《山东专用2020版高考物理一轮复习第八章恒定电流综合检测含解析新人教版.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东专用2020版高考物理一轮复习第八章恒定电流综合检测含解析新人教版.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、恒定电流综合检测恒定电流综合检测 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、 选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.在每小题给出的四个选项中,第 16 小题 只有一个选项正确,第 712 小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分, 有选错或不选的得 0 分) 1.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( C ) A.电动势是一种非静电力 B.电动势越大,表明电源储存的电能越多 C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映 D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压 解析:电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物
2、理量,电 动势越大说明这种转化本领越强,但不能说明储存的电能越多,故选项 A,B 错误,C 正确;闭合 电路中电源两端电压大小等于外电压大小,故选项 D 错误. 2.如图所示,直线 A 为电源a 的路端电压与电流的关系图像;直线 B 为电源 b 的路端电压与电 流的关系图像;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像.如果将这个电阻R分别接 到 a,b 两电源上,那么( B ) A.R 接到 a 电源上,电源的效率较高 B.R 接到 b 电源上,电源的效率较高 C.R 接到 a 电源上,电源的输出功率较小 D.R 接到 b 电源上,电源的输出功率较大 解析:由闭合电路欧姆定律 U=E-Ir
3、可知,图像与 U 轴的交点表示电动势,则 a 的电动势较大, 图像的斜率大小表示内阻,则 b 电源的内阻 r 较小.当电阻 R 与电源组成闭合电路时,电阻 R 的 U I 图线与电源的 U I 图线的交点表示工作状态,交点的纵坐标表示电压,横坐标表示电 流,两者乘积表示电源的输出功率,由图看出R接到a电源上,电压与电流的乘积较大,电源的 输出功率较大,选项 C,D 错误;电源的效率=100%=100%=100%= 100%,可知 R 相等的情况下,r 越大,电源的效率越小,即 b 电源的效率高,选项 B 正 确,A 错误. 3.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电表为理想电表,灯泡L和电阻R
4、阻值均恒定,在滑动 变阻器的滑片由 a 端滑向 b 端的过程中,下列说法正确的是( D ) A.灯泡消耗的功率逐渐增大 B.电压表、电流表示数均减小 C.电源消耗的总功率增大,热功率减小 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变 解析:在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,滑动变阻器连入电路的有效电阻逐渐增 大,电路中的电流减小,路端电压增大,灯泡消耗的功率逐渐减小,电压表示数增大,电流表示 数减小,选项 A,B 错误;由 P总=EI 及 P热=I2r 知电源消耗的总功率、热功率均减小,选项 C 错 误;将灯泡电阻与定值电阻 R 的并联值归为电源内阻,则电压表示数变化量与
5、电流表示数变 化量比值的绝对值为新电源的内阻,是定值,选项 D 正确. 4.如图所示,R1和 R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但 R1的尺寸比 R2的尺寸 大.在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是( D ) A.R1中的电流小于 R2中的电流 B.R1中的电流大于 R2中的电流 C.R1中的自由电荷定向移动的速率大于 R2中自由电荷定向移动的 速率 D.R1中自由电荷定向移动的速率小于 R2中自由电荷定向移动的速率 解析:设正方形的边长为 L,厚度为 d,则 I= ,R= = ,得 I=,故 R1,R2中的电流相 等,选项 A,B 错误;由
