2022年高考物理一轮复习 单元质检七 恒定电流（含解析）鲁科版

2022年高考物理一轮复习 单元质检七 恒定电流（含解析）鲁科版单元质检第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.(xx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.(xx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.(xx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.(xx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.(xx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.(xx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)(xx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)(xx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10m/s2)解析:(1)S断开时,电阻R3两端电压为U3=R3=16VS闭合后,外电路的电阻为R=6路端电压为U=R=21V,电阻R3两端电压为U3=R3=14V则流过R4的总电荷量为Q=C(U3-U3)=6.010-12C(2)设带电微粒的质量为m,电荷量为q当开关S断开时,有=mg当开关S闭合后,设带电微粒加速度为a则mg-=ma联立上式,解得加速度a=设带电微粒能从C的电场中做类平抛运动射出则水平方向t=,竖直方向y=at2由以上各式求得y=6.2510-3m,故带电微粒不能从C的电场中射出。答案:(1)6.010-12C(2)见解析