2021版高考物理一轮复习 单元质检八 恒定电流（含解析）.docx

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10小题,每小题6分,共60分。在每小题给出的四个选项中,第16题只有一项符合题目要求,第710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.(2019广东广州期末)两根材料相同的均匀导线x和y,其中,x长为l,y长为2l,串联在电路中时沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示,那么,x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为()A.31,16B.23,16C.32,15D.31,512.(2019四川成都模拟)如图所示,电源电动势E=8 V,内电阻为r=0.5 ,“3 V3 W”的灯泡L与电动机

2、M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=1.5 ,下列说法正确的是()A.通过电动机的电流为1.6 AB.电动机的效率是62.5%C.电动机的输入功率为1.5 WD.电动机的输出功率为3 W3.(2019辽宁大连模拟)如图所示,电源电动势为3 V,内阻为1 ,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为3 ,电表均视为理想电表,则下列说法不正确的是()A.闭合开关S,电流表示数约为0.23 AB.闭合开关S,电压表示数约为1.3 VC.如果撤去电压表所在的整个支路,闭合开关S,电流表示数约为0.43 AD.如果撤去电流表所在的整个支路,闭合开关S,电压表示数约为1

3、.4 V4.(2019湖北武汉模拟)在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是()A.电压表示数变小B.电流表示数变小C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低5.(2019贵州遵义模拟)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()A.总功率可能增加B.滑动变阻器的功率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小6.(2019北京模拟)电池对用电器供电时,是其他形式能(如化学能)转化为电能的过程;对

4、充电电池充电时,可看作是这一过程的逆过程。现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示。已知充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的电动势为E,内阻为r。下列说法正确的是()A.充电器的输出电功率为EI-I2rB.电能转化为化学能的功率为UI+I2rC.电能转化为化学能的功率为UI-I2rD.充电效率为UE100%7.(2019新疆乌鲁木齐模拟)如图所示,电路中灯泡A、B均正常发光。忽然灯泡B比原来变暗了些,而灯泡A比原来变亮了些。电路中出现的故障可能是()A.R2发生断路B.R3发生断路C.R1、R2同时发生断路D.R1、R3同时发生断路8.(2019黑龙江大庆模拟)如图所示,一

5、直流电动机与阻值R=9 的电阻串联在电源上,电源的电动势E=30 V,内阻r=1 ,闭合开关,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈的电阻RM=1 ,则下列说法正确的是()A.通过电动机的电流为10 AB.电动机的输入功率为20 WC.电源的输出功率为4 WD.电动机的输出功率为16 W9.(2019江苏苏州检测)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U-I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是()A.硅光电池的内阻为8 B

6、.硅光电池的总功率为0.4 WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大10.(2019江西濂溪区期中)如图所示,图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是()A.电源的电动势为50 VB.电源的内阻为253 C.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 D.输出功率为120 W时,输出电压是30 V二、实验题(本题共3小题,共40分)11.(10分)在描绘一只“2.5 V、0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,某同学已选择好恰当的仪器并按照图示电路图正确连接了仪器,电流

7、表的内阻约0.5 ,电压表的内阻约3 000 。请回答下列问题:(1)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于。(选填“A端”“B端”或“AB间任意位置”)(2)为了减小测量误差,图中的单刀双掷开关S1应接。(选填“M”或“N”)(3)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,灯泡不亮,电压表示数变化明显,但电流表示数几乎为0。若电路仅有一处出现故障,则故障可能是。(填选项序号字母)A.a、b间短路B.a、b间断路C.b、c间短路D.b、c间断路12.(15分)(2019山东青岛调研检测)实验员老师在整理仪器时发现了一只未知电阻Rx和一块锂电池。电池的铭牌数据标识为:电动势E=4.0 V,最大放电电流

