2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流測試 新人教版.doc

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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流測試 新人教版 一、選擇題(40分) 1．(單選)導(dǎo)體中形成電流的原因是(　　) A．只要導(dǎo)體中有自由電荷，就一定有電流 B．只要電路中有電源，就一定有電流 C．只要導(dǎo)體兩端有電壓，導(dǎo)體中就會形成電流 D．只要電路中有電源，用電器兩端就一定有電壓 解析　導(dǎo)體中有自由電荷，但要使導(dǎo)體中的自由電荷定向移動形成電流，還要在導(dǎo)體的兩端加上電壓，故A項錯誤；要使電路中有持續(xù)電流，電路還必須是通路，故B項錯誤；導(dǎo)體兩端有電壓，電壓迫使導(dǎo)體中的自由電荷定向移動形成電流，故C項正確；若電路是斷開的，雖然電路中有電源，但用電器兩端沒有電壓，故D項錯誤． 答案　C 2．(多選)有一橫截面積為S粗細均勻的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位長度中有n個自由電子，電子的電量為e，此時電子的定向移動速率為v，在t時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)可表示為(　　) A．nvSt　　　　　　　　　 B．nvt C. D. 解析　在t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子的電量為q＝nvte，自由電子數(shù)目為n＝＝nvt，故A項錯誤，B項正確；通過導(dǎo)線的電流為I，在t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子的電量為q＝It，自由電子數(shù)目為n＝＝，故C項正確，D項錯誤． 答案　BC 3．(單選)下列關(guān)于電動勢的說法正確的是(　　) A．電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電荷量成反比 B．電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是兩極間的電壓 C．非靜電力做的功越多，電動勢就越大 D．E＝只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的 解析　電動勢的定義式E＝只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的，故A項錯誤，D項正確；電動勢的單位跟電壓的單位一致，只是數(shù)值上的體現(xiàn)，而電動勢反映的是一種本領(lǐng)，不單純表示兩極間的電壓，B項錯誤；單位電荷非靜電力做的功越多，電動勢越大，故C項錯誤． 答案　D 4．(單選)一個內(nèi)電阻可以忽略的電源，給一個絕緣的圓管子里裝滿的水銀供電，電流為0.1 A，若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里，那么通過的電流將是(　　) A．0.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 解析　設(shè)原來為A，后來的管子為B，玻璃管的內(nèi)徑為d，水銀的高度為h，則水銀的體積V＝Sh＝πd2h，由于水銀的體積V不變，B管的內(nèi)徑是A管內(nèi)徑的2倍，B管中水銀截面積是A管中水銀截面積的4倍，則B管中水銀的高度是A管中水銀高度的.根據(jù)電阻定律R＝ρ得，B管內(nèi)水銀與A管內(nèi)水銀的電阻之比為RB∶RA＝1∶16，電池的內(nèi)阻不計，電壓不變，則根據(jù)歐姆定律得，電流之比IA∶IB＝RB∶RA＝1∶16，IA＝0.1 A，解得，IB＝1.6 A，故選C項． 答案　C 5．(多選)某同學(xué)按如圖電路進行實驗，電壓表內(nèi)阻看作無限大，電流表內(nèi)阻看作零．實驗中由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零)，若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是(　　) A．R3短路 B．RP短路 C．R3斷開 D．R2斷開 解析　若R3短路時，由于電流表內(nèi)阻看作零，兩電壓表都被短路，示數(shù)都為零，與題不符．故A項錯誤； RP短路時，兩電壓表都測量R2的電壓，示數(shù)相同，而且都不為零．故B項正確；R3斷開時，電壓表V2測量R2的電壓，電壓表V1測量Rp和R2串聯(lián)的電壓，電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)．故C項錯誤；R2斷開時，由于電壓表內(nèi)阻看作無限大，RP等效為V2的內(nèi)阻，兩電壓表都測量R3的電壓，示數(shù)相同，而且都不為零，故D項正確． 答案　BD 6．(多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線在P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是(　　) A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大 B．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝ C．