（通用版）2020版高考物理大一轮复习单元质检八恒定电流新人教版.docx

1、1单元质检八 恒定电流(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,第 15 题只有一项符合题目要求,第 68 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)1.某电路如图所示,已知电池组的总内阻 r=1 ,外电路电阻 R=5 ,理想电压表的示数 U=3.0 V,则电池组的电动势 E 等于 ( )A.3.0 V B.3.6 VC.4.0 V D.4.2 V答案 B解析 由欧姆定律得 I= A=0.6A,又由闭合电路的欧姆定律得 E=I(R+r)=0.6(5+1)V=3.6V。

2、UR=352.右图为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为 6 V,内阻为 0.5 ,电阻 R=2.5 。当电动机以 0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为 320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力, g 取 10 m/s2),标有“3 V 0.6 W”的灯泡正好正常发光。则电动机的内阻为( )A.1.25 B.3.75 C.5.625 D.1 答案 A解析 电动机输出功率 P 出 =mgv=1.6W,灯泡中电流 IL= =0.2A,干路电流 I= =1A,电动机中电流P额U额 U-U额r+RIM=I-IL=0.8A,电动机的功率 P=IMUM=IMU 额 = RM+P 出 ,计算得 RM=

3、1.25,所以 A 正确。IM23.2如图所示, E 为内阻不能忽略的电池, R1、 R2、 R3均为定值电阻,V 与 A 均为理想电表;开始时开关 S闭合,V 与 A 均有读数,某时刻 V 和 A 的读数均变大,则电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路答案 B解析 当 R1断路时,电流表示数变为 0,A 错误;当 R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大,电路的总电流减小,故 R1上的电压减小, R3两端电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,故电路是 R2断路,B 正确;当 R1短路或 R3短路时,外电路电阻变小,路端

4、电压变小,即电压表示数变小,C、D 错误。4.某电池对纯电阻供电的输出功率 P 随电流 I 变化的图像如图所示。则下列说法正确的是( )A.该电源的电动势 E=2 VB.该电源的内阻 r=1 C.若 I=2 A 时,则外电阻 R=1 D.同一输出功率 P 可对应两个不同的电流 I1、 I2,即对应两个不同的外电阻 R1、 R2,且 r=R1R2答案 A3解析 对于电源,输出功率 P=EI-I2r=-r ,则当 I= 时,输出功率最大,为 P= ,结合图像(I-E2r)2+E24r E2r E24r有 =2A, =2W,联立解得 E=2V,r=0.5,故 A 正确,B 错误;若 I=2A,根据闭

5、合电路欧姆定律,有 I=E2r E24r,2A= ,解得 R=0.5,故 C 错误;结合图像,同一输出功率 P 可对应两个不同的电流 I1、 I2,即ER+r 2VR+0.5对应两个不同的外电阻 R1、 R2,有 R1= R2,解得 r2=R1R2,故 D 错误。(Er+R1)2 ( Er+R2)25.如图所示,电源电动势为 E、内阻 r,R1、 R2为定值电阻,调节电阻箱 R 的阻值,使电压表 V 的示数增大 U,在此过程中( )A.路端电压增加,增加量一定等于 UB.电阻 R2两端的电压减小,减少量一定等于 UC.通过电阻 R1的电流增加,增加量一定等于 UR1D.通过电阻 R2的电流减小

6、,但减少量一定大于 UR2答案 C解析 电压表 V 的示数增大 U,由 E=U+IR2+Ir 可知 R2两端的电压及电源内电压减小 U,所以干路电流减小,则 R2两端的电压减少,所以路端电压的增加量一定小于 U,故 A 错误;由于电源的内电压也减小,所以 R2两端的电压减少量一定小于电压表 V 的示数增大量 U,故 B 错误;电压表 V 的示数增大,则通过 R1的电流增加,由于 R1是定值电阻,所以其电流增加量一定等于 ,故 C 正确;由于 UR1R2两端的电压减小量小于 U,R2是定值电阻,所以电流减少量一定小于 ,故 D 错误。 UR26.4如图所示,曲线 C1、 C2分别是直流电路中内、

7、外电路消耗的电功率随电流变化的图线,由该图可知,下列说法正确的是( )A.电源的电动势为 4 VB.电源的内阻为 1 C.电源的输出功率最大为 8 WD.电源被短路时,电源消耗的功率为 16 W答案 ABD解析 由题图可知,当电流为 2A 时,内电路消耗功率为 4W,由 I2r=4W 可得电源的内阻为 r=1,选项 B正确;当电流为 2A 时,外电路消耗功率也为 4W,外电路路端电压 U=2V,由 E=U+Ir 可得电源的电动势为 E=4V,选项 A 正确;由 U=IR 可得外电路电阻 R=1 时,电源输出功率最大,最大值为 4W,选项 C 错误;电源被短路时,短路电流为 =4A,电源消耗的功

8、率为 I2r=16W,选项 D 正确。Er7.如图所示电路中,电源电动势为 E、内阻为 r、 R0为定值电阻,电容器的电容为 C。闭合开关 S,增大可变电阻 R 的阻值,电压表示数的变化量为 U,电流表示数的变化量为 I,则( )A.变化过程中 U 和 I 的比值保持不变B.电压表示数 U 和电流表示数 I 的比值不变C.电阻 R0两端电压减小,减小量为 UD.电容器所带的电荷量增大,增加量为 C U答案 AD解析 闭合开关 S,增大可变电阻 R 的阻值,电流表示数减小,电压表示数增大,变化过程中 U 和 I的比值等于定值电阻 R0与电源内阻 r 之和,保持不变;电压表示数 U 和电流表示数

