高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元過關(guān)檢測(cè)8 恒定電流（含解析）-人教版高三物理試題

單元過關(guān)檢測(cè)(八)恒定電流一、選擇題(本題共8小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求．)1．某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是()A．B點(diǎn)的電阻為12ΩB．B點(diǎn)的電阻為40ΩC．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9ΩB[A點(diǎn)電阻RA＝eq\f(3,1.0×10－1)Ω＝30Ω，B點(diǎn)電阻RB＝eq\f(6,1.5×10－1)Ω＝40Ω，故A錯(cuò)誤，B正確．ΔR＝RB－RA＝10Ω，故C、D錯(cuò)誤．]2．把兩根同種材料的電阻絲分別連在兩個(gè)電路中，甲電阻絲長l，直徑為d，乙電阻絲長為2l，直徑為2d，要使它們消耗的電功率相等，加在電阻絲上的電壓U甲∶U乙應(yīng)是()A．1∶1 B．2∶1C．1∶eq\r(2) D．eq\r(2)∶1D[根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，R甲∶R乙＝2∶1.且eq\f(U\o\al(2,甲),R甲)＝eq\f(U\o\al(2,乙),R乙)，故U甲∶U乙＝eq\r(R甲)∶eq\r(R乙)＝eq\r(2)∶1選項(xiàng)D正確．]3．在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，在調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值過程中，發(fā)現(xiàn)理想電壓表的示數(shù)減小，則()A．R的阻值變大B．路端電壓不變C．干路電流減小D．路端電壓和干路電流的比值減小D[由題意知，理想電壓表的示數(shù)減小，說明與電壓表并聯(lián)的電阻變小，即可變電阻R接入電路的電阻變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由閉合電路歐姆定律知，電路總電流變大，路端電壓變小，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由于外電路總電阻變小，結(jié)合電阻定義式R＝eq\f(U,I)知，路端電壓和干路電流的比值減小，選項(xiàng)D正確．]4．有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路中電機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，正常工作時(shí)的電流是1.0A，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率是P出；如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是P熱，則()A．P出＝2W，P熱＝0.5WB．P出＝1.5W，P熱＝8WC．P出＝2W，P熱＝8WD．P出＝1.5W，P熱＝0.5WB[電機(jī)不轉(zhuǎn)，r＝eq\f(U1,I1)＝0.5Ω.正常工作時(shí)，P電＝U2I2＝2×1W＝2W，P熱′＝Ieq\o\al(2,2)r＝0.5W，故P出＝P電－P熱′＝1.5W．轉(zhuǎn)子突然被卡住，相當(dāng)于純電阻，此時(shí)I3＝eq\f(2,0.5)A＝4A，P熱＝Ieq\o\al(2,3)r＝8W．]5．如圖所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷，其余用電器均不會(huì)損壞，則下列說法正確的是()A．電流表、電壓表的讀數(shù)均變小B．電源內(nèi)阻消耗的功率變大C．液滴將向上運(yùn)動(dòng)D．電源的輸出功率變大C[當(dāng)L的燈絲突然燒斷時(shí)電路中總電阻增大，則總電流減小，電源的內(nèi)電壓和R1電壓減小，由閉合電路的歐姆定律可知，路端電壓增大，故電容器C的電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，帶電液滴所受的電場(chǎng)力增大，則該液滴將向上運(yùn)動(dòng)，C正確．由于C兩端的電壓增大，R2、R3中的電流增大，則電流表、電壓表的讀數(shù)均變大，A錯(cuò)誤．因干路電流減小，則電源內(nèi)阻消耗的功率變小，B錯(cuò)誤．由于電源的內(nèi)外電阻的關(guān)系未知，不能判斷電源的輸出功率如何變化，D錯(cuò)誤．]6．如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r.當(dāng)開關(guān)S閉合后，小型直流電動(dòng)機(jī)M和指示燈L都恰能正常工作．已知指示燈L的電阻為R0，額定電流為I，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為R，電壓表的示數(shù)為U.不計(jì)燈泡電阻變化，則下列說法中正確的是()A．額定電流I＝eq\f(E,R＋R0＋r)B．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為eq\f(U2,R)C．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為IUD．電動(dòng)機(jī)的效率η＝1－eq\f(IR,U)CD[由于電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，所以不能用公式I＝eq\f(E,R＋R0＋r)求解電路中的電流，故A錯(cuò)誤．