2012高考物理单元卷 第7章恒定电流 章末综合检测

用心 爱心 专心1 章末综合检测章末综合检测 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有 的只有一个选项正确 有的有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选对但不全的得 2 分 有错选的得 0 分 1 一个电池组的电动势为E 内阻为r 用它给一电阻为R的直流电动机供电 当电 动机正常工作时 通过电动机的电流为I 电动机两端的电压为U 经时间t A 电源在内外电路做的功为 I2r IU t B 电池消耗的化学能为IEt C 电动机输出的机械能为IEt I2 R r t D 电池组的效率为 U Ir E 解析 由闭合电路欧姆定律和能量守恒知 电池消耗的化学能提供了电源在内外电路 所做的功W W IEt I U Ir t IU I2r t 电动机的机械能 E机 UIt I2Rt E Ir It I2Rt EIt I2 R r t 电池组的效率 100 100 故 A B C 正确 UI EI U E 答案 ABC 2 家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫 设计了调整温度的多挡开关 使用时转动旋 钮即可使电熨斗加热到所需的温度 如图 1 甲 所示是电熨斗的电路图 旋转多挡开关可 以改变 1 2 3 4 之间的连接情况 现将开关置于温度最高挡 这时 1 2 3 4 之间的 连接是如图 乙 所示中的哪一个 用心 爱心 专心2 图 1 解析 在图 A 中 两电阻丝并联 总电阻为R 2 总功率为PA 2U2 R 在图 B 中 只 有右侧电阻接入电路 功率PB 在图 C 中 电源被断开 功率PC 0 在图 D 中 两 U2 R 电阻丝串联 功率PD 故 A 正确 U2 2R 答案 A 3 如图 2 所示是一火警报警器的部分电路示意图 其中R3为用半导体热敏材料制成 的传感器 值班室的显示器为电路中的电流表 a b之间接报警器 当传感器R3所在处出 现火情时 显示器的电流I及报警器两端的电压U的变化情况是 A I变大 U变大 B I变大 U变小 C I变小 U变小 D I变小 U变大 解析 出现火情时 环境温度升高 使得热敏电阻R3的电阻减小 R2与R3并联 总电 阻将变小 这部分获得的电压减小 即R2两端电压减小 所以R2电流减小 即安培表读数 减小 外电路的总电阻减小 所以外电压即报警器两端的电压减小 所以 C 正确 答案 C 4 2010 年福建质检 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小 一同学利用压敏 电阻设计了判断升降机运动状态的装置 如图 3 甲所示 将压敏电阻平放在升降机内 受 压面朝上 在上面放一物体m 升降机静止时电流表示数为I0 某过程中电流表的示数如图 用心 爱心 专心3 3 乙所示 则在此过程中 A 物体处于失重状态 B 物体处于超重状态 C 升降机一定向上做匀加速运动 D 升降机可能向下做匀减速运动 解析 由乙图可知 电流由I0变为 2I0 且保持不变 说明压敏电阻受压力恒定 说 明升降机做匀变速运动 电流变大说明阻值减小 说明压力变大 说明物体处于超重状态 即升降机有向上的加速度 升降机有两种运动状态 加速向上或减速向下 故选项 B D 正 确 答案 BD 5 2008 年重庆卷 某同学设计了一个转向灯电路 图 4 所示 其中L为指示灯 L1 L2分别为左 右转向灯 S 为单刀双掷开关 E为电源 当 S 置于位置 1 时 以下判断 正确的是 A L的功率小于额定功率 B L1亮 其功率等于额定功率 C L2亮 其功率等于额定功率 D 含L支路的总功率较另一支路的大 解析 S 接 1 时 因电源有内阻 各灯均不能达到额定功率 B C 错 含L支路的电 阻大于另一支路电阻 其电压与另一支路相同 其功率小于另一支路功率 D 错 L功率小 于额定功率 A 正确 用心 爱心 专心4 答案 A 6 电动自行车比摩托车具有许多优点 而且能量利用率很高 因此电动自行车已成为 许多家庭的交通工具 