6、I=nqSv=nqLdv 得,L 大则 v 小,选项 C 错误,D 正确. 5.小灯泡的伏安特性曲线如图中的 AB 段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改 变了( B ) A.5 B.10 C.1 D.6 解析:由电阻的定义R= 知,A点电阻RA= =30 ,B点的电阻RB= =40 ,从而AB 段电阻改变 10 ,选项 B 正确. 6.如图所示电路,开关 S 闭合后,四个灯泡都正常发光,某时刻,L4因灯丝烧断而突然熄灭,假 设其他三灯丝都没烧断,则( A ) A.L1,L3更亮,L2变暗 B.L1更亮,L2,L3变暗 C.L1,L2,L3都更亮 D.L2变暗,L3更亮,L1亮度不
7、变 解析:L4突然熄灭后,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中总电流 I 减 小,L1两端电压 U1=E-I(R+r),I 减小,其他量不变,则 U1增大,L1更亮.L2中电流 I2=I-I1,I 减 小,I1增大,则I2减小,L2变暗.L3电压U3=U1-U2,U1增大,U2减小,则U3增大,L3更亮.所以L1,L3 更亮,L2变暗,选项 A 正确,B,C,D 错误. 7.如图所示电路中,电源内阻忽略不计.闭合开关,电压表示数为 U,电流表示数为 I;在滑动 变阻器 R1的滑片 P 由 a 端滑到 b 端的过程中( BC ) A.U 先变大后变小 B.I 先变小后变大 C.U
8、与 I 比值先变大后变小 D.U 变化量与 I 变化量比值等于 R3 解析:据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项 A 错误;滑片滑动过程中, 电 阻 R1的阻值先增大后减小,电压不变,所以电流表示数先减小后增加,故选项 B,C 正确;由于 电压表示数没有变化,故选项 D 错误. 8.如图所示,电源 E 对电容器 C 充电,当C 两端电压达到80 V 时,闪光灯瞬间导通并发光,C 放 电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对 C 充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性 地发光.该电路( BCD ) A.充电时,通过 R 的电流不变 B.若 R 增大,则充电时间变长 C.若
9、C 增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 D.若 E 减小为 85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 解析:给电容器充电过程中,随着两极板间所带电荷量增多,电路中的电流逐渐减小,选项 A 错误;充满一次电,电容器增加的电荷量是相同的,即通过 R 的电荷量 Q 是一定的,电源恒定, R 增大,则电流I减小,根据I= 可知,充电时间变长,选项B正确;若C增大,电容器充满电时所 带电荷量增多,即闪光时电容器释放的电荷量也增多,则通过闪光灯的电荷量也增多,选项 C 正确;因为C两端电压达到80 V时,电容器就不再充电,外接电源只要提供电压等于或超过80 V,产生的效果均相同,闪光灯闪光一次通过的电
10、荷量也相同,选项 D 正确. 9.如图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R, 电源电动势为 E,通过电源的电流为 I,当地重力加速度为 g,忽略一切阻力及导线电阻,则( BD ) A.电源内阻 r= -R B.电源内阻 r= -R C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小 D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大 解析:在时间 t 内消耗电能(W电)转化为机械能(W机=mgh)和内能(W内= I2Rt),所以 W电 =mgvt+I2Rt,而 W电=P电t,P电=EI-I2r,解得 r= -R,选项 A
