2023年高考物理试题分类汇编电路（带详细解析）高中物理3.docx

2023年高考物理试题分类汇编——电路 〔新课标卷〕19.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如以下列图，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为 A、、 B、、 C、、 D、、 答案：D 解析：电源效率，E为电源的总电压〔即电动势〕，根据图象可知Ua= Ub=，所以选项D正确。 〔上海理综〕41．中国馆、世博中心和主题馆等主要场馆，太阳能的利用规模到达了历届世博会之最，总发电装机容量到达4.6×103kW。设太阳能电池板的发电效率为18%，地球外表每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353kW，那么所使用的太阳能电池板的总面积为 m2。 答案：1.9×1014 〔上海理综〕42．各场馆的机器人非常引人注目。在以下列图设计的机器人模块中，分别填入传感器和逻辑门的名称，使该机器人能够在明亮的条件下，听到呼唤声就来为你效劳。 答案：光；声；与〔&〕 〔上海理综〕44．在世博园区，运行着许多氢燃料汽车，其动力来源是氢燃料电池〔结构如图〕。 〔1〕以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤： ①把多用表的选择开关调至电流档，并选择恰当量程，串联在电路中。读出电流I； ②把多用表的选择开关调至电压档，把红、黑表笔并联在电动机两端，其中红表笔应该接在图中 〔填“A〞或“B〞〕端。读出电压U； ③重复步骤①和②，屡次测量，取平均值； ④根据公式P= 计算氢燃料电池输出功率。 〔2〕在上述第②步中遗漏的操作是 ； 〔3〕如果该电动机的效率为，汽车运动的速度为v，那么汽车的牵引力为 。 答案：〔1〕A；UI；(2)选择恰当量程；〔3〕 〔上海物理〕5. 在图的闭合电路中，当滑片向右移动时，两电表读数的变化是 〔A〕变大， 变大 〔B〕变小，变大 〔C〕变大， 变小 〔D〕变小，变小 答案：B 解析：电阻变大，电流变小，电压变大。 〔上海物理〕23.电动机的自动控制电路如以下列图，其中为热敏电阻，为光敏电阻，当温度升高时，的阻值远小于；当光照射时，其阻值远小于，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应选____门逻辑电路；假设要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以___的阻值〔填“增大〞或“减小〞〕。 【解析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为1，输出为1，所以是“或门〞。 因为假设要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大。 〔上海物理〕32.〔14分〕如图，宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布，将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并且框架接触良好，以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标，金属棒从处以的初速度，沿x轴负方向做的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。求： 〔1〕金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q； 〔2〕框架中aNPb局部的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系； 〔3〕为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：先算出金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入 q=求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。 解析： 〔1〕， 因为运动中金属棒仅受安培力作用，所以F=BIL 又，所以 且，得 所以 〔2〕，得，所以。 〔3〕错误之处：因框架的电阻非均匀分布，所求是0.4s时回路内的电阻R，不是平均值。 正确解法：因电流不变，所以。 此题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。难度：难。 〔天津卷〕11.〔18分〕如以下列图，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM’、NN’保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2. 〔1〕求框架开始运动时ab速度v的大小； 〔2〕从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小。 解析：〔1〕对框架的压力 ① 框架受水平面的支持力 ② 依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么框架受到最大静摩擦力 ③ 中的感应电动势 ④ 中电流 ⑤ 受到的安培力 F ⑥ 框架开始运动时 ⑦ 由上述各式代入数据解得 ⑧ 〔2〕闭合回路中产生的总热量 ⑨ 由能量守恒定律，得 ⑩ 代入数据解得 ⑾ 〔重庆卷〕23.〔16分〕法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的示意图可用题23图表示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v，方向水平。金属板与水流方向平行。 地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻为p，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电建K连接到两金属板上。忽略边缘效应，求： 〔1〕该发电装置的电动势； 〔2〕通过电阻R的电流强度； 〔3〕电阻R消耗的电功率。 解析： 〔1〕由法拉第电磁感应定律，有 〔2〕两板间河水的电阻 由闭合电路欧姆定律，有 (3)由电功率公式， 得 〔四川卷〕24.〔19分〕如以下列图，电源电动势。内阻，电阻。间距的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场。闭合开关，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取。 〔1〕当Rx=29Ω时，电阻消耗的电功率是多大？ 〔2〕假设小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为，那么Rx是多少？ 【答案】⑴0.6W；⑵54Ω。 【解析】⑴闭合电路的外电阻为 Ω ① 根据闭合电路的欧姆定律 A ② R2两端的电压为 V ③ R2消耗的功率为 W ④ ⑵小球进入电磁场做匀速圆周运动，说明重力和电场力等大反向，洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律 ⑤ ⑥ 连立⑤⑥化简得 ⑦ 小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°，根据几何关系得 ⑧ 连立⑦⑧带入数据 V 干路电流为 A ⑨ Ω ⑩ 〔安徽卷〕20．如以下列图，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的但匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制〔Ⅰ为细导线〕。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、，在磁场中运动时产生的热量分别为、。不计空气阻力，那么 A． B． C． D． 答案：D 解析：由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力，又〔ρ为材料的电阻率，l为线圈的边长〕，所以安培力，此时加速度，且 (为材料的密度)，所以加速度是定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v1 =v2。由能量守恒可得：，(H是磁场区域的高度)，Ⅰ为细导线m小，产生的热量小，所以Q1< Q2。正确选项D。