下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数 不计 其自身机械损耗 若该车在额定状态下以最大运行速度行驶 则 自重 40 kg 额定电压 48 V 载重 75 kg 额定电流 12 A 最大运行速度 20 km h 额定输出功率 350 W A 电动机的输入功率为 576 W B 电动机的内电阻为 4 C 该车获得的牵引力为 104 N D 该车受到的阻力为 63 N 解析 电动机的输入功率P入 UI 48 12 W 576 W 故 A 对 电动机正常工作时为 非纯电阻电路 不能用R U I计算电阻 B 错 电动车速度最大时 牵引力与阻力相等 由P出 F vmax Ff vmax得Ff N 63 N 故 C 错 D 对 P出 vmax 350 20 3 6 答案 AD 7 高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成 如图 5 所示 超导部件有一个超 导临界电流Ic 当通过限流器的电流I Ic时 将造成超导体失超 从超导态 电阻为零 转 变为正常态 一个纯电阻 以此来限制电力系统的故障电流 已知超导部件的正常态电阻 为R1 3 超导临界电流Ic 1 2 A 限流电阻R2 6 小灯泡L上标有 6 V 6 W 的字样 电源电动势E 8 V 内阻r 2 原来电路正常工作 现L突然发生短路 则 A 短路前通过R1的电流为 A 2 3 B 短路后超导部件将由超导态转化为正常态 C 短路后通过R1的电流为 A 4 3 D 短路后通过R1的电流为 2 A 用心 爱心 专心5 解析 电路正常工作 通过小灯泡的电流为 1 A 通过R1的电流I Ic 限流器处于超 导状态 当L发生短路时 超导部件处于正常态 R1 R2并联电阻为R12 2 I A 2 A 短路后通过R1的电流为IR1 I A 故 BC 正确 E R12 r 8 2 2 2 3 4 3 答案 BC 8 如图 6 所示的电路中 电源有不可忽略的电阻 R1 R2 R3为三个可变电阻 电容 器C1 C2所带电荷量分别为Q1和Q2 下面判断正确的是 A 仅将R1增大 Q1和Q2都将增大 B 仅将R2增大 Q1和Q2都将增大 C 仅将R3增大 Q1和Q2都将不变 D 突然断开开关 S Q1和Q2都将不变 解析 C1两端电压是R1 R2电压之和 C2两端电压是R2两端电压 R1增大 UC1增大 Q1增大 Q2减少 R2增大 UC1增大 UC2增大 Q Q2都增大 断开 S C1 C2均放电 Q1 Q2逐渐减少 故 BC 正确 答案 BC 9 静电计和电压表都是测量电势差的仪器 为了弄清它们的主要区别 某实验小组设 计了图 7 所示电路 已知电容器的电容C1 C2 C 电源的电动势为E 内阻为r 电压表 的内阻为 10 k 当电路达到稳定状态后 则 A 电压表和静电计两端的电势差相等 都是E 2 用心 爱心 专心6 B 电压表两端电势差比静电计两端的电势差大些 C 静电计两端电势差为E D 电压表两端电势差为零 解析 电压表本身是电阻 只有自身有电流通过时才有示数 静电计的两个箔片是相 互绝缘的 由题图电路可知 电压表中无电流通过 故示数为零 而静电计相当于直接接 在电源上 故电势差为E 故 C D 对 答案 CD 10 在如图 8 所示的电路中 电源电动势为E 内电阻为r C为电容器 R0为定值电 阻 R为滑动变阻器 开关闭合后 灯泡L能正常发光 当滑动变阻器的滑片向右移动时 下列判断正确的是 A 灯泡L将变暗 B 灯泡L将变亮 C 电容器C的电荷量将减小 D 电容器C的电荷量将增大 解析 当滑动变阻器的滑片向右滑动时 变阻器R接入电路部分电阻增大 灯泡L中 电流减小 灯泡L将变暗 选项 B 错 A 正确 电阻R接入电路部分电阻增大 电源路端电 压增大 电容器两端电压增大 电容器C的电荷量增大 选项 C 错 D 正确 答案 AD 二 实验题 共 4 小题 共计 30 分 11 2009 年全国卷 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻 完成下列测量步 骤 1 检查多用电表的机械零点 