三维设计2015高考物理一轮阶段验收评估 恒定电流 8页

阶段验收评估(七) 恒 定 电 流 ‎(时间：60分钟　满分：100分)‎ 一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题只有一个选项正确)‎ ‎1．(2013·安徽高考)用图1所示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为(　　)‎ 图1‎ A.R0　　　　　　　　　 　B.R0‎ C.R0 D.R0‎ 解析：选C　当灵敏电流表的电流为零时，有＝，可得Rx＝R0。‎ ‎2.在如图2所示的电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为‎2.0 A。则以下判断中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．电动机的输出功率为14 W B．电动机两端的电压为7.0 V C．电动机产生的热功率为4.0 W D．电源输出的功率为24 W 解析：选B　电动机两端的电压UM＝E－I(r＋R0)＝7.0 V，B正确。电动机输出的功率P出＝UMI－I2rM＝12 W，A错误。电动机产生的热功率P热＝I2rM＝2.0 W，C错误。电源输出的功率P＝EI－I2r＝20 W，D错误。‎ ‎3．(2014·莱芜月考)两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和‎2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图3所示，则A和B导线的横截面积之比为(　　)‎ 图3‎ A．2∶3　　　　　 　B．1∶3‎ C．1∶2　　　　　 　D．3∶1‎ 解析：选B　由图像可知两导线电压降分别为UA＝6 V，UB＝4 V；由于它们串联，则＝＝；由电阻定律可知＝，解得＝，B正确。‎ ‎4．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图4所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：‎ 图4‎ a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零 b．电珠L亮度增加；电流表示数增大 c．电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断 d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断 与上述abcd四种现象对应的电路序号为(　　)‎ A．③①②④ B．③④②①‎ C．③①④② D．②①④③‎ 解析：选A　电珠不亮、电流表示数几乎为零，说明电珠和电流表与电压表具有串联关系，a对应③图；电珠亮度增加，电流表示数增大，说明电珠与电流表具有串联关系，b对应①图；电流表线圈烧断，说明最后电流表短路，但是电灯L不亮，可知，d对应④图，故选项A正确。‎ ‎5．(2014·济南外国语学校测试)如图5所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)‎ 图5‎ A．电压表读数减小 B．电流表读数减小 C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大 解析：选A　当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，变阻器接入电路的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流变大，则r和R1两端电压增大，加在R3两端的电压减小，质点P向下运动，C错；所以流过R3的电流减小，R3上消耗的功率减小，D错；由于总电流变大，所以流过R2和R4的电流增大，电流表读数增大，B错；R2两端电压增大，R3两端的电压减小，所以R4两端电压减小，电压表读数减小，A对。‎ 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选得0分)‎ ‎6．(2013·南京质检)标有“8 V　6.4 W”和“8 V　20 W”字样的L1、L2两只灯泡连接在如图6所示的电路中，C点接地。如果将电路中L1、L2两灯的位置互换，则(　　)‎ 图6‎ A．B点电势升高 B．B点电势降低 C．两灯的亮度不变 D．L1灯变暗，L2灯变亮 解析：选AC　根据灯泡规格可知，灯泡L1电阻较大。如果将电路中L1、L2两灯的位置互换，B点电势升高，两灯的亮度不变，选项A、C正确。‎ ‎7．(2014·南通一模)如图7所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是(　　)‎ 图7‎ A．A灯变亮 B．B灯变亮 C．电源的输出功率可能减小 D．电源的总功率增大 解析：选AC　滑动变阻器的滑片P向左滑动，R的阻值增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，干路的电流I＝减小，则B灯变暗，路端电压U＝E－Ir增大，灯泡A两端的电压UA＝U－UB增大，A灯变亮，则A正确，B错误。由于内、外电阻的关系不明确，所以电源的输出功率可能减小，但电源的总功率P＝EI减小，C正确，D错误。‎ ‎8．(2014·泰安质检)如图8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的两端电压与电流关系的图像。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么(　　)‎ 图8‎ 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，电源的输出功率较大 D．R接到b电源上，电源的输出功率较大 解析：选BC　由图像可知，电源a的电动势较大，内阻较大。由电源效率公式，η＝U/E，R接到a电源上，电源的效率较低；R接到b电源上，电源的效率较高；选项A错误B正确。电源输出功率，P＝UI，R接到a电源上，电源的输出功率较大，R接到b电源上，电源的输出功率较小，选项C正确D错误。‎ 三、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)‎ ‎9．(10分) (2012·山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：‎ 图9‎ 待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约‎0.5 A)；‎ 电压表：(量程3 V，内阻约3 kΩ)；‎ 电流表： (量程‎0.6 A，内阻约0.2 Ω)‎ ‎(量程‎3 A，内阻约0.05 Ω)‎ 电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；‎ E2(电动势12 V，内阻不计)；‎ 滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)‎ 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图9所示，读数为________mm。‎ ‎(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图。‎ 解析：(1)螺旋测微器的读数为‎1.5 mm＋27.3×‎0.01 mm＝‎1.773 mm。‎ ‎(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为‎0.5 A，所以电流表选，电源选E1即可。电路原理如图所示。‎ 答案：(1)1.773(1.771～1.775均正确)‎ ‎(2) 　E1　电路图见解析 ‎10．(12分)(2014·徐州摸底)某同学准备探究一未知元件Q的伏安特性曲线，他设计了如图10甲所示的电路图。请回答下列问题：‎ 图10‎ ‎(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整。‎ ‎(2)该同学正确连接实验电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头P，发现电流表和电压表的指针始终不发生偏转。在不断开电路的情况下，他使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”、“－”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是________。‎ ‎(3)排除故障后，该同学测得实验数据如下表所示，请在图11坐标纸上作出该元件的UI图线。‎ 序号 电流/A 电压/V ‎1‎ ‎0.00‎ ‎0.00‎ ‎2‎ ‎0.10‎ ‎1.00‎ ‎3‎ ‎0.20‎ ‎1.60‎ ‎4‎ ‎0.30‎ ‎1.82‎ ‎5‎ ‎0.40‎ ‎1.95‎ ‎6‎ ‎0.50‎ ‎2.08‎ ‎7‎ ‎0.60‎ ‎2.13‎ 图11‎ ‎(4)通过实验可以得出，该元件的阻值随所加电压的增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 解析：(1)实物连接图如图所示。‎ ‎(2)使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”、“－”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明多用电表与电源构成通路，电路故障是电流表断路。‎ ‎(3)在坐标纸上作出的UI图线如图所示。‎ ‎(4)根据画出的图像，由欧姆定律可知，该元件的阻值随所加电压的增大而减小。‎ 答案：(1)见解析图　(2)电流表断路　(3)见解析图 ‎(4)减小 ‎11．(14分)(2014·浙江五校联考)A、B是水平放置的平行板电容器，当A、B 两板直接接到电源两极时，一电子从A板由静止飞到B板时的速度为v0，电源内阻r＝1 Ω，R1＝4 Ω，现若按图12所示连接，当开关S闭合时，电子从A板由静止飞到B板的过程中，通过两板的中点C的速度为v0，当开关S断开时，电子从A板 图12‎ 由静止飞向B板经C点时的速度为v0，求R2和R3的阻值。‎ 解析：当A、B两板直接接到电源两极时，电子从A运动到B，由动能定理得，eE＝mv02，当开关S闭合时，电子从A运动到C，由动能定理得，eU＝m()2，‎ 当开关S断开时，电子从A运动到C，由动能定理得，eU′＝m(v0)2‎ 可得U＝E，U′＝E；‎ 当开关S断开时，电容器两端的电压为：UAB′＝2U′＝E，‎ 而E＝UAB′＋(R1＋r)，解得：R3＝10 Ω；‎ 即当开关S闭合时，电容器两端的电压为：UAB＝2U＝E，‎ 而E＝UAB＋(＋)(R1＋r)，解得：R2＝10 Ω。‎ 答案：R2＝10 Ω　R3＝10 Ω ‎12．(16分)(2014·江都模拟)在如图13所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关S接b时，电压表示数为4.5 V，试求：‎ 图13‎ ‎(1)开关S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；‎ ‎(2)开关S接b时，电源的电动势和内电阻；‎ ‎(3)当开关S接c时，通过R2的电流。‎ 解析：(1)当S接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得通过电源的电流I1‎ ‎＝ ＝‎‎1 A 电源两端的电压U1＝＝4 V。‎ ‎(2)当S接a时，有E＝U1＋I1r＝4＋r ①‎ 当S接b时，R1和R2串联，R外′＝R1＋R2＝6 Ω 通过电源的电流I2＝＝‎‎0.75 A 这时有：E＝U2＋I2r＝4.5＋0.75r ②‎ 联立①②式得：E＝6 V，r＝2 Ω。‎ ‎(3)当S接c时，R总＝R1＋r＋R23＝6 Ω 总电流I总＝＝‎‎1 A 通过R2的电流I′＝I总＝‎0.5 A。‎ 答案：(1)‎1 A　4 V　(2)6 V　2 Ω　(3)‎‎0.5 A