（通用版）2020版高考物理一輪復習 專題綜合檢測八 第八章 恒定電流（含解析）

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1、恒定電流 (45分鐘　100分) 一、選擇題(本題共8小題，每小題8分，共64分.1～5題為單選題，6～8題為多選題) 1.某電路如圖所示，已知電池組的總內(nèi)阻r＝1 Ω，外電路電阻R＝5 Ω，理想電壓表的示數(shù)U＝3.0 V，則電池組的電動勢E等于(　　) A．3.0 V B．3.6 V C．4.0 V D．4.2 V 解析：B　由歐姆定律得I＝＝ A＝0.6 A，又由閉合電路的歐姆定律得E＝I(R＋r)＝0.6×(5＋1) V＝3.6 V．故選B. 2.在電噴汽車的進氣管道中，廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件，其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲

2、，如圖所示，當進氣管道中的冷空氣流速越大時，電阻R兩端的電壓U0就變得越高，反之，電壓U0就越低，這樣，管道內(nèi)空氣的流量就轉(zhuǎn)變成了可以測量的電壓信號，便于汽車內(nèi)的電腦系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，如果將這種電熱絲從汽車的進氣管道中取出，放在實驗中測量這種電熱絲，得到的伏安特性曲線正確的是(　　) 解析：D　設(shè)電熱絲的電阻為R絲，則U0＝R，結(jié)合題意可知，U0越大，說明R絲越小，可見，電熱絲溫度越低，電阻值越小，故對應的伏安特性曲線為D. 3.如圖所示，當開關(guān)S斷開時，電壓表示數(shù)為3 V，當開關(guān)S閉合時，電壓表示數(shù)為1.8 V，則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為(　　) A．5∶3 B．3∶5

3、 C．2∶3 D．3∶2 解析：D　S斷開時，電壓表的示數(shù)等于電源的電動勢，即：E＝3 V，S閉合時，U外＝1.8 V，所以U內(nèi)＝E－U外＝1.2 V．因U外＝IR，U內(nèi)＝Ir，所以R∶r＝U外∶U內(nèi)＝1.8 V∶1.2 V＝3∶2. 4.(2018·日照模擬)如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3均為定值電阻，V與A均為理想電表；開始時開關(guān)S閉合，V與A均有讀數(shù)，某時刻V和A的讀數(shù)均變大，則電路中可能出現(xiàn)的故障是(　　) A．R1斷路 B．R2斷路 C．R1短路 D．R3短路 解析：B　當R1斷路時，電流表示數(shù)變?yōu)?，A錯誤；當R2斷路時，外電路的總電阻變大

4、，故路端電壓變大，即電壓表讀數(shù)變大，電路的總電流減小，故R1上的電壓減小，R3兩端電壓變大，故電流表讀數(shù)變大，與題目所給的現(xiàn)象吻合，B正確；當R1短路或R3短路時，外電路電阻變小，路端電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，C、D錯誤． 5．(2018·長治模擬)用標有“6 V　3 W”的燈泡L1、“6 V　6 W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖甲所示的實驗電路，其中電源電動勢E＝9 V．圖乙是通過兩個燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線．當其中一個燈泡正常發(fā)光時(　　) A．電流表的示數(shù)為1 A B．電壓表的示數(shù)約為6 V C．電源輸出功率為4 W D．電源內(nèi)阻為0.5 Ω 解析

5、：C　因為兩燈泡串聯(lián)，則電流相等，根據(jù)I＝可知兩燈泡的額定電流分別為：0.5 A、1 A，當一個燈泡正常發(fā)光時，只能是L1燈泡，此時電路中的電流為0.5 A，即電流表的示數(shù)為0.5 A，選項A錯誤；從圖乙中看出另一個燈泡L2的實際電壓為2 V，即電壓表的示數(shù)約為2 V，選項B錯誤；此時電源的輸出功率為P出＝P1＋P2＝3 W＋0.5×2 W＝4 W，選項C正確；外電路的電壓為8 V，則電源內(nèi)阻上的電壓為1 V，內(nèi)阻為：r＝＝ Ω＝2 Ω，選項D錯誤． 6.如圖所示，直流電源、滑動變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0，反向電阻為∞)連接，電源負極接地．開始時電容器不帶電，閉合開關(guān)S，

6、穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中的P點．在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說法正確的是(　　) A．當滑動變阻器的滑片向上滑動時，帶電油滴會向上運動 B．當電容器的上極板向上移動時，帶電油滴會向下運動 C．當電容器的下極板向下移動時，P點的電勢不變 D．當電容器的下極板向左移動時，P點的電勢會升高 解析：AD　帶電油滴恰好靜止，其合力為零，受到豎直向下的重力和豎直向上的電場力，即mg＝qE.當滑動變阻器的滑片向上滑動時，其電阻值變大，電容器兩端的電壓U變大，對電容器進行充電，兩極板間電場強度E變大，帶電油滴受到的電場力大于重力，會向上運動，選項A正確；當電容器的上極板向上移動時，