9、I 的比值等于可变电阻 R 的阻值,逐渐增大,选项 A 正确,B 错误;电阻 R0两端电压减小,减小量小于 U,选项 C 错误;电容器所带的电荷量增大,增加量为 C U,选项 D 正确。58.用标有“6 V 3 W”的灯泡 L1和“6 V 6 W”的灯泡 L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路,其中电源电动势 E=9 V。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时( )A.电流表的示数为 0.5 A B.电压表的示数约为 6 VC.电路输出功率为 6 W D.电源内阻为 2 答案 AD解析 两个灯泡串联,所以电流相等,L 1的额定电流为 I1= =0

10、.5A,L2的额定电流为 I2= =1A,所以只有P1U1 P2U2L1正常发光,电路中电流为 0.5A,A 正确;从图像中可以看出,电流为 0.5A 时,两灯的电压分别为 6V和 2V,因 RL1RL2,由串联分压原理知,L 1两端电压为 6V,L2两端电压为 2V,电压表示数为 2V,B 错误;电路中输出功率为 P=UI=(2+6)0.5W=4W,C 错误;电源内阻 r= =2,D 正确。E-UI二、实验题(52 分)9.(8 分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm。 (2)为了精确测量合金丝

11、的电阻 Rx,设计出如图甲所示的实验电路图,按照该电路图完成图乙中的实物电路连接。甲6乙答案 (1)0.007 0.638 (2)如解析图所示解析 (1)校零时的读数为 0.70.01mm=0.007mm;根据螺旋测微器的读数规则可知,测量的读数为0.5mm+14.50.01mm=0.645mm,所以合金丝的直径为 0.645mm-0.007mm=0.638mm。(2)实物连接如图所示。10.(10 分)(2018全国卷 )一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻 Rx的阻值,图中 R0为标准定值电阻( R0=20.0 );V 可视为理想电压表;S 1为单刀开关,S 2为单刀双掷开关; E

12、 为电源; R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图甲,将图乙中实物连线。甲7乙(2)将滑动变阻器滑片置于适当的位置,闭合 S1。(3)将开关 S2掷于 1 端,改变滑动变阻器滑片的位置,记下此时电压表 V 的示数 U1;然后将 S2掷于 2端,记下此时电压表 V 的示数 U2。(4)待测电阻阻值的表达式 Rx= (用 R0、 U1、 U2表示)。 (5)重复步骤(3),得到如下数据:项目 1 2 3 4 5U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49U2U13.443.433.393.403.39(6)利用上述 5 次

13、测量所得 的平均值,求得 Rx= 。(保留 1 位小数) U2U1答案 (1)实物连线如图8(4) -1 R0 (6)48.2U2U1解析 (4)开关 S2置于 1 端时,电压表测量的是 R0两端的电压,此时电路中的电流为 I= ;开关 S2置于U1R02 端时,电压表的读数为 R0和 Rx串联后的总电压,因此待测电阻两端的电压为 Ux=U2-U1;前后电流大小不变,所以待测电阻的阻值为 Rx= = -1 R0。U2-U1I U2U1(6)Rx= -1 R0,由表格中 5 次 的数据可得, 的平均值为 3.41,代入上式得 Rx=(3.41-1)U2U1 U2U1 U2U120.0 =48.2

14、。11.(11 分)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装一个电极(接触电阻不计),两电极相距 l=0.700 m,其间充满待测的导电溶液。用如下器材进行测量:电压表(量程 15 V,内阻约 30 k)、电流表(量程 300 A,内阻约 50 )、滑动变阻器(100 ,1 A)、电池组(电动势 E=12 V,内阻 r=6 )、单刀单掷开关一个、导线若干。下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据。实验中他还用 20 分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图乙所示。U/V01.03.05.07.09.011.0I/A02265109155175240甲9乙根

15、据以上所述请回答下面的问题:(1)丙玻璃管内径 d 的测量值为 cm。 (2)根据表中数据在图丙的坐标中已描点,请作出 U-I 图像,根据图像求出电阻 R= (保留两位有效数字)。 (3)计算导电溶液的电阻率表达式 = (用 R、 d、 l 表示),测量值为 m(保留两位有效数字)。 (4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图,并在图甲中补画出未连接的导线。答案 (1)3.065 (2)见解析图甲 4.6104(4.41044.8104均正确) (3) 48(4553 均正 Rd24l确) (4)见解析图乙、丙解析 (1)玻璃管内径 d=30mm+0.05mm13=30.65mm=3.06

16、5cm。(2)根据描点,连线如图甲所示,由图可求出电阻 R=4.6104。10甲(3)由 R= 和 S= d2可得 = ,代入数据可求得 = 48m。lS 14 Rd24l(4)因为 ,所以电流表应选内接法;由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测阻值,故滑动变RVR”) 乙丙答案 (1)3 2 A (2)2.9(2.83.0) 1.2(1.11.3) = 解析 (1)由题图甲可知,作为电压表使用时,选择开关应接位置 3;作为欧姆表使用时,选择开关应接2,内部电源被接通,可测量电阻;使用时,电流一定从红表笔流入,即从 A 端流入。(2)根据闭合电路欧姆定律, E=IR+Ir,则 R= E-r,可知图线斜率表示电动势,在纵轴上截距的绝1I对值表示内阻,则 E= =2.9V,r=1.2。将多用电表的内阻等效到电源的内部,则测量的内阻(6+1.2)2.5A-1等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和,所以内阻测量值偏大。当电阻箱阻值无穷大时,电流表分压可以忽略,故本实验中电动势的测量准确。