2023年“雙一流”高校自主招生物理好題全解全析第08章恒定電流(逐題詳解版)

“雙一流”高效自主招生好題精選8.恒定電流1．(南京大學(xué)自主招生)在半導(dǎo)體器件中，常把納米級(jí)厚度的導(dǎo)電材料沉積到芯片上形成導(dǎo)電薄膜。在爭(zhēng)論這些薄膜的導(dǎo)電性能時(shí)，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ρ，薄膜的長(zhǎng)、寬和厚度分a、b、cA、BR

＝ρsa

ρ 和材料電阻率ρ間的關(guān)系為( )

AB

，則比例系數(shù)s＝A．ρ ρ B．ρ＝ρ＝s a s bC．ρ ρ

D．ρ＝ρs＝c s2．(復(fù)旦大學(xué)自主招生)經(jīng)典理論中，氫原子中的電子(電量為1.6×10－19道上以6.6×1015Hz的頻率運(yùn)動(dòng)，則軌道中的電流為( )

C)0.53×10－10m的圓形軌A．1.06×104AC．1.06×10－5A

B．1.06×10－3AD．1.6×10－6A3．(復(fù)旦大學(xué)自主招生)太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開(kāi)路電壓為900mV，短路電流為45mA，假設(shè)將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連接成閉合電路，則電阻器兩端電壓為( )A．0.3VC．0.5V

B．0.45VD．0.65V21 4．(復(fù)旦大學(xué)自主招生)如下圖的閉合電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b滑向a的過(guò)程中，V、V兩只伏特表指示數(shù)的變化值分別為ΔU1和ΔU，則他們的大小相比應(yīng)是( )21 A．|ΔU1|>|ΔU2|C．|ΔU1|＝|ΔU2|

B．|ΔU1|<|ΔU2|D．無(wú)法推斷21 2 1 2 2 1 2 1 5．(“華約”自主招生)E1>ER時(shí)，外電路消耗功率正好相等。當(dāng)外R′E1PEP，電源E1rE21 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 r1>r，P>PC．r1<r，P2 1 2 1 r1<r，P<PD．r1>r，P<P6．(“北約”自主招生)北京家庭承受電壓為220V的供電，香港家庭承受電壓為200V的供電。北京廚房?jī)?nèi)一支“220V50W”照明用的燈泡假設(shè)改用200V的供電使用一樣的時(shí)間可以節(jié)約電能百分之 。假設(shè)承受200V供電的同時(shí)，又不減弱廚房照光明度，則原燈泡電阻絲要換成電阻Ω的電阻絲。1 2 10 20 7.(“卓越”自主招生)圖為一利用光敏電阻測(cè)量?jī)?chǔ)液罐中液面高度裝置的示意圖。當(dāng)罐中裝滿(mǎn)液體時(shí)，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(xiàn)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(guò)定滑輪相連，遮光板可隨浮塊的升降在管內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，光敏電阻的總長(zhǎng)度和遮光板的總長(zhǎng)度都為h當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)裝滿(mǎn)液體時(shí)遮光板的上沿與最下面的光敏電阻的下邊緣等高，管內(nèi)的光均勻地照耀在光敏電阻上，光敏電阻和儀表相連。現(xiàn)要求設(shè)計(jì)一電路以利用上述裝置測(cè)量液面高度。為將問(wèn)題簡(jiǎn)化，假設(shè)管內(nèi)只有3個(gè)光敏電阻R、R、R，分別位于管的上端、下端和中心；它們的暗電阻均為10kΩ，被管內(nèi)光源照亮?xí)r電阻均為1.0kΩ。給定的儀器還有：直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為9V，電阻不計(jì))，3個(gè)固定電阻，阻值分別為R ＝2.5kΩ，R ＝1.8kΩ，R ＝1.5kΩ；電壓表一塊(量程為3V，內(nèi)阻可視為無(wú)窮大)1 2 10 20 (1)選擇適宜的固定電阻，畫(huà)出電路圖，并用題中給定的符號(hào)標(biāo)明圖中各元件。(2)完成以下填空：(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)①液面與出液口等高時(shí)電壓表的示值為 V。②假設(shè)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)?.2k則固定電阻的阻值應(yīng)變換 便可到達(dá)題目要求。8.(“卓越”自主招生)Rx(10Ω)阻值的電路，如下圖。圖中直流電流表的量50μARg3kΩE＝3V，內(nèi)阻不計(jì)；R0為六鈕電阻箱(0～99999.9Ω)；R為滑動(dòng)變阻器(0～500Ω1.5A)；S1為開(kāi)關(guān)；S2為雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。(1)請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出試驗(yàn)步驟；(2)Rx；(3)分析該電路的適用條件?！半p一流”高效自主招生好題精選8.恒定電流1．(南京大學(xué)自主招生)在半導(dǎo)體器件中，常把納米級(jí)厚度的導(dǎo)電材料沉積到芯片上形成導(dǎo)電薄膜。在爭(zhēng)論這些薄膜的導(dǎo)電性能時(shí)，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ρ，薄膜的長(zhǎng)、寬和厚度分a、b、cA、BR

