高校自主招生試題物理精選分類解析專題07恒定電流含解析

1、20152008年八年高校自主招生試題物理精選分類解析專題七.恒定電流.選擇題1. （2012年華約自主招生）已知兩電源的電動勢EiE2,當(dāng)外電路電阻為 R時，外電路消耗功率正好相等。當(dāng)外電路電阻降為R時， 電源為Ei時對應(yīng)的外電路功率Pi,電源為E2時對應(yīng)的外電路功率為P2,電源Ei的內(nèi)阻為ri,電源巳的內(nèi)阻為r2。則（）A. ri Pi P2ri r2, Pi F2ri P2ri r2, FiA U2|AUi 4 U2|AUi =4 U2D.無法判斷【參考答案】：A解析工當(dāng)滑動變阻器的滑片P從b滑向a的過程中，電路中電流噌大，明噌大，內(nèi)阻電壓喈大，V減小, 由 e=5+uhu.可知 | A

2、Ua n I Au. | =| 5 | I選項(xiàng) 4 正確.（20i0南京大學(xué)）在半導(dǎo)體器件中，常把納米級厚度的導(dǎo)電材料沉積到芯片上形成導(dǎo)電薄膜。.在研究這些薄膜的導(dǎo)電性能時，就需要使用薄膜電阻這一概念 .設(shè) 導(dǎo)電材料的電阻率為 p薄膜的長、寬和厚度分別為 a、b、c,如右圖所示，如果形式上將薄膜 A、B間的電阻表 示為RAb= psa/b,則比例系數(shù)ps和材料電阻率p間的關(guān)系為A. ps= （YaB. ps= p/bC.伊=p/cD. ps= p【名師解析】：根據(jù)電阻定律,【參考答案】：CRab = p a/bc,又Rab= psa/b,聯(lián)立解得：伊=一 。x選項(xiàng)C正確。 c（2009復(fù)旦）太

3、陽能電池板，測得它的開路電壓為900mV,短路電流為45mA,若將該電池板與一阻值為20的電阻器連接成閉合電路，則電阻器兩端電壓為A. 0.3V B. 0.45VC. 0.5V D. 0.65V【參考答案】B【名師解析】：根據(jù)開路電壓等于電源電動勢可得E=900mV,根據(jù)l0=E/r可得：r=20 Q由閉合電路歐姆定律，I=E= -Ao電阻器兩端電壓為 U=IR=9- X 20V=0.45V選項(xiàng)B正確。R r 400400（ 2009復(fù)旦）經(jīng)典理論中，氫原子中的電子（電量為i.6X i0-i9庫侖而半彳仝為0.53X i0-i0米的圓形軌道上以6.6X i0i5赫茲的頻率運(yùn)動，則軌道中的電流為

4、A. 1.06 X 104 A B. 1.06X10-3 AC. 1.06X10-5 AD. 1.6X10-6 A【參考答案】：B【名師解析】：電子運(yùn)動周期T=1/f=1.515 X 10-16s,軌道中的電流為I=e/T=1.6x 10-19X 6.6X 1015A=1.06x 10-3A,選項(xiàng)B正確。二.填空題（2013北約自主招生）北京家庭采用電壓為 220V的供電，香港家庭采用電壓為200V的供電。北京廚房內(nèi)一支“ 220V、50W”照明用的燈泡，若改用 200V的供電，使用相同的時間可以節(jié)省電能百分之。如果采用200V供電的同時，又不減弱廚房照明亮度，則原燈泡電阻絲要換成電阻為 Q的

5、新電阻絲?！久麕熃馕?由P二U7R可得，芻二駕“生三二I -產(chǎn)二17% 即使用相同的時間可以節(jié)省電能百分之L74,不減弱廚房照明亮度，燈泡功率相等，由54七=5。山，解得R廣800a.【參考答案】：17.4800【點(diǎn)評】此題考查電功率及其相關(guān)知識。解答此題認(rèn)為電壓變化不大時認(rèn)為燈泡電阻不變。實(shí)際上燈泡電 阻是隨燈絲溫度的變化而變化。（2009清華大學(xué)）如圖，已知 AB間等效電阻與n無關(guān)，則Rx R?！緟⒖即鸢浮浚海?、6-1）R R 2R R【名師解析】：由串聯(lián)并聯(lián)電路規(guī)律可得Rx= x,解得：Rx=（V3-1）RoRx 2R RE、En、Ex分別為工作電源、標(biāo)準(zhǔn)電源3.（2013年卓越大學(xué)聯(lián)盟

