2020届高考物理冲刺专项训练18 直流电路(解析版)

直流电路一、单选题1．（2019·全国高三专题练习）随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是（）A．4.2 V14.58 mA B．4.2 V700 mAC．3.7 V14.58 mA D．3.7 V700 mA【答案】C【解析】电动势为4.2V，共作电流700114.58mA48qIt⨯===,选C2．（2020·浙江省高三月考）如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48V，12Ah”字样。

它正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W。

由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。

已知人与车的总质量为76.8kg，自行车运动时受到阻力恒为38.4N，自行车保持额定功率从静止开始启动加速到最大速度所前进的距离为10m，下列正确的是（）A．额定工作电流为5A，电源内阻为1.6ΩB．自行车电动机的内阻为5ΩC．自行车加速的时间为7sD．自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为2.4h【答案】C【解析】A．正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W，则额定工作电流240A 6A 40P I U ===电源内阻4840Ω5Ω1.6E U r I --=== 故A 项错误；B ．设电动机的内阻为M r ，电动机的效率为80%，则2M 0.8P P I r -=解得 M 2(10.8)2404ΩΩ63r -⨯== 故B 项错误；C ．设自行车加速的时间为t ，对自行车的加速过程应用动能定理得210.802Pt fx mv -=-又0.8P fv =解得7s t =故C 项正确； D ．自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间212Ah 2h 6A Q t I === 故D 项错误。

3．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场，已知铜的电阻率为ρ，单位体积内的自由电子数量为n ，自由电子的质量为m 、带电荷量为e ，假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零，且碰撞时间极短，则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为（ ）A ．2m n e ρB ．22m n e ρC ．22m ne ρD ．22nm e ρ 【答案】B【解析】设金属导电材料内的电场强度为E ，电子定向移动的加速度为：eE a m =,经过时间t 获得的定向移动速度为：eEt v at m == ；在时间t 内的平均速度为：1 22eEt v v m==；根据电流的微观表达式有：I nesv = ，根据欧姆定律有：El El ES I l R Sρρ=== ；联立解得：22m t n e ρ=，故选B. 4．（2020·北京高三月考）为了确定一个标有“3.8V ，0.3A”的小灯泡的电阻，小明和小华两位同学分别采用了不同的方法：小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量结果R 1=2Ω；小华同学由U R I =计算可得其阻值R 2≈13Ω。

小明同学的操作过程无误，但R 1和R 2存在明显差异。

对此，下列说法正确的是A ．小明同学的方法错误，因为测量时没有电流通过小灯泡B ．小华同学的方法错误，因为小灯泡的电阻不能用U R I=来计算 C ．两位同学的方法都正确，因为多用电表的欧姆档的精确度不够D ．两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同【答案】D【解析】灯泡的电阻率随温度的升高增大，则温度越高，电阻越大，当灯泡没有工作时，其电阻不变，根据欧姆定律求出电阻，当灯泡工作时，其电阻增大，根据欧姆定律算出的电阻比没有工作时的大，故两种方法是在灯泡不同的工作状态下测得的，故两种方法都正确，故选D.5．（2020·浙江省高三其他）家电待机耗电问题常常被市民所忽略。

北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。

在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。

据最新统计温州市的常住人口约1000万人，参考下表数据，估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为( )A ．4×105度B ．4×107度C ．4×109度D ．4×1011度 【答案】C【解析】温州市的常住人口约1000万人，平均每户的人口按3人计算，温州大约330万户家庭，一个家庭电器的待机功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W ；所有用电器待机的总功为：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h ）=456192×104KW•h≈4.6×109度；故选C 。

6．（2020·河南省高三月考）如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ．电路中的2R 、3R 分别为总阻值一定的滑动变阻器，0R 为定值电阻，1R 为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．下列说法中正确的是（ ）A ．只逐渐增大1R 的光照强度，电阻0R 消耗的电功率变大，电阻3R 中有向上的电流B ．只调节电阻3R 的滑动端2P 向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻3R 中有向上的电流C ．只调节电阻2R 的滑动端1P 向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动【答案】A【解析】逐渐增大1R 的光照强度，1R 的电阻减小，回路总电阻减小，回路总电流增大，根据2P UI I ==可知0R 上消耗的电功率变大，同时，2R 上端电阻两端电压也增大，则电容器两端电压增大，根据QC U=可知电荷量增加，则3R 中有向上的电流，故A 正确．恒定电路中电容器所在支路相当于断路，滑动3R 的滑片不改变电路通电情况，不会发生任何变化，故B 错误．调节2R 的滑动端向下移动时，回路总电阻不发生变化，电压表测的路端电压也不发生变化，示数不变，但是电容器两端分得的电压增大，电场强度增大，电场力大于重力，带电微粒向上运动，故C 错误．若断开开关S ，则电容器在与2R 、3R 组成的电路中放电，电荷量减少，电压减小，电场力减小，带电微粒向下运动，故D 错误．二、多选题7．（2020·宜宾市叙州区第一中学校高三三模）如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在图中，当滑动变阻器R3的滑片P 向a 端移动时,以下说法中正确的是（ ）A ．电压表示数变小，电流表示数变小B ．电阻R 1两端的电压减小C ．电源的总功率减少但电源的输出功率增大D ．如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为2I ∆，流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为3I ∆，则23I I ∆<∆【答案】BD【解析】A 、将滑动变阻器的滑动触片P 从图示位置向a 滑动的过程中，外电路总电阻变大，电路中总电流变小，内电压减小，路端电压变大；电压表示数变大，故A 错误；BD 、电路中总电流变小，通过电阻R 1的电流变小，R 1两端电压变小，R 2两端电压增大，通过电阻R 2的电流变大，通过电阻R 1的电流等于通过电阻R 2的电流和通过电阻R 3的电流之和，故通过电阻R 3的电流变小，故有123I I I ∆=∆+∆，23I I ∆<∆，故BD 正确；C、电路中总电流变小，则电源的总功率减少，因不知道外电阻与内电阻之间的关系，所以无法判断电源的输出功率的变化；故C错误；故选BD．8．（2020·山西省大同一中高三月考）A，B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）．两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ．电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（）A．若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ变小B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变【答案】CD【解析】设金属板两端的电压为u，距离为d，小球质量为m则tanuqmgdθ=，滑动变阻器1R是分压接法，可以分为4R，5R两部分，4R与金属板串联，并和1R并联，然后它们再与5R，3R串联，电路图可以简如图所示，电压表测得是路端电压，电流表测得是电流总电流I．因为金属板不通电，可以将它和4R看作1R 两端的电压表．若将R2的滑动触头P向a端移动，则5R减小，总电阻减小，则总电流增大，即两端的电压增大，所以金属板两端的电压u增大，由公式tanuqmgdθ=得，θ增大，A错误．将若将R2的滑动触头P向b端移动时，5R增大则总电阻增大，总电流I减小，路端电压增大即U增大，所以B错误．当用较强的光照射时，减小，则总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，可推出1R两端电压减小即金属板两端的电压减小，由tanuqmgdθ=得θ减小，C正确．rE U E UI I--''==所以()()E U E U U r I I I---∆==-∆''，D 正确． 9．（2020·全国高三专题练习）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】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力．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85V 时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V 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．10．（2020·河北省衡水中学高三一模）如图所示，用小灯泡模仿光控电路，AY 之间为斯密特触发器，R G 为光敏电阻，R 1为可变电阻；J 为继电器的线圈，J a 为它的常开触点。