2020届高三物理复习《恒定电流》过关测试教师版

1、1 恒定电流过关测试班别姓名学号一、选择题 ( 第 13 小题只有一个选项正确, 第 46 小题有多个选项正确) 1. 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=12 b.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=2 1, 故 a错误 ; 根据闭合电路欧姆定律得i=,e和 r 相等 ,rarb,

2、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 . 2. 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

3、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 . 2 3. 如图所示

4、, 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

5、, 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 . 4. 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

6、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 . 5. 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3 解析 : 若 a

7、1,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 . 6. 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

8、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7.(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

9、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bv 1.5 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 ) 4 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

10、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=2.4 10-8m. 答案 :(1)800 (2)5 200 (3)2.4 10-8评分标准 :(1)(2)(3)各 2 分. 8.(8分) 某同

11、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 v b.电流表 a c.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

12、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 . 5 (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

13、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. 9.(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

14、); 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. 6 (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

15、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

16、率 p=iu=0.2 1 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. 10.(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

17、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). 7 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

18、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. 11.(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=1 10-26 kg( 不计重8 力),q=8 10-16c,以速度 v0=2 106 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: (