2019-2020年高考物理新一輪總復習 階段示范性測試7 恒定電流(含解析).doc
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2019-2020年高考物理新一輪總復習 階段示范性測試7 恒定電流(含解析) 本卷測試內(nèi)容:恒定電流 本試卷分為第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,共110分。測試時間90分鐘。 第Ⅰ卷 (選擇題,共60分) 一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,第1、2、4、6、8、10小題,只有一個選項正確;第3、5、7、9、11、12小題,有多個選項正確,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。) 1. 有四盞燈,如圖所示連接在電路中,L1和L2都標有“220 V100 W”字樣,L3和L4都標有“220 V40 W”字樣,把電路接通后,最暗的是( ) A. L1 B. L2 C. L3 D. L4 解析:由題目給出的額定電壓和額定功率可以判斷出R1=R2η2,選項C正確。 答案:C 11. 在圖示電路中,R1=100 Ω,R2=200 Ω,R3=80 Ω,C=20 μF,電源電動勢為12 V,電源內(nèi)阻不計,閉合電鍵后,若要使電容器所帶電荷量為410-5 C,則R4的阻值應為( ) A. 40 Ω B. 80 Ω C. 160 Ω D. 400 Ω 解析:電容器電壓U=Q/C=2 V;R1兩端電壓U1=4 V,則R3兩端電壓U3=U1U=2 V(或6 V),所以R4兩端電壓U4=10 V(或6 V),當U3=2 V時,R4=400 Ω,當U3=6 V時,R4=80 Ω??梢夿、D正確。 答案:BD 12. [xx哈爾濱第三中學高三質(zhì)檢]如圖所示,甲、乙兩電路中電源完全相同,內(nèi)阻不能忽略,電阻R1>R2。圖中電壓表為理想電表。當在兩電路中通過相同的電量q的過程中,下列關于兩電路的比較,正確的是 ( ) A. R1上產(chǎn)生的熱量比R2上產(chǎn)生的熱量多 B. 電源內(nèi)部產(chǎn)生熱量較多的是甲電路 C. 電壓表V1示數(shù)大于電壓表V2示數(shù) D. 甲、乙兩電路電源輸出功率可能相等 解析:由焦耳定律可得Q=I2Rt=ItIR=qU,由于兩電路電源相同且R1>R2,由串聯(lián)分壓與電阻成正比,得U1>U2,所以Q1>Q2,AC正確;電源內(nèi)部產(chǎn)生的熱量Qr=I2rt=ItIr=q(E-U),由于U1>U2,故Qr1<Qr2,B錯誤;由于電源的內(nèi)阻與負載電阻的大小關系未知,甲、乙兩電路電源輸出功率可能相等,D正確。 答案:ACD 第Ⅱ卷 (非選擇題,共50分) 二、實驗題(本題共4小題,共32分) 13. (6分)[xx課標全國卷Ⅱ]在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx約為200 Ω,電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10 Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,結果由公式Rx=計算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值,測量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值。 解析:=20,=10,因此Rx屬于大電阻,用電流表內(nèi)接法時測量值更接近真實值,即Rx1更接近真實值;因Rx1==Rx+RA,故Rx1>Rx,Rx2==R并(即Rx與RV的并聯(lián)值),故Rx2<Rx。 答案:Rx1 大于 小于 14. (6分)[xx天津高考]現(xiàn)要測量一個未知電阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有: 多用電表(僅可使用歐姆擋); 一個電池組E(電動勢6 V); 一個滑動變阻器R(0~20 Ω,額定電流1 A); 兩個相同的電流表G(內(nèi)阻Rg=1000 Ω,滿偏電流Ig=100 μA); 兩個標準電阻(R1=29000 Ω,R2=0.1 Ω); 一個電鍵S、導線若干。 ①為了設計電路,先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻,采用“10”擋,調(diào)零后測量該電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大,最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來,下列判斷和做法正確的是________(填字母代號)。(2分) A. 這個電阻阻值很小,估計只有幾歐姆 B. 這個電阻阻值很大,估計有幾千歐姆 C. 如需進一步測量可換“1”擋,調(diào)零后測量 D. 如需進一步測量可換“1 k”擋,調(diào)零后測量 ②根據(jù)粗測的判斷,設計一個測量電路,要求測量盡量準確并使電路能耗較小,畫出實驗電路圖,并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁。(4分) 解析:①歐姆擋的零刻線在右側,偏轉(zhuǎn)越大時阻值越小,故A正確。要使指針指在中間刻度線附近,由“阻值=讀數(shù)倍率”可知所選倍率應減小以增大讀數(shù),故C正確。②由電路能耗較小的要求可知控制電路應采用限流式。因器材中只有兩個內(nèi)阻已知的電流表,故可考慮改裝:由題給數(shù)據(jù)可知電流表G與R1可改裝為一個量程為3 V的電壓表。電流表G與R2可改裝為一個量程為1 A的電流表。改裝后的內(nèi)阻分別為RV=30000 Ω與RA=0.1 Ω,而被測電阻的阻值約為幾歐,屬于小電阻,故測量電路應采用外接法,電路圖見答案。 答案:①AC?、谌鐖D所示 15. (10分)xx年暑假期間,某學校課題研究小組為了撰寫關于未知材料電阻率的實踐報告,設計了一個測量電阻率(被測電阻絲的阻值約為25 Ω)的實驗方案,可提供的器材有: A. 電流表G,內(nèi)阻Rg=120 Ω,滿偏電流Ig=3 mA B. 電流表A,內(nèi)阻約為0.2 Ω,量程為0~0.6 A C. 螺旋測微器 D. 電阻箱R0(0~9999 Ω,0.5 A) E. 滑動變阻器R(5 Ω,1 A) F. 干電池組(3 V,0.05 Ω) G. 一個開關和導線若干 他進行了以下操作: (1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑,其示數(shù)部分如圖甲所示,則該次測量測得直徑d=________mm; 甲 (2)把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表使用,最大測量電壓為3 V,則電阻箱的阻值應調(diào)為R0=________Ω; (3)請用改造完的電壓表設計一個測量電阻率的實驗電路,根據(jù)提供的器材和實驗需要,請將圖乙中電路圖補畫完整; 乙 (4)實驗數(shù)據(jù)的測量與電阻率的計算:如果電阻絲的長度用L表示,電路閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置,電流表G的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2,請用已知量和測量量寫出計算電阻率的表達式ρ=________。 解析:(1)固定部分的讀數(shù)0,可動部分的讀數(shù)為26.70.01 mm=0.267 mm,所以讀數(shù)為0.267 mm。 (2)由電壓表改裝原理知R0=-Rg=880 Ω。 (3)由于電流表內(nèi)阻較小,所以用內(nèi)接法,為了測量方便,滑動變阻器采用分壓式接法,電路圖如圖所示(見答案)。 (4)由電路接法知=I2,R=,聯(lián)立得ρ=。 答案:(1)0.267(0.265~0.268) (2)880 (3)如圖所示 (4) 16. (10分)某同學設計用伏安法測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。除待測干電池外,實驗室可供選擇的主要器材有: A. 電流表G:測量范圍0~10 mA,內(nèi)電阻未知; B. 電流表A:測量范圍0~0.5 A,內(nèi)電阻很??; C. 電阻箱R0:電阻變化范圍0~999.9 Ω,最小精度0.1 Ω; D. 