11、 错误,B 正确;如果电动机转 轴被卡住而停止转动,则电动机相当于阻值为 R 的电阻,所以电路的电流增大,根据 P=I2r 可 知较短时间内电源消耗的功率将变大,选项 C 错误,D 正确. 10.如图所示是某电路的示意图,虚线框内是超导限流器.超导限流器是一种短路故障电流限 制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成.当通过超导部件的电流大于其临界电流 IC时,超 导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻),以此来限制故障电 流.超导部件正常态电阻 R1=6 ,临界电流 IC=0.6 A,限流电阻 R2=12 ,灯泡 L 上标有“6 V 3 W”字样,电源电动势 E=6 V
12、,内阻忽略不计,则下列判断正确的是( ACD ) A.当灯泡正常发光时,通过灯 L 的电流为 0.5 A B.当灯泡正常发光时,通过 R2的电流为 0.5 A C.当灯泡 L 发生故障短路时,通过 R1的电流为 1 A D.当灯泡 L 发生故障短路时,通过 R2的电流为 0.5 A 解析:当灯泡正常发光时,通过灯L的电流为IL= = A=0.5 A,选项A正确;当灯泡正常发光时, 超导部件处于超导状态,则通过超导部件的电流为0.5 A,通过R2的电流为零,选项B错误;当 灯泡 L 发生故障短路时,超导部件处于正常状态,此时 R1=6 ,通过 R1的电流为 I1= A =1 A ,通过 R2的电
13、流为 I2= A=0.5 A,选项 C,D 正确. 11.在如图(甲)所示的电路中,电源电动势为 3.0 V,内阻不计,L1,L2为相同规格的小灯泡,这 种小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示,R 为定值电阻,阻值为 7.5 .当开关 S 闭合后( CD ) A.L1的电阻为 B.L1消耗的电功率为 7.5 W C.L2的电阻为 7.5 D.L2消耗的电功率为 0.3 W 解析:S闭合后,L1两端的电压为3.0 V,由(乙)图可知,I1=0.25 A,故P1=0.75 W,L1的电阻为12 ;L2与 R 及电源串联,把 R 和电源等效成电动势为 3 V,内阻为 7.5 的新电源,在图(乙)中 作
14、出新电源的 I U 图线,两图线的交点表示出了此时 L2两端的电压与通过的电流的大小,由 图知 U2=1.5 V,I2=0.2 A,所以 R2= =7.5 ,P2=U2I2=1.5 0.2 W=0.3 W. 12.如图所示,D 是一个理想二极管,水平放置的平行板电容器 AB 内部原有带电微粒 P 处于静 止状态.下列措施中,关于 P 的运动情况说法正确的是( ABD ) A.保持 S 闭合,增大 A,B 板间距离,P 仍静止 B.保持 S 闭合,减小 A,B 板间距离,P 向上运动 C.断开 S 后,增大 A,B 板间距离,P 向下运动 D.断开 S 后,减小 A,B 板间距离,P 仍静止 解
15、析:保持 S 闭合,电源的路端电压不变,增大 A,B 板间距离,电容减小,由于二极管的单向导 电性,电容器不能放电,其电荷量不变,由推论 E=得到,板间电场强度不变,微粒所受电 场力不变,仍处于静止状态,选项 A 正确;保持 S 闭合,电源的路端电压不变,电容器的电压不 变,减小A,B板间距离,由E= 可知,板间电场强度增大,电场力增大,微粒将向上运动,选项B 正确;断开 S 后,电容器的电荷量 Q 不变,由推论 E=得到,板间电场强度不变,微粒所受 电场力不变,仍处于静止状态,选项 C 错误,D 正确. 二、非选择题(共 52 分) 13.(5 分)用多用电表的欧姆挡测量阻值约十几千欧的电阻
16、 Rx,以下是一些主要的操作步骤, 其中 S 为挡位选择开关,P 为欧姆调零旋钮,请填写其中空白部分: (1)把 S 旋转到欧姆挡 ; (2)将两表笔 ,调节 使指针指在零欧姆处; (3)将两表笔分别连接在电阻的两端,若其阻值如图指针所示,则 Rx的阻值大约是 . (4)把表笔从插孔中拔出,把 S 旋转到 挡. 解析:(1)因为阻值大约在十几千欧左右,所以旋钮应选择“1 k”. (2)选挡后进行欧姆调零,将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在零欧姆处. (3)阻值 R=121 k=12 k=12 000 . (4)用完后,把表笔从插孔中拔出,把 S 旋至“OFF”挡或交流电压最 高挡. 答
17、案:(1)1 k (2)短接 欧姆调零旋钮 (3)12 000 (4)OFF 评分标准:每空 1 分. 14.(8 分)某同学利用电压表和定值电阻测蓄电池电源的电动势和 内阻. (1)实验室有以下三个电压表,需要将它们改装成量程为 6 V 的电压表,以下措施正确的 是 . A.将电压表 V1(01 V,内阻约为 1 k)与 5 k的定值电阻 R 串联 B.将电压表 V2(02 V,内阻约为 2 k)与 4 k的定值电阻 R 串联 C.将电压表 V3(03 V,内阻为 3 k)与 3 k的定值电阻 R 串联 D.以上三项都可以 (2)利用(1)中改装后的电压表,测蓄电池的电动势和内阻,图(甲)为
18、实验电路图,根据给出的 电路图,将图(乙)的实物图补充完整. (3)请完成下列主要实验步骤: A.选择正确的实验仪器连接电路; B.将开关 S2闭合,开关 S1断开,测得电压表的示数是 U1; C.再将开关 S1闭合,测得电压表的示数是 U2; D.断开开关 S2; E.若改装后的电压表可视为理想电压表,则电源的内阻 r= (用字母 U1,U2,R0表示). (4)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏 (选填“大”或“小”). 解析:(1)将电压表 V3(03 V,内阻为 3 k)与 3 k的定值电阻 R 串联,根据欧姆定律可得两 端电压为U=Ug+R=3 V+ 3 V=6
19、 V;而A,B选项中的电压表内阻都是不确定的值,故选项C 中的改装合适. (2)实物连接图如图所示. (3)根据欧姆定律 E=U1+r ,E=U2+r; 联立解得 r=R0. (4)由于所用电压表不是理想电压表,所以通过电源的电流大于通过电阻 R0的电流,即 E =U1+(+I1)r ;E =U2+I2r ,I1I2, 解 得 r = R0 ,即测得的内阻比实际值偏小,同理测得的电动势比实际值也偏小. 答案:(1)C (2)图见解析 (3)R0 (4)小 评分标准:每小问 2 分. 15.(9 分)如图(甲)所示是某同学为测量金属丝电阻率连接的实物图.图中 a,b 间接的是待测 金属丝,P 为
20、可移动的线夹,R0为定值电阻. (1)在虚线框中画出实物连接对应的电路图; (2)电路中的电阻 R0的作用是 ; (3)闭合开关后,调节 P 的位置,记录接入电路的长度 x 及对应的电压表的示数 U 和电流表的 示数 I,记录在表格内,并求出 的值.以 为纵轴,x 为横轴,在坐标纸上对测得的数据进行描 点,作出图像,如图(乙)所示.由图像可以得到图线与纵轴的交点表示 , 如果测得金属丝的直径为 0.40 mm,则该金属丝的电阻率为 .(保留 2 位有效数字,取 3.1) 解析:(1)根据实物的连接图,画出电路图如图. (2)电路中的电阻 R0的连接是与电源串联,起保护电路的作用,能防止电路中出
21、现短路; (3)由欧姆定律得 R= -RA,又 R=, 所以 =+RA,所以x 的图像的斜率为 k= , 图线与纵坐标的交点表示电流表的内电阻. 由图可知,图线的斜率 k=10,即 k= =10 所以=10S=10( )2, 代入数据得1.210-6 m. 答案:(1)图见解析 (2)保护电路 (3)电流表的内阻 1.2 10-6 m 评分标准:(1)问 3 分,(2)(3)问中每空 2 分. 16.(12 分)某实验小组描绘规格为 “2.5 V 0.6 W” 的小电珠的 I U 特性曲线.实验室提供下列 器材: A.电流表 A1(量程为 025 mA,内阻约 0.2 ) B.电流表 A2(量
22、程为 0300 mA,内阻约 1 ) C.电压表 V1(量程为 03 V,内阻约 5 k) D.电压表 V2(量程为 015 V,内阻约 15 k) E.滑动变阻器 R1(010 ,额定电流 1.5 A) F.滑动变阻器 R2(01 000 ,额定电流 0.5 A) G.直流电源(电动势 6 V,内阻忽略不计) H.开关一个、导线若干 (1)在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至 挡进行测量.(填选项前的字母) A.直流电压 10 V B.直流电流 5 mA C.欧姆“100” D.欧姆“1” (2)实 验 中 所 用 的 电 流 表 应 选 ;电 压 表 应