6、）用如圖所示電路可以測量電源電動勢，其中和待測電源。Ri、e為電阻箱。R3為滑動變阻器，G為指針可以左右擺動的表頭。Si、Q為單刀單擲開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān)。 已知En=1.018 V, Ex約為1.5 V, E約為4 V 實(shí)驗(yàn)過 程如下：.實(shí)驗(yàn)開始前，為保護(hù)表頭，將滑動變阻器R3的阻值調(diào)至最大，Ri和R2阻值限定在 1 0003000 Q;.校準(zhǔn)工作電源電動勢。將開關(guān) 金置于l處，閉合S,反復(fù)調(diào)節(jié) 電阻Ri的阻值，使當(dāng)S3閉合時，表頭的示數(shù)為零。減小 R3的阻值，通 過調(diào)整Ri的阻值，使表頭的示數(shù)繼續(xù)為零，直至 R3的阻值為零時，表 頭示數(shù)仍為零；.測量待測電源電動勢。將開關(guān)Q置于2處，在

7、重復(fù)上述操作過程中適當(dāng)調(diào)節(jié) R的阻值，使R3的阻值為零時，表頭示數(shù)為零。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：在校準(zhǔn)工作電源電動勢時，測得Ri校和R2校的阻值分別為2931 和1069 Q在測量待測電源電動勢的過程中，下列關(guān)于 Ri和R2預(yù)估值合理的是 （填字母代號）。A. Ri估=2437 0, R2估=1463 QB. R估=2524 Q R2彳*=1376 QC. Ri估=2420 0, R2估=1580 QD. Ri估=2327 烏 R2估=1628 Q在測量待測電源電動勢的實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)表頭示數(shù)為零時，R測的讀數(shù)為2320 0,此時R2測的阻值應(yīng)為 Q待測電源電動勢的表達(dá)式為 ，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得

8、的數(shù)據(jù)計(jì)算待測電源電動勢為V（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）?！緟⒖即鸢浮浚海?）CD （2分，選對1個得1分，選錯白不得分）/ R2 測1680Ex En 1.600 （各2分，共6分）R2校2 52 5【名師解析】；根據(jù)題述F約為4% F,約為L5S %和淅估值必須滿足大約為古或小于青，所 以選項(xiàng)CD正確口由解得電M69d2 3200二16卸口,待測電源電動勢的表達(dá)式為當(dāng)二受小 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)計(jì)尊待測電源電動勢為白 Xl.O18V.50OV.,B二不11 E R（2012卓越自主招生） 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個測量電阻R （約為10Q）阻值的電路，PrrQF1如圖所示。圖中直流電流表的量程為50 0,

9、內(nèi)阻Rg約為3kQ；電源E=3V,內(nèi)阻不計(jì)；Ro為六鈕電阻箱（099999,9 ） ; R為滑動變阻器（0500，額定電流 1.5A）;Si為開關(guān)；S2為雙刀雙擲開關(guān)。 #簡要寫 出實(shí)驗(yàn)步驟；青用測量量表示出 r；3分析該電路的適用條件?！久麕熃馕觥浚?）實(shí)喊步驟工分）1 .選擇的限值略大于方-2k閉合8將/向%一側(cè)調(diào)節(jié)R使電流表指針腌滿偏電場以上的刻度門分）分）（1分）（1分）（2分）C分）（2分）I1L記下電流值好.保持R的滑動觸頭位置不變.將切合向心一側(cè)，讀出電流表讀數(shù)5計(jì)菖式；fix- - R口上o適用條件*L冗的阻值應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于川曲直流電流表的內(nèi)阻IL/限值的取值應(yīng)與心相近（2011年

