2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)單元評(píng)估檢測(cè)八恒定電流

1、PAGE 8 -單元評(píng)估檢測(cè)(八)(第八章)恒定電流(45分鐘100分)一、選擇題(此題共8小題,每題6分,共48分。15題為單項(xiàng)選擇題,68題為多項(xiàng)選擇題)1.(2023青島模擬)電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵裝備之一。如下圖,某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓,ac間的電阻是cd間電阻的(n-1)倍,某次測(cè)量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U,那么輸入端的電壓為()A.nUB.UC.(n-1)UD.U【解析】選A。ac局部與cd局部串聯(lián),所以U輸入U(xiǎn)=Rac+Rc dR2.在電噴汽車(chē)的進(jìn)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,其核心局部是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲,

2、如下圖,當(dāng)進(jìn)氣管道中的冷空氣流速越大時(shí),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(cè)量的電壓信號(hào),便于汽車(chē)內(nèi)的電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,如果將這種電熱絲從汽車(chē)的進(jìn)氣管道中取出,放在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量這種電熱絲,得到的伏安特性曲線正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)42722636()【解析】選D。設(shè)電熱絲的電阻為R絲,那么U0=Er+R+R絲R,結(jié)合題意可知,U03.如下圖,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表示數(shù)為3V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為1.8V,那么外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()A.53B.35C.23D.32【解析】選D。S斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì),即:E=3V,S

3、閉合時(shí),U外=1.8V,所以U內(nèi)=E-U外=1.2V。因U外=IR,U內(nèi)=Ir,所以Rr=U外U內(nèi)=1.8V1.2V=32。4.在如下圖的電路中,開(kāi)關(guān)S閉合后,由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障,某時(shí)刻電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,那么可能出現(xiàn)了以下哪種故障()A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1斷路【解析】選A。假設(shè)電路正常,那么電流表測(cè)量流過(guò)R1的支路電流,電壓表測(cè)量R3兩端的電壓。假設(shè)R1短路,那么R2被短路,外電路只有電阻R3接在電源兩端,電流表測(cè)量干路電流,電壓表測(cè)量路端電壓,兩表示數(shù)均增大,A正確。假設(shè)R2短路,那么R1被短路,電流表示數(shù)為零,B錯(cuò)誤。假設(shè)R3短路,那么電壓表示數(shù)

4、為零,C錯(cuò)誤。假設(shè)R1斷路,那么電流表示數(shù)為零,D錯(cuò)誤。5.(2023長(zhǎng)治模擬)用標(biāo)有“6V3W的燈泡L1、“6V6W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(shí)驗(yàn)電路,其中電源電動(dòng)勢(shì)E=9V。圖乙是通過(guò)兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線。當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)學(xué)號(hào)42722637()A.電流表的示數(shù)為1AB.電壓表的示數(shù)約為6VC.電源輸出功率為4WD.電源內(nèi)阻為0.5【解析】選C。因?yàn)閮蔁襞荽?lián),那么電流相等,根據(jù)I=PU可知兩燈泡的額定電流分別為:0.5A、1A,當(dāng)一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí),只能是L10.5 A,即電流表的示數(shù)為0.5 A,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從圖乙中看出另一個(gè)燈泡L2的

5、電壓為2 V,即電壓表的示數(shù)約為2 V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;此時(shí)電源的輸出功率為P出=P1+P2 =3W+0.52W=4W,選項(xiàng)C正確;外電路的電壓為8V,那么電源內(nèi)阻上的電壓為1V,內(nèi)阻為: r=UI=10.5=26.如下圖,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流B.只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),電源消耗的功率變大,電阻R3中有向上的電流C

6、.只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)不變,帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)D.假設(shè)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容器所帶電荷量變大,帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)【解析】選A、C。只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度,R1減小,根據(jù)I=ER1+R2+R0+r可知I增大,由P0=I2R0可知P0增大,電容器電壓U=IR2增大,電容器充電,R3【總結(jié)提升】含容電路的分析方法在直流電路中,當(dāng)電容器充放電時(shí),電路里有充放電電流,一旦電路到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大的元件,在電容器處電路看作是斷路,簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它。分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí),需注意以下幾點(diǎn):(1)電容器兩極板間的電壓等于該支路兩端的電壓。(2)當(dāng)