2 将红 黑表笔分别插入正 负表笔插孔 将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程 处 3 将红 黑表笔 进行欧姆调零 4 测反向电阻时 将 表笔接二极管正极 将 表笔接二极管负极 读 出电表示数 5 为了得到准确的测量结果 应让电表指针尽量指向表盘 填 左侧 右 用心 爱心 专心7 侧 或 中央 否则 在可能的条件下 应重新选择量程 并重复步骤 3 4 6 测量完成后 将选择开关拨向 位置 解析 3 将黑 红表笔短接 使指针指在欧姆表盘的零刻度线处 表示外测电阻为零 称为欧姆调零 4 将选择开关拨向欧姆挡 即接通表内电源 此时 红表笔接内电源的负极 黑表笔 接内电源的正极 因此 测二极管反向电阻时 应将红表笔接二极管的正极 黑表笔接二 极管的负极 5 使用欧姆表测电阻时 指针指在 中央 附近较精确 6 测量完毕 应将选择开关拨离欧姆挡 以切断内电源 为了保护多用电表 应将选 择开关拨向 OFF 或 交流电压最高挡 答案 3 短接 4 红 黑 5 中央 6 OFF 12 2010 年天津模拟 用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路 请将实物 图连线成为实验电路 微安表 A 量程 200 A 内阻约 200 电压表 V 量程 3 V 内阻约 10 k 电阻R0 阻值约 20 k 滑动变阻器R 最大阻值 50 额定电流 1 A 电池组E 电动势 3 V 内阻不计 开关 S 及导线若干 图 9 解析 连实物图时要注意滑动变阻器要分压使用 由于R0阻值未知 故电压表和电流 表内接 外接均可 实验电路如图 10 答案 如图 10 所示 用心 爱心 专心8 图 10 13 用伏安法测量电阻R的阻值 并求出其电阻率 实验器材 电压表 V 内阻约为 40 k 电流表 A 内阻约为 30 滑动变阻器R0 电源E 开关 S 待测电阻R 约为 50 及导线若干 1 在下面的虚线框内画出测量R的电路图 图 11 2 如图 11 所示的坐标中的 7 个点表示实验中测得的 7 组电流I 电压U的值 试作 出U I图线并通过图线求出电阻值R 保留三位有效数字 3 待测电阻是一均匀材料制成的电阻丝 用游标为 50 分度的游标卡尺测量其长度 用螺旋测微器测量其直径 结果分别如图 12 中甲 乙所示 由图可知其长度为 cm 直 径为 mm 图 12 4 由以上数据可求出 m 保留三位有效数字 解析 1 根据题目所给的电压表 电流表的内阻 待测电阻的大约阻值 可知选用电 流表外接法测量误差小 因滑动变阻器没有给出规格 题目也没有明显信息和要求 可用 分压式连接也可用限流式连接 用心 爱心 专心9 图 13 2 用图象法处理实验数据 正确作出图象是关键 本题作U I图象的原则和方法 对于定值电阻 其电压和电流成正比 故作出的图象应是过坐标原点的直线 让尽可能多 的点在直线上 不在直线上的点应尽可能分布在直线的两侧 偏离太大的点舍去 在图象上取距离较远的两点 求出直线的斜率即为待测电阻 R 51 0 U I 3 严格按以下读数规则 防止有效数字位数错误 游标卡尺读数 48 mm 0 0 02 mm 48 00 mm 4 800 cm 螺旋测微器读数 2 mm 0 0 0 01 mm 2 000 mm 4 根据R S 代入数值得 l S d2 4 3 34 10 3 m 答案 1 如下图 14 所示 滑动变阻器接成限流式也可 图 14 2 图象见图 13 51 0 49 0 52 0 3 4 800 2 000 4 3 34 10 3 3 20 3 40 14 2009 年安徽卷 用多用电表进行了几次测量 指针分别处于a和b的位置 如图 15 所示 若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位 a和b的相应读数是多 少 请填在表格中 用心 爱心 专心10 图 15 指针位置选择开关所处挡位读数 直流电流 100 mA mA a 直流电压 2 5 V V b 电阻 100 用图 16 所示电路 测定一节干电池的电动势和内阻 电池的内阻较小 为了防止 