10、卓越自主招生）圖為一利用光敏電阻測量儲液罐中液面高度裝置的示意圖。當(dāng)罐中裝滿液體時,液面與出液口高度差為 h,罐外有一豎直放置的管， 管內(nèi)一側(cè)有沿豎直線排列的光敏電阻，另一側(cè)有一列光強(qiáng)穩(wěn)定的光源。液面上一浮塊與一塊遮光板通過定滑輪相連，遮光板可隨浮塊的升降在管內(nèi)上下運(yùn)動，光敏電阻的總長度和遮光板的總長度都為 ho當(dāng)儲液罐內(nèi)裝滿液體時，遮光板的上沿與最下面的光敏電阻的下邊緣等高，管內(nèi)的光均勻地照射在光敏電阻上，光敏電阻和儀表相連?，F(xiàn)要求設(shè)計(jì)一電路以利用上述裝置測量液面高度。為將問題簡化，假設(shè)管內(nèi)只有3個光敏電阻Ri、R2、R3,分別位于管的上端、下端和中央；它們的暗電阻均為10kQ,被管內(nèi)光源照

11、亮?xí)r電阻均為1.0k d給定的儀器還有：直流電源 E （電動勢為9V,電阻不計(jì)），3個固定電阻，阻值分別為R1o=2.5 k p R2o=1.8 k R R3o=1.5 k R電壓表一塊（量程為3V,內(nèi)阻可視為無窮大），開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。 要求：當(dāng)罐內(nèi)裝滿液體時，電壓表恰好為滿量程。（1）選擇合適的固定電阻，畫出電路圖，并用題中給定的符號標(biāo)明圖中各元件。（2）完成下列填空：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）a）液面與出液口等高時電壓表的示值為 V。b）若管內(nèi)的光強(qiáng)變暗，使得光敏電阻被照亮?xí)r的阻值變?yōu)?.2 k R則固定電阻的阻值應(yīng)變換為 kQ,便可達(dá)到題目要求?！緟⒖即鸢浮浚海?）電路如圖。（2） 0

12、.431.81名師解析】工（1）當(dāng)遹內(nèi)裝滿液體時，3個光敏掃阻均受到光照射電阻均為i.og.可把這三個光敏電阻串聯(lián)后再馬上尸13 kQ串聯(lián)，接在直流電源E兩端.電壓表與電阻氐尸1.5 9并聯(lián)構(gòu)成電路，這樣可以 使當(dāng)罐內(nèi)裝滿液體時，電壓表恰好為滿量程.（2）。液面與出液口等高時，3個光敏電阻均受不到光照射，電阻均為10g.回路中總電阻為R=31 5S, 電流I-E R,電壓表的示值為U=I Rj0= 士 v- 43V.31.5b）若管內(nèi)的龍雖變暗，使得光敏電阻被照亮?xí)r的限值變?yōu)長2kQ，當(dāng)罐內(nèi)裝滿液體時，電壓表恰好為滿量 程mv,則固定電阻的限值應(yīng)變換為is-g,便可達(dá)到題目要求.A為U型底座，

13、其內(nèi)部放置B還與一阻值均勻的碳膜電6. （12分）（2010清華五校）右圖為一直線運(yùn)動加速度測量儀的原理示意圖。絕緣滑塊B; B的兩側(cè)各有一彈簧，它們分別固連在 A的兩個內(nèi)側(cè)壁上；滑塊阻CD的滑動頭相連（B與A之間的摩擦及滑動頭與碳膜間的摩擦均忽略不計(jì)）如圖所示。電阻 CD及其滑動頭與另外的電路相連（圖中未畫出）。工作時將底座 A固定在被測物體上，使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動方向平行。當(dāng)被測物體加速運(yùn)動時，物塊 B將在彈簧的作用下，以同樣的加速度運(yùn)動。通過電路中儀表的讀數(shù), 可以得知加速度的大小。已知滑塊B的質(zhì)量為0.60 kg,兩彈簧的勁度系數(shù)均為2.0X1ON/m, CD的全長為9.0

14、cm,被測物體可能達(dá)到的最大加速度為 20m/s2 （此時彈簧仍為彈性形變）；另有一電動勢為 9.0 V、內(nèi)阻可忽略不計(jì)的直流電源，一理想指針式直流電壓表及開關(guān)、導(dǎo)線。設(shè)計(jì)一電路，用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。要求：當(dāng)加速度為零時，電壓表指針在表盤中央；當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動時，電壓表示數(shù)為滿量程。（所給電壓表可以滿足要求）（1）完成電路原理圖。（2）完成下列填空：（不要求有效數(shù)字）所給的電壓表量程為 V;當(dāng)加速度為零時，應(yīng)將滑動頭調(diào)在距電阻的C端 cm處；當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動，加速度的大小為10 m/s2時，電壓表示數(shù)為 V?！緟⒖即鸢浮浚海?）電路原理圖如答圖1所

