2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢七 恒定電流（含解析）魯科版.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢七 恒定電流（含解析）魯科版 　單元質(zhì)檢第13頁(yè)　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分) 1.在如圖所示的閃光燈電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,電容器的電容為C。當(dāng)閃光燈兩端電壓達(dá)到擊穿電壓U時(shí),閃光燈才有電流通過(guò)并發(fā)光。正常工作時(shí),閃光燈周期性短暫閃光,則可以判定(　　) A.電源的電動(dòng)勢(shì)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(shí),電容器所帶的電荷量一定增大 D.在一個(gè)閃光周期內(nèi),通過(guò)電阻R的電荷量與通過(guò)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(dòng)勢(shì)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(shí)電容器兩端的電壓減小,電容器所帶的電荷量減小,在一個(gè)閃光周期內(nèi)電容器上電荷變化量為零,則通過(guò)電阻的電荷量數(shù)值上等于通過(guò)閃光燈的電荷量,選項(xiàng)D正確。 答案:D 2. (xx北京東城區(qū)聯(lián)考)如圖所示,長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體,上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極,兩極間距為d,極板面積為S,這兩個(gè)電極與可變電阻R相連。在垂直前后側(cè)面的方向上,有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體,氣體以速度v向右流動(dòng),并通過(guò)專用管道導(dǎo)出。由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體,受到磁場(chǎng)的作用,將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì),若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力,由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率P=()2R。調(diào)節(jié)可變電阻的阻值,根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過(guò)的物理知識(shí),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(dāng)可變電阻R的阻值等于極板間電離氣體的電阻時(shí),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(dá)式,易得P=,故選項(xiàng)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(bào)警器的部分電路示意圖。其中R2為半導(dǎo)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(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器A的電流I、報(bào)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(shí),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(xiàng)B正確。 答案:B 4.(xx河南洛陽(yáng)、安陽(yáng)高三統(tǒng)考)在如圖所示的電路中,E為電源電動(dòng)勢(shì),r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭在a端時(shí)合上開(kāi)關(guān)S,三個(gè)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(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng),則三個(gè)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(dāng)滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端滑動(dòng)時(shí),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(xiàng)D正確。 答案:D 5. 在如圖所示電路的三根導(dǎo)線中,有一根是斷開(kāi)的,電源,電阻R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是完好的,為了查出斷導(dǎo)線,某學(xué)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(yīng)用歐姆擋,因?yàn)槭褂脷W姆擋時(shí),被測(cè)元件必須與外電路斷開(kāi),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(zhuǎn),說(shuō)明R1與電源間的導(dǎo)線斷開(kāi),此時(shí)所測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)該是電源的電動(dòng)勢(shì)6V,選項(xiàng)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(zhuǎn),說(shuō)明R1與電源間的導(dǎo)線完好,然后再將黑表筆接c端,如果指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明R1與R2間的導(dǎo)線斷開(kāi),否則說(shuō)明R2與電源間的導(dǎo)線斷開(kāi),電壓值都不會(huì)超過(guò)6V,選項(xiàng)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(zhuǎn)則說(shuō)明R1與電源間的導(dǎo)線斷開(kāi),此時(shí)電流表的示數(shù)為I=A=0.4A,沒(méi)有超過(guò)其量程0.5A;如果指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明R1與電源間的導(dǎo)線完好,然后將黑表筆接c端,如果指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明R1與R2間的導(dǎo)線斷開(kāi),此時(shí)電流表的示數(shù)為I=A=1.2A,超過(guò)了電流表的量程,選項(xiàng)B不符合操作規(guī)程。 答案:A 6. (xx吉林長(zhǎng)春高中畢業(yè)調(diào)研)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A.只逐漸增大R1的光照強(qiáng)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(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),電源消耗的功率變大,電阻R3中有向上的電流 C.只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)不變,帶電微粒向上運(yùn)動(dòng) D.若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容器所帶電荷量變大,帶電微粒向上運(yùn)動(dòng) 解析:只逐漸增大對(duì)R1光照強(qiáng)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(xiàng)A正確;電路穩(wěn)定時(shí),R3中無(wú)電流,所以R3阻值的變化對(duì)電路無(wú)影響,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電容器兩端電壓增大,微粒向上運(yùn)動(dòng),但閉合回路電阻不變,電壓表示數(shù)不變,選項(xiàng)C正確;若斷開(kāi)開(kāi)關(guān),則電容器對(duì)外放電,微粒所受電場(chǎng)力減小,向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)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(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不能忽略。閉合S后,調(diào)整R的阻值,使電流表的示數(shù)增大ΔI,在這一過(guò)程中(　　) A.通過(guò)R的電流增大,增加量大于ΔI B.通過(guò)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(nèi)電路的總電壓將增大,并聯(lián)支路的電壓減小,因此通過(guò)R1的電流減小,通過(guò)R的電流增大,兩個(gè)支路的總電流增加量為ΔI,通過(guò)R的電流的增加量大于ΔI,所以選項(xiàng)A正確;R2阻值不變,通過(guò)R2的電流增加ΔI時(shí),R2兩端的電壓的增加量為ΔIR2,選項(xiàng)C正確;R1兩端電壓的減小量等于ΔI(R2+r),通過(guò)R1的電流減小量為,但不一定為ΔI,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。 答案:AC 8.