2020屆高三物理練習(xí) 恒定電流章末質(zhì)量檢測(cè) 新人教版

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1、第七章 恒定電流 (時(shí)間90分鐘，滿分100分) 命 題 設(shè) 計(jì) 　　　　 　難度 題號(hào)　　 目標(biāo)　　　　　　 較易 中等 稍難 電路動(dòng)態(tài)分析，串、并聯(lián)電路 1、4、7 8 14 歐姆定律、閉合電路歐姆定律 2、5 10 16 電功、電熱、電功率及其計(jì)算 3、6 9、13 15 實(shí)驗(yàn) 11 12 一、選擇題(本大題共10個(gè)小題，共50分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的 得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分) 1．如圖1所示是一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串 聯(lián)電路．在增大電容器兩極板距離的過程中

2、 (　　) A．電阻R中沒有電流 B．電容器的電容變小 C．電阻R中有從a流向b的電流 D．電阻R中有從b流向a的電流 解析：增大電容器兩極板距離時(shí)，電容器電容變小，電容器放電，A極板上的正電 荷通過電阻向電池充電，電阻R中有從a流向b的電流．故選B、C正確． 答案：BC 2．(2020·煙臺(tái)模擬)利用圖2所示電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)阻．已知電源的內(nèi)阻可以忽 略不計(jì)，R為電阻箱．當(dāng)R取不同阻值時(shí)，電壓表對(duì)應(yīng)有不同讀數(shù)U.多次改變電阻 箱的阻值，所得到的－R圖象應(yīng)該是圖3中的哪一個(gè) (　　) 圖2 圖3 解析：設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，電壓表內(nèi)阻為RV，

3、電壓表的讀數(shù)為U，則由閉合電路的 歐姆定律可得I＝，則U＝E－IR＝E－，由此可得R＝－RV，由此 判斷A正確． 答案：A 3．把標(biāo)有“220 V,100 W”的A燈和“220 V,200 W”的B燈串聯(lián)起來，接入220 V的 電路中，不計(jì)導(dǎo)線電阻，則下列判斷中正確的是 (　　) A．兩燈的電阻之比RA∶RB＝2∶1 B．兩燈的實(shí)際電壓之比UA∶UB＝2∶1 C．兩燈實(shí)際消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2 D．在相同時(shí)間內(nèi)，兩燈實(shí)際發(fā)熱之比QA∶QB＝1∶2 解析：RA＝＝ Ω RB＝＝Ω，則RA∶RB＝2∶1 因?yàn)锳與B串聯(lián) 所以UA∶UB＝RA∶RB＝2∶

4、1，PA∶PB＝RA∶RB＝2∶1. 相同時(shí)間內(nèi)，QA∶QB＝RA∶RB＝2∶1. 答案：AB 4．在如圖4所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，C為 電容器，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器．開關(guān)閉合后，燈泡 L能正常發(fā)光．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，下列判斷正 確的是 (　　) A．燈泡L將變暗 B．燈泡L將變亮 C．電容器C的電荷量將減小 D．電容器C的電荷量將增大 解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器R接入電路部分電阻增大，燈泡L 中電流減小，燈泡L將變暗，選項(xiàng)B錯(cuò)、A正確；電阻R接入電路部分電阻增大， 電源路端電壓增大，電容器

5、兩端電壓增大，電容器C的電荷量增大，選項(xiàng)C錯(cuò)、D 正確． 答案：AD 5．(2020·鎮(zhèn)江模擬)如圖5所示為汽車蓄電池與車燈(電阻 不變)、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05 Ω. 電流表和電壓表均為理想電表，只接通S1時(shí)，電流表示數(shù)為10 A，電壓表示數(shù)為12 V；再接通S2，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)? A，則此時(shí)通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的 電流是 (　　) A．2 A　　　　　　　 B．8 A C．50 A D．58 A 解析：只接通S1時(shí)，由閉合電路歐姆定律得：E＝U＋I(xiàn)r＝12 V＋10×0.05 V＝12.5 V，

