝BIL v Δt(2)a.如图3、图4所示．b ．设自由电荷的电荷量为q ，沿导体棒定向移动的速率为u .如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力f 1′＝q v B ，做负功W 1＝－f 1′·u Δt ＝－q v Bu Δt垂直棒方向的洛伦兹力f 2′＝quB ，做正功W 2＝f 2′·v Δt ＝quB v Δt所以W 1＝－W 2，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零．f 1′做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；f 2′做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加．大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用．11．J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示．(1)12R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．图1(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．图2(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω11．[答案] (1)E2R2(2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时，衔铁才能被吸合，若电源E 取E 1＝3 V 时，由闭合电路欧姆定律得I 1＝E 1R 总＝15 mA ＝0.015 A 即R 总＝E 1I 1＝ 3 V 0.015 A＝200 Ω 而在30 ℃时，热敏电阻的阻值为199.5 Ω，再加上继电器的电阻20 Ω，总电阻为219.5 Ω，已超过200 Ω，则无法使温度控制在30 ℃，故E 1＝3 V 不能选择，只能选择E 2，E 2＝6 V ，由闭合电路欧姆定律得I 2＝E 2R 总′＝0.015 A 则R 总′＝400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃，热敏电阻R t 与继电器的总电阻为49.1 Ω＋20 Ω＝69.1 Ω<400 Ω，为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合，需串联一个滑动变阻器，且最大阻值不能小于400 Ω－69.1 Ω＝330.9 Ω，而R 1最大阻值为200 Ω，不符合要求，故选R 2.(2)要测直流电压，选择开关只能旋至C .(3)测a 、b 间电压时，由于b 、c 间断路，电路中电流为0，故a 、b 间电压为0，因此多用电表指针不偏转；测a 、c 间电压就相当于测电源两极间电压，因此多用电表指针将会偏转．(4)为了使在设计电路时方便，这里用电阻箱临时代替热敏电阻．查出50 ℃时热敏电阻的阻值，将电阻箱调至相同阻值，断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，合上开关，调节滑动变阻器，使衔铁刚好被吸合．再断开开关，将电阻箱移除，换成热敏电阻．因此其合理顺序为⑤④②③①.23．J2、J4[2017·全国卷Ⅰ] 某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表A(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．图(a)图(b)由实选验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W．(结果均保留2位小数)23．[答案] (1)如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.17[解析] (1)电压从0开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法．(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加，U I也增加，则小灯泡的电阻增大，由R ＝ρL S，灯丝的电阻率增大． (3)I 以mA 为单位，当滑动变阻器R ＝0时，灯泡两端的电压U ＝E 0－Ir ＝4－I 1000，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作I ＝4000－1000U 图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率P ＝1.17 W ；同理可知当滑动变阻器R ＝9 Ω时，小灯泡的最小功率P ＝0.39 W.J3 电路综合问题J4 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线23．J2、J4[2017·全国卷Ⅰ] 某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V ，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V ，内阻3 k Ω)；电流表A(量程0.5 A ，内阻0.5 Ω)；固定电阻R 0(阻值1000 Ω)；滑动变阻器R (阻值0～9.0 Ω)；电源E (电动势5 V ，内阻不计)；开关S ；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．图(a)图(b)由实选验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E 0(电动势4 V ，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W ，最大功率为________W ．(结果均保留2位小数)23．[答案] (1)如图所示(2)增大 增大(3)0.39 1.17[解析] (1)电压从0开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法．(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加，U I也增加，则小灯泡的电阻增大，由R ＝ρL S，灯丝的电阻率增大． (3)I 以mA 为单位，当滑动变阻器R ＝0时，灯泡两端的电压U ＝E 0－Ir ＝4－I 1000，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作I ＝4000－1000U 图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率P ＝1.17 W ；同理可知当滑动变阻器R ＝9 Ω时，小灯泡的最小功率P ＝0.39 W.J5 实验：测定金属的电阻率1．[2017·贵州遵义航天中学五模] 有一个螺线管，为测量它的两个接线柱间绕制的均匀金属丝的长度，现提供下列器材：图K431A ．待测螺线管L ：绕制螺线管金属丝的电阻率ρ＝5.0×10－7 Ω·m ，其总电阻R L 大约100 ΩB ．螺旋测微器C. 微安表μA ：量程I g ＝500 μA ，内阻R g ＝100 ΩD ．电阻箱R ：阻值范围0～99 999.9 ΩE ．电源E ：电动势有3 V 和9 V 两种可供选择，内阻较小F ．开关两个(S 1和S 2)，导线若干(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，其读数为________mm.(2)已将提供的器材连成了如图乙所示的测金属丝电阻 的电路，根据该实验电路的测量原理，为了更准确地测R L ，应选择E 中电动势为________的电源．(3)请根据实物图在下边虚线框内画出相应电路图．Ｋ(4)若测得的金属丝直径用d 表示，测电阻时先闭合S 1，调R 使微安表指针满偏，再闭合S 2时微安表示数用I 表示，则用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l ＝________．1．(1)0.399 (2)9 V(3)如图所示(4)πd 2IR g 4ρ（I g －I ）[解析] (1)螺旋测微器的固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.9×0.01 mm ＝0.399 mm ，所以金属丝的直径为0.399 mm.