8、为60 mA。他把多用表的选择开关置于电阻100挡粗测了Rx的阻值,示数如图。然后给同学们准备了如下器材,请同学们帮他测量电阻Rx的准确值:A.电压表V1(量程3 V,电阻RV约为4.0 k)B.电压表V2(量程15 V,电阻RV约为12.0 k)C.电流表A1(量程60 mA,电阻RA1约为5 )D.电流表A2(量程2 mA,电阻RA2约为50 )E.滑动变阻器R1(040 ,额定电流1 A)F.开关S一只、导线若干(1)为了更精确测量电阻Rx的阻值,电压表应选,电流表应选。请你设计测量电阻Rx阻值的实验原理图,并画在指定位置。(2)同学们又设计了如图甲所示的电路图测量该锂电池的电动势E和内

9、阻r,图中R为电阻箱(0999.9 )。根据测量数据作出1I-R图象,如图乙所示。若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的电动势E=;内阻r=。(用k和b表示)13.(15分)(2019安徽合肥上学期调研)为了测量一定值电阻的阻值,某同学进行了以下实验操作。(1)首先使用多用电表粗测电阻。他将欧姆表的选择开关旋至“100”挡位,测量时指针偏转如图(a)所示,以下是该同学的后续主要实验操作,请完善相关内容:断开待测电阻,将选择开关旋至(选填“1 000”或“10”)挡;将两表笔进行“欧姆调零”,使指针指向欧姆表的(选填“0”或“”)刻度线;再接入待测电阻,指针示数如图(b)所示,则待测电阻

10、阻值为 ;测量结束后,将选择开关旋至交流电压最大挡。(2)接着采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图所示,其中电压表内阻约为20 k,电流表内阻约为20 ,图中部分电路已经连接好,请完善电路的实物图连接。参考答案单元质检八恒定电流1.A由图可知,两导线两端的电压之比为31,电流相同,则电阻之比为31,由电阻定律R=LS得横截面积S=LR,横截面积之比SxSy=LxLyRyRx=1213=16,A正确。2.D灯泡L正常发光,通过灯泡的电流IL=PLUL=1A,电动机与灯泡串联,通过电动机的电流IM=IL=1A,故A错误;路端电压U=E-Ir=7.5V,电动机两端的电压UM=U-

11、UL=4.5V,电动机的输入功率P入=UMIM=4.51W=4.5W,电动机的输出功率P输出=UMIM-IM2R0=4.5W-121.5W=3W,电动机的效率为:=34.5100%=66.7%,故B、C错误,D正确。3.A闭合开关S,电阻R1、R2被短路,电路中的电流I=ER3+R4+r0.43A;电压表测的是R3两端的电压,U=IR31.3V;撤去电压表所在支路,闭合开关S,电路中的电流不变,仍然为0.43A;撤去电流表所在支路,电路为R1、R2、R3、R4串联,电压表测量R2、R3两端的电压,整个回路的电流为I=ER1+R2+R3+R4+r=313A,故电压表示数为U=I(R2+R3)1.

12、4V。4.D在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流I增大,电阻R1两端电压增大,则电压表示数变大。电阻R2两端的电压U2=E-I(R1+r),I增大,则U2变小,电容器两板间电压变小,其带电荷量减小。根据外电路中顺着电流方向电势降低,可知a点的电势大于零,a点的电势等于R2两端的电压,U2变小,则a点的电势降低,通过R2的电流I2减小,通过电流表的电流IA=I-I2,I增大,I2减小,则IA增大,即电流表示数变大。综上,A、B、C错误,D正确。5.C由电路图可知,当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路总电阻变大

13、,电源电动势不变,由闭合电路的欧姆定律可知,电路总电流I变小,电源总功率P=EI一定减小,故A错误;滑动变阻器的功率等于电源的输出功率,由于变阻器的电阻与电源内阻的关系未知,不能确定其变化情况,故B错误;电源内阻r不变,电流I减小,电源的内部损耗功率Pr=I2r减小,故C正确;当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时,电源输出功率最大,由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系,故无法判断电源输出功率如何变化,故D错误。6.C充电器输出的电功率为P=UI,故A错误;充电时,电能转化为化学能和热能,有UI=I2r+P化,故电能转化为化学能的功率P化=UI-I2r,故B错误,C正确;电池产生