6、 R燈＝＝ Ω＝1.2 Ω，再接通S2后，流過電動(dòng)機(jī)的電流為：I電動(dòng)機(jī)＝－I′ ＝ A－8 A＝50 A，故選項(xiàng)C正確． 答案：C 6．在第二十九屆奧運(yùn)會(huì)上“綠色、科技、人文”的理念深入人心．如在奧運(yùn)村及奧運(yùn) 場(chǎng)館內(nèi)大量使用太陽能路燈，其光電轉(zhuǎn)換裝置在陽光照射下把太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ) 存起來，供夜晚照明使用．在正常照射下，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)20%， 可產(chǎn)生24 V電壓，產(chǎn)生2.5 A的電流，則每秒該路燈可轉(zhuǎn)化的太陽能為 (　　) A．120 J B．300 J C．600 J D．1200 J 解析：每秒鐘路燈消耗電能為 W＝UIt＝24

7、×2.5×1 J＝60 J 則每秒轉(zhuǎn)化的太陽能為：＝ J＝300 J 故選項(xiàng)B正確． 答案：B 7．如圖6所示的電路中，由于某一電阻發(fā)生斷路或短路， 使A燈變暗，B燈變亮，則故障可能是 (　　) A．R1短路 B．R2斷路 C．R3斷路 D．R4短路 解析：假設(shè)R1短路，發(fā)生故障后總電阻減小，干路電流增 大，與R1并聯(lián)支路電流減小，與R1串聯(lián)電路電流增大，故A、B兩燈都將變亮，與 題設(shè)現(xiàn)象不同，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；假設(shè)R2斷路，則電路中總電阻增大，總電流減小， A燈變暗，同時(shí)B燈兩端電壓增大，B燈變亮，表現(xiàn)與題設(shè)現(xiàn)象相同，所以選項(xiàng)B 正確；假設(shè)R3斷路

8、，同理推知A燈變暗，B燈變亮，選項(xiàng)C正確；假設(shè)R4短路， 可推知A、B燈都變亮，選項(xiàng)D不正確． 答案：BC 8. 為了兒童安全，布絨玩具必須檢測(cè)其中是否存在金屬斷針， 可以先將玩具放置強(qiáng)磁場(chǎng)中，若其中有斷針，則斷針被磁化，用磁報(bào)警裝置可以檢 測(cè)到斷針的存在．圖7所示是磁報(bào)警裝置中的一部分電路示意圖，其中RB是磁敏傳 感器，它的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小，a、b接報(bào)警器，當(dāng)傳感器RB所在處出現(xiàn)斷針 時(shí)，電流表的電流I、ab兩端的電壓U將 (　　) A．I變大，U變大 B．I變小，U變小 C．I變大，U變小 D．I變小，U變大 解析：由題意知RB的電

9、阻隨斷針的出現(xiàn)而減小，即外電路的電阻減小，由閉合電路 歐姆定律有I總＝E/(R＋r)可知I總必增大，再由U外＝E－I總r可知，外電壓U減小．而 由U1＝I總R1可知，U1增大，U3必減小，由電流表的電流I＝I總－I3可知，電流表的 電流必變大．故選項(xiàng)C正確． 答案：C 9．如圖8所示，電阻R1＝20 Ω，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的阻值R2＝10 Ω. 當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，電流表的示數(shù)是I0＝0.5 A，當(dāng)開關(guān)合上后， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和 電路消耗的電功率P應(yīng)是 (　　) A．I＝1.5 A　　　　　B．I＜1.5 A C．P＝15 W　　　　　D

10、．P＜15 W 解析：由題意可知，電路兩端的電壓U＝R1I0＝10 V，閉合開關(guān)后，當(dāng)電壓全部加在 電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻上時(shí)，它的電流為1 A，但只有一部分電壓加在電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻上，所以I ＜1.5 A，B對(duì)；同理電動(dòng)機(jī)所消耗的功率也小于10 W，則電路消耗的電功率P＜15 W，D正確． 答案：BD 10．(2020·重慶高考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)向燈電路(圖9)， 其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉(zhuǎn)向燈，S為 單刀雙擲開關(guān)，E為電源．當(dāng)S置于位置1時(shí)，以下 判斷正確的是 (　　) A．L的功率小于額定功率 B．L1亮，其功率等于額定功率 C．L2亮，其功率等于額