(2)先只闭合S 1，调节电阻箱R ，使微安表指针满偏，则R 值应很大，再闭合S 2时，则L 与微安表并联，虽然并联电阻变小了，但因R 很大，全电路总电阻变化很小，干路电流几乎不变化，可认为仍为满偏电流I g ，此时微安表的读数为I ，那么L 分得的电流I L ＝I g －I ，实际值略大于此值，于是解得R L ＝U L I L ＝IR g I g －I，测量值偏大，根据实验原理，要减小测量R L 的系统误差，提高电源的电动势，使R 取值更大一些，这样才能使再闭合S 2后干路电流变化更小．(4)根据电阻定律得R L ＝ρl S ，且S ＝πd 24，又R L ＝IR g I g －I ，解得l ＝πd 2IR g 4ρ（I g －I ）.J6 实验：把电流表改装成电压表23．J6、J8[2017·全国卷Ⅲ] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E 是电池；R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻，R 6是可变电阻；表头G 的满偏电流为250 μA ，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A 端和B 端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V 挡，直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．图(a)图(b)(1)图(a)中的A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R 6的使用，下列说法正确的是________(选填正确答案标号)．A ．在使用多用电表之前，调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B ．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C ．使用电流挡时，调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1＋R 2＝________Ω，R 4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B 端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B 端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字)23．[答案] (1)黑 (2)B(3)160 880(4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V[解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势．(2)R 6是欧姆调零电阻，故B 正确．(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R 1＋R 2＝I g R g I －I g＝160 Ω；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R 1、R 2并联组成新表头，新表头的内阻r ＝（R 1＋R 2）R g R 1＋R 2＋R g＝120 Ω，新表头的量程是1 mA ，所以R 4＝U 1I 1－r ＝11×10－3Ω－120 Ω＝880 Ω. (4)若此时B 端是与“1”相连的，则为量程是2.5 mA 的电流表，则多用电表读数为1.47mA；若此时B端是与“3”相连的，则为欧姆表，读数为1.10×103Ω；若此时B端是与“5”相连的，则为量程是5 V的电压表，读数为2.95 V.J7 实验：测定电源的电动势和内阻9．J7[2017·天津卷] (3)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．图1①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．②排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图．由I1I2图像得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.图1(3)①测a、b′间电压，读数不为零，说明cc′没有断开，若测a、a′间电压，读数不为零，说明bb′没有断开，所以是aa′断开；若测a、a′间电压，读数为零，说明aa′没有断开，所以是bb′断开．②根据闭合电路欧姆定律及如图所示电路得E＝U外＋U内＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，代入图像中两组数据(60 mA，0.12 mA)、(260 mA，0.05 mA)，解得电动势E＝1.4 V，内阻r＝0.5 Ω.J8 实验：多用电表的使用（用多用电表探索黑箱内的电学元件）11．J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示．(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2 (6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．图1(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．图2(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω11．[答案] (1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转(4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时，衔铁才能被吸合，若电源E 取E 1＝3 V 时，由闭合电路欧姆定律得I 1＝E 1R 总＝15 mA ＝0.015 A 即R 总＝E 1I 1＝ 3 V 0.015 A＝200 Ω 而在30 ℃时，热敏电阻的阻值为199.5 Ω，再加上继电器的电阻20 Ω，总电阻为219.5 Ω，已超过200 Ω，则无法使温度控制在30 ℃，故E 1＝3 V 不能选择，只能选择E 2，E 2＝6 V ，由闭合电路欧姆定律得I 2＝E 2R 总′＝0.015 A 则R 总′＝400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃，热敏电阻R t 与继电器的总电阻为49.1 Ω＋20 Ω＝69.1 Ω<400 Ω，为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合，需串联一个滑动变阻器，且最大阻值不能小于400 Ω－69.1 Ω＝330.9 Ω，而R 1最大阻值为200 Ω，不符合要求，故选R 2.(2)要测直流电压，选择开关只能旋至C .(3)测a 、b 间电压时，由于b 、c 间断路，电路中电流为0，故a 、b 间电压为0，因此多用电表指针不偏转；测a 、c 间电压就相当于测电源两极间电压，因此多用电表指针将会偏转．(4)为了使在设计电路时方便，这里用电阻箱临时代替热敏电阻．查出50 ℃时热敏电阻的阻值，将电阻箱调至相同阻值，断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，合上开关，调节滑动变阻器，使衔铁刚好被吸合．再断开开关，将电阻箱移除，换成热敏电阻．因此其合理顺序为⑤④②③①.23．J6、J8[2017·全国卷Ⅲ] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E 是电池；R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻，R 6是可变电阻；表头G 的满偏电流为250 μA ，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A 端和B 端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V 挡，直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．