14、的热功率为P热=I2r;充电器的充电效率为=P-P热P100%=U-IrU100%,故D错误。7.AC假设仅R1所在支路断路,则外电路总电阻增大,A、B两灯的电压均增大,两灯消耗的电功率也增大,两灯都应变亮,这与题设现象不符。再假设R2所在支路断路,则A灯所在并联支路的电阻增大,导致外电路总电阻增大,干路中电流减小,电源的路端电压U增大,流过R1的电流I1增大,流过电灯所在并联支路的电流I2(I2=I总-I1)减小,B灯的电压UB=I2RB减小,B灯的电功率也减小,B灯变暗。A灯的电压UA(UA=U-UB)增大,A灯变亮。由于上述结论与题设现象相符,故R2所在支路断路,故A正确,B错误。由“串

15、反并同”规律可知,C正确,D错误。8.BD根据欧姆定律得回路中电流I=E-UR+r=30-109+1A=2A,A错误。电动机的输入功率P入=UI=102W=20W,B正确。电源的输出功率P出=EI-I2r=302W-221W=56W,C错误。电动机的输出功率P出=UI-I2RM=(102-221)W=16W,D正确。故选B、D。9.AC由图可知该电池的电源电动势为3.6V,由U内+UR=E可知内电压为1.6V,硅光电池的内阻为r=U内I=1.60.2=8,故A正确;硅光电池的总功率为P总=EI=3.60.2W=0.72W,故B错误;硅光电池的内阻消耗的热功率为P热=I2r=0.228W=0.3

16、2W,故C正确;若将R换成阻值更大的电阻,电路中电阻两端的电压变大,但电流变小,硅光电池的输出功率不一定增大,故D错误。10.ACD由图线可知电源电动势为50V,选项A正确;电源内阻为图线斜率的绝对值,故电源内阻为5,选项B错误;电流为2.5A时,由图象可知路端电压为37.5V,故外电阻为15,选项C正确;输出功率为120W时,由图象可知,电流为4A,输出电压为30V,选项D正确。11.答案 (1)A端(2)M(3)B解析 (1)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于A端,这样灯泡上的电压最小;(2)灯泡电阻为R=U2P=2.520.6=10.4,则RVR,则为了减小测量误差,应采用电流表外接

17、,即图中的单刀双掷开关S1应接M;(3)根据故障现象可知,a、b间短路,则电压表无读数;若a、b间断路,则灯泡不亮,电压表示数变化明显,电流表示数几乎为0;若b、c间短路,灯泡会发光;b、c间断路,则电压表会无读数,则电路故障可能是a、b间断路造成的,故选B。12.答案 (1)AD(2)1kbk解析 (1)由图可知电阻的阻值约为1500,电动势E=4.0V,所以电压表选A,通过电阻的最大电流为I=ERx=41500A=2.6mA,所以电流表选D,滑动变阻器的阻值较小,所以选择分压电路,又因1500400050,所以采用电流表内接,所以电路图如图所示。(2)根据欧姆定律有:E=I(R+r),变形得:1I=1ER+1Er,根据图象可知图线的斜率为k=1E,解得:E=1k,截距为b=1Er,解得:r=bk。13.答案 (1)10短接0180(2)解析 (1)该同学将欧姆表的选择开关旋至“100”挡位时,指针偏转太大,说明倍率挡选择过大,应将选择开关旋至“10”挡;将两表笔短接进行“欧姆调零”,使指针指向欧姆表的0刻度线;待测电阻阻值为1810=180;(2)待测电阻阻值约为180,电压表内阻约为20k,电流表内阻约为20,可知RVRx,则应采用电流表外接;电路如图: