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2023年高考物理试题分类汇编电路(带详细解析)高中物理.docx
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2023 年高 物理试题 分类 汇编 电路 详细 解析 高中物理
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。

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