图(a)图(b)(1)图(a)中的A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R 6的使用，下列说法正确的是________(选填正确答案标号)．A ．在使用多用电表之前，调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B ．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C ．使用电流挡时，调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1＋R 2＝________Ω，R 4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B 端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B 端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字)23．[答案] (1)黑 (2)B(3)160 880(4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V[解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势．(2)R 6是欧姆调零电阻，故B 正确．(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R 1＋R 2＝I g R g I －I g＝160 Ω；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R 1、R 2并联组成新表头，新表头的内阻r ＝（R 1＋R 2）R g R 1＋R 2＋R g＝120 Ω，新表头的量程是1 mA ，所以R 4＝U 1I 1－r ＝11×10－3 Ω－120 Ω＝880 Ω.(4)若此时B端是与“1”相连的，则为量程是2.5 mA的电流表，则多用电表读数为1.47 mA；若此时B端是与“3”相连的，则为欧姆表，读数为1.10×103Ω；若此时B端是与“5”相连的，则为量程是5 V的电压表，读数为2.95 V.J9 实验：传感器的简单应用11．J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示．(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2 (6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．图1(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．图2(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω11．[答案] (1)E 2 R 2 (2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时，衔铁才能被吸合，若电源E 取E 1＝3 V 时，由闭合电路欧姆定律得I 1＝E 1R 总＝15 mA ＝0.015 A 即R 总＝E 1I 1＝ 3 V 0.015 A＝200 Ω 而在30 ℃时，热敏电阻的阻值为199.5 Ω，再加上继电器的电阻20 Ω，总电阻为219.5 Ω，已超过200 Ω，则无法使温度控制在30 ℃，故E 1＝3 V 不能选择，只能选择E 2，E 2＝6 V ，由闭合电路欧姆定律得I 2＝E 2R 总′＝0.015 A 则R 总′＝400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃，热敏电阻R t 与继电器的总电阻为49.1 Ω＋20 Ω＝69.1 Ω<400 Ω，为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合，需串联一个滑动变阻器，且最大阻值不能小于400 Ω－69.1 Ω＝330.9 Ω，而R 1最大阻值为200 Ω，不符合要求，故选R 2.(2)要测直流电压，选择开关只能旋至C .(3)测a 、b 间电压时，由于b 、c 间断路，电路中电流为0，故a 、b 间电压为0，因此多用电表指针不偏转；测a 、c 间电压就相当于测电源两极间电压，因此多用电表指针将会偏转．(4)为了使在设计电路时方便，这里用电阻箱临时代替热敏电阻．查出50 ℃时热敏电阻的阻值，将电阻箱调至相同阻值，断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，合上开关，调节滑动变阻器，使衔铁刚好被吸合．再断开开关，将电阻箱移除，换成热敏电阻．因此其合理顺序为⑤④②③①.J10 电学实验综合23．J10[2017·全国卷Ⅱ] 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20 Ω，另一个最大阻值为2000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．(2)完成下列填空：①R1的最大阻值为________(填“20”或“2000”)Ω.②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．③将电阻箱R z的阻值置于2500.0 Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B 与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)．④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：____________________________________________．23．[答案] (1)连线如图(2)①20 ②左 ③相等 ④2550(3)调节R 1上的分压，尽可能使微安表接近满量程[解析] (2)①滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此R 1要选择最大阻值为20 Ω的滑动变阻器．②开始时将R 1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最小，从而保护了微安表．③接通S 1前后，微安表的示数保持不变，这说明S 1接通前后在BD 中无电流流过，可知B 与D 所在位置的电势相等．④因B 与D 电势相等，R z R 2左＝R A R 2右，对调后R A R 2左＝R z ′R 2右，解得R A ＝R z R z ′＝2550 Ω.1．[2017·湖南株洲教学质量检测] 图K271为某控制电路的一部分，已知AA ′的输入电压为24 V ，如果电阻R ＝6 k Ω，R 1＝6 k Ω，R 2＝3 k Ω，则BB ′不可能输出的电压是()图K271A ．12 VB ．8 VC ．6 VD ．3 V1．D [解析] 若两开关都闭合，则电阻R 1和R 2并联，再和R 串联，U BB ′为并联电路两端电压，U BB ′＝R 1R 2R 1＋R 2R 1R 2R 1＋R 2＋R U AA ′＝6 V ，若S 1闭合S 2断开，则R 1和R 串联，U BB ′＝R 1R 1＋RU AA ′＝12 V ，若S 2闭合S 1断开，则R 2和R 串联，U BB ′＝R 2R 2＋R U AA′＝8 V ，若两开关都断开，则电路断路，U BB ′＝0 V ，故D 不可能．5．[2017·辽宁三校联考] 如图K275所示的电路中，电源内阻为r ，R 1、R 3、R 4均为定值电阻，电表均为理想电表，闭合开关S ，将滑动变阻器R 2的滑片向右移动，电流表和电压表示数变化量的绝对值分别为ΔI 、ΔU ，下列结论正确的是( )图K275A ．电流表示数变大，电压表示数变小B ．电阻R 1被电流表短路C.ΔU ΔI>r D.ΔU ΔI<r 5．D [解析] R 1、R 2并联，再与R 4串联，之后再与R 3并联，电压表测量路端电压，等于R 3两端电压．设R 1、R 2、R 3、R 4的电流分别为I 1、I 2、I 3、I 4，电压分别为U 1、U 2、U 3、U 4.