高考物理復(fù)習(xí)第八章恒定電流章末綜合測試.docx

第八章 恒定電流章末綜合測試(八)(時間：60分鐘分數(shù)：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分在每小題給出的四個選項中，第15題只有一項符合題目要求，第68題有多項符合題目要求全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1經(jīng)典物理學(xué)認為金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子(即金屬原子失去電子后的剩余部分)的碰撞，且金屬導(dǎo)體中通過恒定電流形成了穩(wěn)恒的電場，已知銅的電阻率為，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為n，自由電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e，假設(shè)自由電子與金屬離子碰撞后減速到零，且碰撞時間極短，則銅導(dǎo)線中自由電子連續(xù)兩次與金屬離子碰撞的時間間隔的平均值為()A.B.C.D.解析：B設(shè)銅導(dǎo)線的長度為l，橫截面積為S，金屬導(dǎo)線內(nèi)的勻強電場場強為E，則電子定向移動的加速度為a，經(jīng)過時間t獲得的定向移動速度為vat，在時間t內(nèi)的平均速度為v，則由電流微觀表達式，IneSt，由歐姆定律和電阻定律可知，聯(lián)立解得t，B正確2.(2017煙臺模擬)在電噴汽車的進氣管道中，廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件，其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲，如圖所示，當(dāng)進氣管道中的冷空氣流速越大時，電阻R兩端的電壓U0就變得越高，反之，電壓U0就越低，這樣，管道內(nèi)空氣的流量就轉(zhuǎn)變成了可以測量的電壓信號，便于汽車內(nèi)的電腦系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，如果將這種電熱絲從汽車的進氣管道中取出，放在實驗中測量這種電熱絲，得到的伏安特性曲線正確的是()解析：D設(shè)電熱絲的電阻為R絲，則U0R，結(jié)合題意可知，U0越大，說明R絲越小，可見，電熱絲溫度越低，電阻值越小，故對應(yīng)的伏安特性曲線為D.3.(2018河南洛陽一模)如圖所示，電源電動勢為30 V、內(nèi)電阻為1 ，一個標有“6 V12 W”的電燈與一個繞線電阻為2 的電動機串聯(lián)當(dāng)開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)電路中的電燈正常發(fā)光，則電動機輸出的機械功率為()A36 WB44 WC48 WD60 W解析：A電路中的電燈正常發(fā)光，說明電路中電流I2 A，電燈兩端電壓為6 V，電源內(nèi)阻上的電壓為2 V，電動機兩端電壓U機EULU內(nèi)22 V，電動機輸入功率P入U機I222 W44 W，電動機繞線電阻發(fā)熱功率P熱I2R8 W，電動機輸出的機械功率P出P入P熱36 W，A正確4.(2018重慶一診)如圖所示，一正方體導(dǎo)線框各邊的電阻均為R，MN、PQ兩邊均接有電容為C的電容器若電流表的示數(shù)為I，則每個電容器所帶的電荷量為()A.IRCB.IRCC.IRCD.IRC解析：C由于電容器中無電流通過，去掉電容器C，則電路可簡化為如圖所示，由對稱性可知，每個主支路的電流為，分支路的電流為，電容器兩端電壓為IR，由C可知，每個電容器所帶的電荷量QCUIRC，C正確5.如圖所示，電表均為理想電表，定值電阻R34 ，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為2 V，電流表示數(shù)為0.75 A，經(jīng)過一段時間，一個電阻被燒壞而使電路斷路，電流表示數(shù)變?yōu)?.8 A，電壓表示數(shù)變?yōu)?.2 V，則下列說法正確的是()A被燒壞的電阻可能是R3B電阻被燒壞前，電源的內(nèi)耗功率為1.5 WC電阻被燒壞前，每分鐘電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱為90 JD電源的電動勢為4 V，內(nèi)阻為1 解析：D因電阻燒壞后，電壓表、電流表示數(shù)均增大，所以燒壞的電阻不可能是R1和R3，否則燒壞后有一電表將無讀數(shù)，所以燒壞的電阻一定是R2，A錯；電阻燒壞后，由題圖知電阻R1兩端電壓為U13.2 