11、定功率 D．含L支路的總功率較另一支路的大 解析：S置于位置1時(shí)，因電源有內(nèi)阻，各燈均不能達(dá)到額定功率，B、C錯(cuò)．含L 支路的電阻大于另一支路電阻，其電壓與另一支路相同，其功率小于另一支路功率， D錯(cuò)．L功率小于額定功率，A正確． 答案：A 二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2個(gè)小題，共14分) 11．(8分)某課題研究小組，收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池，及從 廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈．現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件， 一是電阻R0(約為2 kΩ)，二是手機(jī)中常用的鋰電池(電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7 V，允許 最大放電電流為100 mA)．在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下

12、實(shí)驗(yàn)器材： A．電壓表V(量程4 V，電阻RV約為4.0 kΩ) B．電流表A1(量程100 mA，電阻RA1約為5 Ω) C．電流表A2(量程2 mA，電阻RA2約為50 Ω) D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω，額定電流1 A) E．電阻箱R2(0～999.9 Ω，最小分度值0.1 Ω) F．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干 (1)為了測(cè)定電阻R0的阻值，小組的一位成員設(shè)計(jì)了如 圖10所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材(電源用待測(cè) 的鋰電池)，其設(shè)計(jì)或器材選取中有不妥之處，你認(rèn)為應(yīng) 該怎樣調(diào)整？ ___________________________________________

13、_____________________________ ________________________________________________________________________. (2)在實(shí)驗(yàn)操作過程中，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器R1、電流表A1已損壞，請(qǐng)用余下的器材測(cè)量 鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r. ①請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖(標(biāo)注所用器材符號(hào))． ②為了便于分析，一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出與線性圖象對(duì)應(yīng)的相關(guān)物理 量間的函數(shù)關(guān)系式________________________． 解析：(1)流過R0的最大電流約為Imax＝＝ A＝1.85×

14、10－3 A＝1.85 mA?100 mA.因此使用電流表A1時(shí)，電流表示數(shù)太小，誤差太大，故應(yīng)調(diào)換為A2. (2)①電路如圖所示． ②根據(jù)閉合電路歐姆定律得： E＝U＋r，整理得：＝＋· 答案：(1)用A2替換A1 (2)①電路圖見解析　②＝＋· 12．(6分)(2020·江蘇高考)某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì) 量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、 質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如圖11所 示．讀得直徑d＝____________________ mm. (2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)： 電阻R(

15、Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 導(dǎo)線直徑d(mm) 0.801 0.999 1.201 1.494 1.998 導(dǎo)線截面積S(mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系？ 若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系． (3)若導(dǎo)線的電阻率ρ＝5.1×10－7 Ω·m，則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長(zhǎng)度l＝________ m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 解析：(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)應(yīng)先讀可動(dòng)刻度左邊露出的主刻度L，如本

16、題為1 mm，再 看固定刻度水平線對(duì)應(yīng)的可動(dòng)刻度n，如本題為20.0，記數(shù)為L(zhǎng)＋n×0.01＝1 mm＋ 20.0×0.01 mm＝1.200 mm. (2)直接用兩組R、S值相乘(50×0.784＝39.2,10.0×1.753＝17.53)，可得RS明顯不相 等，可判斷結(jié)果為“不滿足”；并同時(shí)可簡(jiǎn)單計(jì)算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944 ≈10×1.54≈50，兩者接近相等，即R與d的四次方成反比，得出R與S2成反比．計(jì) 算時(shí)選擇合適的數(shù)據(jù)可使自己計(jì)算簡(jiǎn)單方便，如本題中的(50.0,0.999，0.784)和 (10.0,1.494,1.753)． (3)

17、根據(jù)R＝ρ有：l＝＝ m≈19 m. 答案：(1)1.200　(2)不滿足　R與S2成反比(或RS2＝常量)　(3)19 三、計(jì)算題(本大題共4小題，共36分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算 步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 13．(6分)利用電動(dòng)機(jī)通過如圖12所示的電路提升重物， 已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，電源內(nèi)阻r＝1 Ω，電阻R＝3 Ω，重物質(zhì)量m＝0.10 kg，當(dāng)將重物固定時(shí)，電壓表的示數(shù)為5 V，當(dāng)重物不固定， 且電動(dòng)機(jī)最后以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時(shí)，電壓表的示數(shù)為5.5 V，求重物勻速上 升時(shí)的速度大小(不計(jì)摩擦，g取10 m/s2)． 解析：設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)