干路电流为I 总，路端电压为U ，电流表电流为I .R 2变大，外电阻变大，I 总变小，U ＝E －I 总r 变大，电压表示数变大，即U 3变大，I 3变大，I 总变小，I 4＝I 总－I 3变小，U 4变小，而U 1＝U －U 4，U 变大，则U 1变大，I 1变大，I 总＝I ＋I 1，I 1变大，故I 变小，即电流表示数减小，故A 、B 错误；由闭合电路欧姆定律得U ＝E －I 总r ，得ΔU ΔI 总＝r ，由I 总＝I ＋I 1，I 变小，I 1变大，I 总变小，则ΔI >ΔI 总，ΔU ΔI <ΔU ΔI 总，故ΔU ΔI<r ，故C 错误，D 正确． 3．[2017·北京昌平区临川育人学校月考] 在如图K273所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值，当分别闭合开关S ，将滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮的同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是( )A BC D3．C [解析] 对电路A ，当滑动变阻器触头由左向右滑动时，灯泡L 1和L 2都逐渐变亮，A 错误；对电路B ，当P 在最左端时，L 1不发光，它会随P 向右移动而变亮，当P 在最右端时电路中的总电阻比P 在最左端时要小，故电流变大，L 2也会变亮，B 错误；对电路C ，当P 在最左端时，L 1不亮，L 2亮，当P 在最右端时，L 1亮，而L 2不亮，C 正确；对电路D ，当P 在最左端时，L 1被短路，不亮，当P 向右滑动时，L 1始终被短路，故始终不亮，D 错误．2．[2017·长沙雅礼中学月考] 图K432甲是测量阻值为几十欧的未知电阻R x 的原理图，图中R 0是保护电阻(10 Ω)，R 1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R 是滑动变阻器，A 1和A 2是电流表，E 是电源(电动势10 V ，内阻很小). 在保证安全和满足需求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：①连接好电路，将滑动变阻器R 的阻值调到最大；②闭合S ，从最大值开始调节电阻箱R 1，先调R 1为适当值，再调节滑动变阻器R ，使A 1示数I 1＝0.15 A ，记下此时电阻箱的阻值R 1和A 2的示数I 2;③重复步骤②，再测量6组R 1和I 2的值；④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点，得到如图乙所示的图像．图K432 根据实验回答以下问题：(1)现有四只供选用的电流表：A ．电流表(0～3 mA ，内阻为 2.0 Ω)B ．电流表(0～3 mA ，内阻未知)C ．电流表(0～0.3 A ，内阻为5.0 Ω)D ．电流表(0～0.3 A ，内阻未知)A 1应选用________，A 2应选用________．(2)测得一组R 1和I 2值后，调整电阻箱R 1，使其阻值变小，要使A 1示数I 1＝0.15 A ，应让滑动变阻器R 接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)．(3)根据所描的点在图乙中画出R 1I 2图像并求出R x ＝____Ω.(保留三位有效数字)2．(1)D C (2)变大 (3)如图所示 31.3[解析] (1)根据并联部分电压相等，可得I 1(R A1＋R 1＋R 0)＝I 2(R A2＋R x )，解得R 1＝R A2＋R x I 1I 2－(R A1＋R 0)，通过图像斜率可以求出未知电阻的阻值，斜率表达式中的R A2必须知道，由于电流表A 1的示数为0.15 A ，所以选用量程为0.3 A 的电流表，只要知道电流大小即可，。
2017物理高考分类(2017高考真题+模拟新题)J单元 电路
J1 部分电路及其规律J2 闭合电路的欧姆定律24．E1、J2、K1[2017·北京卷] 发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性．直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动．图1轨道端点M、P间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用．图2轨道端点M、P间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I.(1)求在Δt时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；(2)从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用．为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．a．请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图．b．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明．24．[答案] (1)B 2L 2v 2Δt R ＋rBIL v Δt (2)略 [解析] (1)图1中，电路中的电流I 1＝BL v R ＋r棒ab 受到的安培力F 1＝BI 1L在Δt 时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功E 电＝F 1·v Δt ＝B 2L 2v 2Δt R ＋r图2中，棒ab 受到的安培力F 2＝BIL在Δt 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功E 机＝F 2·v Δt ＝BIL v Δt(2)a.如图3、图4所示．b ．设自由电荷的电荷量为q ，沿导体棒定向移动的速率为u .如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力f 1′＝q v B ，做负功W 1＝－f 1′·u Δt ＝－q v Bu Δt垂直棒方向的洛伦兹力f 2′＝quB ，做正功W 2＝f 2′·v Δt ＝quB v Δt所以W1＝－W2，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零．f1′做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；f2′做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加．大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用．11．J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示．(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2 (6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．图1(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．图2(3)合上开关S ，用调节好的多用电表进行排查．在图中，若只有b 、c 间断路，则应发现表笔接入a 、b 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a 、c 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω11．[答案] (1)E 2 R 2 (2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时，衔铁才能被吸合，若电源E 取E 1＝3 V 时，由闭合电路欧姆定律得I 1＝E 1R 总＝15 mA ＝0.015 A 即R 总＝E 1I 1＝ 3 V 0.015 A＝200 Ω 而在30 ℃时，热敏电阻的阻值为199.5 Ω，再加上继电器的电阻20 Ω，总电阻为219.5 Ω，已超过200 Ω，则无法使温度控制在30 ℃，故E 1＝3 V 不能选择，只能选择E 2，E 2＝6 V ，由闭合电路欧姆定律得I 2＝E 2R 总′＝0.015 A则R总′＝400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃，热敏电阻R t与继电器的总电阻为49.1 Ω＋20 Ω＝69.1 Ω<400 Ω，为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合，需串联一个滑动变阻器，且最大阻值不能小于400 Ω－69.1 Ω＝330.9 Ω，而R1最大阻值为200 Ω，不符合要求，故选R2.