專題（61）恒定電流 單元過關(guān)檢測（解析版）

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點全攻關(guān)專題（61）恒定電流單元過關(guān)檢測（解析版）選擇題：（本題共8小題，每小題6分，滿分48分。在每小題給出的四個選項中，第1～5只有一項是符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1.硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點．如圖1所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖線(電池內(nèi)阻不是常數(shù))，圖線b是某電阻R的U－I圖線．在該光照強度下將它們組成閉合回路時，硅光電池的內(nèi)阻為()圖1A．8ΩB．10ΩC．12Ω D．12.5Ω【答案】A【解析】由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir，當I＝0時，U＝E，由圖線a與縱軸的交點讀出電動勢為E＝3.6V．根據(jù)兩圖線交點可知，電阻R兩端的電壓為2V，通過R的電流為0.2A，則硅光電池的內(nèi)阻r＝eq\f(3.6－2,0.2)Ω＝8Ω，故A正確．2.如圖2所示，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R1>r，R3為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減小，閉合開關(guān)S后，若照射R3的光照強度減弱，則()圖2A．R1兩端的電壓變大B．通過R2的電流變大C．電源的輸出功率變大D．小燈泡消耗的功率變大【答案】B【解析】光照強度減弱，光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中干路電流減小，故R1兩端的電壓減小，故A錯誤；因干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，同時R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過R2的電流增大，又干路電流減小，則流過燈泡的電流減小，由PL＝I2RL可知，小燈泡消耗的功率變小，故B正確，D錯誤；因R1>r，外電路總電阻R外>r，又R外增大，故電源的輸出功率變小，故C錯誤．3．如圖3所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點P處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則()圖3A．質(zhì)點P將向上運動B．電流表讀數(shù)減小C．電壓表讀數(shù)減小D．R3上消耗的功率逐漸增大【答案】C【解析】由題圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)，再與R1串聯(lián)接在電源兩端，電容器與R3并聯(lián)，當滑片向b端移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，則電路總電阻減小，電路總電流增大，路端電壓減小，R1兩端的電壓增大，故并聯(lián)部分的電壓減?。蓺W姆定律可知流過R3的電流減小，而流過R2的電流增大，故電流表讀數(shù)增大，故B錯誤；因并聯(lián)部分電壓減小，而R2兩端的電壓增大，故電壓表讀數(shù)減小，故C正確；因R3兩端的電壓減小，由公式P＝eq\f(U2,R)可知，R3上消耗的功率減小，故D錯誤；因電容器兩端電壓減小，故質(zhì)點P受到的向上的電場力減小，則重力大于電場力，質(zhì)點P將向下運動，故A錯誤．4．如圖4所示，D為一插頭，可接入電壓恒定的照明電路中，a、b、c為三只相同且功率較大的電爐，a靠近電源，b、c離電源較遠，而離用戶電燈L很近，輸電線有電阻．關(guān)于電爐接入電路后對電燈的影響，下列說法中正確的是()圖4A．使用電爐a時對電燈的影響最大B．使用電爐b時對電燈的影響比使用電爐a時小C．使用電爐c時對電燈幾乎沒有影響D．使用電爐b或c時對電燈影響幾乎一樣【答案】D【解析】由于電爐a靠近電源，流過a的電流，沒有流過后面的輸電線，不會引起輸電線上電壓降，接通與不接通對電路沒有影響，選項A錯誤；使用電爐b時，流過輸電線的電流增大，輸電線上的電壓降增大，電燈兩端的電壓減少，功率減少，所以使用電爐b時對電燈的影響比使用電爐a時大，選項B錯誤；c離電源較遠但靠近電燈，使用c時，流過輸電線的電流增大，輸電線上的電壓降增大，電燈兩端的電壓減少，功率減少，選項C錯誤；b、c離電源都較遠，根據(jù)上面分析，對電燈影響幾乎一樣，故D正確．如圖5所示，帶電物塊放置在固定水平絕緣板上．當空間中有水平向右的勻強電場時，物塊恰能向右做勻速直線運動．若在同一電場中將絕緣板的右端抬高并固定，當板與水平面的夾角為37°時，物塊恰能沿絕緣板勻速下滑，則物塊與絕緣板間的動摩擦因數(shù)μ為(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()圖5A.eq\f(1,2)B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,4)D.eq\f(1,5)【答案】B【解析】當電場水平向右時，物塊恰能向右做勻速直線運動，由平衡條件有：qE＝Ff1，F(xiàn)f1＝μFN1，F(xiàn)N1＝mg，聯(lián)立解得qE＝μmg；當物塊沿斜面勻速下滑時，有：mgsinθ＝qEcosθ＋Ff2，F(xiàn)f2＝μFN2，F(xiàn)N2＝mgcosθ＋qEsinθ，聯(lián)立得0.6mg＝0.8qE＋μ(0.8mg＋0.6qE)，解得動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(1,3)或μ＝－3(舍去)，故A、C、D錯誤，B正確．6.已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小，有磁場時電阻變大，并且磁場越強電阻越大．為探測有無磁場，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖6所示電路，電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光．若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)，則()圖6A．