高考物理创新（基础课能力课实验课）版第八章恒定电流章末检测（八）

章末检测(八)(时间：45分钟满分：90分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共计30分。每小题只有一个选项符合题意。)1.(2017·上海高考)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图1所示。其中阻值最接近的两个电阻是()图1A.a和b B.b和dC.a和c D.c和d解析在U－I图象中，斜率表示电阻值大小，所以a和b阻值最接近。答案A2.(2017·南通一模)如图2所示的电路中，E为电池，R1、R2为可变电阻，R为定值电阻，C为平行板电容器。闭合开关S后，能使电容器带电荷量增加的方法是()图2A.增大R1的阻值B.增大电容器两极板间的距离C.减小R2的阻值D.将电容器的两极板错开些解析电容器与R1串联，改变R1的阻值对电容器两端电压无影响，选项A错误；增大电容器两极板的距离和将电容器的两极板错开些，电容C减小，电压不变，带电荷量减小，选项B、D错误；减小R2可以增大R两端电压，选项C正确。答案C3.如图3所示，相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，则发生短路处距A处的距离为()图3A.6.25km B.12.5kmC.25km D.31.25km解析设A与B间距离为L，从A处到短路点距离为x。根据欧姆定律有Rx＝eq\f(U,I)，又由电阻定律有RAB＝ρeq\f(2L,S)，Rx＝ρeq\f(2x,S)，解得x＝12.5km，故选项B正确。答案B4.(2017·盐城中学)如图4所示，真空中的两带电小球(可看做是点电荷)，通过调节悬挂细线的长度使两小球始终保持在同一水平线上，下列说法正确的是()图4A.若只增大r，则T1、T2都增大B.若只增大m1，则θ1增大，θ2不变C.若只增大q1，则θ1增大，θ2不变D.若只增大q1，则θ1、θ2都增大解析对m1进行受力分析，由平衡条件得m1gtanθ1＝keq\f(q1q2,r2)，T1＝eq\f(m1g,cosθ1)；同理对m2有m2gtanθ2＝keq\f(q1q2,r2)，T2＝eq\f(m2g,cosθ2)。由以上各式可知选项D正确。答案D5.如图5所示，电源电动势为E，内阻为r，电表为理想电表，灯泡L和电阻R阻值均恒定，在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是()图5A.灯泡消耗的功率逐渐增大B.电压表、电流表示数均减小C.电源消耗的总功率增大，热功率减小D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变解析在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中，滑动变阻器连入电路的有效电阻逐渐增大，由“串反并同”原则知灯泡消耗的功率逐渐减小，电压表示数增大，电流表示数减小，A、B错误；由P总＝EI及P热＝I2r知电源消耗的总功率、热功率均减小，C错误；将灯泡电阻与定值电阻R的并联值归为电源内阻，则电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值为新电源的内阻，是定值，D正确。答案D二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分。每小题有多个选项符合题意。)6.(2017·江苏省苏锡常镇高三第二次模拟考试)某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图6所示，O、M、N为电场中的三个点，则由图可得()图6A.M点的场强小于N点的场强B.M点的电势低于N点的电势C.将一负电荷由O点移到M点电势能增加D.将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同解析电场线的疏密表示场强的大小，M点的场强大于N点的场强，选项A错误；x轴、y轴处处与场强垂直，则x轴、y轴为等势线，沿着电场线的方向电势逐渐降低，M点的电势低于N点的电势，选项B正确；将一负电荷由O点移到M点电场力做负功，电势能增加，选项C正确；将一正电荷由O点移到M点电场力做正功，将一正电荷由O点移到N点电场力不做功，选项D错误。答案BC7.(2017·无锡一模)现用充电器为一电池充电，等效电路如图7所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，电池的内阻为r。下列说法中正确的是()图7A.充电器输出的电功率为UI＋I2rB.电能转化为化学能的功率为UI－I2rC.电池产生的热功率为I2rD.充电器的充电效率为eq\f(Ir,U)×100%解析充电器输出的电功率为UI，选项A错误；电能转化为化学能的功率为输出功率减电池的热功率，选项B正确；电池内阻为纯电阻，选项C正确；充电器的充电效率应为eq\f(U－Ir,U)×100%，选项D错误。答案BC8.某实验小组用如图8甲所示的电路完成了蓄电池的电动势E和内电阻r的测量，该小组的同学测量了多组数据，并根据测量的数据描绘了如图乙所示的图线。已知两电表均为理想电表，则下列说法正确的是()图8A.E＝1.40VB.r＝3.50ΩC.调节滑动变阻器使其阻值为零时，流过电源的电流为0.40AD.调节滑动变阻器使电压表的读数为1.20V时，电流表的读数I′＝0.20A解析由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir知，当I＝0时，U＝E，A正确；U－I图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝|eq\f(1.40－1.00,0－0.40)|Ω＝1Ω，B错误；纵轴的电压刻度不是从零开始的，U－I图线的横截距不再表示U＝0时的短路电流，而是表示路端电压为1.00V时的干路电流是0.40A，C错误；因为|eq\f(ΔU,ΔI)|＝r，为常数，则|eq\f(1.40V－1.20V,0－I′)|＝1Ω，所以I′＝0.20A，D正确。