2022届全国高三物理模拟试题汇编：欧姆定律

试卷更新日期：2022-07-22 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所示，已知当电流小于 $0.2 A$ 时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（）

A、该电动机的内阻为 $2 Ω$ B、该电路中电源的电动势为 $3.4 V$ C、此电路中，电动机的最大输出功率为 $0.9 W$ D、若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于 $12 Ω$

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2. 角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕光滑的轴转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于B点，当系统以角速度 $ω$ 转动时，下列说法正确的是（）

A、电路中电流随角速度的增大而增大 B、电路中电流随角速度的增大而减小 C、弹簧的伸长量为 $x = \frac{m l ω}{k - m ω^{2}}$ D、输出电压U与ω的函数式为 $U = \frac{E m ω^{2}}{k - m ω^{2}}$

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3. 如图是一个简易风速测量仪的示意图，绝缘弹簧的一端固定，另一端与导电的迎风板相连，弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好，并能在金属杆上自由滑动。迎风板与金属杆末端分别与电压传感器的两端相连，整个装置与电阻R串联接入闭合电路，则（）

A、风速越大，电压传感器的示数越大 B、风速越大，流过电阻 $R$ 的电流越大 C、风速不变时，电阻 $R$ 的阻值越大，电压传感器示数越大 D、其他条件不变时，电压传感器示数与弹簧形变量是线性关系

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4. 如图所示电路，R₀为定值电阻，R₁、R₂为滑动变阻器，G为理想灵敏电流计，电源内阻忽略不计。M、N是两块水平放置的平行金属板，O点到两极板距离相等。闭合开关S，一质量为m的带正电小液滴恰好能静止在O点位置。下列说法正确的是（）

A、若逐渐增大R₁的电阻，通过灵敏电流计的放电电流由上向下 B、若逐渐增大R₂的电阻，小液滴会向上加速运动 C、若将M极板向下移动一小段距离，小液滴会向下加速运动 D、若将两极板绕过O点的轴（垂直于纸面）顺时针转过一个小角度，小液滴会静止在O点位置不动

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5. 如图所示，D为理想二极管，R为滑动变阻器， $C_{1}$ 、 $C_{2}$ 为电容器，且电容相等，P、Q为带电粒子，开关S闭合后，P、Q均处于静止状态，下列说法正确的是（）

A、 $C_{1}$ 、 $C_{2}$ 所带的电荷量不相等 B、保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片下滑，P加速向上运动，Q仍静止 C、保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q仍静止 D、保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q也加速向下运动

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6. 如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为 $I_{g}$ ，定值电阻 $R_{1} 、 R_{2}$ 的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为 $I_{1}$ ，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为 $I_{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $I_{1} = 2 I_{g}$ B、 $I_{2} = 3 I_{g}$ C、若仅使 $R_{1}$ 阻值变小，则 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ 均变大 D、若仅使 $R_{2}$ 阻值变小，则 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ 均变大

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7. 如图所示为两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为I_g ， R₁、R₂的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的最大量程为I₁ ，当使用1和3两个端点时，电流表的最大量程为I₂。下列说法正确的是（）

A、量程大小I₁ < I₂ B、I₁= 4I₂ C、若仅使R₁阻值变小为原来一半，则I₂变为原来的 $\frac{10}{9}$ 倍 D、若仅使R₂阻值变小为原来一半，则I₁变为原来的 $\frac{6}{5}$ 倍

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8. 如图所示，某同学设计了一个加速度计：较重的滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接；R为变阻器，轻质滑动片与变阻器接触良好；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。按图连接电路后，将电压表指针的零点调到表盘中央，此时两弹簧均为原长，滑动片恰好在电阻中间位置。已知滑动片与电阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比，当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是（）

A、电压表的示数指向零点，说明物体一定做匀速直线运动 B、电压表向右偏且示数不变，说明物体一定向左做匀加速直线运动 C、电压表向左偏且示数增大，说明物体加速度一定向右且增大 D、电压表示数增大了一倍，说明物体的加速度变为原来的一半

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9. 如图所示，平行板电容器与电动势为 $E_{0}$ 的直流电源（内阻不计）、定值电阻 $R_{0}$ 和 $R$ 连接，极板与水平方向的夹角为 $θ$ ，两极板间的距离为 $d$ 。一质量为 $m$ 的带电小球以一定的水平速度射入电场中，恰能沿水平虚线做直线运动。已知重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力，则小球的带电量的大小为（）