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝ D．對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積 解析　由R＝可知，隨著所加電壓的增大，各點的增大，故小燈泡的電阻增大，A項正確；對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為該點的電壓和電流的比值，即R＝，故B、C項錯誤；對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中坐標點的UI，即對應(yīng)矩形PQOM所圍的面積，D項正確． 答案　AD 7．(多選)如圖所示為兩電源的U－I圖象，則下列說法正確的是(　　) A．電源①的電動勢和內(nèi)阻均比電源②大 B．當外接同樣的電阻時，兩電源的輸出功率可能相等 C．當外接同樣的電阻時，兩電源的效率可能相等 D．不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大 解析　U－I圖象的縱截距為電源的電動勢，斜率表達內(nèi)阻的值，故E1＞E2，r1＞r2，A項正確；當外接同樣的電阻時，可做如圖所示的③，兩電源的輸出功率為U1I1＞U2I2，故B項錯誤，D項正確；電源的效率η＝100%＝，內(nèi)阻不同，外電阻R相同，故效率不可能相等，C項錯誤． 答案　AD 8．(多選)如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻，以下說法中正確的是(　　) A．當R2＝R1＋r時，R2上獲得最大功率 B．當R2＝R1＋r時，R1上獲得最大功率 C．當R2＝0時，R1上獲得最大功率 D．當R2＝0時，電源的輸出功率最大 解析　求R2上獲得功率，應(yīng)以R2為研究對象，R1作為電源的等效內(nèi)阻，故R2＝R1＋r時，R2上獲得最大功率，A項正確；求R1上獲得功率，應(yīng)以R1為研究對象，R1上獲得最大功率P1＝I2R1，要想使電路中的電流最大，應(yīng)使R2＝0時，R1上獲得最大功率，故B項錯誤，C項正確；這里不知R2、R1、r之間的關(guān)系，從輸出功率圖象中分析不出電源的輸出功率最大時R2的值，故D項錯誤． 答案　AC 9．(多選)在如圖所示的電路中，R1、R2、R3均為可變電阻．當開關(guān)S閉合后，兩平行金屬板M、N中有一帶電油滴正好處于靜止狀態(tài)．為使帶電油滴向上加速運動，可采取的措施是(　　) A．增大R1的阻值 B．減小R2的阻值 C．減小R3的阻值 D．減小M、N間距 解析　本題的等效電路為R2和R3與電源組成串聯(lián)電路，電容器相當于一塊理想的電壓表，R1只是無窮大內(nèi)阻的一個小量，故改變R1對整個電路的電流和電壓沒有影響，故C項錯誤；原來帶電粒子處于平衡狀態(tài)，說明重力與電場力相等，即mg＝q，d為平行板間距離，減小R2的阻值，等效于增大R3的阻值，根據(jù)串聯(lián)分壓，可知R3兩端電壓增大，粒子合力向上，故B項正確，同理C項錯誤；減小M、N間距d，即電場力q增大，故粒子加速向上運動，D項正確． 答案　BD 10．(多選)如圖所示的電路中，電池的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的電阻R1、R2和R3的阻值都相同．若將開關(guān)S1由位置2切換到位置1，則(　　) A．電壓表的示數(shù)變大 B．電阻R2兩端的電壓變大 C．電池內(nèi)阻消耗的功率變大 D．電流表的讀數(shù)變小 解析　開關(guān)在2位置的等效電路如下圖所示． 外電阻RW為R1、R2串聯(lián)再與R3并聯(lián)，RW＝R，根據(jù)串聯(lián)分壓可得并聯(lián)部分的電壓U//＝E＝E，R2兩端的電壓U2＝U//＝E；開關(guān)在1位置的等效電路如下圖所示，外電阻R′W為R1、R3并聯(lián)再與R2串聯(lián)，R′W＝R，根據(jù)串聯(lián)分壓可得并聯(lián)部分的電壓U′//＝E＝E，R2兩端的電壓U′2＝2U′//＝E，比較兩個電壓可采用特殊值代入如取R＝1，r＝0.5，計算U′2＞U2，故B項正確；電壓表測的是端電壓，外電阻變大，電壓表的示數(shù)變大，由閉合電路歐姆定律知，電流表讀數(shù)變小，電池內(nèi)阻消耗的功率變小，故A、D項正確，C項錯誤． 答案　ABD 二、實驗題(20分) 11．小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大，某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用伏安法測量得到如下數(shù)據(jù)： I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1)畫出該實驗電路圖； (2)在坐標紙中畫出小燈泡的伏安特性U－I曲線； (3)如果將該小燈泡直接接在一個電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為2 Ω的電池兩端時，小燈泡的實際功率為________ W. 解析　(1)如圖所示： (2)如圖所示： (3)電源的電動勢為1.5 V，電流與路端電壓的關(guān)系式為U＝E－Ir＝1.5－2I，在圖中作出圖線，交點坐標即為小燈泡的實際電壓和電流，故功率為P＝UI＝0.80.35＝0.28 W. 答案　(1)(2)見解析　(3)0.28 12．