7、極板間距d變大，根據(jù)C＝＝，電容器的電荷量Q應減小，但由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器只能進行充電，不能進行放電，故此時，電容器的電荷量Q不變，電場強度E＝＝不變，帶電油滴仍靜止不動，選項B錯誤；同理，當電容器的下極板向下移動時，d變大，電場強度E不變，而P點到下極板的距離變大且下極板的電勢不變，故P點電勢升高，選項C錯誤；當電容器的下極板向左移動時，S變小，根據(jù)C＝＝和二極管的單向?qū)щ娦?，電容器的電荷量Q不變，電場強度E＝變大，而P點到下極板的距離不變，故P點電勢升高，選項D正確． 7.一額定功率為9 W、額定電壓為9 V的小燈泡L和一直流電動機并聯(lián)，與定值電阻R＝4 Ω串聯(lián)后接在電路中的A

8、B兩點間，電流表A為理想電表，電路如圖所示，燈泡的電阻不變．當AB間接電壓0.49 V時，電動機不轉(zhuǎn)、燈泡不亮，電流表示數(shù)為0.1 A；當AB間接電壓15 V時，電動機轉(zhuǎn)動起來、燈泡正常發(fā)光．則下列說法正確的是(　　) A．電動機線圈電阻為1 Ω B．燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)0.5 A C．燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)1 A D．電動機輸出的機械功率4.25 W 解析：AD　根據(jù)P＝可知燈泡電阻RL＝＝9 Ω，當AB間接電壓U＝0.49 V時，電動機不轉(zhuǎn)，為純電阻電路，電流表示數(shù)I＝0.1 A，根據(jù)歐姆定律可知R兩端電壓UR＝IR＝0.4 V，燈泡兩端電壓U1＝U－UR＝0.09 V

9、，通過燈泡的電流I1＝＝0.01 A，通過電動機的電流I2＝I－I1＝0.09 A，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知電動機線圈電阻r＝＝1 Ω，A正確．當AB間接電壓15 V時，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓UL′＝9 V，通過燈泡的電流IL′＝1 A，則電動機兩端電壓UM′＝9 V，R兩端電壓UR′＝6 V，干路電流I′＝＝1.5 A，電流表示數(shù)為1.5 A，通過電動機的電流IM′＝I－IL′＝0.5 A，則此時電動機輸出的機械功率P＝UM′IM′－IM′2r＝4.25 W，B、C錯誤，D正確． 8.工業(yè)生產(chǎn)中需要物料配比的地方常用“吊斗式”電子秤，圖甲所示的是“吊斗式”電子秤的結(jié)構(gòu)圖，其中實現(xiàn)稱質(zhì)量的關(guān)

10、鍵性元件是拉力傳感器．拉力傳感器的內(nèi)部電路如圖丙所示，R1、R2、R3是定值電阻，R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R0是對拉力敏感的應變片電阻，其電阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示，已知料斗重1×103 N，沒裝料時Uba＝0，g取10 m/s2.下列說法中正確的是(　　) A．R3的阻值為40 kΩ B．裝料時，R0的阻值逐漸變大，Uba的值逐漸變小 C．拉力越大應變片電阻阻值也變大，Uba傳感器的示數(shù)也變大 D．應變片的作用是把物體形變這個力學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量 解析：AC　電路中，當沒裝料時Uba＝0，此時拉力等于料斗重，為1×103 N，故應變片電阻為R0＝20

11、 kΩ，根據(jù)串、并聯(lián)電路電壓關(guān)系，有＝，解得R3＝40 kΩ，A正確．裝料時，R0的阻值逐漸變大，b點電勢升高，故Uba的值逐漸增加，B錯誤，C正確．應變片的作用是把拉力這個力學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量，D錯誤． 二、實驗題(本題共3小題，共36分．第9、10題各10分，第11題16分．) 9．(1)如圖甲、乙、丙所示的三把游標卡尺，它們的游標尺分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為________mm、________mm、________mm. (2)旋鈕式電阻箱如圖丁所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為______

12、__Ω.今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω，最簡單的操作方法是_______________ ________________________________________________________________________. 若用兩個這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為____________． 解析：(1)題圖甲游標卡尺讀數(shù)：17 mm＋7×0.1 mm＝17.7 mm；題圖乙讀數(shù)：23 mm＋17×0.05 mm＝23.85 mm；題圖丙讀數(shù)：10 mm＋23×0.02 mm＝10.46 mm. (2)電阻箱讀數(shù)為1 987 Ω.將電阻改為2 087 Ω，最

