（通用版）2020版高考物理一轮复习 专题综合检测八 第八章 恒定电流（含解析）

恒定电流(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分.15题为单选题，68题为多选题)1.某电路如图所示，已知电池组的总内阻r1 ，外电路电阻R5 ，理想电压表的示数U3.0 V，则电池组的电动势E等于()A3.0 V B3.6 VC4.0 V D4.2 V解析：B由欧姆定律得I A0.6 A，又由闭合电路的欧姆定律得EI(Rr)0.6(51) V3.6 V故选B.2.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝，如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低，这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是()解析：D设电热丝的电阻为R丝，则U0R，结合题意可知，U0越大，说明R丝越小，可见，电热丝温度越低，电阻值越小，故对应的伏安特性曲线为D.3.如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为()A53B35C23D32解析：DS断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E3 V，S闭合时，U外1.8 V，所以U内EU外1.2 V因U外IR，U内Ir，所以RrU外U内1.8 V1.2 V32.4.(2018日照模拟)如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，V与A均为理想电表；开始时开关S闭合，V与A均有读数，某时刻V和A的读数均变大，则电路中可能出现的故障是()AR1断路 BR2断路CR1短路 DR3短路解析：B当R1断路时，电流表示数变为0，A错误；当R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大，电路的总电流减小，故R1上的电压减小，R3两端电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，B正确；当R1短路或R3短路时，外电路电阻变小，路端电压变小，即电压表示数变小，C、D错误5(2018长治模拟)用标有“6 V3 W”的灯泡L1、“6 V6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势E9 V图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线当其中一个灯泡正常发光时()A电流表的示数为1 A B电压表的示数约为6 VC电源输出功率为4 W D电源内阻为0.5 解析：C因为两灯泡串联，则电流相等，根据I可知两灯泡的额定电流分别为：0.5 A、1 A，当一个灯泡正常发光时，只能是L1灯泡，此时电路中的电流为0.5 A，即电流表的示数为0.5 A，选项A错误；从图乙中看出另一个灯泡L2的实际电压为2 V，即电压表的示数约为2 V，选项B错误；此时电源的输出功率为P出P1P23 W0.52 W4 W，选项C正确；外电路的电压为8 V，则电源内阻上的电压为1 V，内阻为：r 2 ，选项D错误6.如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为)连接，电源负极接地开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中的P点在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是()A当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动B当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动C当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变D当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高解析：AD带电油滴恰好静止，其合力为零，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，即mgqE.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，其电阻值变大，电容器两端的电压U变大，对电容器进行充电，两极板间电场强度E变大，带电油滴受到的电场力大于重力，会向上运动，选项A正确；当电容器的上极板向上移动时，极板间距d变大，根据C，电容器的电荷量Q应减小，但由于二极管的单向导电性，电容器只能进行充电，不能进行放电，故此时，电容器的电荷量Q不变，电场强度E不变，带电油滴仍静止不动，选项B错误；同理，当电容器的下极板向下移动时，d变大，电场强度E不变，而P点到下极板的距离变大且下极板的电势不变，故P点电势升高，选项C错误；当电容器的下极板向左移动时，S变小，根据C和二极管的单向导电性，电容器的电荷量Q不变，电场强度E变大，而P点到下极板的距离不变，故P点电势升高，选项D正确7.一额定功率为9 W、额定电压为9 V的小灯泡L和一直流电动机并联，与定值电阻R4 串联后接在电路中的AB两点间，电流表A为理想电表，电路如图所示，灯泡的电阻不变当AB间接电压0.49 V时，电动机不转、灯泡不亮，电流表示数为0.1 A；当AB间接电压15 V时，电动机转动起来、灯泡正常发光则下列说法正确的是()A电动机线圈电阻为1 B灯泡正常发光时电流表示数0.5 AC灯泡正常发光时电流表示数1 AD电动机输出的机械功率4.25 W解析：AD根据P可知灯泡电阻RL9 ，当AB间接电压U0.49 V时，电动机不转，为纯电阻电路，电流表示数I0.1 A，根据欧姆定律可知R两端电压URIR0.4 V，灯泡两端电压U1UUR0.09 V，通过灯泡的电流I10.01 A，通过电动机的电流I2II10.09 A，根据并联电路特点可知电动机线圈电阻r1 ，A正确当AB间接电压15 V时，灯泡正常发光，灯泡两端电压UL9 V，通过灯泡的电流IL1 A，则电动机两端电压UM9 V，R两端电压UR6 V，干路电流I1.5 A，电流表示数为1.5 A，通过电动机的电流IMIIL0.5 A，则此时电动机输出的机械功率PUMIMIM2r4.25 W，B、C错误，D正确8.工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器拉力传感器的内部电路如图丙所示，R1、R2、R3是定值电阻，R120 k，R210 k，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示，已知料斗重1103 N，没装料时Uba0，g取10 m/s2.