新高考人教物理一輪作業(yè)章末檢測(cè)卷（八）恒定電流

章末檢測(cè)卷(八)恒定電流(滿(mǎn)分：100分時(shí)間：60分鐘)一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分。1～5題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，6～8題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分)1．(2021·北京朝陽(yáng)區(qū)六校高三聯(lián)考)為了確定一個(gè)標(biāo)有“3.8V0.3A”的小燈泡的電阻，小明和小華兩位同學(xué)分別采用了不同的方法：小明同學(xué)用多用電表的歐姆擋測(cè)量，測(cè)量結(jié)果R1＝2Ω；小華同學(xué)由R＝eq\f(U,I)計(jì)算可得其阻值R2≈13Ω。小明同學(xué)的操作過(guò)程無(wú)誤，但R1和R2存在明顯差異。對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是()A．小明同學(xué)的方法錯(cuò)誤，因?yàn)闇y(cè)量時(shí)沒(méi)有電流通過(guò)小燈泡B．小華同學(xué)的方法錯(cuò)誤，因?yàn)樾襞莸碾娮璨荒苡肦＝eq\f(U,I)來(lái)計(jì)算C．兩位同學(xué)的方法都正確，因?yàn)樾襞莸墓ぷ鳡顟B(tài)不同導(dǎo)致電阻不同D．兩位同學(xué)的方法都正確，因?yàn)槎嘤秒姳淼臍W姆擋的精確度不夠解析：小明同學(xué)是用多用電表測(cè)量的，測(cè)量時(shí)也有電流通過(guò)燈泡，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小華同學(xué)的測(cè)量方法中，可以用R＝eq\f(U,I)來(lái)計(jì)算燈泡的電阻，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩位同學(xué)的方法都正確，因?yàn)樾襞莸墓ぷ鳡顟B(tài)不同導(dǎo)致電阻不同，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案：C2．(2021·山東濟(jì)南質(zhì)檢)有甲、乙兩個(gè)由同種金屬材料制成的導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍，以下說(shuō)法中正確的是()A．通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B．通過(guò)乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍C．乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的兩倍D．甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大小相等解析：由I＝eq\f(Δq,Δt)可知，I乙＝2I甲，B正確，A錯(cuò)誤；由I＝nvSq可知，同種金屬材料制成的導(dǎo)體，n相同，因S甲＝2S乙，故v甲∶v乙＝1∶4，C、D錯(cuò)誤。答案：B3．小明在一根細(xì)橡膠管中灌滿(mǎn)食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻恒定。握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長(zhǎng)的倍，若忽略溫度對(duì)電阻率的影響，則此鹽水柱()A．通過(guò)的電流增大B．兩端的電壓增大C．阻值增大為原來(lái)的倍D．電功率增大為原來(lái)的倍解析：根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的倍，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,1.2)倍，所以電阻變?yōu)樵瓉?lái)的倍；根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r，可知總電阻增大，干路電流I減小，路端電壓即鹽水柱兩端電壓U增大，故A、C錯(cuò)誤，B正確；電功率的表達(dá)式P＝I2R，電流變化倍數(shù)無(wú)法計(jì)算，所以電功率變化倍數(shù)無(wú)法計(jì)算，故D錯(cuò)誤。答案：B4．如圖1所示，用充電寶為一電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開(kāi)始后的一段時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)電池的內(nèi)阻為r，則時(shí)間t內(nèi)()A．充電寶輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2rB．充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2rC．電池產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(U2,r)tD．電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt－I2rt解析：充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以充電寶輸出的電功率為P＝UI，A錯(cuò)誤；電池充電電流為I，所以電池產(chǎn)生的熱功率為Pr＝I2r，而充電寶的熱功率應(yīng)為充電寶的總功率減去輸出功率，根據(jù)題目信息無(wú)法求解，B、C錯(cuò)誤；輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為電池的熱能，故根據(jù)能量守恒定律可知電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為W＝UIt－I2rt，D正確。答案：D5．在如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略。