7、電容器和用電器并聯(lián)接入電路時(shí),電容器兩極板間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等。(3)電路的電流、電壓變化時(shí),將會(huì)引起電容器的充(放)電。(4)如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器的電荷量之差;如果變化前后極板帶電的電性改變,那么通過(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器的電荷量之和。7.(2023廣州模擬)如下圖,I為電流表示數(shù),U為電壓表示數(shù),P為定值電阻R2消耗的功率,Q為電容器C所帶的電荷量,W為電源通過(guò)電荷量q時(shí)電源做的功。當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過(guò)程中,以下圖象能正確反映各物理量關(guān)系的是導(dǎo)學(xué)號(hào)42722638()【解析】選A、B。變阻器滑動(dòng)觸頭

8、向右緩慢滑動(dòng)過(guò)程中,接入電路的電阻減小,電路中電流增大,R2消耗的功率為P=I2R2,PI2,故A正確;電容器C的電壓UC= E-I(R2+r),電荷量Q=CUC=CE-I(R2+r),那么QI=-C(R8.如下圖電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,電源內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動(dòng)變阻器的總電阻是R1,電阻大小關(guān)系為R1=R2=r,那么在滑動(dòng)觸頭從a端移到b端的過(guò)程中,以下描述正確的是()A.電路的總電流先減小后增大B.電路的路端電壓先增大后減小C.電源的輸出功率先增大后減小D.滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大【解析】選A、B。當(dāng)滑動(dòng)觸頭從a端滑到b端的過(guò)程中,R1接入電路的電阻(實(shí)際上是R

9、aP與RbP的并聯(lián)電阻)先增大后減小,所以電路中的電流I先減小后增大,路端電壓先增大后減小,A、B項(xiàng)均正確;因?yàn)镽外r,由電源的輸出功率P隨R外變化的圖象知,電源的輸出功率先減小后增大,C錯(cuò)誤;將R2+r視為電源內(nèi)阻,那么外電阻先增大后減小,且總小于電源內(nèi)阻,故R1消耗的功率先增大后減小,D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】如下圖電路,電源內(nèi)阻不可忽略。開(kāi)關(guān)S閉合后,在變阻器R的滑片P向下滑動(dòng)過(guò)程中()A.電壓表與電流表的示數(shù)都增大B.電壓表示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小C.R1的電功率增大,R的電功率增大D.R2的電功率減少,電源的總功率增加【解析】選D。在變阻器R的滑片向下滑動(dòng)的過(guò)程中,變阻器接入電路的電阻減

10、小,變阻器R與R2并聯(lián)電阻R并減小,那么外電路總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,干路電流I增大,路端電壓U減小,那么電壓表示數(shù)減小;并聯(lián)局部電壓U并=E-I(R1+r),I增大,E、R1、r均不變,那么U并減小,故電流表示數(shù)減小,故A、B錯(cuò)誤;干路電流I增大,由功率公式P=I2R分析得知,R1上消耗的功率增大,總電流增大,電流表示數(shù)減小,那么通過(guò)R的電流增大,由P=I2R可知R的功率變化不能確定,故C錯(cuò)誤;由于U并減小,據(jù)公式P=U2R分析知,RP總=EI,E不變,I增大,那么電源的總功率增加,故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(此題共2小題,共15分)9.(6分)(2023保定模擬)物理學(xué)習(xí)小組在測(cè)定

11、某電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r時(shí),找來(lái)一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲ab替代滑動(dòng)變阻器,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),其中R0是阻值為2的保護(hù)電阻,滑片P與電阻絲始終接觸良好。實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)P的位置,測(cè)得aP的長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)的電壓U、電流I數(shù)據(jù),并分別繪制了如圖乙所示的U-I圖象和如圖丙所示的UI(1)由圖乙可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=_V;內(nèi)阻r=_。(2)根據(jù)測(cè)得的直徑可以算得電阻絲的橫截面積S=0.1210-6m2,利用圖丙可求得電阻絲的電阻率為_(kāi)m,圖丙中圖象截距的物理意義是_。(以上結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字)(3)此實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀,但是不能減少或者消除_(選填“偶然誤差或“系統(tǒng)誤差

12、)?！窘馕觥?1)根據(jù)閉合電路歐姆定律,電壓表示數(shù),即路端電壓U=E-I(R0+r),因此,圖乙中縱截距,即為電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.00V,斜率絕對(duì)值表示保護(hù)電阻R0與電源內(nèi)電阻之和,即R0+r=3.00-1.200.6=3.0,r=1.0(2)圖丙中截距對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)為電路中電阻絲被短路,所測(cè)電阻,即為電流表的內(nèi)阻;由圖丙可知,電阻絲長(zhǎng)0.6m,電阻為5.8,由電阻定律R=,代入條件解得:=1.210-6m。(3)通過(guò)圖象法處理數(shù)據(jù)可以消除個(gè)別數(shù)據(jù)由于測(cè)量不準(zhǔn)確產(chǎn)生的偶然誤差,對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差沒(méi)有修正作用。答案:(1)3.00(2.993.02均可)1.0(0.801.0均可)(2)1.210