(xx江蘇無(wú)錫期中考試)兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖甲所示的電路測(cè)定定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí),一個(gè)同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù),另一同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V2的測(cè)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(diǎn)表示的物理意義是(　　) A.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)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(dá)到最大值 解析:由圖象可知電源的電動(dòng)勢(shì)為E=1.5V,內(nèi)阻為r=1Ω,交點(diǎn)位置:R+R0==2Ω,R0==2Ω,R=0,可知滑動(dòng)變阻器的滑頭P滑到了最左端,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)電路中外電阻等于內(nèi)電阻時(shí),電源輸出功率最大,但本題R0>r,改變滑動(dòng)變阻器時(shí)無(wú)法達(dá)到電路中內(nèi)、外電阻相等,此時(shí)當(dāng)外電阻越接近內(nèi)電阻時(shí),電源輸出功率最大,選項(xiàng)B正確;P=IU2=0.5W,選項(xiàng)C正確;電源的效率:η=100%,電流越小功率越大,則滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑到最右端時(shí)效率最大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:BC 二、實(shí)驗(yàn)題(共15分) 9.(6分)某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度。該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖甲所示,測(cè)量金屬板厚度時(shí)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(cè)金屬板的厚度為　　　 mm。 解析:螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm,固定刻度讀數(shù)時(shí)要注意半毫米刻度線是否露出,可動(dòng)尺讀數(shù)時(shí)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(dòng)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(gè)電路,既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線。 A.電壓表V1(量程6V、內(nèi)阻很大) B.電壓表V2(量程3V、內(nèi)阻很大) C.電流表A(量程3A、內(nèi)阻很小) D.滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r) G.開(kāi)關(guān)一只,導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測(cè)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(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲的虛線方框中補(bǔ)充完整。 (2)每一次操作后,同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(I,U1)、(I,U2),標(biāo)到UI坐標(biāo)中,經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,最后描繪出兩條圖線,如圖乙所示,則電池組的電動(dòng)勢(shì)E=　　　　V、內(nèi)阻r=　　　　Ω。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字) (3)在UI坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)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(shí)還要通過(guò)電流表測(cè)量流過(guò)小燈泡的電流,因此,需要一個(gè)電壓表與小燈泡并聯(lián),電流表與小燈泡串聯(lián),要測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,需要一電壓表測(cè)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(guò)串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)電路。根據(jù)兩個(gè)電壓表的量程設(shè)計(jì)電路圖。(2)由題圖乙可知,當(dāng)電流為零時(shí),路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì),圖中傾斜的直線為電壓表V1與電流的關(guān)系圖,可得:電源的電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,圖線斜率的絕對(duì)值等于內(nèi)阻,r=1.0Ω。(3)P點(diǎn)兩電壓表讀數(shù)相同,很容易判斷滑動(dòng)變阻器的阻值為0Ω。 答案:(1)如圖所示　(2)4.5　1.0　(3)0 三、計(jì)算題(本題共3小題,共47分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計(jì)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(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖。電動(dòng)機(jī)內(nèi)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(guò)電動(dòng)機(jī)的電流。 (2)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率。 (3)若電動(dòng)機(jī)以v=1m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質(zhì)量?(g取10m/s2) 解析:(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓 UR=U-UV=(160-110)V=50V 流過(guò)電阻R的電流 IR=A=5A 即通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流IM=IR=5A。 (2)電動(dòng)機(jī)的分壓 UM=UV=110V 輸入電動(dòng)機(jī)的功率 P電=IMUM=550W。 (3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率 P熱=r=20W 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)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(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電源所釋放的總功率為2W;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電源所釋放的總功率為4W,求: (1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 (2)閉合S時(shí),電源的輸出功率。 (3)S斷開(kāi)和閉合時(shí),電容器所帶的電荷量各是多少? 解析:(1)S斷開(kāi)時(shí)P總==2 W① S閉合時(shí)P總==4 W② R并==2Ω③ 由①②③式解得E=4V,r=0.5Ω (2)S閉合時(shí)外電路總電阻 R=+R3=3.5Ω P出=()2R=3.5W (3)S斷開(kāi)時(shí),UC=U2=R2=3V,Q1=CUC=610-5C S閉合時(shí),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(dòng)勢(shì)E=28V,內(nèi)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(zhǎng)L=0.20m,兩極板的間距d=1.010-2m。 (1)若開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài),則當(dāng)其閉合后,求流過(guò)R4的總電荷量為多少? (2)若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),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(chǎng)中,剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng),問(wèn):當(dāng)開(kāi)關(guān)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(chǎng)中,能否從C的電場(chǎng)中射出?(要求寫(xiě)出計(jì)算和分析過(guò)程,g取10m/s2) 解析:(1)S斷開(kāi)時(shí),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(guò)R4的總電荷量為 ΔQ=C(U3-U3)=6.010-12C (2)設(shè)帶電微粒的質(zhì)量為m,電荷量為q 當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),有=mg 當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,設(shè)帶電微粒加速度為a 則mg-=ma 聯(lián)立上式,解得加速度a= 設(shè)帶電微粒能從C的電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中射出。 答案:(1)6.010-12C　(2)見(jiàn)解析