開(kāi)關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端由a向b緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中()A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小B．電容器C所帶電荷量減小C．R1的電功率增大D．電源的輸出功率一定增大解析：滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端由a向b緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，R2阻值變大，總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，總電流減小，電流表示數(shù)減小，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U＝E－I(R1＋r)，總電流減小，電壓表示數(shù)增大，故A正確；容器兩端電壓即電壓表兩端電壓，Q＝CU，電壓增大，電容器所帶電荷量增多，故B錯(cuò)誤；流過(guò)電阻R1的電流減小，由公式P＝I2R1可知，消耗的功率變小，故C錯(cuò)誤；當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，題干中沒(méi)有明確外電阻與內(nèi)阻的關(guān)系，故滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端由a向b緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，電源的輸出功率不一定增大，故D錯(cuò)誤。答案：A6．(2021·陜西西安模擬)如圖所示，I為電流表示數(shù)，U為電壓表示數(shù)，P為定值電阻R2消耗的電功率，Q為電容器C所帶的電荷量，W為電源通過(guò)電荷量q時(shí)電源做的功。當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過(guò)程中，下列圖象能正確反映各物理量關(guān)系的是()解析：變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過(guò)程中，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，R2消耗的功率為P＝I2R2，P∝I2，故A正確；電容器C兩端的電壓UC＝E－I(R2＋r)，電荷量Q＝CUC＝C[E－I(R2＋r)]，則eq\f(ΔQ,ΔI)＝－C(R2＋r)，保持不變，則QI圖象是向下傾斜的直線，故B正確；電壓表示數(shù)U＝E－Ir，UI圖象應(yīng)是向下傾斜的直線，故C錯(cuò)誤；電源通過(guò)電荷量q時(shí)電源做的功W＝qE，E是電源的電動(dòng)勢(shì)，則Wq是過(guò)原點(diǎn)的直線，故D錯(cuò)誤。答案：AB7．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電表均為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S后，若減小R的阻值，則下列說(shuō)法正確的是()A．電流表的示數(shù)一定增大B．電壓表的示數(shù)一定增大C．電源的輸出功率一定增大D．R1上的電壓一定減小解析：減小R的阻值，電路的總電阻減小，電路中總電流I增大，由U＝E－Ir得路端電壓減小，所以電流表的示數(shù)一定增大，電壓表的示數(shù)一定減小，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)電源的外電阻與內(nèi)電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，由于不知外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系，所以當(dāng)電源的負(fù)載電阻減小時(shí)，電源的輸出功率不一定增大，故C錯(cuò)誤；電路中總電流I增大，R2兩端的電壓增大，又因?yàn)槁范穗妷簻p小，由串聯(lián)分壓得R1上的電壓減小，故D正確。答案：AD8．(2021·安徽皖西教育聯(lián)盟期末檢測(cè))如圖甲所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與R＝8Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器RP、開(kāi)關(guān)S組成串聯(lián)電路，已知滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()A．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f(2\r(10),5)V，內(nèi)阻r＝2ΩB．圖乙中Rx＝25ΩC．滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，R消耗的功率先增加后減小D．調(diào)整滑動(dòng)變阻器RP的阻值可以得到該電源的最大輸出功率為1.28W解析：把R等效為電源的內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器消耗的功率P＝(eq\f(E,RP＋R＋r))2RP＝eq\f(E2,\f([RP－r＋R]2,RP)＋4r＋R)，當(dāng)RP＝r＋R時(shí)，P有最大值Pmax＝eq\f(E2,4r＋R)，代入圖乙數(shù)據(jù)Pmax＝0.4W，PR＝10Ω，以及R＝8Ω，解得E＝4V，r＝2Ω，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的阻值為4Ω時(shí)與阻值為Rx時(shí)消耗的功率相等，有4Rx＝(R＋r)2，解得Rx＝25Ω，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，其接入電路的阻值增加，電流減小，R消耗的功率減小，C錯(cuò)誤；當(dāng)外電路電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，本題中定值電阻R的阻值大于電源內(nèi)阻的阻值，故滑動(dòng)變阻器RP的阻值為0時(shí)，電源的輸出功率最大，最大功率為P出max＝(eq\f(E,R＋r))2R＝1.28W，D正確。