(2)要测直流电压，选择开关只能旋至C.(3)测a、b间电压时，由于b、c间断路，电路中电流为0，故a、b间电压为0，因此多用电表指针不偏转；测a、c间电压就相当于测电源两极间电压，因此多用电表指针将会偏转．(4)为了使在设计电路时方便，这里用电阻箱临时代替热敏电阻．查出50 ℃时热敏电阻的阻值，将电阻箱调至相同阻值，断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，合上开关，调节滑动变阻器，使衔铁刚好被吸合．再断开开关，将电阻箱移除，换成热敏电阻．因此其合理顺序为⑤④②③①.23．J2、J4[2017·全国卷Ⅰ] 某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表A(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．图(a)图(b)由实选验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E 0(电动势4 V ，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W ，最大功率为________W ．(结果均保留2位小数)23．[答案] (1)如图所示(2)增大 增大(3)0.39 1.17[解析] (1)电压从0开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法．(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加，U I也增加，则小灯泡的电阻增大，由R ＝ρL S，灯丝的电阻率增大． (3)I 以mA 为单位，当滑动变阻器R ＝0时，灯泡两端的电压U ＝E 0－Ir ＝4－I 1000，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作I ＝4000－1000U 图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率P ＝1.17 W ；同理可知当滑动变阻器R ＝9 Ω时，小灯泡的最小功率P ＝0.39 W.J3 电路综合问题J4 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线23．J2、J4[2017·全国卷Ⅰ] 某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表A(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．图(a)图(b)由实选验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W．(结果均保留2位小数)23．[答案] (1)如图所示(2)增大 增大 (3)0.39 1.17[解析] (1)电压从0开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法．(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加，U I也增加，则小灯泡的电阻增大，由R ＝ρL S，灯丝的电阻率增大． (3)I 以mA 为单位，当滑动变阻器R ＝0时，灯泡两端的电压U ＝E 0－Ir ＝4－I 1000，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作I ＝4000－1000U 图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率P ＝1.17 W ；同理可知当滑动变阻器R ＝9 Ω时，小灯泡的最小功率P ＝0.39 W.J5 实验：测定金属的电阻率1．[2017·贵州遵义航天中学五模] 有一个螺线管，为测量它的两个接线柱间绕制的均匀金属丝的长度，现提供下列器材：图K431 A ．待测螺线管L ：绕制螺线管金属丝的电阻率ρ＝5.0×10－7 Ω·m ，其总电阻R L 大约100 ΩB ．螺旋测微器C. 微安表μA ：量程I g ＝500 μA ，内阻R g ＝100 ΩD ．电阻箱R ：阻值范围0～99 999.9 ΩE ．电源E ：电动势有3 V 和9 V 两种可供选择，内阻较小F ．开关两个(S 1和S 2)，导线若干(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，其读数为________mm.(2)已将提供的器材连成了如图乙所示的测金属丝电阻 的电路，根据该实验电路的测量原理，为了更准确地测R L ，应选择E 中电动势为________的电源．(3)请根据实物图在下边虚线框内画出相应电路图．Ｋ(4)若测得的金属丝直径用d 表示，测电阻时先闭合S 1，调R 使微安表指针满偏，再闭合S 2时微安表示数用I 表示，则用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l ＝________．1．(1)0.399 (2)9 V(3)如图所示(4)πd 2IR g 4ρ（I g －I ）[解析] (1)螺旋测微器的固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.9×0.01 mm ＝0.399 mm ，所以金属丝的直径为0.399 mm.(2)先只闭合S 1，调节电阻箱R ，使微安表指针满偏，则R 值应很大，再闭合S 2时，则L 与微安表并联，虽然并联电阻变小了，但因R 很大，全电路总电阻变化很小，干路电流几乎不变化，可认为仍为满偏电流I g ，此时微安表的读数为I ，那么L 分得的电流I L ＝I g －I ，实际值略大于此值，于是解得R L ＝U L I L ＝IR g I g －I，测量值偏大，根据实验原理，要减小测量R L 的系统误差，提高电源的电动势，使R 取值更大一些，这样才能使再闭合S 2后干路电流变化更小．(4)根据电阻定律得R L ＝ρl S ，且S ＝πd 24，又R L ＝IR g I g －I ，解得l ＝πd 2IR g 4ρ（I g －I ）.J6 实验：把电流表改装成电压表23．J6、J8[2017·全国卷Ⅲ] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E 是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．图(a)图(b)(1)图(a)中的A端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(选填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字)23．[答案] (1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V[解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势．(2)R 6是欧姆调零电阻，故B 正确．(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R 1＋R 2＝I g R g I －I g＝160 Ω；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R 1、R 2并联组成新表头，新表头的内阻r ＝（R 1＋R 2）R g R 1＋R 2＋R g ＝120 Ω，新表头的量程是1 mA ，所以R 4＝U 1I 1－r ＝11×10－3Ω－120 Ω＝880 Ω.(4)若此时B 端是与“1”相连的，则为量程是2.5 mA 的电流表，则多用电表读数为1.47 mA ；若此时B 端是与“3”相连的，则为欧姆表，读数为1.10×103 Ω；若此时B 端是与“5”相连的，则为量程是5 V 的电压表，读数为2.95 V.J7 实验：测定电源的电动势和内阻9． J7[2017·天津卷] (3)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A 1的内阻r 1＝1.0 k Ω，电阻R 1 ＝9.0 k Ω，为了方便读数和作图，给电池串联一个R 0＝3.0 Ω的电阻．