13、簡單的操作方法是先將“×1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0.每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω，故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為0～19 998 Ω. 答案：(1)17.7　23.85　10.46(每空1分)　(2)1 987(2分)　將“×1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0(3分)　0～19 998 Ω(2分) 10．小華、小剛共同設(shè)計了圖甲所示的實驗電路，電路中的各個器材元件的參數(shù)為：電池組(電動勢約6 V，內(nèi)阻r約3 Ω)、電流表(量程2.0 A，內(nèi)阻rA＝0.8 Ω)、

14、電阻箱R1(0～99.9 Ω)、滑動變阻器R2(0～R1)、開關(guān)三個及導線若干．他們認為該電路可以用來測電源的電動勢、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值． (1)小華先利用該電路準確地測出了R2接入電路的阻值．他的主要操作步驟是：先將滑動變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S2、S，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 Ω時，電流表的示數(shù)也為I.此時滑動變阻器接入電路的阻值為________Ω. (2)小剛接著利用該電路測出了電源電動勢和內(nèi)電阻． ①他的實驗步驟為： a．在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至________(選填“最大值”或“最小值”)，

15、之后閉合開關(guān)S，再閉合________(選填“S1”或“S2”)； b．調(diào)節(jié)電阻________(選填“R1”或“R2”)，得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)； c．斷開開關(guān)，整理實驗儀器． ②圖乙是他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的－R圖像，圖像縱軸截距與電源電動勢的乘積代表________________________________________________________________________， 電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字) 解析：(1)由等值替代法可知，電阻箱的示數(shù)等于接入電路的阻值，為3.6 Ω. (2)要

16、用電阻箱與電流表結(jié)合測量電源電動勢與內(nèi)阻，則要改變電阻箱的值，a.在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至最大值，之后閉合開關(guān)S，再閉合S1；b.調(diào)節(jié)電阻R1得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)． (3)由閉合電路歐姆定律可得E＝I(R＋rA＋r)，即＝＋；由上式可知，圖像縱軸截距與電源電動勢的乘積代表rA與r之和；圖線的斜率k＝＝，可得E＝6 V；圖線在縱軸上的截距b＝＝0.60，可得r＝2.8 Ω. 答案：(1)3.6(1分)　(2)①最大值(1分)　S1(1分)　R1(1分)?、趓A與r之和(2分)　6(2分)　2.8(2分) 11．某同學在“測定金屬的電阻率”的實驗中，主要步驟如下： ①

17、用多用電表粗略測量金屬絲的電阻值； ②用米尺測量金屬絲的有效長度L； ③用螺旋測微器測量金屬絲直徑d； ④用伏安法測量該金屬絲的電阻； ⑤根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，計算金屬絲電阻率的表達式． 根據(jù)題目要求完成下列問題： (1)步驟③中測量金屬絲直徑如圖甲所示，則d＝________mm. (2)步驟④中為了盡可能準確地測量，要使金屬絲兩端電壓從零開始變化，電壓表用0～3 V量程，電流表用0～0.6 A量程(內(nèi)阻約為10 Ω)，且采用電流表外接法，請在圖乙實物圖上用筆畫線代替導線把電路按要求連接好． (3)步驟⑤中用測得的金屬絲長度L、直徑d、金屬絲兩端電壓U、流過金屬絲的電流I，計算

18、金屬電阻率，其表達式ρ＝____________.(用L、d、U、I表示) (4)步驟④中之所以采用所述方案，是因為該同學在步驟①中已用多用電表粗略測量其阻值，可供選擇的操作步驟如下(機械調(diào)零已經(jīng)完成)： A．觀察指針位置，讀出電阻阻值 B．將兩表筆直接接觸，進行調(diào)零 C．把兩表筆與電阻兩端接觸 D．將選擇開關(guān)扳到歐姆擋“×100”處 E．將選擇開關(guān)旋到OFF擋 F．將選擇開關(guān)扳到歐姆擋“×1”處 請在上述操作中選擇需要的步驟并寫出合理的順序：____________. 解析：(1)螺旋測微器的固定刻度為0.5 mm，可動刻度為18.0×0.01 mm＝0.180 mm，所以

19、最終讀數(shù)為0.5 mm＋0.180 mm＝0.680 mm. (2)要使金屬絲兩端電壓從零開始變化，則滑動變阻器采用分壓式接法，電壓表用0～3 V量程，電流表用0～0.6 A量程，且采用電流表外接法，連接實物圖如圖所示． (3)由R＝，金屬絲橫截面積S＝π()2，歐姆定律R＝，解得ρ＝ (4)多用表中利用歐姆表測電阻的步驟：用選擇開關(guān)選擇倍率、歐姆表調(diào)零、開始測量、讀出電阻值、最后將歐姆表選擇開關(guān)旋至OFF擋或交流電壓最高擋．由于步驟④采用電流表外接法，說明金屬絲電阻較小，選用歐姆表“×1”倍率即可，故實驗的合理順序是FBCAE. 答案：(1)0.680(4分)　(2)圖見解析(4分)　(3)(4分) (4)FBCAE(4分) 9