答案：BD二、非選擇題(共3小題，共52分)9．(16分)某同學(xué)為了測(cè)定一只電阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用電表粗測(cè)：多用電表電阻擋有4個(gè)倍率，分別為×1k、×100、×10、×1。該同學(xué)選擇“×100”擋，用正確的操作步驟測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖中虛線所示)。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)你補(bǔ)充完整下列依次應(yīng)該進(jìn)行的主要操作步驟：A．________________；B．兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0Ω處；C．重新測(cè)量并讀數(shù)，某時(shí)刻刻度盤(pán)上的指針位置如圖中實(shí)線所示，測(cè)量結(jié)果是________Ω。(2)該同學(xué)用伏安法繼續(xù)測(cè)定這只電阻的阻值，除被測(cè)電阻外，還有如下實(shí)驗(yàn)儀器：A．直流電源(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))B．電壓表V1(量程0～5V，內(nèi)阻約為5kΩ)C．電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約為25kΩ)D．電流表A1(量程0～25mA，內(nèi)阻約為1Ω)E．電流表A2(量程0～250mA，內(nèi)阻約為0.1Ω)F．滑動(dòng)變阻器一只，阻值0～20ΩG．開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干在上述儀器中，電壓表應(yīng)選擇________(選填“V1”或“V2”)，電流表應(yīng)選擇________(選填“A1”或“A2”)。請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出電路原理圖(電表用題中所給的符號(hào)表示)。解析：(1)指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說(shuō)明選擇的倍率偏大，因此應(yīng)選用較小的倍率，將“×100”擋換為“×10”擋；歐姆表的讀數(shù)為指針?biāo)傅臍W姆數(shù)乘倍率，即電阻為12×10Ω＝120Ω。(2)由于電源電動(dòng)勢(shì)只有3V，所以電壓表選擇量程為0～5V的電壓表V1；因電路中的最大電流約為Im＝eq\f(3V,120Ω)＝25mA，所以電流表選用量程為0～25mA的電流表A1；由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于待測(cè)電阻的阻值，所以控制電路應(yīng)選用分壓式接法；因待測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，應(yīng)選用電流表內(nèi)接法，電路原理圖如圖所示。答案：(1)換用“×10”擋120(2)V1A1圖見(jiàn)解析10.(16分)如圖所示，電阻的阻值R1＝4.0Ω、R2＝6.0Ω、R3＝10.0Ω，電容器的電容C＝30μF，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，電源內(nèi)阻可忽略。先閉合開(kāi)關(guān)K，待電路穩(wěn)定后再將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。試求：(1)閉合開(kāi)關(guān)K，電路穩(wěn)定后，通過(guò)R1的電流強(qiáng)度及電容器兩極板間的電勢(shì)差；(2)再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K后流過(guò)R1的電荷量為多少？解析：(1)K閉合，電路穩(wěn)定后，電路為R1、R2串聯(lián)的電路。所以流過(guò)R1的電流為I＝eq\f(E,R1＋R2)＝eq\f(10,4＋6)A＝1A，此時(shí)電容器C與R2并聯(lián)，兩極板間的電壓U＝IR2＝1×6V＝6V，且上極板帶正電。(2)斷開(kāi)K后，由于E＝10V，所以繼續(xù)對(duì)電容器充電至極板間的電壓U′＝E＝10V，仍是上極板帶正電，所以流過(guò)R1的電荷量等于繼續(xù)給電容器充電的電荷量，ΔQ＝C(U′－U)＝30×10－6×4C＝×10－4C。答案：(1)1A6V×10－4C11．(20分)如圖所示的電路中，R1＝4Ω，R2＝2Ω，滑動(dòng)變阻器R3上標(biāo)有“10Ω2A”的字樣，理想電壓表的量程有0～3V和0～15V兩擋，理想電流表的量程有0～0.6A和0～3A兩擋。閉合開(kāi)關(guān)S，將滑片P從最左端向右移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表、電流表示數(shù)分別為2V和0.5A；繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P至另一位置，電壓表指針指在滿(mǎn)偏的eq\f(1,3)，電流表指針也指在滿(mǎn)偏的eq\f(1,3)，求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的大小。(保留兩位有效數(shù)字)解析：滑片P向右移動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)在減小，電壓表示數(shù)在增大，由此可以確定電流表量程選取的是0～0.6A，電壓表量程選取的是0～15V，所以第二次電流表的示數(shù)為I1′＝eq\f(1,3)×0.6A＝0.2A，電壓表的示數(shù)為U3′＝eq\f(1,3)×15V＝5V。當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時(shí)，電壓表示數(shù)U3＝2V，R1兩端的電壓為U1＝I1R1＝×4V＝