A、 $\frac{m g d (R + R_{0})}{R E_{0} t a n θ}$ B、 $\frac{m g d (R + R_{0})}{R E_{0} c o s θ}$ C、 $\frac{m g d (R + R_{0}) t a n θ}{R E_{0}}$ D、 $\frac{m g d (R + R_{0}) c o s θ}{R E_{0}}$

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二、实验探究题

10. 某学习小组要描绘一个标有“2.0V，0.5A”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线和开关外，还有下列器材可供选择：
A．电流表A（量程为0.3A，内阻R_A=2Ω）

B．电压表V（量程为3V，内阻R_V≈3kΩ）

C．滑动变阻器R₁（最大阻值2Ω，允许通过的最大电流2A）

D．滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值100Ω，允诈通过的最大电流2A）

E.定值电阻R₃=20Ω

F.定值电阻R₄=2Ω

G.电源E（电动势为3V，内阻不计）

(1)、学习小组设计了图甲所示的实验电路，滑动变阻器应选， $R_{x}$ 应选。（填器材前的代号）电流表与 $R_{x}$ 并联后的量程为A；

(2)、利用图甲所示电路进行实验，某次测量时电流表的示数为0.2A，此时电压表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为Ω（结果保留两位有效数字）；

(3)、根据电压表和电流表读数，正确作出I-U图象，如图丙所示。由图象可知，小灯泡电压增大时，灯泡灯丝的电阻率（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

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11. 将一个灵敏电流计G改装成如图所示的多用表，已知灵敏电流计（ $I_{g} = 200 μ A$ ， $R_{g} = 100 Ω$ ）。

(1)、改装后的多用电表两个电流表的是量程分别为 $1 m A$ 和 $10 m A$ ，则定值电阻 $R_{1} =$ ， $R_{2} =$ ，当S接时多用电表为电流表且量程为 $0 \sim 10 m A$ ；

(2)、当S接5时多用电表为量程为3V的电压表，则定值电阻 $R_{3} =$ ；

(3)、当S接3时多用电表为倍率为“ $\times 100$ ”的欧姆表，其中E为一个电动势1.5V，内阻忽略不计的电源，在进行欧姆调零时，直接将红黑表笔短接，当指针指到满偏刻度时，滑动变阻器的接入电阻为。

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12. 某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表 $G_{1}$ 来校对待测电流表 $G_{2}$ 的满偏电流和测定 $G_{2}$ 内阻的电路，如图所示，已知 $G_{1}$ 的量程略大于 $G_{2}$ 的量程，图中 $R_{1}$ 为滑动变阻器， $R_{2}$ 为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验．

(1)、实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为（填步骤的字母代号）
A ．合上开关 $S_{2}$ ；
B ．分别将 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值调至最大；
C ．记下 $R_{2}$ 的最终读数；
D ．反复调节 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值，使 $G_{1}$ 的示数仍为 $I_{1}$ ，使 $G_{2}$ 的指针偏转到满刻度的一半，此时 $R_{2}$ 的最终读数为r；
E ．合上开关 $S_{1}$ ；
F ．调节 $R_{1}$ 使 $G_{2}$ 的指针偏转到满刻度，记下此时 $G_{1}$ 的示数 $I_{1}$ ．

(2)、仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的 $G_{2}$ 内阻的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相等”）．

(3)、若要将 $G_{2}$ 的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在 $G_{2}$ 上并联的分流电阻 $R_{x}$ 的表达式， $R_{x} =$ ．

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13. 新冠疫情期间，测温仪器广泛使用。小王同学想利用某金属热电阻制作一个简易测温仪器。

(1)、图1中的两条斜线表示金属热电阻的阻值Rt随温度t的变化关系，其中一条为理论值，另一条为该同学用图2所示电路测量的值，则（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）为理论值。