18、阻為r′ 當(dāng)將重物固定時(shí)I＝＝1 A R＋r′＝＝5 Ω，r′＝2 Ω 當(dāng)重物不固定時(shí)I′＝＝0.5 A P出＝UI′＝2.75 W，PR＋Pr′＝I′2(R＋r′)＝1.25 W 所以重物的功率P＝P出－PR－Pr′＝mgv， 解得v＝1.5 m/s 答案：1.5 m/s 14．(8分)如圖13所示，將一電動(dòng)勢(shì)為E＝6 V、內(nèi)阻r＝0.5 Ω的電源，與一粗細(xì)均勻 的電阻絲AB相連，電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.30 m，阻值為R＝4 Ω，電容器的電容為C ＝3 μF.閉合開關(guān)S使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，將滑動(dòng)觸頭P向右以速度v＝0.6 m/s勻 速滑動(dòng)的過程中，電流計(jì)的讀數(shù)為多少？

19、流過電流計(jì)的電流方向如何？ 圖 13 解析：設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)，觸頭P移動(dòng)的距離為ΔL，則ΔL＝vΔt，由于電阻絲單位長(zhǎng) 度上電壓值為 ＝· 因此在Δt時(shí)間內(nèi)PB間電壓改變 ΔU＝ΔL＝ 而I＝＝C 則I＝·v＝ ×0.6 A＝32 μA 電流方向從右向左． 答案：32 μA　從右向左 15．(10分)受動(dòng)畫片《四驅(qū)兄弟》的影響，越來越多 的小朋友喜歡上了玩具賽車．某玩具賽車充電電池的輸出功率P隨電流I變化的圖 象如圖14所示． (1)求該電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r； (2)求該電池的輸出功率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的外電阻R(純電阻)； (3)由圖象可以看出，同一輸出功率P可對(duì)

20、應(yīng)兩個(gè)不同的電流I1、I2，即對(duì)應(yīng)兩個(gè)不 同的外電阻(純電阻)R1、R2，試確定r、R1、R2三者間的關(guān)系． 解析：(1)I1＝2 A時(shí)，Pm＝ I2＝4 A時(shí)，輸出功率為零，此時(shí)電源被短路，即：I2＝.解得：E＝2 V，r＝0.5 Ω. (2)R＝r＝0.5 Ω (3)由題知：()2R1＝()2R2， 整理得r2＝R1R2. 答案：(1)2 V　0.5 Ω　(2)0.5 Ω　(3)r2＝R1R2 16．(12分)如圖15(a)所示為某電阻R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系圖象，圖中R0表示0℃ 時(shí)的電阻值，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池(電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r)、電流 表(滿偏電

21、流為Ig、內(nèi)阻為Rg)、滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖(b)所示的電 路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得到 了一個(gè)簡(jiǎn)單的“電阻溫度計(jì)”． 圖15 (1)使用“電阻溫度計(jì)”前，先要把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度值，若溫度t1＜t2 其對(duì)應(yīng)的電流分別為I1、I2，則I1、I2誰大？ (2)若該“電阻溫度計(jì)”的最低適用溫度為0℃，即當(dāng)溫度為0℃時(shí)，電流表恰好達(dá)到 滿偏電流Ig，則變阻器R′的阻值為多大？ (3)若保持(2)中電阻R′的值不變，則電流表刻度為I時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度t為多大？ (4)將電流表刻度盤換為溫度刻度盤，刻度均勻嗎？ 解析：(1)由圖(a)可知溫度越高，電阻R越大，對(duì)應(yīng)電路中的電流越小，故I1＞I2 (2)由閉合電路歐姆定律得：Ig＝ 得：R′＝－R0－Rg－r (3)由圖(a)得R＝R0＋kt 再由閉合電路歐姆定律得： I＝ 解之得：t＝(－) (4)由t＝(－)可知t與I不是一次線性關(guān)系，故刻度不均勻． 答案：(1)I1大　(2)－R0－Rg－r (3)t＝(－)　(4)不均勻