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2019-2020年高考物理一輪復習 單元質檢七 恒定電流（含解析）魯科版 　單元質檢第13頁　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8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.在如圖所示的閃光燈電路中,電源的電動勢為E,電容器的電容為C。當閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓U時,閃光燈才有電流通過并發(fā)光。正常工作時,閃光燈周期性短暫閃光,則可以判定(　　) A.電源的電動勢E一定小于擊穿電壓U B.電容器所帶的最大電荷量一定為CE C.閃光燈閃光時,電容器所帶的電荷量一定增大 D.在一個閃光周期內,通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等 解析:根據(jù)題意可知電源的電動勢一定大于擊穿電壓U,電容器所帶的最大電荷量為CU,閃光燈閃光時電容器兩端的電壓減小,電容器所帶的電荷量減小,在一個閃光周期內電容器上電荷變化量為零,則通過電阻的電荷量數(shù)值上等于通過閃光燈的電荷量,選項D正確。 答案:D 2. (xx北京東城區(qū)聯(lián)考)如圖所示,長方體發(fā)電導管的前后兩個側面是絕緣體,上下兩個側面是電阻可忽略的導體電極,兩極間距為d,極板面積為S,這兩個電極與可變電阻R相連。在垂直前后側面的方向上,有一勻強磁場,磁感應強度大小為B。發(fā)電導管內有電阻率為ρ的高溫電離氣體,氣體以速度v向右流動,并通過專用管道導出。由于運動的電離氣體,受到磁場的作用,將產生大小不變的電動勢,若不計氣體流動時的阻力,由以上條件可推導出可變電阻消耗的電功率P=()2R。調節(jié)可變電阻的阻值,根據(jù)上面的公式或你所學過的物理知識,可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為(　　) A. B. C. D. 解析:由題意,當可變電阻R的阻值等于極板間電離氣體的電阻時,可變電阻R消耗的功率最大,而電離氣體的電阻為r=ρ,將R=r=ρ代入題中電功率P的表達式,易得P=,故選項B正確。 答案:B 3.(xx山西四校第二次聯(lián)考) 如圖所示,是一火警報警器的部分電路示意圖。其中R2為半導體熱敏材料(其阻值隨溫度的升高而迅速減小)制成的傳感器,電流表A為值班室的顯示器,a、b之間接報警器。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,顯示器A的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是(　　) A.I變大,U變大 B.I變小,U變小 C.I變小,U變大 D.I變大,U變小 解析:出現(xiàn)火情時,溫度升高,傳感器R2阻值減小,外電路總電阻變小,由閉合電路的歐姆定律可知干路的電流I總=變大,路端電壓U=E-I總r變小,R1兩端的電壓U1=I總R1變大,R3兩端電壓U3=U-U1變小,則I3=變小,所以選項B正確。 答案:B 4.(xx河南洛陽、安陽高三統(tǒng)考)在如圖所示的電路中,E為電源電動勢,r為電源內阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動變阻器。當R2的滑動觸頭在a端時合上開關S,三個電表A1、A2和V的示數(shù)分別用I1、I2和U表示?，F(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動,則三個電表示數(shù)的變化情況是(　　) A.I1增大,I2不變,U增大 B.I1減小,I2不變,U減小 C.I1增大,I2減小,U增大 D.I1減小,I2增大,U減小 解析:當滑動觸點向b端滑動時,電路總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知干路電流增大,則路端電壓U=E-Ir減小,并聯(lián)部分電壓 U=E-I(r+R3)也減小,由I1=可知I1減小,則I2=I-I1增大,選項D正確。 答案:D 5. 在如圖所示電路的三根導線中,有一根是斷開的,電源,電阻R1、R2及另外兩根導線都是完好的,為了查出斷導線,某學生想先將多用電表的紅表筆接在電源的正極,再將黑表筆分別連電阻R1的b端和R2的c端,并觀察多用電表指針的示數(shù),在下列選擋中,符合操作規(guī)程的是(　　) A.直流電壓10V擋 B.直流電流0.5A擋 C.直流電壓2.5V擋 D.歐姆擋 解析:根據(jù)題給條件可知不能應用歐姆擋,因為使用歐姆擋時,被測元件必須與外電路斷開,D不符合操作規(guī)程;然后再考慮電壓表,將黑表筆接b端,如果指針偏轉,說明R1與電源間的導線斷開,此時所測的數(shù)據(jù)應該是電源的電動勢6V,選項C不符合操作規(guī)程,否則將燒壞多用電表;如果指針不偏轉,說明R1與電源間的導線完好,然后再將黑表筆接c端,如果指針偏轉,說明R1與R2間的導線斷開,否則說明R2與電源間的導線斷開,電壓值都不會超過6V,選項A符合操作規(guī)程;再考慮電流表,將黑表筆接b端,如果指針偏轉則說明R1與電源間的導線斷開,此時電流表的示數(shù)為I=A=0.4A,沒有超過其量程0.5A;如果指針不偏轉,說明R1與電源間的導線完好,然后將黑表筆接c端,如果指針偏轉,說明R1與R2間的導線斷開,此時電流表的示數(shù)為I=A=1.2A,超過了電流表的量程,選項B不符合操作規(guī)程。 