届高三物理一轮复习 电路高考真题+模拟新题有详解.docx

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届高三物理一轮复习电路高考真题+模拟新题有详解

J单元　电路J1　部分电路及其规律

22．J1[2011·课标全国卷]

为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图1－7所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：

图1－7

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．

【答案】

（1）R0　标准电流表（或A0）　

（2）RN　　标准电流表（或A0）的读数仍为I　（3）平均值

【解析】此为替代法测微安表的内阻，实验中用电阻箱替代待测微安表，使替代后标准电流表的读数不变，则电阻箱的示数即为待测微安表的内阻．为减小实验误差，应多次测量求平均值．

J2　闭合电路的欧姆定律

J3　电路综合问题

2．J3[2011·海南物理卷]如图1－1所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（　　）

图1－1

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

【解析】B　当S断开时，电路的总电阻R总变大，总电流I＝

变小，内电压U内＝Ir变小，路端电压U＝E－Ir变大，电压表测量路端电压，读数变大；R1两端电压U1＝IR1变小，R3两端电压U3＝U－U1变大，通过R3的电流I3＝

变大，电流表读数变大，B选项正确．

9．J3[2011·天津卷]

（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示．该金属丝的直径是________mm.

图4

9．

（2）[2011·天津卷]【答案】1.704～1.706均可

【解析】螺旋测微器的读数＝固定尺的读数＋可动尺的读数×0.01，即1.5mm＋20.5×0.01mm＝1.705mm.

J4　实验：

描绘小电珠的伏安特性曲线

34．

（2）J4[2011·广东物理卷]

（2）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：

小电珠（2.5V,0.6W）、滑动变阻器、多用电表、电流表、学生电源、开关、导线若干．

①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表____（选填“×1”、“×10”或“×100”）倍率的电阻挡；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图16所示，结果为____Ω.

图16

图17

图18

②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图17完成实物图18中的连线．

③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端，为使小电珠亮度增加，P应由中点向______端滑动．

④下表为电压等间隔变化测得的数据．为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点______（选填“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”）间多测几组数据．

数据点

a

b

c

d

e

f

U/V

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

I/A

0.000

0.122

0.156

0.185

0.216

0.244

34.

（2）J4[2011·广东物理卷]【答案】①×1　7.5　②如图所示　③a　b　④ab

【解析】①由P＝

，可求得小电珠正常工作时的电阻约为10Ω，未工作时的电阻要小于10Ω，故选择×1挡粗测．

②连线如图所示

③为防止电表中电流过大烧坏电表，故滑动变阻器滑片应置于a端，向b端滑动可增加小电珠两端电压，使亮度增加．

④ab间电流变化范围较大，当电流较小时，U—I为直线，随着电流增大，图线变为曲线，所以此段应多测几组数据．

20．J4[2011·重庆卷]在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图1－6所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：

a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零

b．电珠L亮度增加；电流表示数增大

c．电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断

d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断

与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为（　　）

图1－6

A.③①②④B．③④②①

C．③①④②D．②①④③

20．J4[2011·重庆卷]A　【解析】①电路中电珠L与滑动变阻器的左边部分并联，当滑片向右滑时，其并联电压增大，电珠L亮度增加，同时电路总电阻减小，电流表示数增大，其现象同b所述；②电路中电流表与电珠L并联，将电珠短路，电珠不亮，由于电流表内阻很小，电路电流很大，当滑片向右滑时，滑动变阻器电阻减小，电路中电流增大，电表线圈将被烧断，此时电珠L被接入电路，突然发光，其现象同c所述；③电路中电珠L和电流表并联后与电压表串联，电珠L被短路，电珠L不亮，由于电压表的内阻很大，故电流表示数几乎为零，其现象同a所述；④电路中电压表与电珠L串联后与电流表并联，电流表将电珠和电压表短路，电珠L不亮，当滑片向右滑时，电路电流增大，线圈将被烧坏，其现象同d所述．综上所述，选项A正确．

19．

（2）J4[2011·福建卷]某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：

①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_______挡进行测量．（填选项前的字母）

A．直流电压10VB．直流电流5mA

C．欧姆×100D．欧姆×1

②该同学采用图1－8甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关．

Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端；（填“左”或“右”）

Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点至________点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“__2__点至__3__点”的导线）

Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________．（填“不变”、“增大”或“减小”）

图1－8

19．

（2）J4[2011·福建卷]【答案】①D　②Ⅰ.左　Ⅱ.1

5（或5　1）　Ⅲ增大

【解析】①测电阻必须选欧姆挡，小电珠电阻约为12Ω，显然D正确；

②Ⅰ.实验前必须确保电表读数最小，滑片位于最左端时，导线1、5将待测电路短路，电压表和电流表示数均为0；

（2）Ⅱ.电表示数不为0，说明一定不是分压式接法，必然滑动变阻器的下端的接线柱断开（此时滑动变阻器采用限流式接法）；

（3）Ⅲ.由乙图可知，增加相同电流时，电压的增加量越来越大，说明电阻随工作电压增大而增大．

J5　实验：

测定金属的电阻率

22．J5[2011·浙江卷]在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知、横截面积均为S＝0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路．M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I＝1.25A，电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：

x/mm

600

700

800

900

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2100

2200

2300

2400

U/V

3.95

4.50

5.10

5.90

6.50

6.65

6.82

6.93

7.02

7.15

7.85

8.50

9.05

9.75

（1）绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；

（2）求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．

【答案】

（1）如图所示

（2）ρa＝1.04×10－6Ω·m，ρb＝9.6×10－8Ω·m，ρc＝1.04×10－6Ω·m，电阻率的允许范围：

ρa：

0.96×10－6Ω·m～1.10×10－6Ω·m

ρb：

8.5×10－8Ω·m～1.10×10－7Ω·m

ρc：

0.96×10－6Ω·m～1.10×10－6Ω·m

金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．

【解析】先描点，观察点的分布情况，然后由题意知，有三根不同的金属丝，所以图象应该画三段折线，如图所示．根据电阻定义R＝

和电阻定律R＝ρ

可得：

U＝

l，结合图象可得，金属丝a的电阻率ρa＝

Ω·m≈1.04×10－6Ω·m；金属丝b的电阻率ρb＝

Ω·m≈9.6×10－8Ω·m；金属丝c的电阻率ρc＝

Ω·m≈1.04×10－6Ω·m，通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．

J6　实验：

把电流表改装成电压表

J7　实验：

测定电源的电动势和内阻

22．J7

（2）为测量一电源的电动势及内阻

①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表

A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表V1

B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表V2

C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3

选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表．

②利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．

③根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.

【答案】①V3或C　6

②如图所示

③7.5　10

【解析】①要改装成9V的电压表，必须在原电压表上串联一固定电阻，题中给出三种电压表，只有C的电阻是确定值，所以应选电压表C，串联电阻R＝3×

kΩ＝6kΩ.②电路图如图所示。

③测量电源电动势和内阻时，路端电压应为电压表示数的3倍，根据闭合电路的欧姆定律得：

4.5＝E－

r，6＝E－

r，解得E＝7.5V，r＝10Ω.

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）　　　　　　　　　　　　　　　　　

22．J8[2011·安徽卷]

（1）开普勒行星运动第三定律指出：

行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即

＝k，k是一个对所有行星都相同的常量．将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式．已知引力常量为G，太阳的质量为M太．

（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立．经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106s，试计算地球的质量M地．（G＝6.67×10－11N·m2/kg2，结果保留一位有效数字）

【解析】

（1）因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a即为轨道半径r，根据万有引力定律和牛顿第二定律有

G

＝m行

2r①

于是有

＝

M太②

即k＝

M太③

（2）在地月系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R，周期为T，由②式可得

＝

M地④

解得M地＝6×1024kg⑤

（M地＝5×1024kg也算对）

22．

（1）J8[2011·重庆卷]某电动机的三组线圈①、②、③阻

图1－8

值相同，均为几欧姆，接法可能是图1－8中甲、乙两种之一，A、B和C是外接头．现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测量A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图1－9（a）、（b）、（c）所示，则测量中使用的欧姆挡的倍率是__________（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”），三组线圈的接法是_________（填“甲”或“乙”），断路线圈是____________（填“①”、“②”或“③”）．

图1－9

22．

（1）J8[2011·重庆卷]【答案】×1　乙　③

【解析】因电动机的电阻约几欧，其串、并联后电阻也不会很大，故测量中应使用欧姆挡×1的倍率测量．若三组线圈的接法如图甲所示，当有一组线圈断路时，A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻必有一组为无穷大，所以三组线圈的接法应如图乙所示．由欧姆表的读数可知A和C间的电阻大于A和B、B和C间的电阻，故断路处必是线圈③.

21．J8F5[2011·北京卷]

（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：

图1

①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线．

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置．

③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）．

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量．

A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

【答案】①S　③T　0刻线　④ADC

【解析】S为指针定位螺丝，作用是把电表的指针调到左端零位置，称之为机械调零．T为欧姆调零旋纽，当选择开关打到欧姆挡时，调节该旋纽，使指针指到右端零位置．当笔尖相互接触时，接入的电阻为零，所以指针的示数应在0刻度．将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明电阻很大（打到欧姆挡，指针在无穷大处），所以量程应该调大一些，让指针在中央刻度附近，所以先换成大挡位，调零，再测量，所以顺序为ADC.