图1①按图示电路进行连接后，发现aa ′、bb ′和cc ′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S 闭合，用多用电表的电压挡先测量a 、b ′间电压，读数不为零，再测量a 、a ′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．②排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A 1和A 2的多组I 1、I 2数据，作出图像如图．由I 1I 2图像得到电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.图1(3)①测a、b′间电压，读数不为零，说明cc′没有断开，若测a、a′间电压，读数不为零，说明bb′没有断开，所以是aa′断开；若测a、a′间电压，读数为零，说明aa′没有断开，所以是bb′断开．②根据闭合电路欧姆定律及如图所示电路得E＝U外＋U内＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，代入图像中两组数据(60 mA，0.12 mA)、(260 mA，0.05 mA)，解得电动势E＝1.4 V，内阻r＝0.5 Ω.J8 实验：多用电表的使用（用多用电表探索黑箱内的电学元件）11．J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示．(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2 (6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．图1(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A ”“B ”“C ”或“D ”)．图2(3)合上开关S ，用调节好的多用电表进行排查．在图中，若只有b 、c 间断路，则应发现表笔接入a 、b 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a 、c 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω11．[答案] (1)E 2 R 2 (2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时，衔铁才能被吸合，若电源E 取E 1＝3 V 时，由闭合电路欧姆定律得I 1＝E 1R 总＝15 mA ＝0.015 A 即R 总＝E 1I 1＝ 3 V 0.015 A＝200 Ω 而在30 ℃时，热敏电阻的阻值为199.5 Ω，再加上继电器的电阻20 Ω，总电阻为219.5Ω，已超过200 Ω，则无法使温度控制在30 ℃，故E1＝3 V不能选择，只能选择E2，E2＝6 V，由闭合电路欧姆定律得I2＝E2R总′＝0.015 A则R总′＝400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃，热敏电阻R t与继电器的总电阻为49.1 Ω＋20 Ω＝69.1 Ω<400 Ω，为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合，需串联一个滑动变阻器，且最大阻值不能小于400 Ω－69.1 Ω＝330.9 Ω，而R1最大阻值为200 Ω，不符合要求，故选R2.(2)要测直流电压，选择开关只能旋至C.(3)测a、b间电压时，由于b、c间断路，电路中电流为0，故a、b间电压为0，因此多用电表指针不偏转；测a、c间电压就相当于测电源两极间电压，因此多用电表指针将会偏转．(4)为了使在设计电路时方便，这里用电阻箱临时代替热敏电阻．查出50 ℃时热敏电阻的阻值，将电阻箱调至相同阻值，断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，合上开关，调节滑动变阻器，使衔铁刚好被吸合．再断开开关，将电阻箱移除，换成热敏电阻．因此其合理顺序为⑤④②③①.23．J6、J8[2017·全国卷Ⅲ] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E 是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．图(a)图(b)(1)图(a)中的A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R 6的使用，下列说法正确的是________(选填正确答案标号)．A ．在使用多用电表之前，调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B ．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C ．使用电流挡时，调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1＋R 2＝________Ω，R 4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B 端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B 端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字)23．[答案] (1)黑 (2)B(3)160 880(4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V[解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势．(2)R 6是欧姆调零电阻，故B 正确．(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R 1＋R 2＝I g R g I －I g＝160 Ω；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R 1、R 2并联组成新表头，新表头的内阻r ＝（R 1＋R 2）R g R 1＋R 2＋R g ＝120 Ω，新表头的量程是1 mA ，所以R 4＝U 1I 1－r ＝11×10－3Ω－120 Ω＝880 Ω.(4)若此时B 端是与“1”相连的，则为量程是2.5 mA 的电流表，则多用电表读数为1.47 mA ；若此时B 端是与“3”相连的，则为欧姆表，读数为1.10×103 Ω；若此时B 端是与“5”相连的，则为量程是5 V 的电压表，读数为2.95 V.J9 实验：传感器的简单应用11．J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示．(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2 (6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．图1(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．图2(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a 、b 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a 、c 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω11．