高考物理一輪復(fù)習 第八章 恒定電流綜合檢測（含解析）新人教版-新人教版高三物理試題

恒定電流綜合檢測(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分.在每小題給出的四個選項中,第1～6小題只有一個選項正確,第7～12小題有多個選項正確,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不選的得0分)1.電源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力,因此(C)A.電動勢是一種非靜電力B.電動勢越大,表明電源儲存的電能越多C.電動勢的大小是非靜電力做功能力的反映D.電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓解析:電動勢是反映電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)的物理量,電動勢越大說明這種轉(zhuǎn)化本領(lǐng)越強,但不能說明儲存的電能越多,故選項A,B錯誤,C正確;閉合電路中電源兩端電壓大小等于外電壓大小,故選項D錯誤.2.如圖所示,直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖像;直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像;直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖像.如果將這個電阻R分別接到a,b兩電源上,那么(B)A.R接到a電源上,電源的效率較高B.R接到b電源上,電源的效率較高C.R接到a電源上,電源的輸出功率較小D.R接到b電源上,電源的輸出功率較大解析:由閉合電路歐姆定律U=E-Ir可知,圖像與U軸的交點表示電動勢,則a的電動勢較大,圖像的斜率大小表示內(nèi)阻,則b電源的內(nèi)阻r較小.當電阻R與電源組成閉合電路時,電阻R的UI圖線與電源的UI圖線的交點表示工作狀態(tài),交點的縱坐標表示電壓,橫坐標表示電流,兩者乘積表示電源的輸出功率,由圖看出R接到a電源上,電壓與電流的乘積較大,電源的輸出功率較大,選項C,D錯誤;電源的效率η=×100%=×100%=×100%=×100%,可知R相等的情況下,r越大,電源的效率越小,即b電源的效率高,選項B正確,A錯誤.3.如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電表為理想電表,燈泡L和電阻R阻值均恒定,在滑動變阻器的滑片由a端滑向b端的過程中,下列說法正確的是(D)A.燈泡消耗的功率逐漸增大B.電壓表、電流表示數(shù)均減小C.電源消耗的總功率增大,熱功率減小D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量比值的絕對值恒定不變解析:在滑動變阻器的滑片由a端滑向b端的過程中,滑動變阻器連入電路的有效電阻逐漸增大,電路中的電流減小,路端電壓增大,燈泡消耗的功率逐漸減小,電壓表示數(shù)增大,電流表示數(shù)減小,選項A,B錯誤;由P總=EI及P熱=I2r知電源消耗的總功率、熱功率均減小,選項C錯誤;將燈泡電阻與定值電阻R的并聯(lián)值歸為電源內(nèi)阻,則電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量比值的絕對值為新電源的內(nèi)阻,是定值,選項D正確.4.如圖所示,R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體,但R1的尺寸比R2的尺寸大.在兩導(dǎo)體上加相同的電壓,通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示,則下列說法中正確的是(D)A.R1中的電流小于R2中的電流B.R1中的電流大于R2中的電流C.R1中的自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率D.R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析:設(shè)正方形的邊長為L,厚度為d,則I=,R=ρ=ρ=,得I=,故R1,R2中的電流相等,選項A,B錯誤;由I=nqSv=nqLdv得,L大則v小,選項C錯誤,D正確.5.小燈泡的伏安特性曲線如圖中的AB段(曲線)所示,由圖可知,燈絲的電阻因溫度的影響改變了(B)A.5Ω B.10ΩC.1Ω D.6Ω解析:由電阻的定義R=知,A點電阻RA=Ω=30Ω,B點的電阻RB=Ω=40Ω,從而AB段電阻改變10Ω,選項B正確.6.如圖所示電路,開關(guān)S閉合后,四個燈泡都正常發(fā)光,某時刻,L4因燈絲燒斷而突然熄滅,假設(shè)其他三燈絲都沒燒斷,則(A)A.L1,L3更亮,L2變暗B.L1更亮,L2,L3變暗C.L1,L2,L3都更亮D.L2變暗,L3更亮,L1亮度不變解析:L4突然熄滅后,外電路總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,電路中總電流I減小,L1兩端電壓U1=E-I(R+r),I減小,其他量不變,則U1增大,L1更亮.L2中電流I2=I-I1,I減小,I1增大,則I2減小,L2變暗.L3電壓U3=U1-U2,U1增大,U2減小,則U3增大,L3更亮.所以L1,L3更亮,L2變暗,選項A正確,B,C,D錯誤.7.如圖所示電路中,電源內(nèi)阻忽略不計.閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I;在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中(BC)A.U先變大后變小B.I先變小后變大C.U與I比值先變大后變小D.U變化量與I變化量比值等于R3解析:據(jù)題意,由于電源內(nèi)阻不計,電壓表的示數(shù)總是不變,故選項A錯誤;滑片滑動過程中,電阻R1的阻值先增大后減小,電壓不變,所以電流表示數(shù)先減小后增加,故選項B,C正確;由于電壓表示數(shù)沒有變化,故選項D錯誤.8.如圖所示,電源E對電容器C充電,當C兩端電壓達到80V時,閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光,C放電.