13、-6電流表內(nèi)阻為2.0(3)系統(tǒng)誤差10.(9分)(2023十堰模擬)要測(cè)量一只量程的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:A.待測(cè)電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約幾千歐)B.電流表A(量程3A,內(nèi)阻0.01)C.定值電阻R(阻值2k,額定電流50mA)D.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)略小于3V,內(nèi)阻不計(jì))E.多用電表F.開(kāi)關(guān)K1、K2,導(dǎo)線假設(shè)干有一同學(xué)利用上面所給器材,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:導(dǎo)學(xué)號(hào)42722639(1)首先,用多用電表進(jìn)行粗測(cè),選用“100倍率,操作方法正確。假設(shè)這時(shí)刻度盤(pán)上的指針位置如圖甲所示,那么測(cè)量的結(jié)果是_。(2)為了更精確地測(cè)出此電壓表內(nèi)阻,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖的乙、丙實(shí)驗(yàn)電路,你認(rèn)為其中較合理的

14、電路圖是_。其理由是_。(3)在圖丁中,根據(jù)你選擇的電路把實(shí)物連接好。(4)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟:_;用上述所測(cè)量的符號(hào)表示電壓表的內(nèi)阻RV=_?！窘馕觥?1)選用“100倍率,所以讀數(shù)為30100=3000。(2)較為合理的是丙圖,因?yàn)榇郎y(cè)電壓表的內(nèi)阻較大,乙圖中電流表的示數(shù)太小,誤差太大,丙圖中R的阻值與待測(cè)電壓表的阻值接近,誤差小。(3)實(shí)物圖如下圖(4)需要直接測(cè)量的物理量是:當(dāng)K2閉合、斷開(kāi)時(shí),電壓表讀數(shù)U1和U2。K2閉合時(shí),示數(shù)U1相當(dāng)于電動(dòng)勢(shì);斷開(kāi)時(shí),兩者串聯(lián)電流相等,即U1-U2R=U答案:(1)3000(2)丙乙圖中電流表的示數(shù)太小,誤差太大。丙圖中R的

15、阻值與待測(cè)電壓表的阻值接近,誤差小(3)實(shí)物圖連接見(jiàn)解析(4)閉合K1,再閉合K2,讀得電壓表示數(shù)U1;再斷開(kāi)K2,讀得電壓表示數(shù)U2U2三、計(jì)算題(此題共2小題,共37分。需寫(xiě)出標(biāo)準(zhǔn)的解題步驟)11.(18分)如下圖,電阻R1=10,R2=3,R3=6,R4=4,電壓U=24V。問(wèn):導(dǎo)學(xué)號(hào)42722640(1)假設(shè)在a、b間接入一個(gè)內(nèi)阻很大的電壓表,它的讀數(shù)是多少?(2)假設(shè)在a、b間接入一個(gè)內(nèi)阻很小的電流表,它的讀數(shù)是多少?【解析】(1)a、b間接入電壓表后相當(dāng)于斷路,等效電路如下圖,(2分)并聯(lián)電路的總電阻R134=R1(R由串聯(lián)電路分壓原理得U2U134=R2R134=35解得U2=9

16、V,U134=15V(2分)R3與R4所在的支路中,U3U4=R3R4=64解得U3=9V(2分)所以Ua b=U2+U3=18V。(1分)(2)a、b間接入電流表后相當(dāng)于短路,等效電路如下圖。(2分)I4=UR4=并聯(lián)電路的總電阻R123=R1+R2R3并聯(lián)電路的總電流I123=URR3中的電流I3=R2R2+所以電流表的讀數(shù)Iab=I3+I4=6.67A。(1分)答案:(1)18V(2)6.67A12.(19分)如下圖,電源的電動(dòng)勢(shì)E=110V,電阻R1=21,電動(dòng)機(jī)繞組的電阻R0=0.5,電鍵S1始終閉合。當(dāng)電鍵S2斷開(kāi)時(shí),電阻R1的電功率是525W;當(dāng)電鍵S2閉合時(shí),電阻R1的電功率是336W,求:導(dǎo)學(xué)號(hào)4