V，通過的電流為I10.8 A，即電阻R14 ，所以電阻R2被燒壞前每分鐘電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱為QI2R1t135 J，C錯；電阻被燒壞前，電阻R3兩端電壓為U3IR1U1 V，由歐姆定律知通過電阻R3的電流為I30.25 A，即電路中的總電流為I總II31 A，由閉合電路歐姆定律知EUU3I總r，電阻被燒壞后，由閉合電路歐姆定律知EU1I1r，聯(lián)立得E4 V，r1 ，D對；而電阻被燒壞前電源的內(nèi)耗功率為P內(nèi)Ir1 W，B錯6電動汽車是以車載電源為動力，開啟了“綠色出行”的新模式某電動汽車電源電動勢為400 V，內(nèi)阻為0.5 ，充滿電時儲存的可用電能為64 kWh，汽車運行時電源的放電電流為100 A，熄火后電源的放電電流為100 mA.下列說法正確的是()A汽車運行時，電源持續(xù)放電的時間可超過1 hB汽車熄火后，電源持續(xù)放電的時間可超過60天C汽車運行時電源的輸出功率為35 kWD汽車運行時電源的效率為95%解析：ABC充滿電儲存電能WE64 kWh，汽車運行時，電源的放電電流為I1100 A，放電功率P1EI1400100 W40 kW，電源持續(xù)放電的時間t11.6 h，超過1 h，選項A正確；汽車熄火后，電源的放電電流為I2100 mA，放電功率P2EI24000.1 W0.04 kW，電源持續(xù)放電的時間t21 600 h，約66.7天，可超過60天，選項B正確；汽車運行時電源輸出功率P出P1Ir40 kW5 kW35 kW，選項C正確；汽車運行時電源效率100%87.5%，選項D錯誤7.如圖所示，直流電源、滑動變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0，反向電阻為)連接，電源負極接地開始時電容器不帶電，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中的P點在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說法正確的是()A當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，帶電油滴會向上運動B當(dāng)電容器的上極板向上移動時，帶電油滴會向下運動C當(dāng)電容器的下極板向下移動時，P點的電勢不變D當(dāng)電容器的下極板向左移動時，P點的電勢會升高解析：AD帶電油滴恰好靜止，其合力為零，受到豎直向下的重力和豎直向上的電場力，即mgqE.當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，其電阻值變大，電容器兩端的電壓U變大，對電容器進行充電，兩極板間電場強度E變大，帶電油滴受到的電場力大于重力，會向上運動，選項A正確；當(dāng)電容器的上極板向上移動時，極板間距d變大，根據(jù)C，電容器的電荷量Q應(yīng)減小，但由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器只能進行充電，不能進行放電，故此時，電容器的電荷量Q不變，電場強度E不變，帶電油滴仍靜止不動，選項B錯誤；同理，當(dāng)電容器的下極板向下移動時，d變大，電場強度E不變，而P點到下極板的距離變大且下極板的電勢不變，故P點電勢升高，選項C錯誤；當(dāng)電容器的下極板向左移動時，S變小，根據(jù)C和二極管的單向?qū)щ娦?，電容器的電荷量Q不變，電場強度E變大，而P點到下極板的距離不變，故P點電勢升高，選項D正確8如圖所示，圖甲中M為一電動機，當(dāng)滑動變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表和的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示，已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時，電動機沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動不考慮電表對電路的影響，以下判斷正確的是()A電路中電源電動勢為3.6 VB變阻器的最大阻值為30 C此電路中，電動機的最大輸入功率是0.9 WD若電流表示數(shù)小于0.2 A，隨著變阻器滑片向右滑動，測量R0兩端電壓表讀數(shù)的變化量與電流表讀數(shù)的變化量之比6 解析：ACD由電路圖甲知，電壓表V2測量路端電壓，電流增大時，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系，此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為r 