在调节滑动变阻器时造成短路 电路中用一个定值电阻R0起保护作用 除电池 开关和导 线外 可供使用的实验器材还有 图 16 a 电流表 量程 0 6 A 3 A b 电压表 量程 3 V 15 V c 定值电阻 阻值 1 额定功率 5 W d 定值电阻 阻值 10 额定功率 10 W e 滑动变阻器 阻值范围 0 10 额定电流 2 A f 滑动变阻器 阻值范围 0 100 额定电流 1 A 那么 1 要正确完成实验 电压表的量程应选择 V 电流表的量程应选择 A R0应选择 的定值电阻 R应选择阻值范围是 的滑动变 阻器 2 引起该实验系统误差的主要原因是 解析 直流电流a位置时读数 I 11 5 mA 23 0 mA 100 50 直流电压a位置读数 U 11 5 V 0 57 V 2 5 50 用心 爱心 专心11 测电阻在b位置 R 3 2 100 320 1 一节干电池的电动势为 1 5 V 所以电压表量程选择 3 V 即可 一节干电池的 允许电流在 0 6 A 以下 因此电流表量程选择 0 6 A 即可 R0起保护作用使电路中的电流在 0 6 A 以下 若选用定值电阻 10 估算最大电流 为 Imax A 0 3 A E R0 r E R0 3 10 则电流表指针指在半刻度以下 测量误差太大 因此定值电阻应选用 1 的 若选用滑动变阻器 0 100 的 则使用范围太小 不方便操作 因此选用滑动变阻 器 0 10 即可 2 电流表应测量通过电源的电流 但由于电压表的分流作用 电流表实验测量的电流 值比通过电源的电流小 所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流 答案 23 0 0 57 320 1 3 0 6 1 0 10 2 电压表的分流 三 计算题 本题包括 3 小题 共 30 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要 演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单 位 15 受动画片 四驱兄弟 的影响 越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车 某玩具赛 车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图 17 所示 图 17 1 求该电池的电动势E和内阻r 2 求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R 纯电阻 3 由图象可以看出 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 纯电阻 R1 R2 试确定r R1 R2三者间的关系 解析 1 I1 2 A 时 Pm E2 4r I2 4 A 时 输出功率为零 此时电源被短路 即 I2 解得 E 2 V r 0 5 E r 2 R r 0 5 3 由题知 2R1 2R2 整理得r2 R1R2 E R1 r E R2 r 用心 爱心 专心12 答案 1 2 V 0 5 2 0 5 3 r2 R1R2 16 2010 年山东滨州模拟 一只电流表头 其内电阻Rg 399 6 当给表头并联上 一个阻值为 0 4 的电阻后 此电流表量程为 1 A 1 求电流表头的满偏电流 2 若用这只电流表头和一节干电池 E 1 5 V r 0 4 组装成欧姆表 现有变阻 器R1 1 k R2 1 5 k 应选用哪一个作调零电阻 为什么 3 当用这只组装好的欧姆表测某电阻时 表指针正好指在刻度中央 求被测电阻的阻 值是多少 解析 1 R并 0 3996 RgR Rg R 399 6 0 4 400 159 84 400 设表头满偏电流为Ig 则并联电阻电流为 I Ig 由Ig 399 6 I Ig 0 4 得Ig 1 mA 2 由Ig 得R 1100 E r Rg R 故应选R2作为调零电阻 3 中值电阻等于欧姆表头内阻 由Ig 得中值电阻 E r Rg R R中 r Rg R 1 5 k E Ig 所以被测电阻的阻值是 1 5 k 答案