(2)、现用一节干电池（电动势为1.5V，内阻为1Ω）、电流表（量程0～10mA，内阻为12Ω）、滑动变阻器、开关及导线若干，按图3所示电路图连接实物。闭合开关，调节滑动变阻器，使温度为0℃时电流表满偏，则按图1中理论值可以算出，此时滑动变阻器连入电路的阻值为Ω；保持滑动变阻器的滑片位置不动，温度改变后，电流表示数达到满偏电流的 $\frac{3}{5}$ ，则按图1中理论值可以算出，此时的温度为℃。

(3)、利用上述方法，可以将电流表刻度线改成温度刻度线，则温度刻度线是（填“均匀”“左疏右密”或“左密右疏”）的。

(4)、该测温仪使用较长时间后，干电池电动势减小，内阻增大，则测量结果（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

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14. 某同学用以下器材连接成如图所示的电路，并将原微安表盘改画成如图所示，成功地改装成一个简易的“R×1k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处。所供器材如下：
A．I_g=100μA的微安表一个；
B．电动势E=1.5V，电阻可忽略不计的电池；
C．阻值调至14kΩ电阻箱R一个；
D．红、黑表笔和导线若干。

(1)、原微安表的内阻Rg=Ω；

(2)、当电表指针指在20刻线上时，回路中微安表示数为μA；（保留1位小数）

(3)、随着使用时间变长当内置电池电动势变小，仍可进行欧姆调零，若使用该表测量某电阻阻值，则测量值真实值（填“大于”“小于”或“等于”）

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15. 某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的电阻随电压变化的规律，所用器材有：
小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）
电压表（量程300mV，内阻300Ω）
电流表（量程300mA，内阻0.27 Ω）
定值电阻R₀
滑动变阻器R₁（阻值0-20 Ω）
电阻箱R₂（最大阻值9999.9 Ω）
电源E（电动势6V，内阻不计）开关S、导线若干。
完成下列填空：

(1)、有3个阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA间的 $U - I ∣$ 图像， $R_{0}$ 应选取阻值为 Ω的定值电阻；

(2)、闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的（填“a”或“b”）端；

(3)、在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R₂的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为 Ω（保留1位有效数字）；

(4)、为使电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算可知，应将R₂的阻值调整为 Ω。然后调节滑动变阻器R₁ ，测得数据如下表所示：
U/mA
24.0
46.0
76.0
110.0
128.0
152.0
184.0
216.0
250.0
I/mA
140.0
160.0
180.0
200.0
220.0
240.0
260.0
280.0
300.0

(5)、由图（b）和上表可知，随着小灯泡两端电压的增加，其灯丝的电阻（填“增大”“减小”或“不变”）；

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16. 实验室有若干内阻为R_g=30 $Ω$ 、满偏电流为I_g=30mA表头（以下电路图中均用G表示），某同学打算先将表头改装成电压表，再对电源输出电压、电动势和内阻进行测量。

(1)、若将此表头改装成量程为6V的电压表，需要（“串联”或“并联”）一个 $Ω$ 的电阻。

(2)、将改装后的两个电压表（以下电路图中均用V表示）和两个表头组成如图（a）所示电路图。图中与电压表并联的表头读数为20.0mA，则电源的输出电压为V。

(3)、现将改装后的电压表和电阻箱组成图（b）所示电路，调节电阻箱的阻值，记录多组电压表示数U和电阻箱读数R，描点后绘成图（c）所示一次函数图象，测出斜率为k，纵截距为b，则电源电动势为，内阻为（此问两空用k“，“b”和电压表电阻RV表示）。

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三、综合题

17. 如图所示，均匀导线制成的正方形闭合线框 $a b c d$ ，从垂直纸面向里的匀强磁场上方自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且 $a b$ 边始终与水平的磁场边界平行。 $a b$ 边进入匀强磁场区域后，线框开始做匀速运动，其速度为v，直到 $d c$ 边刚刚开始穿出匀强磁场为止。已知线框边长为L，总电阻为R，此匀强磁场的磁感应强度为B，其区域宽度也为L。求：

(1)、 $a b$ 边刚进入磁场时，流过 $a b$ 边的电流大小I和方向；

(2)、 $a b$ 边刚进入磁场时， $a b$ 两点间的电势差大小U；

(3)、线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热Q。

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U/mA	24.0	46.0	76.0	110.0	128.0	152.0	184.0	216.0	250.0
I/mA	140.0	160.0	180.0	200.0	220.0	240.0	260.0	280.0	300.0