電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率為P熱＝I2R，由于U>IR，則知P熱<eq\f(U2,R)，故B錯(cuò)誤．通過電動(dòng)機(jī)的電流為I，電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P入＝IU，故C正確．電動(dòng)機(jī)的效率η＝eq\f(P出,P入)＝eq\f(IU－I2R,IU)＝1－eq\f(IR,U)，故D正確．]7．電動(dòng)汽車是以車載電源為動(dòng)力，開啟了“綠色出行”的新模式．某電動(dòng)汽車電源電動(dòng)勢(shì)為400V，內(nèi)阻為0.5Ω，充滿電時(shí)儲(chǔ)存的可用電能為64kW·h，汽車運(yùn)行時(shí)電源的放電電流為100A，熄火后電源的放電電流為100mA．下列說法正確的是()A．汽車運(yùn)行時(shí)，電源持續(xù)放電的時(shí)間可超過1hB．汽車熄火后，電源持續(xù)放電的時(shí)間可超過60天C．汽車運(yùn)行時(shí)電源的輸出功率為35kWD．汽車運(yùn)行時(shí)電源的效率為95%ABC[充滿電儲(chǔ)存電能WE＝64kW·h，汽車運(yùn)行時(shí)，電源的放電電流為I1＝100A，放電功率P1＝EI1＝400×100W＝40kW，電源持續(xù)放電的時(shí)間t1＝eq\f(WE,P1)＝1.6h，超過1h，選項(xiàng)A正確；汽車熄火后，電源的放電電流為I2＝100mA，放電功率P2＝EI2＝400×0.1W＝0.04kW，電源持續(xù)放電的時(shí)間t2＝eq\f(WE,P2)＝1600h，約66.7天，可超過60天，選項(xiàng)B正確；汽車運(yùn)行時(shí)電源輸出功率P出＝P1－Ieq\o\al(2,1)r＝40kW－5kW＝35kW，選項(xiàng)C正確；汽車運(yùn)行時(shí)電源效率η＝eq\f(P出,P1)×100%＝87.5%，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]8．如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻一定，電壓表和電流表均為理想電表．現(xiàn)使滑動(dòng)變阻器R滑片向左滑動(dòng)一小段距離，測(cè)得電壓表V1的示數(shù)變化大小為ΔU1，電壓表V2的示數(shù)變化大小為ΔU2，電流表A的示數(shù)變化大小為ΔI，對(duì)于此過程下列說法正確的是()A．通過電阻R1的電流變化量大小等于eq\f(ΔU1,R1)B．R0兩端的電壓的變化量大小等于ΔU2－ΔU1C．路端電壓的增加量等于ΔU2D．eq\f(ΔU1,ΔI)為一定值A(chǔ)BD[電壓表V1測(cè)量路端電壓，即R1兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知，R1的電流變化量大小等于eq\f(ΔU1,R1)，故A正確；使滑動(dòng)變阻器R滑片向左滑動(dòng)一小段距離，電阻變大，總電阻變大，總電流變小，內(nèi)阻所占電壓減小，路端電壓增大，所以路端電壓增大ΔU1，并聯(lián)部分的電壓增大ΔU1，通過R1的電流增大，所以通過滑動(dòng)變阻器的電流減小，R0上的電壓減小，R上的電壓增大ΔU1，所以R兩端的電壓的變化量大小等于ΔU2－ΔU1，電壓表V1測(cè)量路端電壓，根據(jù)歐姆定律可知r＝eq\f(ΔU1,ΔI)，所以為定值，故B、D正確，C錯(cuò)誤．]二、非選擇題9．用如圖甲所示的電路測(cè)量電壓表(量程為0～3V)的內(nèi)阻RV.圖中直流電源的內(nèi)阻可忽略不計(jì)，R為電阻箱，R0為定值定阻．(1)在圖乙中的實(shí)物圖上用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)器材．(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱的示數(shù)如圖丙所示，其值為________Ω.(3)閉合開關(guān)S，適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，讀出電壓表的示數(shù)U，獲得多組數(shù)據(jù)．根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)畫出eq\f(1,U)－R圖線，則eq\f(1,U)－R圖線在縱軸上的截距的表達(dá)式為________，斜率的表達(dá)式為________．若eq\f(1,U)－R圖線的縱截距與圖線斜率的比值為k，則電壓表的內(nèi)阻RV＝________.(用電源電動(dòng)勢(shì)E、電壓表內(nèi)阻RV、R0、k表示)解析(1)實(shí)物圖連線如圖所示．(2)電阻箱的阻值為R＝6×1000Ω＋5×100Ω＋5×10Ω＋5×1Ω＝6555Ω.(3)電路中各用電器串聯(lián)，電流相等，由歐姆定律知eq\f(E－U,R0＋R)＝eq\f(U,RV)，可變化成eq\f(1,U)＝eq\f(1,ERV)(R0＋RV)＋eq\f(1,ERV)R，其中U為電壓表的示數(shù)，則圖線縱軸截距的表達(dá)式為eq\f(R0＋RV,ERV)，圖線斜率的表達(dá)式為eq\f(1,ERV)，圖線縱軸截距與圖線斜率的比值為k＝R0＋RV，所以RV＝k－R0.答案(1)見解析圖(2)6555(3)eq\f(R0＋RV,ERV)eq\f(1,ERV)k－R010．