高考物理总复习恒定电流综合检测教科版2018072339 8页

‎《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1～6小题只有一个选项正确,第7～12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.下列说法正确的是(　D　)‎ A.电动势是反映电源把电能转化为其他形式能量本领的物理量 B.电流有大小又有方向所以电流是矢量 C.电动势的单位和电势差相同,电动势实质上就是电势差 D.同一电源接入不同的电路,电动势不会发生变化 解析:电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,选项A错误;电流有方向,但电流的加减不适用平行四边形定则,所以是标量,选项B错误;电动势的单位和电势差相同,但电动势与电势差是两个不同的物理量,它们的物理意义不同,选项C错误.电动势由电源本身的特性决定,跟电源的体积无关,与外电路的结构无关.同一电源接入不同的电路,电动势不会发生变化,选项D正确.‎ ‎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,那么有(　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η=×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=ρ=ρ=,得I=,故R1,R2中的电流相等,选项A,B错误;由I=nqSv=nqLdv得,L大则v小,选项C错误,D正确.‎ ‎5.一灵敏电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为200 Ω.要把它改装成一个量程为‎0.5 A的电流表,则应在电流表上(　B　)‎ A.并联一个200 Ω的电阻 B.并联一个约为0.4 Ω的电阻 C.串联一个约为0.4 Ω的电阻 D.串联一个200 Ω的电阻 解析:要使电流表量程变为‎0.5 A,需要并联分流电阻,流过分流电阻的电流I=‎0.5 A-0.001 A=‎0.499 A,‎ 并联部分的电压U=IgR=0.001×200 V=0.2 V,‎ 则需要并联的电阻r== Ω≈0.4 Ω.‎ ‎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,电源电动势为E内阻为r,开关S闭合,当滑动变阻器R2滑动端向右滑动后,理想电流表A1,A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1,ΔI2,理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU.下列说法中正确的是(　BC　)‎ A.电压表V的示数减小 B.电流表A2的示数变小 C.ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r D.ΔU与ΔI2比值一定小于电源内阻r 解析:当滑动变阻器滑动端向右滑动后,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小.所以电流表A2‎ 的示数减小,并联部分电压增大,即电压表V的示数增大,故A错误,B正确;I2=I1+IR1,A2的示数I2变小,通过定值电阻R1的电流增大,则A1的示数I1变小,所以ΔI1一定大于ΔI2.电压表测量路端电压,根据闭合电路欧姆定律U=E-‎ I2r可知,=r,而ΔI1大于ΔI2,所以I2, 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为可移动的线夹,R0为定值电阻.‎ ‎(1)在方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,π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,能防止电路中出现短路;‎ ‎(3)由图可知,图线与纵坐标的交点的截距是2.0,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ρ=10S=10π·()2,‎ 代入数据得ρ≈1.2×10-6 Ω·m.‎ 答案:(1)图见解析　(2)保护电路 ‎(3)电流表的内阻　1.2×10-6 Ω·m 评分标准:(1)问3分,(2)(3)问中每空2分.‎ ‎16.(12分)某同学利用满偏电流为500 μA的电流表、热敏电流等制作电子温度计.‎ ‎(1)制作的实验过程中需要测出该电流表的内阻Rg,所用的电路如图(甲)所示,主要步骤是:①接通开关S1,调节变阻器R1,使指针偏转到满刻度;②保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0 Ω,可认为Rg=R2.实验时,图(甲)电路中的变阻器R1和电源有下列器材可供选择:‎ A.变阻器(0～200 Ω) B.变阻器(0～20 kΩ)‎ C.电源(1.5 V,内阻不计) D.电源(9 V,内阻不计)‎ 为了使测量Rg尽量精确,R1应选　　　　,电源应选　　　　.(填选项前的字母) ‎ ‎(2)温度在0～‎300 ℃‎范围内,某热敏电阻的阻值R1随温度t(℃)的变化情况为Rt=200+50t(Ω),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表串联起来,电路如图(乙),电流表的表盘如图(丙).用该热敏电阻作探头,将表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,制作成简单的电子温度计.已知电阻的电动势E=1.5 V,内阻r=1.0 Ω ‎,标准定值电阻的阻值R0=2 500 Ω,根据(1)中测得的Rg值和闭合电路欧姆定律,得出电流表表盘上500 μA刻度处对应的温度刻度值是 ‎0 ℃‎,300 μA刻度处对应的温度刻度值是　　　　℃. ‎ ‎(3)由于用图(甲)电路测定电流表○G　的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值　‎ ‎　　　(选填“偏大”或“偏小”). ‎ 解析:(1)电学中利用半偏法测电阻时,要求干路中滑动变阻器R1值要大些,选用的电源的电动势稍大些能减小误差,所以为了尽量精确测量Rg,R1应选B,电源应选D.‎ ‎(2)由闭合电路欧姆定律知E=Ig(r+R0+Rg+Rt),当电流表表盘上 300 μA刻度处对应温度刻度值是t,则有300×10-6×(1.0+2 500+‎ ‎299.0+200+50t)=1.5,解得t=‎40 ℃‎.‎ ‎(3)由于利用半偏法测电流表时电阻Rg测量值偏小(因为闭合S2后实际电路中干路电流变大),根据I=知电流I实际偏大,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值要偏大.‎ 答案:(1)B　D　(2)40　(3)偏大 评分标准:每问各4分.‎ ‎17.(9分)如图所示,电源电动势E=10 V,其内阻r=1 Ω.固定电阻的阻值R1=3 Ω ,可变电阻R2的阻值可在0～20 Ω之间调节,电容器的电容C=30 μF.求:‎ ‎(1)闭合开关S,当R2=1 Ω时,R2消耗的功率;‎ ‎(2)在(1)的情况下,电容器上极板所带的电荷量;‎ ‎(3)闭合开关S,当R2取何值时,R2消耗的功率最大,最大功率为多少.‎ 解析:(1)通过R2的电流I==‎2 A,(1分)‎ R2消耗的功率P2=I2R2,(1分)‎ 代入数据求得P2=4 W.(1分)‎ ‎(2)电容器上的电压U=U2=·R2=2 V(1分)‎ 电容器上极板带正电,Q=CU,(1分)‎ 代入数据,得Q=6×10‎-5 C.(1分)‎ ‎(3)电阻R2消耗的功率P=()2R2(1分)‎ 当R2=R1+r=4 Ω时,R2消耗的功率最大,(1分)‎ Pm==6.25 W.(1分)‎ 答案:(1)4 W　(2)6×10‎-5 C　(3)6.25 W ‎18.(9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 Ω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,‎ 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== Ω=10 Ω.(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=2×0.3 W=0.6 W.(1分)‎ 答案:(1)‎0.4 A　10 Ω　(2)‎0.6 A　0.6 W