電燈L變亮 B．電燈L變暗C．電流表的示數(shù)減小 D．電流表的示數(shù)增大【答案】AC【解析】探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)時，磁敏電阻阻值變大，則電路的總電阻變大，根據(jù)I＝eq\f(E,R總)可知總電流變小，所以電流表的示數(shù)減小，根據(jù)U＝E－Ir，可知I減小，U增大，所以電燈兩端的電壓增大，電燈L變亮，故A、C正確，B、D錯誤．7.如圖7所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，電路正常工作，過了一會兒，電流表的示數(shù)變?yōu)榱悖綦娐分泄收习l(fā)生在燈L、電阻R上，用一根導(dǎo)線來判斷電路故障，則下列判斷正確的是()圖7A．將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表無示數(shù)，一定是L斷路B．將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表無示數(shù)，一定是R斷路C．將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表有示數(shù)，一定是R斷路D．將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表有示數(shù)，一定是L斷路【答案】CD【解析】電流表的示數(shù)變?yōu)榱?，說明電路故障為斷路．將導(dǎo)線與用電器并聯(lián)進行檢測時，若電流表有示數(shù)，說明與導(dǎo)線并聯(lián)的用電器斷路；若電流表無示數(shù)，說明另一個用電器斷路或兩個用電器都斷路．若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表無示數(shù)，則可能是L斷路，也可能是R、L都斷路，故選項A錯誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表無示數(shù)，則可能是R斷路，也可能是R、L都斷路，故選項B錯誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表有示數(shù)，則一定是R斷路，選項C正確；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表有示數(shù)，則一定是L斷路，選項D正確．8.兩個相同的負電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖8所示．c是兩負電荷連線的中點，d點在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則()圖8A．a(chǎn)點的電場強度比b點的大B．a(chǎn)點的電勢比b點的高C．c點的電場強度比d點的大D．c點的電勢比d點的低【答案】ACD【解析】由題圖知，a點處的電場線比b點處的電場線密集，c點處電場線比d點處電場線密集，所以A、C正確；過a點畫等勢線，與b點所在電場線的交點與b點位置比較知，b點的電勢高于a點的電勢，故B錯誤；同理分析可得d點電勢高于c點電勢，故D正確．二、非選擇題（本題共5小題，滿分52分）9．某同學(xué)想將一量程為1mA的靈敏電流計G改裝為多用電表，他的部分實驗步驟如下：圖9(1)他用如圖9甲所示的電路測量靈敏電流計G的內(nèi)阻①請在圖乙中將實物連線補充完整；②閉合開關(guān)S1后，將單刀雙擲開關(guān)S2置于位置1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的阻值，使電流表G0有適當示數(shù)I0；然后保持R1的阻值不變，將開關(guān)S2置于位置2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表G0示數(shù)仍為I0.若此時電阻箱阻值R2＝200Ω，則靈敏電流計G的內(nèi)阻Rg＝________Ω.(2)他將該靈敏電流計G按圖丙所示電路改裝成量程為3mA、30mA及倍率為“×1”、“×10”的多用電表．若選擇電流30mA量程時，應(yīng)將選擇開關(guān)K置于位置________(選填“a”“b”“c”或“d”)，根據(jù)題給條件可得電阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.(3)已知圖丙電路中兩個電源的電動勢均為3V(內(nèi)阻均可忽略)，將選擇開關(guān)置于位置a測量某電阻的阻值，若通過靈敏電流計G的電流為0.40mA，則所測電阻阻值為________Ω.【答案】(1)①見解析圖②200(2)b1090(3)150【解析】(1)①由原理圖連線如圖：②由閉合電路歐姆定律可知，兩情況下的電流相同，所以靈敏電流計G的內(nèi)阻Rg＝200Ω；(2)由表頭改裝成大量程的電流表原理可知，當開關(guān)接b時，表頭與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，此種情形比開關(guān)接c時電路總電流更大，故開關(guān)應(yīng)接b；由電流表的兩種量程可知：接c時有：R1＋R2＝eq\f(200×10－3,2×10－3)Ω＝100Ω接b時有：29×10－3R1＝10－3×(200＋R2)聯(lián)立解得：R1＝10Ω，R2＝90Ω；(3)開關(guān)接a時，多用電表Imax＝30mA，多用電表的內(nèi)阻為：R內(nèi)＝eq\f(E1,Imax)＝eq\f(3,30×10－3)Ω＝100Ω，此時流過待測電阻的電流為I測＝I＋eq\f(IRg＋R2,R1)＝0.40mA＋eq\f(0.40×200＋90,10)mA＝12mA，所以總電阻為：R總＝eq\f(E1,I測)＝eq\f(3,12×10－3)Ω＝250Ω，所以所測電阻阻值為R測＝R總－R內(nèi)＝150Ω.10．現(xiàn)要比較準確的測量電壓表V1的內(nèi)阻RV.實驗室提供的器材有：A．待測電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)B．電壓表V2(量程9V，內(nèi)阻約10kΩ)C．定值電阻R0(阻值6kΩ)D．滑動變阻器R(最大阻值20Ω)E．