某同學(xué)用電阻箱、多用電表、開關(guān)和導(dǎo)線測(cè)一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．(1)用多用電表的直流“5V”擋測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)，如圖甲所示為測(cè)量時(shí)多用電表的表盤，則讀數(shù)為________V.甲(2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)用多用電表的直流“100mA”擋設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測(cè)量電路，為了電表安全，請(qǐng)估算開關(guān)閉合前電阻箱的最小阻值為________Ω.(3)將多用電表的選擇開關(guān)從“OFF”擋旋轉(zhuǎn)至直流“100mA”擋，調(diào)節(jié)電阻箱到合適的值并記錄其讀數(shù)R，合上開關(guān)，從多用電表上讀出相應(yīng)的示數(shù)I，重復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得多組數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的R－eq\f(1,I)圖線．由圖線可得干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V(保留三位有效數(shù)字)，內(nèi)阻r＝________Ω(取整數(shù))．(4)若多用電表電流擋的內(nèi)阻不為零，則干電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值________真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值________真實(shí)值．(選填“大于”“小于”或“等于”)解析(1)用多用電表的直流“5V”擋測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，由于精度為0.1V，需要估讀到下一位，故可得干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.30V.(2)根據(jù)歐姆定律，開關(guān)閉合前電阻箱的最小阻值Rmin＝eq\f(E,I)＝13Ω.(3)由E＝IR＋I(xiàn)r，變形為R＝－r＋E·eq\f(1,I)，對(duì)比圖丙所示的R－eq\f(1,I)圖線，可知圖線的斜率的大小等于干電池的電動(dòng)勢(shì)的大小，即E＝k＝eq\f(34－－8,30－0)V＝1.40V，R－eq\f(1,I)圖線的縱軸截距的絕對(duì)值等于干電池的內(nèi)阻，可得r＝8Ω.(4)設(shè)多用電表電流擋的內(nèi)阻為RA，由閉合電路歐姆定律得E＝IR＋I(xiàn)(RA＋r)，變形為R＝－(RA＋r)＋E·eq\f(1,I)，所以R－eq\f(1,I)圖線的縱軸截距的絕對(duì)值代表電流表的內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻之和，所以多用電表的內(nèi)阻對(duì)干電池的內(nèi)阻r的測(cè)量結(jié)果有影響，對(duì)干電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量沒有影響，干電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值．答案(1)1.30(2)13(3)1.408(4)等于大于11．實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動(dòng)變阻器R1(阻值變化范圍0～20Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(阻值變化范圍0～1000Ω)、電動(dòng)勢(shì)適當(dāng)?shù)碾娫?、小燈?4V,2W)、開關(guān)、導(dǎo)線若干．(1)要完整地描繪小燈泡的U－I曲線，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出所用滑動(dòng)變阻器的符號(hào)．(2)實(shí)驗(yàn)中描繪出的小燈泡U－I曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而________(填“增大”“減小”或“不變”)．甲(3)如果用上述器材測(cè)量所給電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，圖中R0是阻值為9Ω的保護(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)并記錄在下表中，試在圖甲中畫出等效電源的U－I圖象，由圖象可求出電源自身內(nèi)阻約為________Ω.序號(hào)123456U/V4.003.402.802.001.500.80I/A0.200.250.330.400.460.52乙丙(4)若將上述小燈泡直接與電源和保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時(shí)小燈泡消耗的電功率約為________W.解析(1)描繪燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變壓器要采用分壓式接法，由于燈泡的阻值較小，電流傳感器應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示．(2)由題圖甲所示的燈泡的U－I