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2018年湖南高考物理模拟题及答案

2018年湖南高考物理模拟题及答案（6）

一、选择题(8×8′＝64′)
1．一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω 的负载电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为(　　)
A．E＝2.4 V，r＝1 Ω
B．E＝3 V，r＝2 Ω
C．E＝2.4 V，r＝2 Ω
D．E＝3 V，r＝1 Ω
解析：因为电路断开时路端电压为3 V，所以E＝3 V
当R＝8 Ω时，U＝2.4 V，所以I＝＝ A＝0.3 A
E＝U＋Ir，所以r＝2 Ω.
答案：B

图1
2．如图1中，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计，开关接通后流过R2的电流是K接通前的(　　)
A.　　　　　 B.
C. D.
解析：由串、并联知识可得，在K没有接通时，R1、R2串联，I1＝
在K接通后，R2、R3并联，再跟R1串联
I2′＝I2＝·＝·＝
由＝＝，所以B选项正确．
答案：B

图2
3．在图2所示电路中E为电源，其电动势E＝9.0 V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30 Ω；L为一小灯泡．其额定电压U＝6.0 V，额定功率P＝1.8 W；K为电键．开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通电键 K，然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为(　　)
A．10 Ω　　　　　　 B．20 Ω
C．15 Ω D．5 Ω
解析：本题中小灯泡正好正常发光，说明此时小灯泡达到额定电流I额＝P/U＝1.8/6.0 A＝0.3 A，两端电压达到额定电压U额＝6.0 V，而小灯泡和电源、滑动电阻AC串联，则电阻AC的电流与小灯泡的电流相等，则
RAC＝＝＝ Ω＝10 Ω，RCB＝R－RAC＝(30－10) Ω＝20 Ω，所以B选项正确．
答案：B

图3
4．在如图3所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P由a端向b端移动时(　　)
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
解析：首先将理想化处理，简化电路，R2与R3并联后与R1串联，当滑动头P向b端移动时，R3阻值变小，R2、R3并联部分总电阻变小，据串联分压原理，R1和内电阻上电压增大，R2、R3并联部分电压变小，由此可得：外电路上总电压变小，电压表示数变小；R2上电流变小，但干路总电流变大，因此R3上电流变大，电流表示数变大．正确选项为B.少数考生没有将电流表和电压表进行理想化处理，由于电路结构较复杂，分析时产生失误．少数考生审题不严，误将滑动头P上移动理想为R3阻值变大，导致错误．
答案：B
5.

图4
如图4所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小．根据分析，发生的故障可能是(　　)
A．R1断路　　　　　 B．R2断路
C．R3短路 D．R4短路
解析：等效电路如图5所示，若R1断路，总外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，

图5
L1变亮；ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、电流表的电流都减小，故A选项正确．若R2断路，总外电阻变大，总电流减小，ac部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，R1、L1中电流都减小，与题意相矛盾，故B选项错．若R3短路或R4短路，总外电阻减小，总电流增大，A中电流变大，与题意相矛盾，故C、D选项错．
答案：A

图6
6．如图6所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板间距离的过程中(　　)
A．电阻R中没有电流
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流
解析：增大电容器两极板间距离时，电容器电容变小，电容器放电，A极板上的正电荷通过电阻向电池充电，电阻R中有由a流向b的电流．
答案：BC
7．(2009·全国卷Ⅱ)图7为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为(　　)

图7

解析：本题考查测电源的电动势和内电阻及电路的有关知识，意在考查考生综合运用电路知识和实验的有关方法解决问题的能力；由图可知，E＝Um＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6＝4＋4r，解得r＝0.5 Ω，当路端电压为4.8 V时，U内＝E－U＝(6－4.8) V＝1.2 V，由＝，所以R＝r＝×0.5 Ω＝2 Ω，由电阻的串并联知识可知，正确答案为B.
答案：B
8．(2009·重庆高考)某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X1～X10(220 V/2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路见图8.若工作一段时间后L2灯丝烧断，则(　　)

图8
A．X1的功率减小，L1的功率增大
B．X1的功率增大，L1的功率增大
C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小
D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大
解析：本题考查闭合电路的欧姆定律和电路的相关问题，意在考查考生运用知识解决实际问题的能力．L2灯丝烧断，则电路中的总电阻变大，由欧姆定律知，总电流减小，则除L2支路外，其他支路两端的电压减小，强光灯和指示灯的功率都要减小．其他支路电压减小，则L2两端电压升高，其功率增大．
答案：C
二、计算题(3×12′＝36′)
9．某电子元件的电压与电流的关系如图9所示，将该电子元件与一个R＝8 Ω的电阻串联，再接至电动势E＝3 V、内阻r＝2 Ω的电源上，试求电路中电流及电源的效率．

图9
解析：将电源和R视为一个新的电源，此电源的电动势E′＝3 V，内阻r′＝10 Ω，则此新电源的路端电压U′与电路中的总电流I的关系为U′＝3－10I，此新电源的路端电压即为电子元件两端的电压．在题目图中作出新电源的图象，可得交点坐标值即为电路中的实际电流值和电子元件两端的实际电压值，分别为I＝130 mA，U′＝1.7 V，电源的效率η＝，U路＝E－Ir.联立解得η＝1－，代入数据得η＝91.3%.
答案：130 mA　91.3%
10．如图10所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内阻忽略不计，电阻的阻值分别为R1＝R2＝20 Ω、R3＝10 Ω，滑动变阻器的最大阻值R＝40 Ω，电容器的电容C＝20μF，则：

图10
(1)将滑动触头P置于ab中点，合上电键S，待电路稳定后再断开S.求断开S的瞬间，通过R1的电流大小和方向；
(2)闭合电键S，当滑动触头P缓慢地从a点移到b点的过程中，通过导线BM的电量为多大？
解析：(1)电键S闭合，电路稳定时BD两点的电势差UBD＝　①
PD两点的电势差UPD＝　②
则BP两点的电势差UBP＝UBC－UPC　③
故断开S的瞬间，通过R1的电流方向向左；
电流大小I1＝
由①②③④代入数据解得I1＝0.02 A.
(2)P在a点时，UPD＝　④
UBP＝UBD－UPD　⑤
电容器M板带电量QM＝CUBP　⑥
P在b点时UBP＝UBD　⑦
电容器M板带电量QM′＝CUBP′　⑧
通过导线BM的电量Q＝QM′－QM　⑨
由④⑤⑥⑦⑧⑨式解得Q＝1.6×10－4C.
答案：(1)I2＝0.02 A　(2)Q＝1.6×10－4C
11．(2010·苏州调研)一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图11(甲)所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线．现将该电源和一个变阻器R0接成如图11(乙)所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2 A，变阻器的最大阻值为R0＝22 Ω.求：

(1)电源电动势E和内电阻r；
(2)空载时A、B两端输出的电压范围．
(3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值．
解析：(1)据全电路欧姆定律：E＝U＋Ir
由图(甲)可知，当I＝0时，E＝U＝12 V
当E＝12 V，R＝2 Ω时，U＝6 V，据全电路欧姆定律可得：r＝2 Ω
(2)空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压UAB＝0
当滑片移至最上端时，有E＝UAB＋Ir，I＝
可得这时的输出电压UAB＝11 V
所以，空载时输出电压范围为0～11 V.
(3)设所接负载电阻的最小值为R′，此时滑片应移至最上端，电源电流最大I＝2 A，有：E＝I(R外＋r)，其中R外＝，代入数据可得：R′＝4.9 Ω.