＝ρsa

ρ 和材料電阻率ρ間的關(guān)系為( )

AB

，則比例系數(shù)s＝A．ρ ρ B．ρ＝ρ＝s a s bC．ρ ρ

D．ρ＝ρs＝c【答案】C

s，又R ，又R ＝s 【解析】依據(jù)電阻定律，Rs

bc

b，聯(lián)立解得：ρ＝。選項(xiàng)C正確。2．(復(fù)旦大學(xué)自主招生)經(jīng)典理論中，氫原子中的電子(電量為1.6×10－19道上以6.6×1015Hz的頻率運(yùn)動(dòng)，則軌道中的電流為( )

C)0.53×10－10m的圓形軌A．1.06×104AC．1.06×10－5A【答案】Be

B．1.06×10－3AD．1.6×10－6AI＝T＝ef＝1.6×10－19×6.6×1015A＝1.06×10－3A，選項(xiàng)B正確。3．(復(fù)旦大學(xué)自主招生)太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開(kāi)路電壓為900mV，短路電流為45mA，假設(shè)將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連接成閉合電路，則電阻器兩端電壓為( )A．0.3VC．0.5V【答案】B

B．0.45VD．0.65VE【解析】依據(jù)開(kāi)路電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)可得E＝900mVI0＝r可得：r＝20Ω。由閉合電路歐姆定律，I＝E ＝9 AU＝IR＝9×20V＝0.45V，選項(xiàng)B正確。R＋r 400 4004．(復(fù)旦大學(xué)自主招生)如下圖的閉合電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b滑向a的過(guò)程中，V1、V2兩只伏特表指示數(shù)的變化值分別為ΔU1和ΔU2，則他們的大小相比應(yīng)是( )A．|ΔU1|>|ΔU2|C．|ΔU1|＝|ΔU2|【答案】A

B．|ΔU1|<|ΔU2|D．無(wú)法推斷1 2 r 2 r 1P從b滑向aV2V1E＝U＋U＋U可知|ΔU|＋|ΔU|＝|ΔU1 2 r 2 r 121 2 1 2 2 1 5．(“華約”自主招生)E1>ER時(shí)，外電路消耗功率正好相等。當(dāng)外R′E1PEP，電源E1rEr21 2 1 2 2 1 2 1 2 1 r1>r，P>PC．r1<r，P2 1 2 1 【答案】Dr1<r，P<PD．r1>r，P<P