（2）如图2所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

图2

①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量________（填选项前的序号），间接地解决这个问题．

A．小球开始释放高度h

B．小球抛出点距地面的高度H

C．小球做平抛运动的射程

②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.

然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．

接下来要完成的必要步骤是______．（填选项的符号）

A．用天平测量两个小球的质量m1、m2

B．测量小球m1开始释放高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM、ON

③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________________________（用②中测量的量表示）；

若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为______________________（用②中测量的量表示）．

④经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示．

图3

碰撞前、后m1的动量分别为p1与p′1，则p1∶p′1＝________∶11；若碰撞结束时m2的动量为p′2，则p′1∶p′2＝11∶________.

实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值

为________．

⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.

21．J8F5[2011·北京卷]①C　②ADE或DEA或DAE

③m1·OM＋m2·ON＝m1·OP　m1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP2　④14　2.9　1～1.01　⑤76.8

【解析】①被碰小球碰撞前后的时间仅由下落高度决定，两球下落高度相同，时间相同，所以水平速度可以用水平位移数值表示．

②本实验需要测量的量有两小球的质量m1、m2和平抛射程OM、ON，显然要确定两小球的平均落点M和N的位置．

③碰撞过程中，动量守恒，即碰撞前的动量m1·OP等于碰撞后的动量m1·OM＋m2·ON；若是弹性碰撞，则机械能守恒，

m1·

＋

m2·

＝

m1·

，整理可得m1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP2.

④把测量的小球的质量以及图中的距离代入动量守恒公式中，就可以得出结果．

⑤当碰撞为弹性碰撞时，被碰小球射程最大，把数据代入③中的两个方程，可以得出结果．

J9　实验：

传感器的简单应用

6．J9[2011·江苏物理卷]美国科学家WillardS.Boyle与GeorgeE．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

6．J9[2011·江苏物理卷]BC　【解析】传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量的元件．发光二极管是电学元件，是将电能转化成光能的元件，不是传感器，A错误；干电池是一种电源，不是传感器，D错误；热敏电阻被光照射时，其电阻会发生变化，能把光学量转换成电学量，是传感器，B正确；霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，是传感器，C正确．

J10　电学实验综合

23．J10[2011·全国卷]使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：

待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：

（1）仪器连线如图1－4所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为________（填“红”或“黑”）色．

图1－4

（2）若适当调节电阻箱后，图1－4中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图1－5甲、乙、丙所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω.

图1－5

（3）将图1－4中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA.（保留3位有效数字）

（4）计算得到多用电表内电池的电动势为________V．（保留3位有效数字）

【答案】

（1）黑

（2）14.0　　53.0　4.6

（3）102

（4）1.54

【解析】

（1）欧姆表的内部有电源，黑表笔与高电势端相连，红表笔与低电势端相连，所以与电流表“＋”接线柱相连的一定是黑表笔．

（2）多用表指针与“14”正对，所以读数是14.0Ω，毫安表指针与“53”正对，所以读数是53.0mA，电阻箱“×100”、“×10”对应的都是零，所以读数是4×1Ω＋6×0.1Ω＝4.6Ω.

（3）多用表×1挡对应的中值电阻是15Ω，则两表笔短接时总电阻为15Ω，由（15＋14）×53＝15I，则I＝102mA.

（4）多用表×1挡对应的中值电阻是15Ω，多用表内部电池的电动势为E＝（15＋14）×53×10－3V＝1.54V.

16．J10[2011·山东卷]了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合史实的是（　　）

A．焦耳发现了电流热效应的规律

B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律

C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

【解析】AB　电流热效应是焦耳在1841年通过实验发现的，其表达式为Q＝I2Rt，A项正确．库仑在1785年到1789年之间，通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的研究，得出F＝k

，B项正确．电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特通过实验发现的，C项错误．伽利略将理想斜面实验的结论外推，间接证明了自由落体运动为匀加速运动，D项错误．

23．J10[2011·山东卷]

图1－8

（1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图1－8所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________．

②滑块与斜面间的动摩擦因数为________．

③以下能引起实验误差的是________．

A．滑块的质量

B．当地重力加速度的大小

C．长度测量时的读数误差

D．小球落地和滑块撞击挡板不同时

（2）某同学利用图1－9甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．

①所得实验数据如下表，请在给出的直角坐标系上画出U－I图象．

图1－9

U/V

1.96

1.86

1.80

1.84

1.64

1.56

I/A

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55

②根据所画U－I图象，可求得电流I＝0.20A时电源的输出功率为________W．（保留两位有效数字）

③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图1－9甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图1－9乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________．（Rx阻值未知）

甲

乙

图1－9

【答案】

（1）①

②

③CD

（2）①如图所示　②0.37（或0.36）　③BC

【解析】

（1）①同时听到小球落地的声