答案AD9.如图9所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V0.4W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则()图9A.电源内阻为1ΩB.电动机的内阻为4ΩC.电动机正常工作电压为1VD.电源效率约为93.3%解析小灯泡正常工作时的电阻RL＝eq\f(U2,P)＝10Ω，流过小灯泡的电流I＝eq\f(P,U)＝0.2A。当开关S接1时，R总＝eq\f(E,I)＝15Ω，电源内阻r＝R总－R－RL＝1Ω，A正确；当开关S接2时，电动机M两端的电压UM＝E－Ir－U＝0.8V，C错误；电动机对外功率未知，不能求出电动机的内阻，选项B错误；电源的效率η＝eq\f(E－Ir,E)＝eq\f(2.8,3)×100%＝93.3%，D正确。答案AD三、简答题(共3小题，共32分。)10.(10分)为了测量一根长约3cm，电阻约为100Ω，横截面为圆形，粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：直流电源E，电动势为8.0V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程为0～25mA，内阻r1＝100Ω；电流表A2，量程为0～150mA，内阻r2＝20Ω；定值电阻R0，阻值为10Ω；滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；开关S、导线若干。(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图10甲所示，示数为L＝________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图10乙所示，示数为D＝________mm。图10(2)为了在测量中尽量减小误差，并测多组数据，现给出测量电阻Rx的实验电路图11甲，请据此电路图将图乙中的实验器材连接起来。图11(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ＝________________。(用题目中字母表示即可)解析(1)材料的长度L＝3cm＋7×0.05mm＝30.35mm，材料的直径D＝3mm＋20.5×0.01mm＝3.205mm。(3)由欧姆定律可得Rx＝eq\f(I2（R0＋r2）,I1)－r1由电阻定律可得Rx＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(4L,πD2)联立可解得ρ＝eq\f(πD2,4I1L)[I2(R0＋r2)－I1r1]。答案(1)30.353.205(2)如图所示(3)eq\f(πD2,4I1L)[I2(R0＋r2)－I1r1]11.(10分)(2017·江苏省镇江市高三第一次模拟考试)小明在研究由某种新材料制成的圆柱体电学元件(图12甲所示)的过程中，进行了如下操作：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图乙所示，由图可知其长度为________mm，用螺旋测微器测量其直径如图丙所示，其直径为________mm。图12(2)小明为研究通过该电学元件的电流I随两端电压U变化的关系，设计了图示实验电路。为使该电学元件两端电压能从零开始调起，请你用笔画线代替导线帮他将电路实物图连接完整。(3)小明利用(2)中实验电路测得相关数据如下表所示，请你在坐标纸上绘出I－U图象。U/V00.400.600.801.001.201.321.50I/A00.200.450.801.251.802.202.81(4)小明用一节电动势为1.5V、内阻为0.75Ω的干电池仅对该元件供电。则该元件消耗的电功率为________W。(结果保留2位有效数字)解析(1)游标卡尺的读数为5cm＋0.05mm×9＝50.45mm，螺旋测微器读数为4.5mm＋0.01mm×20.0＝4.700mm。(2)元件两端电压能从零开始调起，滑动变阻器采用分压式。(3)用平滑的曲线连接尽可能多的点，不在曲线上的点均匀分居两侧，不要画成折线。(4)当干电池与元件串联时，设元件两端电压为U，流过元件的电流为I，有E＝U＋Ir，在I－U图线中取(0，2.0)、(1.5，0)为端点画直线，与伏安特性曲线交点坐标约为(0.85，0.9)，则该元件消耗的电功率为P＝UI≈0.85×0.9W≈0.77W。答案(1)50.454.700(在4.698～4.702之间均可)(2)见解析图(3)见解析图(4)0.77(0.65～0.85之间均可)12.(12分)(2016·四川理综)用如图13所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源(电动势约3V，内阻约2Ω)，保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；(ⅲ)以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线(U、I都用国际单位)；(ⅳ)求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。图13回答下列问题：(1)电压表最好选用______；电流表最好选用______。A.电压表(0～3V，内阻约15kΩ)B.电压表(0～3V，内阻约3kΩ)C.电流表(0～200mA，内阻约2Ω)D.电流表(0～30mA，内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________。A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值。解析(1)电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，所以选内阻较大的电压表A；当滑动变阻器接入电阻最小时通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为I＝eq