滑動變阻器R:電阻變化范圍0~20 Ω; E. 開關一個、導線若干。 (1)實驗中,首先需將電流表G改裝成電壓表。該同學采用圖1所示的電路測定電流表G的內(nèi)阻,其主要實驗步驟如下,請完成步驟中的填空: 圖1 ①將R0調(diào)到某一設定值,滑動變阻器R的滑動觸頭移到________(選填“左端”“右端”或“任意”)位置,然后閉合開關; ②多次改變R0的大小,反復調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭位置,發(fā)現(xiàn)當R0=5.0 Ω時,電流表G的示數(shù)為10.0 mA,電流表A的示數(shù)為0.210 A,則電流表G的內(nèi)電阻為________Ω; ③拆開電路,采用電阻箱R0與電流表G串聯(lián)的方式,將電流表G改裝成量程為2 V的電壓表V,則R0的值應調(diào)為________Ω。 (2)用改裝成的電壓表V和電流表A,采用圖2的電路測量電源的電動勢和內(nèi)電阻。根據(jù)電壓表V的示數(shù)U與電流表A的示數(shù)I,經(jīng)描點、連線得到U-I圖象如圖3所示。根據(jù)圖象可求得該干電池的電動勢E=________V;內(nèi)電阻r=________Ω。(保留三位有效數(shù)字) 解析:(1) ①根據(jù)安全的原則,閉合開關前,應將滑動觸頭滑到左端,以保證測量電路部分的電壓和電流最小,電表不會因電壓和電流過大而被燒壞;②依題意知,通過R0的電流為IR0=IA-Ig=0.200 A,有UR0=IR0R0=1.0 V,則Rg== Ω=100 Ω;③改裝后的電壓表總內(nèi)阻RV==200 Ω,則R0=RV-Rg=200 Ω-100 Ω=100 Ω。(2)根據(jù)實驗原理,電源的伏安特性圖線的縱截距為電源的電動勢,可從圖中讀出為1.46 V(或1.47 V),電源內(nèi)電阻為圖線斜率的絕對值,即r=||= Ω=0.920 Ω。 答案:(1)①左端?、?00?、?00 (2)1.46(1.47) 0.920(0.940) 三、計算題(本題共2小題,共18分) 17. (9分)如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40 cm。電源電動勢E=24 V,內(nèi)電阻r=1 Ω,電阻R=15 Ω。閉合開關S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=110-2 C,質(zhì)量為m=210-2 kg,不考慮空氣阻力。那么,滑動變阻器接入電路的阻值為多大時,小球恰能到達A板?此時電源的輸出功率是多少?(取g=10 m/s2) 解析:小球進入板間后,受重力和電場力作用,且到達A板時速度為零。 設兩板間電壓為UAB,由動能定理得 -mgd-qUAB=0-mv 解得UAB=8 V 滑動變阻器兩端的電壓U滑=UAB=8 V 設通過滑動變阻器的電流為I,由歐姆定律得 I==1 A 滑動變阻器接入的電路R滑==8 Ω 電源的輸出功率P出=I2(R+R滑)=23 W。 答案:8 Ω 23 W 18. (9分)[xx湖南雅禮中學高三第四次月考]在如圖所示的電路中,R1=2Ω,R2=R3=4 Ω,當開關K接a時,R2上消耗的電功率為4 W,當開關K接b時,電壓表示數(shù)為4.5 V。試求: (1)當開關K接a時,通過電源的電流和電源兩端的電壓; (2)電源的電動勢和內(nèi)電阻; (3)當開關K接c時,通過R2的電流。 解析:(1)當K接a時,R1被短路,外電阻為R2,根據(jù)電功率公式可得 通過電源的電流I1==1 A 電源兩端的電壓U1==4 V (2)當K接a時,有E=U1+I1r=4+r ① 當K接b時,R1和R2串聯(lián),R外=R1+R2=6 Ω 通過電源的電流I2==0.75 A 這時有:E=U2+I2r=4.5+0.75r?、? 解①②式得:E=6 V,r=2 Ω (3)當K接c時,R總=R1+r+R23=6 Ω 總電流I3=E/R總=1 A 通過R2的電流I′=I3=0.5 A。 答案:(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A
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