2 1 E1 2 1

E2 E1【解析】當(dāng)兩個(gè)電源分別與阻值為R的電阻連接時(shí)，電源輸出功率相等，即：R＋r2R＝R＋r2R，＝E2 ＝IE>Er>r

1 2UIU＝E－Ir。

R＋r1R＋r2 0 1 2 1 2由于兩個(gè)電路中電流大小相等，兩個(gè)電源的輸出電壓隨電流變化關(guān)系圖像應(yīng)為如下圖的兩條相交的直線(xiàn)，I0，電壓為U0＝RI0，從原點(diǎn)O向該交點(diǎn)連線(xiàn)，即為電阻RU＝RI。假設(shè)將R減小R′R′U′＝R′I，分別與兩個(gè)電源的輸出電壓隨電流變化關(guān)系圖像交于兩個(gè)不1輸出電壓隨電流變化關(guān)系圖像的交點(diǎn)處的電流和電壓值均小于電源2輸出電壓隨電流變化關(guān)系圖像的交點(diǎn)處的電流和電壓值，依據(jù)輸出功率的定義P＝UI12的P1<P2，選項(xiàng)D正確。6．(“北約”自主招生)220V200V的供電。北京廚房?jī)?nèi)一支“220V50W”照明用的燈泡假設(shè)改用200V的供電使用一樣的時(shí)間可以節(jié)約電能百分之 。假設(shè)承受200V供電的同時(shí)，又不減弱廚房照光明度，則原燈泡電阻絲要換成電阻Ω的電阻絲。U2 P U2 P－P

U2－U2P＝可得，2＝21

2＝1 2＝17.4%，即使用一樣的時(shí)間可以節(jié)約電能百分之17.4。11R P1 U2 P1 U211U22R不減弱廚房照光明度，燈泡功率相等，由22R2【答案】17.4 800

＝50WR

＝800Ω。1 2 10 20 7.(“卓越”自主招生)圖為一利用光敏電阻測(cè)量?jī)?chǔ)液罐中液面高度裝置的示意圖。當(dāng)罐中裝滿(mǎn)液體時(shí)，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(xiàn)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(guò)定滑輪相連，遮光板可隨浮塊的升降在管內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，光敏電阻的總長(zhǎng)度和遮光板的總長(zhǎng)度都為h當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)裝滿(mǎn)液體時(shí)遮光板的上沿與最下面的光敏電阻的下邊緣等高，管內(nèi)的光均勻地照耀在光敏電阻上，光敏電阻和儀表相連。現(xiàn)要求設(shè)計(jì)一電路以利用上述裝置測(cè)量液面高度。為將問(wèn)題簡(jiǎn)化，假設(shè)管內(nèi)只有3個(gè)光敏電阻R、R、R，分別位于管的上端、下端和中心；它們的暗電阻均為10kΩ，被管內(nèi)光源照亮?xí)r電阻均為1.0kΩ。給定的儀器還有：直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為9V，電阻不計(jì))，3個(gè)固定電阻，阻值分別為R ＝2.5kΩ，R ＝1.8kΩ，R ＝1.5kΩ；電壓表一塊(量程為3V，內(nèi)阻可視為無(wú)窮大)1 2 10 20 選擇適宜的固定電阻，畫(huà)出電路圖，并用題中給定的符號(hào)標(biāo)明圖中各元件。(2)完成以下填空：(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)①液面與出液口等高時(shí)電壓表的示值為 V。②假設(shè)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)?.2k則固定電阻的阻值應(yīng)變換 便可到達(dá)題目要求?！窘馕觥?1)當(dāng)罐內(nèi)裝滿(mǎn)液體時(shí)，31.0kΩ。可把這三個(gè)光敏電阻串聯(lián)后R30＝1.5kΩER30＝1.5kΩ并聯(lián)構(gòu)成電路，這樣可以使當(dāng)罐內(nèi)裝滿(mǎn)液體時(shí)，電壓表恰好為滿(mǎn)量程，電路如下圖。①液面與出液口等高時(shí)，3個(gè)光敏電阻均受不到光照耀，電阻均為10kΩR＝31.5kΩ，E 9×1.5電流I＝R，電壓表的示值為U＝IR30＝31.5 V＝0.43V。②假設(shè)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)?．2kΩ，當(dāng)罐內(nèi)裝滿(mǎn)液體時(shí)，電壓表恰好為滿(mǎn)量程3V1.8kΩ，便可到達(dá)題目要求?！敬鸢浮?1)電路圖見(jiàn)解析(2)0.43 1.88.(“卓越”自主招生)Rx(約為10Ω)阻值的電路，如下圖。圖中直流電流表的量50μARg3kΩE＝3V，內(nèi)阻不計(jì)；R0為六鈕電阻箱(0～99999.9Ω)；R為滑動(dòng)變阻器(0～500