高优设计高考物理一轮复习 单元质检七 恒定电流（含解析）鲁科版.doc

单元质检七恒定电流(时间:60分钟满分:110分)单元质检第13页一、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.在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动势为e,电容器的电容为c。当闪光灯两端电压达到击穿电压u时,闪光灯才有电流通过并发光。正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定()a.电源的电动势e一定小于击穿电压ub.电容器所带的最大电荷量一定为ce c.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大d.在一个闪光周期内,通过电阻r的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等解析:根据题意可知电源的电动势一定大于击穿电压u,电容器所带的最大电荷量为cu,闪光灯闪光时电容器两端的电压减小,电容器所带的电荷量减小,在一个闪光周期内电容器上电荷变化量为零,则通过电阻的电荷量数值上等于通过闪光灯的电荷量,选项d正确。答案:d2.(2013北京东城区联考)如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为s,这两个电极与可变电阻r相连。在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为b。发电导管内有电阻率为的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势,若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率p=()2r。调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻r消耗电功率的最大值为()a.b.c.d.解析:由题意,当可变电阻r的阻值等于极板间电离气体的电阻时,可变电阻r消耗的功率最大,而电离气体的电阻为r=,将r=r=代入题中电功率p的表达式,易得p=,故选项b正确。答案:b3.(2013山西四校第二次联考)如图所示,是一火警报警器的部分电路示意图。其中r2为半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表a为值班室的显示器,a、b之间接报警器。当传感器r2所在处出现火情时,显示器a的电流i、报警器两端的电压u的变化情况是()a.i变大,u变大b.i变小,u变小c.i变小,u变大d.i变大,u变小解析:出现火情时,温度升高,传感器r2阻值减小,外电路总电阻变小,由闭合电路的欧姆定律可知干路的电流i总=变大,路端电压u=e-i总r变小,r1两端的电压u1=i总r1变大,r3两端电压u3=u-u1变小,则i3=变小,所以选项b正确。答案:b4.(2013河南洛阳、安阳高三统考)在如图所示的电路中,e为电源电动势,r为电源内阻,r1和r3均为定值电阻,r2为滑动变阻器。当r2的滑动触头在a端时合上开关s,三个电表a1、a2和v的示数分别用i1、i2和u表示。现将r2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()a.i1增大,i2不变,u增大b.i1减小,i2不变,u减小c.i1增大,i2减小,u增大d.i1减小,i2增大,u减小解析:当滑动触点向b端滑动时,电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知干路电流增大,则路端电压u=e-ir减小,并联部分电压 u=e-i(r+r3)也减小,由i1=可知i1减小,则i2=i-i1增大,选项d正确。答案:d5.在如图所示电路的三根导线中,有一根是断开的,电源,电阻r1、r2及另外两根导线都是完好的,为了查出断导线,某学生想先将多用电表的红表笔接在电源的正极,再将黑表笔分别连电阻r1的b端和r2的c端,并观察多用电表指针的示数,在下列选挡中,符合操作规程的是()a.直流电压10v挡b.直流电流0.5a挡c.直流电压2.5v挡d.欧姆挡解析:根据题给条件可知不能应用欧姆挡,因为使用欧姆挡时,被测元件必须与外电路断开,d不符合操作规程;然后再考虑电压表,将黑表笔接b端,如果指针偏转,说明r1与电源间的导线断开,此时所测的数据应该是电源的电动势6v,选项c不符合操作规程,否则将烧坏多用电表;如果指针不偏转,说明r1与电源间的导线完好,然后再将黑表笔接c端,如果指针偏转,说明r1与r2间的导线断开,否则说明r2与电源间的导线断开,电压值都不会超过6v,选项a符合操作规程;再考虑电流表,将黑表笔接b端,如果指针偏转则说明r1与电源间的导线断开,此时电流表的示数为i=a=0.4a,没有超过其量程0.5a;如果指针不偏转,说明r1与电源间的导线完好,然后将黑表笔接c端,如果指针偏转,说明r1与r2间的导线断开,此时电流表的示数为i=a=1.2a,超过了电流表的量程,选项b不符合操作规程。答案:a6.(2013吉林长春高中毕业调研)如图所示,电源电动势为e,内阻为r,电路中的r2、r3分别为总阻值一定的滑动变阻器,r0为定值电阻,r1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关s闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列有关说法中正确的是()a.只逐渐增大r1的光照强度,电阻r0消耗的电功率变大,电阻r3中有向上的电流b.只调节电阻r3的滑动端p2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻r3中有向上的电流c.只调节电阻r2的滑动端p1向下端移动时,电压表示数不变,带电微粒向上运动d.若断开开关s,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动解析:只逐渐增大对r1光照强度,r1减小,根据i=可知i增大,由p0=i2r0可知p0增大,电容器电压u=ir2增大,电容器充电,r3中有向上的电流,选项a正确;电路稳定时,r3中无电流,所以r3阻值的变化对电路无影响,选项b错误;只调节电阻r2的滑动端p1向下端移动时,电容器两端电压增大,微粒向上运动,但闭合回路电阻不变,电压表示数不变,选项c正确;若断开开关,则电容器对外放电,微粒所受电场力减小,向下运动,选项d错误。答案:ac7.(2013北京顺义区高三模拟)在如图所示的电路中,电源电动势为e,内阻不能忽略。闭合s后,调整r的阻值,使电流表的示数增大i,在这一过程中()a.通过r的电流增大,增加量大于ib.通过r1的电流减小,减小量一定为ic.r2两端的电压增大,增加量为ir2d.r1两端电压减小,减小量小于ir2解析:根据电流表的示数增大i可知r变小。r2和内电路的总电压将增大,并联支路的电压减小,因此通过r1的电流减小,通过r的电流增大,两个支路的总电流增加量为i,通过r的电流的增加量大于i,所以选项a正确;r2阻值不变,通过r2的电流增加i时,r2两端的电压的增加量为ir2,选项c正确;r1两端电压的减小量等于i(r2+r),通过r1的电流减小量为,但不一定为i,选项b、d错误。