某研究小組收集了兩個電學(xué)元件：電阻R0(約為2 kΩ)和手機中的鋰電池(電動勢E標稱值為3.7 V，允許最大放電電流為100 mA)．實驗室備有如下器材： A．電壓表V(量程3 V，電阻RV約為4.0 kΩ) B．電流表A1(量程100 mA，電阻RA1約為5 Ω) C．電流表A2(量程2 mA，電阻RA2約為50 Ω) D．滑動變阻器R1(0－40 Ω，額定電流1 A) E．電阻箱R2(0－999.9 Ω) F．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干 (1)為了測定電阻R0的阻值，小明設(shè)計了一電路，下圖與其對應(yīng)的實物圖，圖中的電流表A應(yīng)選________(選填“A1”或“A2”)，請將實物連線補充完整． (2)為測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r，小紅設(shè)計了如圖所示的電路圖．根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出－圖象，如圖所示．若該 圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動勢E＝________，內(nèi)阻r＝________(用k、b和R2表示) 解析　(1)由于R0阻值約為2 kΩ，屬大電阻，由I＝，估得I＝1.85 mA，因此電流表應(yīng)選A2.實物連線如圖． (2)根據(jù)題圖，知U＝E－Ir，得＝＋，即＝b，＝k，所以E＝，r＝. 答案　(1)A2，實物連線如上圖　(2)　 三、計算題(40分) 13.如圖所示，R1＝2 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，當S接通時，電壓表讀數(shù)為2.4 V，S斷開時，電壓表讀數(shù)為2 V，則電源電動勢和內(nèi)阻各為是多少？ 解析　當S接通時：R2與R3并聯(lián)，再與R1串聯(lián)，并聯(lián)等效電阻R23＝＝2 Ω，由閉合電路歐姆定律，得 U1＝E S斷開時，R1與R3串聯(lián)，由閉合電路歐姆定律，得 U2＝E 將U1＝2.4 V，U2＝2 V，R1＝2 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，代入以上各式得，E＝6 V，r＝1 Ω 答案　6 V　1 Ω 14．一臺小型電動機在3 V電壓下工作，用此電動機提升所受重力為4 N的物體時，通過它的電流是0.2 A．在30 s內(nèi)可使該物體被勻速提升3 m，若不計除電動機線圈生熱之外的能量損失，求： (1)電動機的輸入功率； (2)在提升重物的30 s內(nèi)，電動機線圈所產(chǎn)生的熱量； (3)線圈的電阻． 解析　(1)電動機的輸入功率 P入＝UI＝30.2 W＝0.6 W (2)電動機提升重物的機械功率P機＝Fv＝4 W＝0.4 W，根據(jù)能量關(guān)系P入＝P機＋PQ，得熱功率PQ＝P入－P機＝(0.6－0.4) W＝0.2 W，所產(chǎn)生的熱量Q＝PQt＝0.230 J＝6 J (3)根據(jù)焦耳定律Q＝I2rt，得線圈的電阻r＝＝ Ω＝5 Ω 答案　(1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω 15．如圖所示電路中，電源電動勢E＝10 V，內(nèi)電阻不計，電阻R1＝14 Ω，R2＝6.0 Ω，R3＝2.0 Ω，R4＝8.0 Ω，R5＝10 Ω，電容器的電容C＝2.0 μF.求： (1)電容器所帶的電量？說明電容器哪個極板帶正電？ (2)若R1突然斷路，將有多少電荷通過R5? 解析　(1)本題的等效電路為R1、R2串聯(lián)，R3、R4串聯(lián)，然后兩部分并聯(lián)，R5作為電容的等效理想表的內(nèi)阻，I12＝＝0.5 A，I34＝＝1 A，則 Uba＝│I12R1－I34R3│＝5 V，故b極板帶正電，電容器所帶的電量Q＝CUba＝1.010－5 C (2)R1斷路，當再度達到穩(wěn)定后，電容器電壓等于R4兩端的電壓，此時電容器所帶電量Q′＝CU4＝C＝210－6 C＝1.610－5 C．由φb＞φd可知，電容器下板仍帶正電，由Q′＞Q知，R1斷路后電容器經(jīng)歷了一次再充電過程，電容器極板上增加的電量為ΔQ＝ Q′－Q＝(1.610－5－1.010－5) C＝6.010－6 C 答案　(1)電容器所帶的電量為1.010－5 C，電容器下板帶正電 (2)6.010－6 C 16.電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同．如圖所示為某種電熱式電器的簡化電路圖，主要元件有電阻絲R1、R2和自動開關(guān)S. (1)當自動開關(guān)S閉合時，用電器的工作狀態(tài)是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？ (2)用電器由照明電路供電(U＝220 V)，設(shè)加熱時用電器的電功率為800 W，保溫時用電器的電功率為50 W，則R1和R2分別為多大？ 解析　(1)當開關(guān)S閉合時，R2被短路，電路中只有R1，此時功率為P＝，電阻沒全部用上的，即電阻小，功率大，故為加熱狀態(tài)． (2)當開關(guān)S斷開時，R1和R2串聯(lián)，此時功率為P2＝，故為保溫狀態(tài)，由題意知P2＝50 W，P1＝800 W，代入數(shù)據(jù)解得R1＝60.5 Ω，R2＝907.5 Ω. 答案　(1)加熱狀態(tài)　(2)R1＝60.5 Ω，R2＝907.5 Ω