下列说法中正确的是()AR3的阻值为40 kB装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小C拉力越大应变片电阻阻值也变大，Uba传感器的示数也变大D应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量解析：AC电路中，当没装料时Uba0，此时拉力等于料斗重，为1103 N，故应变片电阻为R020 k，根据串、并联电路电压关系，有，解得R340 k，A正确装料时，R0的阻值逐渐变大，b点电势升高，故Uba的值逐渐增加，B错误，C正确应变片的作用是把拉力这个力学量转换为电阻这个电学量，D错误二、实验题(本题共3小题，共36分第9、10题各10分，第11题16分)9(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺，它们的游标尺分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_mm、_mm、_mm.(2)旋钮式电阻箱如图丁所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_.今欲将接入电路的电阻改为2 087 ，最简单的操作方法是_.若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为_解析：(1)题图甲游标卡尺读数：17 mm70.1 mm17.7 mm；题图乙读数：23 mm170.05 mm23.85 mm；题图丙读数：10 mm230.02 mm10.46 mm.(2)电阻箱读数为1 987 .将电阻改为2 087 ，最简单的操作方法是先将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9 999 ，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是29 999 19 998 ，故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为019 998 .答案：(1)17.723.8510.46(每空1分)(2)1 987(2分)将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0(3分)019 998 (2分)10小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为：电池组(电动势约6 V，内阻r约3 )、电流表(量程2.0 A，内阻rA0.8 )、电阻箱R1(099.9 )、滑动变阻器R2(0R1)、开关三个及导线若干他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值(1)小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S2、S，断开S1，读出电流表的示数I；再闭合S、S1，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6 时，电流表的示数也为I.此时滑动变阻器接入电路的阻值为_.(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻他的实验步骤为：a在闭合开关前，调节电阻R1或R2至_(选填“最大值”或“最小值”)，之后闭合开关S，再闭合_(选填“S1”或“S2”)；b调节电阻_(选填“R1”或“R2”)，得到一系列电阻值R和电流I的数据；c断开开关，整理实验仪器图乙是他根据实验数据绘出的R图像，图像纵轴截距与电源电动势的乘积代表_，电源电动势E_V，内阻r_.(计算结果保留2位有效数字)解析：(1)由等值替代法可知，电阻箱的示数等于接入电路的阻值，为3.6 .(2)要用电阻箱与电流表结合测量电源电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，a.在闭合开关前，调节电阻R1或R2至最大值，之后闭合开关S，再闭合S1；b.调节电阻R1得到一系列电阻值R和电流I的数据(3)由闭合电路欧姆定律可得EI(RrAr)，即；由上式可知，图像纵轴截距与电源电动势的乘积代表rA与r之和；图线的斜率k，可得E6 V；图线在纵轴上的截距b0.60，可得r2.8 .答案：(1)3.6(1分)(2)最大值(1分)S1(1分)R1(1分)rA与r之和(2分)6(2分)2.8(2分)11某同学在“测定金属的电阻率”的实验中，主要步骤如下：用多用电表粗略测量金属丝的电阻值；用米尺测量金属丝的有效长度L；用螺旋测微器测量金属丝直径d；用伏安法测量该金属丝的电阻；根据测得的数据，计算金属丝电阻率的表达式根据题目要求完成下列问题：(1)步骤中测量金属丝直径如图甲所示，则d_mm.(2)步骤中为了尽可能准确地测量，要使金属丝两端电压从零开始变化，电压表用03 V量程，电流表用00.6 A量程(内阻约为10 )，且采用电流表外接法，请在图乙实物图上用笔画线代替导线把电路按要求连接好(3)步骤中用测得的金属丝长度L、直径d、金属丝两端电压U、流过金属丝的电流I，计算金属电阻率，其表达式_.(用L、d、U、I表示)(4)步骤中之所以采用所述方案，是因为该同学在步骤中已用多用电表粗略测量其阻值，可供选择的操作步骤如下(机械调零已经完成)：A观察指针位置，读出电阻阻值B将两表笔直接接触，进行调零C把两表笔与电阻两端接触D将选择开关扳到欧姆挡“100”处E将选择开关旋到OFF挡F将选择开关扳到欧姆挡“1”处请在上述操作中选择需要的步骤并写出合理的顺序：_.解析：(1)螺旋测微器的固定刻度为0.5 mm，可动刻度为18.00.01 mm0.180 mm，所以最终读数为0.5 mm0.180 mm0.680 mm.(2)要使金属丝两端电压从零开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，电压表用03 V量程，电流表用00.6 A量程，且采用电流表外接法，连接实物图如图所示(3)由R，金属丝横截面积S()2，欧姆定律R，解得(4)多用表中利用欧姆表测电阻的步骤：用选择开关选择倍率、欧姆表调零、开始测量、读出电阻值、最后将欧姆表选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡由于步骤采用电流表外接法，说明金属丝电阻较小，选用欧姆表“1”倍率即可，故实验的合理顺序是FBCAE.答案：(1)0.680(4分)(2)图见解析(4分)(3)(4分)(4)FBCAE(4分)9