放電后,閃光燈斷開并熄滅,電源再次對C充電.這樣不斷地充電和放電,閃光燈就周期性地發(fā)光.該電路(BCD)A.充電時,通過R的電流不變B.若R增大,則充電時間變長C.若C增大,則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D.若E減小為85V,閃光燈閃光一次通過的電荷量不變解析:給電容器充電過程中,隨著兩極板間所帶電荷量增多,電路中的電流逐漸減小,選項A錯誤;充滿一次電,電容器增加的電荷量是相同的,即通過R的電荷量Q是一定的,電源恒定,R增大,則電流I減小,根據(jù)I=可知,充電時間變長,選項B正確;若C增大,電容器充滿電時所帶電荷量增多,即閃光時電容器釋放的電荷量也增多,則通過閃光燈的電荷量也增多,選項C正確;因為C兩端電壓達到80V時,電容器就不再充電,外接電源只要提供電壓等于或超過80V,產(chǎn)生的效果均相同,閃光燈閃光一次通過的電荷量也相同,選項D正確.9.如圖所示,一臺電動機提著質(zhì)量為m的物體,以速度v勻速上升.已知電動機線圈的電阻為R,電源電動勢為E,通過電源的電流為I,當?shù)刂亓铀俣葹間,忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻,則(BD)A.電源內(nèi)阻r=-RB.電源內(nèi)阻r=--RC.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動,較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變小D.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動,較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大解析:在時間t內(nèi)消耗電能(W電)轉(zhuǎn)化為機械能(W機=mgh)和內(nèi)能(W內(nèi)=I2Rt),所以W電=mgvt+I2Rt,而W電=P電t,P電=EI-I2r,解得r=--R,選項A錯誤,B正確;如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動,則電動機相當于阻值為R的電阻,所以電路的電流增大,根據(jù)P=I2r可知較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大,選項C錯誤,D正確.10.如圖所示是某電路的示意圖,虛線框內(nèi)是超導(dǎo)限流器.超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置,它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成.當通過超導(dǎo)部件的電流大于其臨界電流IC時,超導(dǎo)部件由超導(dǎo)態(tài)(可認為電阻為零)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(可認為是一個純電阻),以此來限制故障電流.超導(dǎo)部件正常態(tài)電阻R1=6Ω,臨界電流IC=0.6A,限流電阻R2=12Ω,燈泡L上標有“6V3W”字樣,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻忽略不計,則下列判斷正確的是(ACD)A.當燈泡正常發(fā)光時,通過燈L的電流為0.5AB.當燈泡正常發(fā)光時,通過R2的電流為0.5AC.當燈泡L發(fā)生故障短路時,通過R1的電流為1AD.當燈泡L發(fā)生故障短路時,通過R2的電流為0.5A解析:當燈泡正常發(fā)光時,通過燈L的電流為IL==A=0.5A,選項A正確;當燈泡正常發(fā)光時,超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)狀態(tài),則通過超導(dǎo)部件的電流為0.5A,通過R2的電流為零,選項B錯誤;當燈泡L發(fā)生故障短路時,超導(dǎo)部件處于正常狀態(tài),此時R1=6Ω,通過R1的電流為I1==A=1A,通過R2的電流為I2==A=0.5A,選項C,D正確.11.在如圖(甲)所示的電路中,電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計,L1,L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖(乙)所示,R為定值電阻,阻值為7.5Ω.當開關(guān)S閉合后(CD)A.L1的電阻為ΩB.L1消耗的電功率為7.5WC.L2的電阻為7.5ΩD.L2消耗的電功率為0.3W解析:S閉合后,L1兩端的電壓為3.0V,由(乙)圖可知,I1=0.25A,故P1=0.75W,L1的電阻為12Ω;L2與R及電源串聯(lián),把R和電源等效成電動勢為3V,內(nèi)阻為7.5Ω的新電源,在圖(乙)中作出新電源的IU圖線,兩圖線的交點表示出了此時L2兩端的電壓與通過的電流的大小,由圖知U2=1.5V,I2=0.2A,所以R2==Ω=7.5Ω,P2=U2I2=1.5×0.2W=0.3W.12.如圖所示,D是一個理想二極管,水平放置的平行板電容器AB內(nèi)部原有帶電微粒P處于靜止狀態(tài).下列措施中,關(guān)于P的運動情況說法正確的是(ABD)A.保持S閉合,增大A,B板間距離,P仍靜止B.保持S閉合,減小A,B板間距離,P向上運動C.斷開S后,增大A,B板間距離,P向下運動D.斷開S后,減小A,B板間距離,P仍靜止解析:保持S閉合,電源的路端電壓不變,增大A,B板間距離,電容減小,由于二極管的單向?qū)щ娦?電容器不能放電,其電荷量不變,由推論E=得到,板間電場強度不變,微粒所受電場力不變,仍處于靜止狀態(tài),選項A正確;保持S閉合,電源的路端電壓不變,電容器的電壓不變,減小A,B板間距離,由E=可知,板間電場強度增大,電場力增大,微粒將向上運動,選項B正確;斷開S后,電容器的電荷量Q不變,由推論E=得到,板間電場強度不變,微粒所受電場力不變,仍處于靜止狀態(tài),選項C錯誤,D正確.二、非選擇題(共52分)13.(5分)用多用電表的歐姆擋測量阻值約十幾千歐的電阻Rx,以下是一些主要的操作步驟,其中S為擋位選擇開關(guān),P為歐姆調(diào)零旋鈕,請?zhí)顚懫渲锌瞻撞糠?(1)把S旋轉(zhuǎn)到歐姆擋;

