2020版高考物理总复习第八章恒定电流综合检测（含解析）.docx

恒定电流 综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第17小题只有一个选项正确,第812小题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分)1.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为(D)A.14B.18C.161D.116解析:设原来的电阻为R,其中的一根均匀拉长到原来的2倍,横截面积变为原来的,根据电阻定律,电阻R1=4R,另一根对折后绞合起来,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,根据电阻定律,电阻R2=R,则两电阻之比为161,电压相等,根据欧姆定律,电流比为116,根据q=It知相同时间内通过的电荷量之比为116,故D正确,A,B,C错误.2.如图所示,(甲)、(乙)两电路中电源完全相同,相同材料的电阻丝A,B长度分别是L和2L;直径分别为d和2d,在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中,下列判断正确的是(C)A.A,B的电阻之比RARB=12B.A,B的电流IAIBC.A,B的电压UAUBD.A,B产生的电热QA=QB解析:根据电阻定律得RA=,RB=,解得RARB=21,故A错误;根据闭合电路欧姆定律得I=,E和r相等,RARB,则IAIB,故B错误;根据公式U=E-Ir,由于E和r相等,IAUB,故C正确;电阻产生的电热为Q=I2Rt,又It=q,U=IR,得Q=qU,因UAUB,q相等,所以QAQB,故D错误.3.如图所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1,R2为定值电阻,R1r,R3为光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小,闭合开关S后,若照射R3的光照强度减弱,则(B)A.R1两端的电压变大B.通过R2的电流变大C.电源的输出功率变大D.小灯泡消耗的功率变大解析:若光照强度减弱,则光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可得,电路中干路电流减小,故R1两端的电压减小,故A错误;因干路电流减小,内电压减小,路端电压增大,同时R1两端的电压减小,故并联电路部分电压增大,则流过R2的电流增大,流过灯泡的电流减小,由P=I2RL可知,小灯泡消耗的功率变小,故B正确,D错误;由于R1r,则R总r,光强减弱使R3增大,R总变大,则电源的输出功率变小,故C错误.4.如图所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是:A灯“10 V,10 W”,B灯“60 V,60 W”,C灯“40 V,40 W”,D灯“30 V,30 W”.在a,b两端加上电压后,四个灯都能发光.比较各灯消耗功率大小,不考虑各灯泡电阻随电压的变化,正确的是(D)A.PBPDPAPCPDPBC.PBPDPCPA D.PBPAPDPC解析:A灯的电阻RA=10 ;B灯的电阻RB=60 ;C灯的电阻RC=40 ;D灯的电阻RD=30 ;设a到b回路的电流为1 A,则IA=IB=1 A;C,D两灯并联,则UC=UD,即ICRC=(1 A-IC)RD,解得IC= A= A,ID=1 A- A= A,A灯消耗的功率为PA=RA=1210 W=10 W,B灯消耗的功率为PB=RB=1260 W=60 W,C灯消耗的功率为PC=RC=（）240 W7.3 W,D灯消耗的功率为PD=RD=（）230 W9.8 W,所以PBPAPDPC,故选项D正确.5.如图所示,质量m=0.5 kg、长L=1 m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大),右侧回路电源电动势E=8 V,内电阻r=1 ,额定功率为8 W,额定电压为4 V的电动机正常工作,(g=10 m/s2)则(D)A.回路总电流为2 AB.电动机的额定电流为4 AC.流经导体棒的电流为4 AD.