23、 选 ;滑 动 变 阻 器 应 选 .(只需填器材前面的字母代号) (3)若采用如图(甲)所示的电路描绘小电珠的伏安特性曲线,电压表的右端应与电路中的 (选填“a”或“b”)点相连. (4)开关闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“c 端” “d 端”或“cd 中间”). (5)测量后,该小组根据实验数据,利用 Excel 拟合出小电珠的 I U 特性曲线如图(乙)所示. 请 根据曲线确定小电珠两端电压为 1.5 V 时,其实际功率 P= W. (6)该小组按实验要求设计出正确电路图并正确连接后,闭合开关,慢慢增大小电珠的电压, 发 现刚开始时两电表指针均偏转,但小电珠不发光,请简要
24、分析原因: . 解析:(1)小电珠的电阻只有 R= 10.4 ,故采用欧姆 “1”挡. (2)小电珠额定电流 I= = A=0.24 A=240 mA,电流表应选 B;小电珠额定电压为 2.5 V,电压 表选 C,为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的 E. (3)小电珠正常发光时的电阻为 10.4 ,电流表内阻约 1 ,电压表内阻约为 5 k,电压表 内阻远大于小电珠的电阻,电流表应采用外接法,由题图(甲)所示电路图可知,电压表的右端 应接电路中的 a 点. (4)由电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于c端. (5)由题中图像可知,小电珠两端电压为
25、1.5 V时,通过小电珠的电流为0.22 A,则小电珠实际 功率 P=UI=1.50.22 W=0.33 W. (6)由图像可知,开始时小电珠电压与通过小电珠的电流很小,由 P=UI 可知小电珠实际功率 很小,灯丝的温度较低,达不到发光的温度,所以小电珠不发光. 答案:(1)D (2)B C E (3)a (4)c 端 (5)0.33 (6)电压(电流)较小时,灯丝的温度较低,达不到发光的温度 评分标准:(1)、(2)每空 1 分,(3)、(4)、(5)、(6)每空 2 分. 17.(8 分)在如图所示的电路中,电源的电动势 E=3.0 V,内阻 r=1.0 ,电阻 R1=10 ,R2=10
26、,R3=30 ,R4=35 ;电容器的电容 C=100 F,电容器原来不带电.求接通开关 S 后流过 R4的总电荷量. 解析:由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为 R=+r(2 分) 由欧姆定律得,通过电源的电流 I= (1 分) 电源的路端电压 U=E-Ir 电阻 R3两端的电压 U=U(2 分) 通过 R4的总电荷量就是电容器的电荷量 Q=CU(1 分) 由以上各式并代入数据解得 Q=2.010-4 C.(2 分) 答案:2.010-4 C 18.(10 分)如图所示,图(甲)为一个电灯泡两端电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可 知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生
27、了变化的缘故,参考这条曲线回答 下列问题(不计电流表内阻,线路提供电压不变): (1)若把三个这样的电灯泡串联后,接到电压恒定为 12 V 的电路上,求流过灯泡的电流和每 个灯泡的电阻; (2)如图(乙)所示,将两个这样的电灯并联后再与10 的定值电阻R0串联,接在电压恒定为8 V 的电路上,求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率. 解析:(1)由于三个电灯完全相同,所以每个电灯两端的电压为 UL= V =4 V,(1 分) 结合图像可得当 UL=4 V 时,IL=0.4 A(2 分) 故每个电灯的电阻为 R= =10 .(1 分) (2)设此时电灯两端的电压为 U,流过每个电灯的电流为 I,由串联电路的规律得 U=U +2IR0(2 分) 代入数据得 U=8-20I(1 分) 在图(甲)上画出此直线如图所示. 可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A),即流过电灯的电流为 0.3 A,则流过电流表的电流为 IA=2I=0.6 A,(2 分) 每个灯泡的功率为 P=UI=20.3 W=0.6 W.(1 分) 答案:(1)0.4 A 10 (2)0.6 A 0.6 W