【寒假作业】人教版2019 高中物理 高二寒假巩固提升训练 第1天 电流、电能问题-练习.zip

这是一份【寒假作业】人教版2019 高中物理 高二寒假巩固提升训练 第1天 电流、电能问题-练习.zip，文件包含寒假作业人教版2019高中物理高二寒假巩固提升训练第1天电流电能问题原卷版docx、寒假作业人教版2019高中物理高二寒假巩固提升训练第1天电流电能问题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。


核心考点聚焦
1、电源和电流
2、导体的电阻
3、串联和并联电路
4、电路中的能量转化
5、闭合电路的欧姆定律
6、闭合电路的动态分析
7、纯电阻电路和非纯电阻电路
……
高考考点聚焦
1. 电流的计算
2. 电阻定律
3．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
4.闭合电路的功率和效率
5.含容电路动态分析的三个步骤：
【例1】．（2023春·浙江宁波·高三统考阶段练习）已知某款汽车每百公里平均油耗为7L，每升汽油8.3元，家庭用电每度（1度=1kW·h）0.52元。小明家里某款电动自行车的一些主要参数如下表所示，假定电动自行车载人行驶时，受到的阻力是人与车总重力的0.02倍，小明自身质量为60kg。下列说法正确的是（ ）
A．小明骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，电动自行车的输出功率为72W
B．小明骑电动自行车在水平路面上匀速行驶时的最大速度为15m/s
C．正常充电情况下，将完全没电的电池充满电至少需要耗电0.432度
D．骑该电动自行车比开小汽车每行驶10km节省约3元
【答案】C
【详解】A．小明骑电动自行车在水平路面上匀速行驶时，有
则电动自行车的输出功率为
A错误；
B．小明骑电动自行车在水平路面上匀速行驶时的最大速度为
B错误；
C．在额定电压下，将完全没电的电池充满电至少需要耗电
C正确；
D．骑该电动自行车每行驶10km，需要的钱数为
小汽车每行驶10km，需要的钱数为
骑该电动自行车比开小汽车每行驶10km节省约
D错误。
故选C。
【例2】如图所示的电路中，电压表、电流表均视为理想电表，电源电动势E=16V，电源内阻忽略不计，电阻R=1Ω，小型直流电动机M的内阻r=0.2Ω。闭合开关S后，电动机转动，电压表示数UV=11V，电动机以v=0.5m/s匀速竖直向上提升质量为m的重物，取g=10m/s2，则（ ）
A．电流表的示数为5AB．电动机的发热功率为5W
C．电动机输出的机械功率为25WD．重物的质量为10kg
【答案】ABD
【详解】A．由电路中的电压关系可得电阻R的分压流过电阻R的电流
即电流表的示数为5A，故A正确；
B．通过电动机的电流电动机的分压输入电动机的电功率
电动机的发热功率故B正确；
C．电动机输出的机械功率故C错误；
D．又因所以故D正确。故选ABD。
【例3】（2023·全国·高三专题练习）图甲是充电宝正给一部手机充电，等效电路如图乙所示。假设充电开始后一段时间t内充电宝的输出电压U、输出电流I恒定不变。已知手机电池内阻为r、充满电后电动势为E，下列说法正确的是（ ）
A．充电宝的输出电压U = Ir
B．充满电后手机电池的电动势E = U＋Ir
C．在时间t内，手机电池产生的焦耳热
D．在时间t内，手机电池储存的化学能E化 = UIt－I2rt
【答案】D
【详解】A．手机电池不是纯电阻，则输出电压
U ≠ Ir
A错误；
B．充满电后不再有电流，则E = U，B错误；
C．手机电池内阻为r，电流I，根据焦耳定律，时间t内，手机电池产生的焦耳热为I2rt，C错误；
D．根据能量守恒定律，手机电池储存的化学能为UIt－I2rt，D正确。
故选D。
【例4】厦门中学生助手用伏安法测电阻，如果电压表、电流表均为理想电表，其读数分别为U、I，则待测电阻阻值为：Rx=。实际上电压表及电流表也是有一定内阻的，如量程为0-3V的电压表内阻一般较大，约为3kΩ，量程为0-0.6A的电流表内阻一般很小，约为0.5Ω。如图甲所示为电流表外接法，如图乙所示为电流表内接法，请回答以下问题：