磁感应强度的大小为1.5 T解析:电动机正常工作时,有PM=UIM,代入数据解得IM=2 A,通过电源的电流为I总= A=4 A,故A,B错误;导体棒静止在导轨上,由平衡知识可知,安培力F=mgsin 37=0.5100.6 N=3 N,流过导体棒的电流I=I总-IM=4 A-2 A=2 A,故C错误;由安培力的公式F=BIL,代入数据解得B=1.5 T,故D正确.6.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾驶及其他严禁酒后作业人员的现场检测,它利用的是二氧化锡半导体型酒精气体传感器,传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.如图所示,是酒精气体传感器的原理电路,因不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻R的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是(D)A.c越小,U越大,c与U成反比B.c越小,U越大,c与U不成反比C.c越大,U越大,c与U成正比D.c越大,U越大,c与U不成正比解析:酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中,电压表测R0两端的电压,根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,得=kc(k是比例系数),根据欧姆定律得=,联立得U=,由数学知识知,U越大,c越大,但两者不成正比,故A,B,C错误,D正确.7.如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合开关,小灯泡能正常发光,现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1,V2示数变化量的绝对值分别为U1,U2,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则(C)A.电源的输出功率一定增大B.灯泡亮度逐渐变暗C.与均保持不变D.当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭解析:滑片向右滑动,变阻器连入电路的阻值变小,总电阻变小,电流变大,灯泡逐渐变亮,B错;电源输出功率最大时有电源内阻等于外电路电阻,虽然外电路电阻变小,但不能确定是不是接近电源内阻,电源输出功率不一定增大,A错;电压表V1测的是电阻R两端电压,电压表V2测的是路端电压,电流表测的是干路中的电流,所以=R,=r,所以均保持不变,故C正确;当电路稳定后,断开开关,小灯泡与电容器组成闭合回路,电容器放电,小灯泡不立刻熄灭,故D错误.8.如图为握力器原理示意图,握力器把手上的连杆与弹簧共同上下移动,握力的大小可经过一定的换算关系由电流表的示数算成握力显示表,当握力越大时,下列说法正确的是(BC)A.电路中总电阻越大B.电路中总电阻越小C.电路中电流越大 D.电路中电流越小解析:握力越大时,连杆向下滑动越多,滑动变阻器接入电路电阻越小,电路中总电阻越小,电路中电流越大,故选项B,C正确.9.如图所示,电阻R1=20 ,电动机的绕阻R2=10 .当开关打开时,电流表的示数是0.5 A,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率应是(ABD)A.I1.5 AB.I1.5 AC.P=15 W D.P15 W解析:当开关S断开时,由欧姆定律得U=I1R1=10 V,当开关S闭合后,通过R1的电流仍为0.5 A,电动机的电流I2=1 A,故电流表的电流I1.5 A,则A,B均正确;电路中电功率P=IU15 W,故C错误,D正确.10.某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示.图中RT为热敏电阻(随温度升高,阻值减小),用来探测加热电阻丝R的温度,RG为光敏电阻(随光照强度增大,阻值减小),接收小灯泡L的光照,除RT,RG外,其他电阻均为定值电阻(虚线框内两元件距离很近).当R处温度升高时(AD)A.L变亮 B.R3的电流减小C.E2的路端电压增大 D.R的功率减小解析:当R处温度升高时,RT阻值变小,小灯泡L的电流变大,所以光照强度增大,RG阻值变小,通过R2的电流变大,E2的路端电压变小,R两端电压变小,通过的电流也变小,功率变小,通过R3的电流变大,故A,D正确.11.