(2)將兩表筆,調(diào)節(jié)使指針指在零歐姆處;

(3)將兩表筆分別連接在電阻的兩端,若其阻值如圖指針所示,則Rx的阻值大約是Ω.

(4)把表筆從插孔中拔出,把S旋轉(zhuǎn)到擋.

解析:(1)因為阻值大約在十幾千歐左右,所以旋鈕應(yīng)選擇“×1k”.(2)選擋后進行歐姆調(diào)零,將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在零歐姆處.(3)阻值R=12×1kΩ=12kΩ=12000Ω.(4)用完后,把表筆從插孔中拔出,把S旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋.答案:(1)×1k(2)短接歐姆調(diào)零旋鈕(3)12000(4)OFF評分標準:每空1分.14.(8分)某同學(xué)利用電壓表和定值電阻測蓄電池電源的電動勢和內(nèi)阻.(1)實驗室有以下三個電壓表,需要將它們改裝成量程為6V的電壓表,以下措施正確的是.

A.將電壓表V1(0～1V,內(nèi)阻約為1kΩ)與5kΩ的定值電阻R串聯(lián)B.將電壓表V2(0～2V,內(nèi)阻約為2kΩ)與4kΩ的定值電阻R串聯(lián)C.將電壓表V3(0～3V,內(nèi)阻為3kΩ)與3kΩ的定值電阻R串聯(lián)D.以上三項都可以(2)利用(1)中改裝后的電壓表,測蓄電池的電動勢和內(nèi)阻,圖(甲)為實驗電路圖,根據(jù)給出的電路圖,將圖(乙)的實物圖補充完整.(3)請完成下列主要實驗步驟:A.選擇正確的實驗儀器連接電路;B.將開關(guān)S2閉合,開關(guān)S1斷開,測得電壓表的示數(shù)是U1;C.再將開關(guān)S1閉合,測得電壓表的示數(shù)是U2;D.斷開開關(guān)S2;E.若改裝后的電壓表可視為理想電壓表,則電源的內(nèi)阻r=(用字母U1,U2,R0表示).

(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動勢比實際值偏

(選填“大”或“小”).

解析:(1)將電壓表V3(0～3V,內(nèi)阻為3kΩ)與3kΩ的定值電阻R串聯(lián),根據(jù)歐姆定律可得兩端電壓為U=Ug+R=3V+×3V=6V;而A,B選項中的電壓表內(nèi)阻都是不確定的值,故選項C中的改裝合適.(2)實物連接圖如圖所示.(3)根據(jù)歐姆定律E=U1+r,E=U2+r;聯(lián)立解得r=R0.(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以通過電源的電流大于通過電阻R0的電流,即E′=U1+(+I1)r′;E′=U2++I2r′,I1>I2,解得r′=>=R0,即測得的內(nèi)阻比實際值偏小,同理測得的電動勢比實際值也偏小.答案:(1)C(2)圖見解析(3)R0(4)小評分標準:每小問2分.15.(9分)如圖(甲)所示是某同學(xué)為測量金屬絲電阻率連接的實物圖.圖中a,b間接的是待測金屬絲,P為可移動的線夾,R0為定值電阻.(1)在虛線框中畫出實物連接對應(yīng)的電路圖;(2)電路中的電阻R0的作用是;

(3)閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)P的位置,記錄接入電路的長度x及對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I,記錄在表格內(nèi),并求出的值.以為縱軸,x為橫軸,在坐標紙上對測得的數(shù)據(jù)進行描點,作出圖像,如圖(乙)所示.由圖像可以得到圖線與縱軸的交點表示,如果測得金屬絲的直徑為0.40mm,則該金屬絲的電阻率為.(保留2位有效數(shù)字,π取3.1)

解析:(1)根據(jù)實物的連接圖,畫出電路圖如圖.(2)電路中的電阻R0的連接是與電源串聯(lián),起保護電路的作用,能防止電路中出現(xiàn)短路;(3)由歐姆定律得R=-RA,又R=,所以=+RA,所以x的圖像的斜率為k=,圖線與縱坐標的交點表示電流表的內(nèi)電阻.由圖可知,圖線的斜率k==10,即k==10所以ρ=10S=10π·()2,代入數(shù)據(jù)得ρ≈1.2×10-6Ω·m.答案:(1)圖見解析(2)保護電路(3)電流表的內(nèi)阻1.2×10-6Ω·m評分標準:(1)問3分,(2)(3)問中每空2分.16.(12分)某實驗小組描繪規(guī)格為“2.5V0.6W”的小電珠的IU特性曲線.實驗室提供下列器材:A.電流表A1(量程為0～25mA,內(nèi)阻約0.2Ω)B.電流表A2(量程為0～300mA,內(nèi)阻約1Ω)C.電壓表V1(量程為0～3V,內(nèi)阻約5kΩ)D.電壓表V2(量程為0～15V,內(nèi)阻約15kΩ)E.滑動變阻器R1(0～10Ω,額定電流1.5A)F.滑動變阻器R2(0～1000Ω,額定電流0.5A)G.直流電源(電動勢6V,內(nèi)阻忽略不計)H.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干(1)在小電珠接入電路前,使用多用電表直接測量小電珠的電阻,則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至擋進行測量.(填選項前的字母)

A.直流電壓10V B.直流電流5mAC.歐姆“×100” D.歐姆“×(2)實驗中所用的電流表應(yīng)選;電壓表應(yīng)選;滑動變阻器應(yīng)選.(只需填器材前面的字母代號)

(3)若采用如圖(甲)所示的電路描繪小電珠的伏安特性曲線,電壓表的右端應(yīng)與電路中的(選填“a”或“b”)點相連.

(4)開關(guān)閉合之前,圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于(選填“c端”“d端”或“cd中間”).

(5)測量后,該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù),利用Excel擬合出小電珠的IU特性曲線如圖(乙)所示.請根據(jù)曲線確定小電珠兩端電壓為1.5V時,其實際功率P=W.

(6)該小組按實驗要求設(shè)計出正確電路圖并正確連接后,閉合開關(guān),慢慢增大小電珠的電壓,發(fā)現(xiàn)剛開始時兩電表指針均偏轉(zhuǎn),但小電珠不發(fā)光,請簡要分析原因:

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解析:(1)小電珠的電阻只有R=Ω≈10.4Ω,故采用歐姆“×1”擋.(2)小電珠額定電流I==A=0.24A=240mA,電流表應(yīng)選B;小電珠額定電壓為2.5V,電壓表選C,為方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E.(3)小電珠正常發(fā)光時的電阻為10.4Ω,電流表內(nèi)阻約1Ω,電壓表內(nèi)阻約為5kΩ,電壓表內(nèi)阻遠大于小電珠的電阻,電流表應(yīng)采用外接法,由題圖(甲)所示電路圖可知,電壓表的右端應(yīng)接電路中的a點.(4)由電路圖可知,滑動變阻器采用分壓接法,開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于c端.(5)由題中圖像可知,小電珠兩端電壓為1.5V時,通過小電珠的電流為0.22A,則小電珠實際功率P=UI=1.5×0.22W=0.33W.(6)由圖像可知,開始時小電珠電壓與通過小電珠的電流很小,由P=UI可知小電珠實際功率很小,燈絲的溫度較低,達不到發(fā)光的溫度,所以小電珠不發(fā)光.答案:(1)D(2)BCE(3)a(4)c端(5)0.33(6)電壓(電流)較小時,燈絲的溫度較低,達不到發(fā)光的溫度評分標準:(1)、(2)每空1分,(3)、(4)、(5)、(6)每空2分.17.(8分)在如圖所示的電