（1）采用图甲所示方案测电阻时，待测电阻Rx的测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值，其原因是___________。
（2）采用图乙所示方案测电阻时，待测电阻Rx的测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值，其原因是___________。
（3）厦门中学生助手测量一电阻时，不知道电阻大概阻值，因此，他采用了如图丙所示的方法。先把电压表的右端与a点连接，此时电压表示数为4.5V、电流表示数为1.8mA；再把电压表的右端与b点连接，此时电压表示数为4.6V、电流表示数为1.6mA；为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在___________（选填“a”或“b”）点进行实验；则圆环接入电路的两点间的电阻值为___________Ω。
【答案】 小于 电压表的分流导致电流表的测量值偏大 大于 电流表的分压导致电压表的测量值偏大 b 2875
【详解】（1）[1][2]由可得采用图甲所示方案测电阻时，由于电压表的分流作用，所用电流表测量的电流大于流过待测电阻的电流，所以待测电阻Rx的测量值小于真实值；
（2）[3][4]由可得采用图乙所示方案测电阻时，由于电流表的分压作用，所用电压表测量的电压大于待测电阻两端的实际电压，所以待测电阻Rx的测量值大于真实值；
（3）[5]由题意可得；由此可知，电压表分流明显，电流表应采用内接法，他应该把电压表的右端接在b端；
[6]圆环接入电路的两点间的电阻值为
一、多选题
1.如图所示的电路中，电压表、电流表均视为理想电表，电源电动势E=16V，电源内阻忽略不计，电阻R=1Ω，小型直流电动机M的内阻r=0.2Ω。闭合开关S后，电动机转动，电压表示数UV=11V，电动机以v=0.5m/s匀速竖直向上提升质量为m的重物，取g=10m/s2，则（ ）
A．电流表的示数为5AB．电动机的发热功率为5W
C．电动机输出的机械功率为25WD．重物的质量为10kg
【答案】ABD
【详解】A．由电路中的电压关系可得电阻R的分压流过电阻R的电流
即电流表的示数为5A，故A正确；
B．通过电动机的电流电动机的分压输入电动机的电功率
电动机的发热功率故B正确；
C．电动机输出的机械功率故C错误；
D．又因所以故D正确。故选ABD。
2．图甲是某实验小组的同学通过实验作出的路端电压U与电流I的关系图像，图乙是该实验小组的同学通过实验作出的小灯泡L的I-U图像。下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势约为3.0V
B．电源的内阻约为12.5Ω
C．路端电压为2.0V时，电源效率约为50%
D．将小灯泡L接在电源E两端组成闭合回路，此时小灯泡消耗的功率约为0.15W
【答案】AD
【详解】AB．由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir结合图甲可知，图像的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，可得E=3.0V；故A正确，B错误；
C．路端电压U=2.0V时，电源的效率为故C错误；
D．在小灯泡的I-U图像上作出路端电压与电流的关系图像，如图所示
两图像的交点表示工作点，则小灯泡的实际功率为P=UI=0.7×0.21W≈0.15W故D正确。
故选AD。
3．将一电源与电阻箱R、定值电阻R0连接成闭合回路（甲），并且R0＝2，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图（乙）所示，由此可知（ ）
A．电阻箱R＝1时，定值电阻R0功率取得最大值
B．电源内阻一定等于5
C．电源电动势为30V
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50％
【答案】CD
【详解】A．电阻箱时，电路电流最大，定值电阻功率取得最大值，故A错误；
B．由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足所以电源内阻一定等于3Ω，故B错误；