有两个相同的小量程电流表G改装成的量程不同的电流表A1和A2,A1的量程是A2的2倍,则(AD)A.若串联起来,两表指针偏角12,两表示数相等D.若并联起来,两表指针偏角相等,A1表示数大于A2表示数解析:若A1,A2串联,A1,A2的示数相同,由于量程不同,内阻不同,电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同,量程大的偏转角度小,故A正确,B错误;若并联起来,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同,量程大的通过的总电流较多,示数较大,故D正确,C错误.12.在一次研究性学习的实验探究中,某组同学分别测绘出一个电源的路端电压随电流变化的关系图线,还测绘出了一个电阻两端的电压随电流变化的关系图线,如图中AC和OB所示.若把该电阻R接在该电源上构成闭合电路(R为唯一用电器),由图可知(BC)A.电源的内电阻是1.2 B.外电阻的电阻值是1.2 C.电源的效率是80%D.电源的输出功率是1.5 W解析:由于AC斜率的绝对值表示电源的内阻,则r= =0.3 ,故A错误;由于OB的斜率表示外电阻大小,则R= =1.2 ,故B正确;电源的输出功率P=IU,U为外电阻两端电压,电路中的总电流即为流过外电阻的电流,所以P=11.2 W=1.2 W,则电源的效率=100%=80%,C正确,D错误.二、非选择题(共52分)13.(6分)图(甲)为某同学家中装修所用整盘导线的部分参数,他想利用整盘导线测定该导线的电阻率.由于没有电压表,他先将一个内阻未知、量程为500 A的微安表进行改装,然后利用伏安法测出该导线的电阻.产品名称单芯铜线型号名称BV1.5产品规格1.5 mm2产品颜色红、黄、蓝、绿、双色导体材质无氧铜绝缘材质聚氯乙烯额定电压450/750 V整盘长度100米(0.5米)(甲)该同学的实验步骤如下:(1)采用图(乙)所示的电路测定微安表的内阻.首先断开S2,闭合S1,调节滑动变阻器的阻值使微安表满偏;然后保持滑片不动,闭合S2,调节电阻箱使微安表的指针半偏,记下此时电阻箱的读数,如图(丙)所示.如果忽略闭合S2前后电路总阻值的变化,则电流表的内阻为 .(2)若将微安表改装成量程为3 V的电压表,则需要将微安表与阻值为R= 的定值电阻串联.(3)若利用伏安法测出该导线的电阻为1.6 ,则该导线的电阻率= m.解析:(1)由实验原理可知,电流表的内阻等于电阻箱的电阻,阻值为RA=800 .(2)若将微安表改装成量程为3 V的电压表,则需要将微安表与阻值为R=-RA= -800 =5 200 的定值电阻串联.(3)根据R=,解得= m=2.410-8 m.答案:(1)800(2)5 200(3)2.410-8评分标准:(1)(2)(3)各2分. 14.(8分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:A.电压表VB.电流表AC.螺旋测微器D.米尺E.滑动变阻器RP(5 ,2 A)F.干电池组G.一个开关和导线若干他进行了以下操作:(1)用多用电表粗测金属丝的阻值.当用“10 ”挡时发现指针偏转角度过大,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按(填代码)的顺序正确进行操作,最后完成读数测量.A.将选择开关旋转到欧姆挡“1 ”的位置B.将选择开关旋转到欧姆挡“100 ”的位置C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接,正确读数D.将两表笔短接,重新进行欧姆调零(2)该同学采用上述合理步骤测量后,表针指示静止时如图所示,则金属丝的阻值约为 .(3)按照本题提供的实验器材,要求测量金属丝电阻实验时电压调节范围尽可能大,则滑动变阻器用(选填“限流”或“分压”)接法.(4)若测得金属丝直径为D,接入电路长度为L时,电压表、电流表示数分别为U,I,则金属丝的电阻率=.解析:(1)因欧姆表刻度不均匀,欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“10 ”挡时发现指针偏转角度过大,说明倍率过大,则要选择“1 ”挡,调零后再进行测量,故实验顺序为ADC.(2)金属丝的阻值约为R=115 =15 .(3)要求测量金属丝电阻实验时电压调节范围尽可能大,则滑动变阻器用分压接法.(4)根据R=以及R=,解得=.