答案:ac8.(2013江苏无锡期中考试)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻r0、电源的电动势e和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头p向某一方向移动时,一个同学记录了电流表a和电压表v1的测量数据,另一同学记录了电流表a和电压表v2的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条ui直线。则图象中两直线的交点表示的物理意义是()a.滑动变阻器的滑动触头p滑到了最右端b.电源的输出功率最大c.定值电阻r0上消耗的功率为0.5wd.电源的效率达到最大值解析:由图象可知电源的电动势为e=1.5v,内阻为r=1,交点位置:r+r0=2,r0=2,r=0,可知滑动变阻器的滑头p滑到了最左端,选项a错误;当电路中外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,但本题r0r,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等,此时当外电阻越接近内电阻时,电源输出功率最大,选项b正确;p=iu2=0.5w,选项c正确;电源的效率:=100%,电流越小功率越大,则滑动变阻器的滑动头p滑到最右端时效率最大,选项d错误。答案:bc二、实验题(共15分)9.(6分)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示,测量金属板厚度时的示数如图乙所示。图甲所示读数为 mm,图乙所示读数为 mm,所测金属板的厚度为 mm。解析:螺旋测微器的精确度为0.01mm,固定刻度读数时要注意半毫米刻度线是否露出,可动尺读数时要估读到毫米的千分位。图甲所示读数为1.00.01mm=0.010mm。图乙所示固定刻度读数为6.5 mm,可动尺读数为37.00.01mm=0.370 mm,图乙所示读数为(6.5+0.370)mm=6.870 mm。金属板的厚度为(6.870-0.010)mm=6.860mm。答案:0.0106.8706.86010.(9分)(2013江西七校联考)用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势e和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。a.电压表v1(量程6v、内阻很大)b.电压表v2(量程3v、内阻很大)c.电流表a(量程3a、内阻很小)d.滑动变阻器r(最大阻值10、额定电流4a)e.小灯泡(2a、5w)f.电池组(电动势e、内阻r)g.开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表v1的示数增大,则电压表v2的示数减小。(1)请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整。(2)每一次操作后,同时记录电流表a、电压表v1和电压表v2的示数,组成两个坐标点(i,u1)、(i,u2),标到ui坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图乙所示,则电池组的电动势e=v、内阻r=。(结果保留2位有效数字)(3)在ui坐标中两条图线在p点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为解析:(1)要描绘小灯泡的伏安特性曲线,就要在小灯泡两端加上电压表,同时还要通过电流表测量流过小灯泡的电流,因此,需要一个电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联,要测量电源的电动势和内阻,需要一电压表测量电源的路端电压,因此,用一电压表与电源并联,最后通过串联的滑动变阻器来调节电路。根据两个电压表的量程设计电路图。(2)由题图乙可知,当电流为零时,路端电压等于电源电动势,图中倾斜的直线为电压表v1与电流的关系图,可得:电源的电动势e=4.5v,图线斜率的绝对值等于内阻,r=1.0。(3)p点两电压表读数相同,很容易判断滑动变阻器的阻值为0。答案:(1)如图所示(2)4.51.0(3)0三、计算题(本题共3小题,共47分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(15分)如图所示,是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.8,电路中另一电阻r=10,直流电压u=160v,电压表示数uv=110v。试求:(1)通过电动机的电流。(2)输入电动机的电功率。(3)若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取10m/s2)解析:(1)由电路中的电压关系可得电阻r的分压ur=u-uv=(160-110)v=50v流过电阻r的电流ir=a=5a即通过电动机的电流im=ir=5a。(2)电动机的分压um=uv=110v输入电动机的功率p电=imum=550w。(3)电动机的发热功率p热=r=20w电动机输出的机械功率p出=p电-p热=530w又因p出=mgv所以m=53kg。答案:(1)5a(2)550w(3)53kg12.(16分)(2013南京模拟)如图所示的电路中,r1=3,r2=6,r3=1.5,c=20f,当开关s断开时,电源所释放的总功率为2w;当开关s闭合时,电源所释放的总功率为4w,求:(1)电源的电动势和内电阻。(2)闭合s时,电源的输出功率。(3)s断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?解析:(1)s断开时p总=2 ws闭合时p总=4 wr并=2由式解得e=4v,r=0.5(2)s闭合时外电路总电阻r=+r3=3.5p出=()2r=3.5w(3)s断开时,uc=u2=r2=3v,q1=cuc=610-5cs闭合时,uc=0,q2=0答案:(1)4v0.5(2)3.5w(3)610-5c013.(16分)一电路如图所示,电源电动势e=28v,内阻r=2,电阻r1=12,r2=r4=4,r3=8,c为平行板电容器,其电容c=3.0 pf,虚线到两极板距离相等,极板长l=0.20m,两极板的间距d=1.010-2m。 (1)若开关s处于断开状态,则当其闭合后,求流过r4的总电荷量为多少?(2)若开关s断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入c的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关s闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入c的电场中,能否从c的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取1