C．由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知，由得到电源电动势故C正确；
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率故D正确。故选CD。
4．如图所示电路中，、为定值电阻，电源内阻为，闭合电键，电压表显示有读数，减小电阻的阻值，电压表示数变化量大小为，则在此过程中（ ）
A．路端电压一定减小
B．流过的电流一定减小
C．通过电阻的电流变化量
D．电流变化量关系
【答案】AC
【详解】A．由题可知，减小R的阻值，外电路总电阻减小，根据公式干路电流增大，再根据公式
路端电压减小，A正确；
B．R和并联，R减小，总电阻减小，总电流增大，并联部分电压减小，通过的电流减小，所以通过可变电阻R的电流增大，B错误；
C．由干路电流I将增大，则电阻两端的电压将增大，依知路端电压减小，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻两端的电压减小量小于由欧姆定律得知，通过电阻的电流增大，增大量小于，C正确；
D．由干路电流I将增大，则电阻两端的电流增大，电阻两端的电压增大，再根据公式
路端电压减小，则通过的电压减小，减小，因路端电流变大，则通过的电流增大，电流关系为因增大，减小，增大则，D错误；故选AC。
5．如图所示，电源电动势为E，内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1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．若断开开关S，带电微粒向上运动
B．只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗的电功率减小
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动
D．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流
【答案】BC
【详解】A．只断开开关S，电容器通过R2、R3放电，所带电荷量变小，极板间场强减小，带电微粒所受向上的电场力减小，故微粒向下运动，A错误；
B．只减小R1的光照强度，R1阻值变大，干路电流变小，故电阻R0消耗的功率减小，电源内阻上的电压减小，则路端电压变大，即电压表读数变大，选项B正确；
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下移动时，回路总电阻不变，干路电流不变，路端电压不变，故电压表示数不变，电容器两端的电压（即电阻R2上半段的电压）变大，极板间场强变大，微粒所受向上的电场力变大，带电微粒向上运动，C正确；
D．电阻R3与电容器串联，由于电容器处于开路状态，故R2的阻值对电路没有影响，所以P2向上移动时，电源消耗的电功率不变，电阻R3中没有电流，D错误。故选BC。
6．在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，若电路中仅有一处故障，则出现这种现象的原因可能是（ ）
A．电阻R1短路B．电阻R2断路
C．电阻R2短路D．电容器C断路
【答案】AB
【详解】A．若电阻R1短路，电路中总电阻减小，总电流增大，灯泡与R2并联部分的电压增大，则灯泡变亮，故A正确；
B．若电阻R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，R1及电源内阻分得的电压减小，灯泡两端的电压增大，故灯泡变亮，故B正确；
C．若电阻R2短路，灯泡被短路，不亮，故C错误；
D．若电容器C断路，对灯泡亮度没有影响，故D错误。故选AB。
二、实验题
1．用伏安法测定某定值电阻（内阻约为），要尽可能准确地测量这只电阻的阻值.现有器材除被测电阻外，还有如下的实验仪器：
A．直流电源，电压，内阻不计；
B．电压表，量程，内阻约；
C．电压表，量程，内阻约；
D．电流表，量程，内阻约；
E.电流表，量程，内阻；
F.滑动变阻器，阻值；
G.电键一只、导线若干.