直流電源E(10V，內(nèi)阻可忽略)F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干圖10(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖10中完成電路的連接；(2)請把下列實驗步驟補充完整①閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最________端(選填“左”或“右”)；②閉合開關(guān)S，移動滑片至某一位置，記錄電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2；③多次移動滑片，記錄相應(yīng)的電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2；④以U2為縱坐標、U1為橫坐標，作出相應(yīng)圖象，如圖乙所示．(3)用U2－U1圖線的斜率k及定值電阻的阻值R0，寫出待測電壓表內(nèi)阻RV＝________.【答案】(1)如圖(2)①左(3)eq\f(R0,k－1)【解析】(1)滑動變阻器的阻值遠小于待測電壓表的內(nèi)阻，所以滑動變阻器用分壓式接法，待測電壓表的量程為3V，而電壓表V2的量程為9V，為使電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，讀數(shù)更準確，需將定值電阻與待測電壓表V1串聯(lián)，然后與V2并聯(lián)，所以電路圖如圖所示．(2)閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片移至使測量電路短路的位置，所以應(yīng)移至最左端；(3)根據(jù)歐姆定律：eq\f(U2－U1,R0)＝eq\f(U1,RV)，整理得U2＝(1＋eq\f(R0,RV))U1，所以k＝1＋eq\f(R0,RV)，解得待測電壓表的內(nèi)阻RV＝eq\f(R0,k－1).電阻溫度計是根據(jù)導(dǎo)體電阻隨溫度而變化的規(guī)律來測量溫度的．鉑電阻溫度計是最精確的溫度計，因為鉑的化學(xué)惰性，成為－272.5℃至961.78℃范圍內(nèi)的首選材料，其電阻與溫度成一次函數(shù)關(guān)系．某實驗小組利用如圖10甲所示的電路探究鉑金屬的溫度特性．所用器材有：鉑金絲RPt；電源；電流表；滑動變阻器R1；電阻箱R2；開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2.圖11實驗步驟如下：①按電路圖甲，連好實物圖乙；②將RPt置于冰水混合物中，開關(guān)S2與1接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電流表的讀數(shù)為I0；③保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，開關(guān)S2與2接通，調(diào)節(jié)R2，使電流表的讀數(shù)仍為I0；④斷開S2，記下此時R2的讀數(shù)100.0Ω；⑤再將RPt置于標準大氣壓下沸水中，重復(fù)上述過程，此時R2的讀數(shù)為138.5Ω.回答下列問題：(1)在圖乙中，將實物連線補充完整；(2)閉合S1前，圖乙中R1的滑片應(yīng)移動到________(填“a”或“b”)端；(3)在圖12坐標紙上作出RPt－t圖線；圖12(4)當測得R2的阻值為247.09Ω時，RPt處在________℃的環(huán)境中(保留到個位數(shù))；(5)實驗后，小明用螺旋測微器測得鉑金絲的直徑如圖丙所示，則鉑金絲的直徑為________mm.【答案】(1)見解析圖(2)a(3)見解析圖(4)382(5)0.706(0.704～0.708均可)【解析】(1)按電路圖連接實物圖，如圖所示(2)為了保護用電器，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的最大阻值接入電路中，即閉合S1前，題圖乙中R1的滑片應(yīng)移動到a端；(3)將RPt置于冰水混合物(0℃)中，RPt的電阻為100.0Ω，將RPt置于標準大氣壓下沸水(100℃)中，RPt的電阻為138.5Ω，其電阻與溫度成一次函數(shù)關(guān)系，所以RPt－t圖線如圖(4)由圖象可得，電阻與溫度間的關(guān)系為：RPt＝100＋eq\f(138.5－100,100)t＝100＋0.385t當測得R2的阻值為247.09Ω時，即RPt的電阻為247.09Ω，解得：t≈382℃；（5）螺旋測微器的讀數(shù)：0.5mm＋20.6×0.01mm＝0.706mm.12．某同學(xué)為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100μA、內(nèi)阻為2500Ω的表頭，一個開關(guān)，兩個電阻箱(0～999.9Ω)和若干導(dǎo)線．(1)由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為0～50mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為______Ω.(2)接著該同學(xué)用改裝的電流表對電池的電動勢及內(nèi)阻進行測量，實驗電路如圖甲所示，通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I，且作相關(guān)計算后一并記錄如表．甲①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖乙中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖乙中，并畫出IR－I圖線.乙②根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是V，內(nèi)阻r是Ω.【答案】（1）并聯(lián)5.0（2）①如圖所示②1.532.0【解析】（1）電表改裝為大量程的電流表需并聯(lián)一個電阻，由并聯(lián)知識可知，R（50×10－3－100×10－6）＝100×10－6×2500，解得R≈5.0Ω.（2）描點連線后由圖線縱軸截距得到電池的電動勢為1.53V，由圖線斜率求得的電阻值減去改裝后的電流表阻值可得到電池內(nèi)阻為2.0Ω.13．小明同學(xué)通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系．已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的升高而增大．實驗電路如