答案:A 6. (xx吉林長春高中畢業(yè)調研)如圖所示,電源電動勢為E,內阻為r,電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強度增大而減小)。當開關S閉合時,電容器中一帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)。下列有關說法中正確的是(　　) A.只逐漸增大R1的光照強度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流 B.只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動時,電源消耗的功率變大,電阻R3中有向上的電流 C.只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動時,電壓表示數(shù)不變,帶電微粒向上運動 D.若斷開開關S,電容器所帶電荷量變大,帶電微粒向上運動 解析:只逐漸增大對R1光照強度,R1減小,根據(jù)I=可知I增大,由P0=I2R0可知P0增大,電容器電壓U=IR2增大,電容器充電,R3中有向上的電流,選項A正確;電路穩(wěn)定時,R3中無電流,所以R3阻值的變化對電路無影響,選項B錯誤;只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動時,電容器兩端電壓增大,微粒向上運動,但閉合回路電阻不變,電壓表示數(shù)不變,選項C正確;若斷開開關,則電容器對外放電,微粒所受電場力減小,向下運動,選項D錯誤。 答案:AC 7. (xx北京順義區(qū)高三模擬)在如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內阻不能忽略。閉合S后,調整R的阻值,使電流表的示數(shù)增大ΔI,在這一過程中(　　) A.通過R的電流增大,增加量大于ΔI B.通過R1的電流減小,減小量一定為ΔI C.R2兩端的電壓增大,增加量為ΔIR2 D.R1兩端電壓減小,減小量小于ΔIR2 解析:根據(jù)電流表的示數(shù)增大ΔI可知R變小。R2和內電路的總電壓將增大,并聯(lián)支路的電壓減小,因此通過R1的電流減小,通過R的電流增大,兩個支路的總電流增加量為ΔI,通過R的電流的增加量大于ΔI,所以選項A正確;R2阻值不變,通過R2的電流增加ΔI時,R2兩端的電壓的增加量為ΔIR2,選項C正確;R1兩端電壓的減小量等于ΔI(R2+r),通過R1的電流減小量為,但不一定為ΔI,選項B、D錯誤。 答案:AC 8.(xx江蘇無錫期中考試)兩位同學在實驗室利用如圖甲所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內電阻r,調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,一個同學記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù),另一同學記錄了電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條UI直線。則圖象中兩直線的交點表示的物理意義是(　　) A.滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最右端 B.電源的輸出功率最大 C.定值電阻R0上消耗的功率為0.5W D.電源的效率達到最大值 解析:由圖象可知電源的電動勢為E=1.5V,內阻為r=1Ω,交點位置:R+R0==2Ω,R0==2Ω,R=0,可知滑動變阻器的滑頭P滑到了最左端,選項A錯誤;當電路中外電阻等于內電阻時,電源輸出功率最大,但本題R0>r,改變滑動變阻器時無法達到電路中內、外電阻相等,此時當外電阻越接近內電阻時,電源輸出功率最大,選項B正確;P=IU2=0.5W,選項C正確;電源的效率:η=100%,電流越小功率越大,則滑動變阻器的滑動頭P滑到最右端時效率最大,選項D錯誤。 答案:BC 二、實驗題(共15分) 9.(6分)某同學利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖甲所示,測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖乙所示。圖甲所示讀數(shù)為　　　 mm,圖乙所示讀數(shù)為　　　 mm,所測金屬板的厚度為　　　 mm。 解析:螺旋測微器的精確度為0.01mm,固定刻度讀數(shù)時要注意半毫米刻度線是否露出,可動尺讀數(shù)時要估讀到毫米的千分位。圖甲所示讀數(shù)為1.00.01mm=0.010mm。圖乙所示固定刻度讀數(shù)為6.5 mm,可動尺讀數(shù)為37.00.01mm=0.370 mm,圖乙所示讀數(shù)為(6.5+0.370)mm=6.870 mm。金屬板的厚度為(6.870-0.010)mm=6.860mm。 答案:0.010　6.870　6.860 10.(9分)(xx江西七校聯(lián)考)用下列器材組裝成一個電路,既能測量出電池組的電動勢E和內阻r,又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線。 