（1）在上述仪器中，电压表应选用_____，电流表应选用______（用仪器前序号表示）。
（2）请在方框内画出电路原理图_____。
（3）若电流表示数为I，电压表示数为U，则_____（用题中字母表示）。
【答案】 B E
【详解】（1）[1] 因为直流电源，电压，选用量程的电压表，如果电流表采用内接法，通过电流表的电流为电压表选量程，则通过待测电阻的最大电流约为
在分析两个电流的量程，要精确测量，所以电压表选B。
[2] 电压表选量程，则通过待测电阻的最大电流约为电流表应选E。
（2）[3] 为了精确测量滑动变阻器应采用分压接法，因为电压表量程，如果电流表采用内接法，通过电流表的电流为也满足精确测量的要求，电路如图所示
[4]根据解得
2．小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图乙所示，其读数___________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表___________（选填“内”或“外”）接法。
【答案】 0.34 外
【详解】[1]由图乙可知，电流表的量程为0.6A，最小刻度为0.02A，则电流表的读数为0.34 A。
[2]根据题意可得，电压表的百分比变化为电流表的百分比变化为因此可知，电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法。
3．已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用下列方法测量其常温下的阻值。
（1）用多用电表的欧姆挡“×10”倍率测量热敏电阻的阻值，正确操作指针偏转如图甲所示。实验小组应将倍率更换至______（选填“×100”或“×1”）倍率，正确操作并读出热敏电阻阻值；
（2）实验小组在粗略测量热敏电阻阻值后，用以下的器材精确测量它的阻值。
A．电源（E=5V，内阻约为1Ω）
B．电流表（0~5mA，内阻约为5Ω）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）
D．电压表（0~5V，内阻约为3kΩ）
E.电压表（0~15V，内阻约为10kΩ）
F.滑动变阻器R（0~10Ω，允许通过的最大电流为10mA）
G.开关
H.导线
①为了尽可能精确的测量热敏电阻的阻值，电流表选_______，电压表选_______；（选填元件前面的序号）
②下列电路图设计合理的是_______。（选填“乙”或“丙”）
（3）已知热敏电阻与温度的关系如下表所示：
利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图丁所示，图中E为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略），报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压低于6.0V时，便触发报警器报警，若要求开始报警时环境温度为60℃，则图中电阻箱R的阻值应为_______Ω。测试发现温度达到55℃时报警器就开始报警，则应______（选填“调小”或“调大”）电阻箱的阻值。
【答案】 ×100 B D 丙 80 调小
【详解】（1）[1]选择“×10”倍率时，指针偏转角度偏小，重选相邻的大倍率“×100”。
（2）[2][3]电源电动势是5V，电压表选择0~5V，电压全部加在热敏电阻上，电流约为5mA，电流表量程选0~5mA。
[4]滑动变阻器的最大阻值远远小于热敏电阻阻值，所以用分压式连接。
（3）[5]若要求开始报警时环境温度为60℃，此时，由解得电阻箱阻值应调为
…
目录
考点聚焦：核心考点+高考考点，有的放矢
重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺
难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升
学以致用：真题经典题+提升专练，全面突破
常考考点
真题举例
电学实验问题
2021·山东·高考真题
……电学实验问题
……2022·山东·高考真题
……电学实验问题
……2023·山东·高考真题
……
……
公式
公式含义
定义式
I＝eq \f(q,t)
eq \f(q,t)反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝eq \f(1,t)
微观式
I＝nqSv
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I＝eq \f(U,R)
I由U、R决定，I∝U I∝eq \f(1,R)
公式
决定式
定义式
R＝ρeq \f(l,S)
R＝eq \f(U,I)
区别
指明了电阻的决定因素
提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关
适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质
适用于任何纯电阻导体
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
纯电阻电路
非纯电阻电路
实例
白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等
工作中的电动机、电解槽、日光灯等
能量转化
电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q
电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q
电功的计算
W＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R) t
W＝UIt
电热的计算
Q＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R) t
Q＝I2Rt
电功率的计算
P＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P＝UI
电热功率的计算
P热＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P热＝I2R
电源总功率
任意电路：P总＝EI＝P出＋P内
纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝eq \f(E2,R＋r)
电源内部
消耗的功率
P内＝I2r＝P总－P出
电源的
输出功率
任意电路：P出＝UI＝P总－P内
纯电阻电路：P出＝I2R＝eq \f(E2R,R＋r2)
P出与外电阻
R的关系
电源的效率
任意电路：η＝eq \f(P出,P总)×100%＝eq \f(U,E)×100%
纯电阻电路：η＝eq \f(R,R＋r)×100%
第一步
理清电路的串、并联关系
第二步
确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U
第三步
分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电
外形尺寸
1630mm×600mm×1100mm
额定输出功率
100~200W
整车质量
40kg
标准载重
90kg
充电电压
36V
电池容量
12A·h
欠压保护
31.5V
过流保护
6A
一次充电连续行驶里程
20km
充电时间
4~8h
t/℃
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
/Ω
2400.0
1500.0
1150.0
860.0
435.0
120.0