答案:(1)ADC(2)15(3)分压(4)评分标准:每空2分.15.(8分)某学习小组在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可以提供的仪器有:A.电源E(电动势6 V,内阻r=2 );B.标号为“4.0 V,1.6 W”的小灯泡L;C.电流表A1(量程0.6 A,内阻约2 );D.电流表A2(量程3 A,内阻约0.5 );E.电压表V(量程6 V,内阻约15 k);F.滑动变阻器R1(最大阻值10 );G.滑动变阻器R2(最大阻值200 );H.开关S,导线若干.(1)实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调,则滑动变阻器须选用(选填“R1”或“R2”),电流表须选用(选填“A1”或“A2”).(2)请在虚线框中画出本实验所用的电路原理图.(3)如图(甲)所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的IU图像,如果把两个这样的灯泡和R0=18 的定值电阻串联起来接在电源E(电动势6 V,内阻r=2 )上,如图(乙),则每只灯泡消耗的实际功率为W.解析:(1)实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1;由P=IU可知,灯泡的额定电流为0.4 A,故电流表应选择A1.(2)根据实验要求可知,本实验采用分压接法,同时因灯泡电阻较小,故应采用电流表外接法,电路图如图1所示.(3)将R0等效为电源内阻,则可视为两灯泡与电动势为6 V,内阻为r=(18+2)=20 的电源串联;设灯泡电压为U,电流为I;由闭合电路规律可知E=2U+Ir.代入数据解得I=0.3 A-0.1U;在对应灯泡伏安特性曲线中作出该对应图像,图像的交点为灯泡的工作点,如图2所示;灯泡的电压为1 V,电流为0.2 A,则可知灯泡的实际功率P=IU=0.21 W=0.2 W.答案:(1)R1A1(2)图见解析(3)0.2评分标准:(1)问2分,(2)(3)问各3分.16.(10分)为了测量一直流电源的电动势和内电阻,某同学设计实验电路如图(a),所用的实验器材有:待测电阻,电流表(满偏电流0.6 A、内阻未知),两个电阻箱(最大阻值999.9 ),两个开关和若干导线.实验步骤如下:将电阻箱R1阻值调到最大,闭合开关S1,调节R1的阻值使得电流表满偏;再闭合开关S2,调节R2的阻值使得电流表半偏,此时电阻箱R2的示数如图(b);保持S1闭合,断开S2,多次调节电阻箱R1,记下电流表示数I和电阻箱相应的阻值R;以为纵坐标,R1为横坐标,作R1图线(用直线拟合),如图(c).回答下列问题:(1)在步骤中若认为干路电流不变,由此可得电流表的内阻为 ;(2)根据图线求得电源电动势E=V,内电阻r= ;(结果保留两位有效数字)(3)由于电流表的内阻测量存在系统误差(步骤中干路电流实际发生了变化),导致电源电动势的测量值与真实值相比,E测E真,内电阻的测量值与真实值相比,r测r真.(以上两空均选填“”“”或“=”)解析:(1)在步骤中若认为干路电流不变,由此可得电流表的内阻为1.9 .(2)根据闭合电路规律E=U+Ir,可得E=I(R1+r+Rg),解得=R1+,则图像的斜率k=,解得E=33 V,图像的截距b=0.5,即=0.5,解得r=15 .(3)由于闭合S2,外电阻变小,总电流变大,则电流表的内阻测量R测R真.根据k=知电动势的计算与电流表的内阻无关,所以E测=E真,根据截距计算时可知由于电流表的内阻测量R测评分标准:每空2分.17.(8分)如图所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=1 ,定值电阻R2=10 ,滑动变阻器R1可在019 范围内调节,平行板电容器板长L=10 cm,板间距d=4 cm,一带正电的粒子m=110-26 kg(不计重力),q=810-16C,以速度v0=2106 m/s从两板正中间射入.当开关断开时,粒子击中距电容器极板右边缘b=20 cm的荧光屏正中心O,则当开关闭合后,求:(1)R1在什么范围内调节可使该粒子打到荧光屏上?(2)粒子打到荧光屏上距O点最大距离是多少?(荧光屏足够大)解析:(1)若粒子刚好从下极板边缘飞出,此时R1的最小值是R1m,则竖直方向有d=at2,a=, (2分)水平方向有L=v0t, (1分)由于U=IR2, (1分)E=I(R1m+R2+r