A.電壓表V1(量程6V、內阻很大) B.電壓表V2(量程3V、內阻很大) C.電流表A(量程3A、內阻很小) D.滑動變阻器R(最大阻值10Ω、額定電流4A) E.小燈泡(2A、5W) F.電池組(電動勢E、內阻r) G.開關一只,導線若干 實驗時,調節(jié)滑動變阻器的阻值,多次測量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減小。 (1)請將設計的實驗電路圖在圖甲的虛線方框中補充完整。 (2)每一次操作后,同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),組成兩個坐標點(I,U1)、(I,U2),標到UI坐標中,經(jīng)過多次測量,最后描繪出兩條圖線,如圖乙所示,則電池組的電動勢E=　　　　V、內阻r=　　　　Ω。(結果保留2位有效數(shù)字) (3)在UI坐標中兩條圖線在P點相交,此時滑動變阻器連入電路的阻值應為　　　　Ω 解析:(1)要描繪小燈泡的伏安特性曲線,就要在小燈泡兩端加上電壓表,同時還要通過電流表測量流過小燈泡的電流,因此,需要一個電壓表與小燈泡并聯(lián),電流表與小燈泡串聯(lián),要測量電源的電動勢和內阻,需要一電壓表測量電源的路端電壓,因此,用一電壓表與電源并聯(lián),最后通過串聯(lián)的滑動變阻器來調節(jié)電路。根據(jù)兩個電壓表的量程設計電路圖。(2)由題圖乙可知,當電流為零時,路端電壓等于電源電動勢,圖中傾斜的直線為電壓表V1與電流的關系圖,可得:電源的電動勢E=4.5V,圖線斜率的絕對值等于內阻,r=1.0Ω。(3)P點兩電壓表讀數(shù)相同,很容易判斷滑動變阻器的阻值為0Ω。 答案:(1)如圖所示　(2)4.5　1.0　(3)0 三、計算題(本題共3小題,共47分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 11.(15分) 如圖所示,是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內電阻r=0.8Ω,電路中另一電阻R=10Ω,直流電壓U=160V,電壓表示數(shù)UV=110V。試求: (1)通過電動機的電流。 (2)輸入電動機的電功率。 (3)若電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質量?(g取10m/s2) 解析:(1)由電路中的電壓關系可得電阻R的分壓 UR=U-UV=(160-110)V=50V 流過電阻R的電流 IR=A=5A 即通過電動機的電流IM=IR=5A。 (2)電動機的分壓 UM=UV=110V 輸入電動機的功率 P電=IMUM=550W。 (3)電動機的發(fā)熱功率 P熱=r=20W 電動機輸出的機械功率P出=P電-P熱=530W 又因P出=mgv 所以m==53kg。 答案:(1)5A　(2)550W　(3)53kg 12.(16分)(xx南京模擬) 如圖所示的電路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF,當開關S斷開時,電源所釋放的總功率為2W;當開關S閉合時,電源所釋放的總功率為4W,求: (1)電源的電動勢和內電阻。 (2)閉合S時,電源的輸出功率。 (3)S斷開和閉合時,電容器所帶的電荷量各是多少? 解析:(1)S斷開時P總==2 W① S閉合時P總==4 W② R并==2Ω③ 由①②③式解得E=4V,r=0.5Ω (2)S閉合時外電路總電阻 R=+R3=3.5Ω P出=()2R=3.5W (3)S斷開時,UC=U2=R2=3V,Q1=CUC=610-5C S閉合時,UC=0,Q2=0 答案:(1)4V　0.5Ω　(2)3.5W　(3)610-5C　0 13.(16分)一電路如圖所示,電源電動勢E=28V,內阻r=2Ω,電阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C為平行板電容器,其電容C=3.0 pF,虛線到兩極板距離相等,極板長L=0.20m,兩極板的間距d=1.010-2m。 (1)若開關S處于斷開狀態(tài),則當其閉合后,求流過R4的總電荷量為多少? (2)若開關S斷開時,有一帶電微粒沿虛線方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的電場中,剛好沿虛線勻速運動,問:當開關S閉合后,此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中,能否從C的電場中射出?(要求寫出計算和分析過程,g取10m/s2) 解析:(1)S斷開時,電阻R3兩端電壓為 U3=R3=16V S閉合后,外電路的電阻為R==6Ω 路端電壓為U=R=21V,電阻R3兩端電壓為 U3=R3=14V 則流過R4的總電荷量為 ΔQ=C(U3-U3)=6.010-12C (2)設帶電微粒的質量為m,電荷量為q 當開關S斷開時,有=mg 當開關S閉合后,設帶電微粒加速度為a 則mg-=ma 聯(lián)立上式,解得加速度a= 設帶電微粒能從C的電場中做類平拋運動射出 則水平方向t=,豎直方向y=at2 由以上各式求得y=6.2510-3m>,故帶電微粒不能從C的電場中射出。 答案:(1)6.010-12C　(2)見解析