[答案] (1)E 2 R 2 (2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时，衔铁才能被吸合，若电源E 取E 1＝3 V 时，由闭合电路欧姆定律得I 1＝E 1R 总＝15 mA ＝0.015 A 即R 总＝E 1I 1＝ 3 V 0.015 A＝200 Ω 而在30 ℃时，热敏电阻的阻值为199.5 Ω，再加上继电器的电阻20 Ω，总电阻为219.5 Ω，已超过200 Ω，则无法使温度控制在30 ℃，故E 1＝3 V 不能选择，只能选择E 2，E 2＝6 V ，由闭合电路欧姆定律得I 2＝E 2R 总′＝0.015 A 则R 总′＝400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃，热敏电阻R t 与继电器的总电阻为49.1 Ω＋20 Ω＝69.1 Ω<400 Ω，为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合，需串联一个滑动变阻器，且最大阻值不能小于400 Ω－69.1 Ω＝330.9 Ω，而R 1最大阻值为200 Ω，不符合要求，故选R 2.(2)要测直流电压，选择开关只能旋至C .(3)测a 、b 间电压时，由于b 、c 间断路，电路中电流为0，故a 、b 间电压为0，因此多用电表指针不偏转；测a 、c 间电压就相当于测电源两极间电压，因此多用电表指针将会偏转．(4)为了使在设计电路时方便，这里用电阻箱临时代替热敏电阻．查出50 ℃时热敏电阻的阻值，将电阻箱调至相同阻值，断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，合上开关，调节滑动变阻器，使衔铁刚好被吸合．再断开开关，将电阻箱移除，换成热敏电阻．因此其合理顺序为⑤④②③①.J10 电学实验综合23．J10[2017·全国卷Ⅱ] 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20 Ω，另一个最大阻值为2000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．(2)完成下列填空：①R1的最大阻值为________(填“20”或“2000”)Ω.②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．③将电阻箱R z的阻值置于2500.0 Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B 与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)．④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：____________________________________________．23．[答案] (1)连线如图(2)①20 ②左 ③相等 ④2550(3)调节R 1上的分压，尽可能使微安表接近满量程[解析] (2)①滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此R 1要选择最大阻值为20 Ω的滑动变阻器．②开始时将R 1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最小，从而保护了微安表．③接通S 1前后，微安表的示数保持不变，这说明S 1接通前后在BD 中无电流流过，可知B 与D 所在位置的电势相等．④因B 与D 电势相等，R z R 2左＝R A R 2右，对调后R A R 2左＝R z ′R 2右，解得R A ＝R z R z ′＝2550 Ω. 1．[2017·湖南株洲教学质量检测] 图K271为某控制电路的一部分，已知AA ′的输入电压为24 V ，如果电阻R ＝6 k Ω，R 1＝6 k Ω，R 2＝3 k Ω，则BB ′不可能输出的电压是( )图K271A ．12 VB ．8 VC ．6 VD ．3 V1．D [解析] 若两开关都闭合，则电阻R 1和R 2并联，再和R 串联，U BB ′为并联电路两端电压，U BB ′＝R 1R 2R 1＋R 2R 1R 2R 1＋R 2＋R U AA ′＝6 V ，若S 1闭合S 2断开，则R 1和R 串联，U BB ′＝R 1R 1＋R U AA ′＝12 V ，若S 2闭合S 1断开，则R 2和R 串联，U BB ′＝R 2R 2＋R U AA′＝8 V ，若两开关都断开，则电路断路，U BB ′＝0 V ，故D 不可能．5．[2017·辽宁三校联考] 如图K275所示的电路中，电源内阻为r ，R 1、R 3、R 4均为定值电阻，电表均为理想电表，闭合开关S ，将滑动变阻器R 2的滑片向右移动，电流表和电压表示数变化量的绝对值分别为ΔI 、ΔU ，下列结论正确的是( )图K275A ．电流表示数变大，电压表示数变小B ．电阻R 1被电流表短路C.ΔU ΔI>r D.ΔU ΔI<r 5．D [解析] R 1、R 2并联，再与R 4串联，之后再与R 3并联，电压表测量路端电压，等于R 3两端电压．设R 1、R 2、R 3、R 4的电流分别为I 1、I 2、I 3、I 4，电压分别为U 1、U 2、U 3、U 4.干路电流为I 总，路端电压为U ，电流表电流为I .R 2变大，外电阻变大，I 总变小，U ＝E －I 总r 变大，电压表示数变大，即U 3变大，I 3变大，I 总变小，I 4＝I 总－I 3变小，U 4变小，而U 1＝U －U 4，U 变大，则U 1变大，I 1变大，I 总＝I ＋I 1，I 1变大，故I 变小，即电流表示数减小，故A 、B 错误；由闭合电路欧姆定律得U ＝E －I 总r ，得ΔU ΔI 总＝r ，由I 总＝I ＋I 1，I 变小，I 1变大，I 总变小，则ΔI >ΔI 总，ΔU ΔI <ΔU ΔI 总，故ΔU ΔI<r ，故C 错误，D 正确． 3．[2017·北京昌平区临川育人学校月考] 在如图K273所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值，当分别闭合开关S ，将滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮的同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是()A BC D3．C[解析] 对电路A，当滑动变阻器触头由左向右滑动时，灯泡L1和L2都逐渐变亮，A错误；对电路B，当P在最左端时，L1不发光，它会随P向右移动而变亮，当P在最右端时电路中的总电阻比P在最左端时要小，故电流变大，L2也会变亮，B错误；对电路C，当P在最左端时，L1不亮，L2亮，当P在最右端时，L1亮，而L2不亮，C正确；对电路D，当P在最左端时，L1被短路，不亮，当P向右滑动时，L1始终被短路，故始终不亮，D错误．2．[2017·长沙雅礼中学月考] 图K432甲是测量阻值为几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小). 在保证安全和满足需求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：①连接好电路，将滑动变阻器R的阻值调到最大；②闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;③重复步骤②，再测量6组R1和I2的值；④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点，得到如图乙所示的图像．图K432根据实验回答以下问题：(1)现有四只供选用的电流表：A ．电流表(0～3 mA ，内阻为 2.0 Ω)B ．电流表(0～3 mA ，内阻未知)C ．电流表(0～0.3 A ，内阻为5.0 Ω)D ．电流表(0～0.3 A ，内阻未知)A 1应选用________，A 2应选用________．(2)测得一组R 1和I 2值后，调整电阻箱R 1，使其阻值变小，要使A 1示数I 1＝0.15 A ，应让滑动变阻器R 接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)．(3)根据所描的点在图乙中画出R 1I 2图像并求出R x ＝____Ω.(保留三位有效数字)2．(1)D C (2)变大 (3)如图所示 31.3[解析] (1)根据并联部分电压相等，可得I 1(R A1＋R 1＋R 0)＝I 2(R A2＋R x )，解得R 1＝R A2＋R x I 1I 2－(R A1＋R 0)，通过图像斜率可以求出未知电阻的阻值，斜率表达式中的R A2必须知道，由于电流表A 1的示数为0.15 A ，所以选用量程为0.3 A 的电流表，只要知道电流大小即可，即选用D ；根据R 1与I 2的关系图，可知A 2的量程为0.3 A 且必须要知道其内阻，所以选用C.(2)调整电阻箱R 1，使其阻值变小，若滑动变阻器接入电路的电阻不变，则A 1示数会变大，故要使A 1示数I 1＝0.15 A ，应让滑动变阻器R 接入电路的阻值变大．(3)根据欧姆定律，有I 1(R A1＋R 1＋R 0)＝I 2(R A2＋R x )，则有R 1＝R A2＋R x I 1I 2－(R A1＋R 0)，而R 1I 2图像的斜率为：k ＝58－00.30－0.06Ω/A ＝241.7 Ω/A ，得出 R x ＝kI 1－R A2＝(241.7×0.15－5) Ω＝31.3 Ω.。