15、示。t名師解析】工當(dāng)加速度為零時，應(yīng)恪滑動頭倜在8目電阻的出心5處，（答圖2）電壓表指針在表盤中央，當(dāng)物體向左以最大加速度冊;如m居加速運(yùn)動時，彈簧的形變量為（答圖3）竺這二0.0加二女m2x200（2） 6.0 3.0 1.5此時電壓表示數(shù)為滿量程，5二u由比例關(guān)系之工解得?o=3-0cms i/=6.0V.當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動，加速度的大小為的=10m/$2時，彈簧的形變量為電（答圖4）電壓表示數(shù)為S，016x102x200=0.015m = 1.5cm鄉(xiāng)= v-， 解得 =L5U i % 一強(qiáng)評分參考：本題12分。第 問3分；第（2）問共9分，各3分。 三.計(jì)算題1. （2010北京大學(xué)

16、）一正四面體由六條棱邊組成，每條棱邊的電阻均為 求任意兩頂點(diǎn)間的等效電阻?！久麕熃馕觥坑捎陔娐肪哂袑ΨQ性，任意兩頂點(diǎn)間的等效電阻都相同。求頂點(diǎn)1、2間的等效電阻，等效電路如圖，圖中每個電阻為Ro圖中3、4等電位，3、4間的電阻不起起作用，設(shè)頂點(diǎn)1、2間的等效電阻為r,根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路規(guī)律:1 1工 2 r R 2R 2R R解得：r=R/2。（2010南京大學(xué)）如圖所示為一種加速度儀的示意圖.質(zhì)量為m的振子兩端連有勁度系數(shù)均為k的輕彈簧，電源的電動勢為 E,不計(jì)內(nèi)阻，滑動變阻器的總阻值為R,有效長度為L,系統(tǒng)靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中，這時電壓表指針恰好在刻度盤正中.求：(1)系統(tǒng)的加

17、速度a (以向右為正)和電壓表讀數(shù) U的函數(shù)關(guān)系式.(2)將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？(3)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置，此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何?也上_ k r【名師解析】(1)設(shè)電壓表滿刻度電壓為U.系統(tǒng)靜止時，-ut=e/r-r.22解得：4r江口以向右為正方向，加速度a為正值.當(dāng)振子向左偏離中間位置*距離時，由牛頓第二定律得2kx=ma 聯(lián)立解得：a二Uutn mE(2)將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的.mE因?yàn)榧铀俣入娕c電壓表示數(shù)u是線性關(guān)系，由上式可知，A= Au,所以電壓表刻度是均勻的.(3)若電壓表指針指在滿刻度的輯

18、位置，U=3E,如此時系統(tǒng)的加速度由二巴空.3E距 負(fù)號表示系統(tǒng)的加速度方向向左.(2009北大)7個電阻均為 R的網(wǎng)絡(luò)如圖所示，求 AB之間的等效電阻?！久麕熃馕觥浚篈B之間的電路可等效為如圖所示。設(shè)電流從A點(diǎn)流入，根據(jù)對稱性可知Il=l5, I2=I4,在 C 點(diǎn)，I2= I3+ I5 ； 在 D 點(diǎn)，Ii + I3= I4。對 AD之間電路，2RIi= RI2+RI3；解得 Ii=2I/5, I=2.5 Ii。，12=31/5。取路徑 ADB, AB 之間電壓 U=2RIi+Rl4=4RI/5+3IR/5=7RI/5。AB之間的等效電阻為 U/I=7R/5o,（2009浙江大學(xué)）說明電阻與電阻率的主要區(qū)另I。【名師解析】：電阻是用來表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的物理量口電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、電阻率 有關(guān).電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理型。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的 電阻，叫做這種材料的電阻率口電阻率與導(dǎo)體的長度，橫裁面積無關(guān)，只與導(dǎo)體的材料和溫度有關(guān). TOC o 1-5 h z （2009清華大學(xué)）有 ABCDH個接頭的黑箱內(nèi)，有一內(nèi)阻不記的電源與11上若干等阻值的電阻。用理想電壓表測得接頭間電壓如下： AB-2V,AD-5V,BC-3V,CD-0V.請畫出電阻數(shù)量最少時的接線情況下 Hj_ii.解答：如圖所示。,HHMLV c6 （