2 ，當(dāng)電流I0.1 A時，U3.4 V，則電源的電動勢EUIr(3.40.12) V3.6 V，A項正確；當(dāng)I0.3 A時，U3 V，電動機輸入功率最大，最大為PUI30.3 W0.9 W，C項正確；若電流表A示數(shù)小于0.2 A，由圖知，電動機不轉(zhuǎn)動，電動機的電阻rM 4 ，根據(jù)閉合電路歐姆定律得UEI(rrM)，得rrM6 ，D項正確；當(dāng)I0.1 A時，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以R與R0并聯(lián)電阻的最大值R總rrM(24) 30 ，則變阻器的最大阻值大于30 ，B項錯誤二、非選擇題(本大題共4小題，第9、10題各10分、11題14分、12題18分，共52分)9.直流電動機在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用如圖所示，一直流電動機M和電燈L并聯(lián)之后接在直流電源上，電動機內(nèi)阻r10.5 ，電燈燈絲電阻R9 (阻值認為保持不變)，電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r21 ，開關(guān)S閉合，電動機正常工作時，電壓表讀數(shù)為9 V求：(1)流過電源的電流；(2)流過電動機的電流；(3)電動機對外輸出的機械功率解析：(1)流過電源的電流I A3 A(3分)(2)流過電燈的電流：IL A1 A(2分)流過電動機的電流IMIIL2 A(2分)(3)電動機對外輸出的機械功率P出IMUIr116 W(3分)答案：(1)3 A(2)2 A(3)16 W10.如圖所示，電源電動勢E9 V，內(nèi)阻r0.5 ，電阻R15.0 ，R23.5 ，R36.0 ，R43.0 ，電容C2.0 F.(1)求電鍵接到a時，電容的帶電量是多少？上極板帶何種電荷？(2)求電鍵從與a到與b接觸時，通過R3的電荷量是多少？解析：(1)電路中的電流I A1 A(2分)當(dāng)開關(guān)接a時，電容器的電壓為U1IR115.05.0 V(2分)電容的帶電量為：Q1CU121065 C1105 C(1分)由于上極板電勢高，則上極板帶正電荷(2)當(dāng)開關(guān)接b時，電容器的電壓為U2IR213.5 V3.5 V(2分)電量為：Q2CU221063.5 C0.7105 C，且上極板帶負電，下極板帶正電(2分)由QCU可知，開關(guān)由a接b的過程中，帶電量的變化量為：Q(U1U2) C8.52.01061.7105 C(1分)故通過R3的電荷量為1.7105 C.答案：1.7105 C11抽油煙機是現(xiàn)代廚房不可缺少的用具，下表是某品牌家用抽油煙機說明書中的主要技術(shù)參數(shù)表用多用電表測量得其中一只電動機的線圈電阻R90 .若保險絲的熔斷電流是保險絲允許通過的電流的1.5倍，啟動時電動機當(dāng)成純電阻處理，求：參數(shù)表額定電壓(兩電動機、照明燈)AC220 V50 Hz額定輸入功率2185 W抽排風(fēng)量(兩電動機同時工作)15 m3/min風(fēng)壓(兩電動機同時工作)300 Pa照明燈40 W排煙管內(nèi)徑150 mm(1)兩電動機每分鐘消耗的電能為多少？(2)這種抽油煙機保險絲的熔斷電流不得低于多少？(3)兩電動機每分鐘所做的有用功至少是多少？(4)這種油煙機的機械效率至少是多少？解析：(1)兩電動機每分鐘消耗的電能E2Pt2.22104 J(3分)(2)電動機啟動時通過的電流大于正常工作時的電流，所以保險絲的熔斷電流應(yīng)以啟動時通過的電流來確定，啟動電流I2 A5.07 A，(2分)所以保險絲的熔斷電流至少為I1.5I7.61 A(1分)(3)電動機所做的有用功是用于排風(fēng)的，故兩電動機每分鐘所做的有用功至少為WpV30015 J4.5103 J(4分)(4)該抽油煙機的機械效率至少為100%20.3%.(4分)答案：(1)2.22104 J(2)7.61 A(3)4.5103 J(4)20.3%12.如圖所示的電路中，燈L標有“6 V3 W”，定值電阻R14 ，R210 ，電源內(nèi)阻r2 ，當(dāng)滑片P滑到最下端時，電流表讀數(shù)為1 A，此時燈L恰好正常發(fā)光，試求：(1)滑動變阻器最大值R；(2)當(dāng)滑片P滑到最上端時，電流表的讀數(shù)；(3)當(dāng)滑片P位于滑動變阻器的中點時，變阻器消耗的功率解析：(1)燈L的電阻：RL 12 (2分)當(dāng)P滑到最下端時，R2被短路，燈L與整個變阻器R并聯(lián)，此時燈正常發(fā)光，通過燈L的電流IL A0.5 A(2分)通過滑動變阻器R