(精校版)2017高考题物理真题汇编精华版(含详细解答)(2)
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专题1 质点的直线运动 （2017·高考全国卷甲)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0）处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1，重力加速度大小为g。
求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；（2）满足训练要求的运动员的最小加速度．专题2 相互作用 1．(2017·高考全国卷甲）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（ )A．2－ B．3C。
D．Error!2. (多选)(2017·高考全国卷乙)如图,柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。
初始时，OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为αError!.现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中( )A．MN上的张力逐渐增大B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大D．OM上的张力先增大后减小3．(2017·高考全国卷丙）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（ )A．86 cm B．92 cmC．98 cm D．104 cm4．(多选)(2017·高考天津卷)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（ )A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移专题3 牛顿运动定律 1．（2017·高考全国卷丙）如图,两个滑块A和B的质量分别为m A＝1 kg和m B＝5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m ＝4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1。
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专题07 电路和电流（包含直流和交流）
1．【2017·天津卷】在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为2 Ω，则
A ．t =0时，线圈平面平行于磁感线
B ．t =1 s 时，线圈中的电流改变方向
C ．t =1.5 s 时，线圈中的感应电动势最大
D ．一个周期内，线圈产生的热量为28πJ 【答案】AD
【考点定位】交变电流的规律和“四值问题”
【名师点睛】本题要正确理解正弦交变电流的规律和法拉第电磁感应定律。
2．【2017·北京卷】如图所示，理想变压器的原线圈接在π(V)u t 的交流电源上，副线圈接有R =55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是
A ．原线圈的输入功率为
B ．电流表的读数为1 A
C ．电压表的读数为
D ．副线圈输出交流电的周期为50 s 【答案】B
【考点定位】正弦式交变电流的“四值”、理想变压器原副线圈电压、电流、功率与匝数的关系 【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系，电压由原线圈决定副线圈，电流与功率则由副线圈决定原线圈。
3．【2017·江苏卷】某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则
（A ）电感L 1的作用是通高频 （B ）电容C 2的作用是通高频 （C ）扬声器甲用于输出高频成分 （D ）扬声器乙用于输出高频成分
【答案】BD
【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，2πL X fL =，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A 错误；电容对交流电的阻碍作用1
2πC X fC
=，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD 正确；C 错误． 【考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用
【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决．
1．【2017·郑州市第三次质量预测】如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，R1、R2为定位电阻，且R1=2R2，已知ab两端电压μ按图乙所示正弦规律变化。
下列说法正确的是
A．电阳R2中的电流方向每秒钟改变100次
B．电压表示数为110V
C．电阻R1、R2消耗的功率之比为1：4
D．ab两端与副线圈两端的电压之比为3：1
【答案】AD
【解析】有图像可知，交流电的周期为0．02s，所以电流方向每秒钟改变100次，A正确；B、设电压表示数为U2，流过R2 的电流为，则，，B错误；C、根据，电阻R1、
R2消耗的功率之比为，C错误；D、ab两端与副线圈两端的电压之比为，D正确。
故选AD。
2．【2017·湖南省永州市高三三模】如图所示，在AB间接入（V）的正弦交流电，通过理想变压器和相同的理想二极管D1、D2给阻值R＝20 Ω的纯电阻供电，变压器原线圈n1＝1100匝，副线圈n2＝200匝，Q为副线圈正中央抽头。
为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的电功率为P，则
A．U0＝56．6V，P＝20W B．U0＝56．6V，P＝80W
C．U0＝28．3V，P＝20W D．U0＝28．3V，P＝80W
【答案】A
3．【2017·四川省凉山州高三第三次诊断】图甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示。
已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r=2Ω，外电路的小灯泡电阻恒为R=6Ω，电压表、电流表均为理想电表。
下列说法正确的是
A．电压表的读数为4V
B．电流表读数0．5A
C．1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次
D．线圈在转动过程中，磁通量最大为
【答案】B
【解析】A、由乙图可知，交流电的最大值为：V，有效值为：，根据闭合电路的欧姆定律可知：，A错误；B、电流表的示数为：，B正确；
C、由乙图可知，，，一个周期内电流方向改变两次，所以，1秒内流过小灯泡的
电流方向改变50次，C错误；D、根据可知，D错误。
故选B。
4．【2017·山西省晋城市高三二模】如图甲所示理想变压器的原线圈输入如图乙所示的交变电流，则下列判断正确的是
A．灯泡中的电流变化周期为2s
B．原线圈输入电流的有效值小于
C．0~1s和1~2s流过灯泡的电流方向相同
D．前2s内贴心中磁通量的变化率恒定
【答案】BCD
5．【2017·山西省太原市高三二模】目前，我国柔性直流输电技术世界领先。
上海南汇风电场柔性直流输电工程，输送容量为2×104kW，直流电压等级±30kV。
设某段输电线路的两导线在同一竖直平面内，若宇宙射线中的质子、电子以速率v o到达输电线所在处，不考虑地磁场的影响和粒子速率的变化，质子的运动轨迹大致是下图中的
A．B．C．D．【答案】B。