高考總復(fù)習(xí)物理（人教版）練習(xí)單元質(zhì)量檢測08

單元質(zhì)量檢測(八)恒定電流教師用書獨(dú)具一、選擇題(每小題6分，共48分.1～5為單選題，6～8為多選題)1.(2017·汕頭一模)如圖所示的電路中電容器原來不帶電，在t＝0時將開關(guān)S閉合，在電容器充電的過程中，將電阻R的電功率PR、電路中的電流I、電阻R兩端的電壓U和電容器所帶電荷量Q隨時間t變化的關(guān)系描述成如下四個圖象，其中正確的是()解析：選D在電容器充電的過程中，由于同種電荷間相互排斥，所以電路中的電流非線性減小，I-t圖象是曲線，故B錯誤．由PR＝I2R，知R一定，PR-t圖象應(yīng)為曲線，故A錯誤．由U＝IR知，I逐漸減小，U應(yīng)逐漸減小，故C錯誤．根據(jù)Q-t圖象的切線的斜率等于電流，知圖象的切線的斜率應(yīng)逐漸減小，故D正確．2．(2018·綿陽二診)如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R2為定值電阻，R為滑動變阻器．當(dāng)R的滑片P在某一位置時，閉合開關(guān)S，電壓表的讀數(shù)為U＝1.00V，電流表A1的讀數(shù)I1＝0.80A，電流表A2的讀數(shù)為I2＝1.20A．現(xiàn)將R的滑片P向bA．U＝0.70V，I1＝0.60A，I2B．U＝0.80V，I1＝0.60A，I2＝1.40C．U＝0.90V，I1＝0.70A，I2D．U＝1.10V，I1＝0.70V，I2＝1.50解析：選CR的滑片P向b端移動過程中，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，電源內(nèi)電壓增大，即I1′＋I(xiàn)2′＞I1＋I(xiàn)2＝2A3．(2017·岳陽一模)某電池對純電阻供電的輸出功率P隨電流I變化的圖象如圖所示．則下列說法正確的是()A．該電源的電動勢E＝2VB．該電源的內(nèi)阻r＝1ΩC．若I＝2A，則外電阻R＝1D．同一輸出功率P可對應(yīng)兩個不同的電流I1、I2，即對應(yīng)兩個不同的外電阻R1、R2，且r＝R1·R2解析：選A當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時，輸出功率最大，P＝I2R＝I2r，解得r＝0.5Ω，由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r)＝2×(0.5＋0.5)V＝2V，A正確，B錯誤；當(dāng)I＝2A時，電源的輸出功率最大，此時外電阻等于內(nèi)阻，所以R＝0.5Ω，C錯誤；同一輸出功率可對應(yīng)兩個不同的電流I1、I2，即對應(yīng)兩個不同的外電阻R1、R2，有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R1＋r)))2R1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R2＋r)))2R2，解得r2＝R1·R2，D錯誤．4．如圖所示，長為L的兩平行金屬板水平放置，接在直流電路中，圖中R為滑動變阻器．一帶電微粒自兩極板左側(cè)中央以某初速度v0平行于金屬板進(jìn)入兩板間，若將變阻器的滑片P置于最下端b處，帶電微粒將落在下板上距離左端eq\f(L,3)處；若滑片P與b端之間的電阻為18Ω，帶電微粒將沿直線運(yùn)動；若要微粒不打到金屬板上，則滑片P與b端之間的電阻R的范圍應(yīng)為()A．12Ω＜R＜20Ω B．16Ω＜R＜20ΩC．12Ω＜R＜24Ω D．16Ω＜R＜24Ω解析：選B設(shè)兩平行金屬板間距為d，由已知得eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，eq\f(L,3)＝v0t1，當(dāng)滑片P與b端間電阻為18Ω時，有qE＝eq\f(qU0,d)＝mg.若要微粒剛好不打到金屬板上，應(yīng)滿足eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)，L＝v0t2，eq\f(qU1,d)－mg＝ma或mg－eq\f(qU2,d)＝ma，由以上各式可求得U1＝eq\f(10,9)U0，U2＝eq\f(8,9)U0，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可求得對應(yīng)電阻R1＝eq\f(10,9)R0＝20Ω，R2＝eq\f(8,9)R0＝16Ω，所求R的范圍為16Ω＜R＜20Ω.選項(xiàng)B正確．5．(2017·四川師大附中二模)如圖所示電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，電阻R2、R3為定值電阻，R1為滑動變阻器，A、B為電容器的兩個極板．閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器R1處于某位置時，A、B兩板間的帶電油滴靜止不動．則下列說法中正確的是()A．僅把R1的滑片向右滑動時，電流表讀數(shù)減小，油滴向下運(yùn)動B．僅把R1的滑片向右滑動時，電流表讀數(shù)減小，油滴向上運(yùn)動C．僅把兩極板A、B間距離減小，油滴向下運(yùn)動D．僅把兩極板A、B間正對面積減小，油滴向下運(yùn)動解析：選B僅把R1的滑片向右滑動時，R1增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，路端電壓增大，則電流表示數(shù)減小，由E＝eq\f(U,d)分析可知，板間場強(qiáng)增大，油滴所受電場力增大，則油滴向上運(yùn)動，故A錯誤，B正確．僅把兩極板A、B間距離減小，電容器兩端的電壓不變，由E＝eq\f(U,d)分析可知，板間場強(qiáng)增大，油滴所受電場力增大，則油滴向上運(yùn)動，故C錯誤．僅把兩極板A、B間正對面積減小，U和d不變，則板間場強(qiáng)不變，油滴所受電場力不變，則油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯誤．6．(2018·江西聯(lián)考)如圖所示的電路中，R3＝4Ω，閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)為I1＝0.75A，電壓表的示數(shù)為U1＝2V．某一時刻，由于電阻R1出現(xiàn)故障(斷路或短路)，使電流表的示數(shù)變?yōu)镮2＝0.8A，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2＝3.2A．電阻R1短路 B．電阻R2為4ΩC．電源內(nèi)阻為4Ω D．電源電動勢為4V解析：選BD如果電阻R1短路，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為零，與題意不符，故電阻R1斷路，A錯誤．R1斷路時，電壓表的示數(shù)即為路端電壓或R2兩端的電壓，因此R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(3.2V,0.8A)＝4Ω，B正確．根據(jù)閉合電路歐姆定律，R1斷路前，有E＝I1R2＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I1＋\f(I1R2－U1,R3)))r，R1斷路后，有E＝U2＋I(xiàn)2r，聯(lián)立解得E＝4V，r＝1Ω，C錯誤，D正確．7．(2018·資陽二診)如圖所示，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝3Ω，R0＝2Ω，直流電動機(jī)內(nèi)阻R0′＝1Ω，額定輸出功率P0＝2W．調(diào)節(jié)滑動變阻器R1可使甲電路輸出功率最大，調(diào)節(jié)R2可使乙電路輸出功率最大且此時電動機(jī)剛好正常工作，則()A．甲電路中當(dāng)R1＝1Ω時，定值電阻R0消耗的功率最大B．甲電路中當(dāng)R1＝1Ω時，電源的輸出功率最大C．乙電路中當(dāng)R2＝1.5Ω時，電源的輸出功率最大D．乙電路中當(dāng)R2＝2Ω時，電源的輸出功率最大解析：選BC甲電路中，定值電阻R0消耗的功率P＝I2R0，而I＝eq\f(E,R1＋R0＋r)，所以當(dāng)R1＝0時，電路中的電流最大，定值電阻R0消耗的功率最大，A錯誤；甲電路中，當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，此時R1＝r－R0＝1Ω，B正確；乙電路輸出功率最大時，電動機(jī)剛好正常工作，此時的電流為I′，則P出＝P0＋I(xiàn)′2(R2＋R0′)，又因?yàn)閁R2＝I′R2＝12V－I′r－eq\f(2W＋I(xiàn)′2R0′,I′)，所以I′＝eq\f(12－3I′－\f(2＋I(xiàn)′2,I′),R2)，聯(lián)立求得當(dāng)R2＝1.5Ω時，乙電路中電源的輸出功率最大為12W，C正確，D錯誤．8．(2018·河南百校聯(lián)盟質(zhì)檢)如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r.閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器R的滑片緩慢地從最左端向右移動一段距離的過程中，電壓表示數(shù)的變化量為ΔU，電流表示數(shù)的變化量為ΔI，電流表的示數(shù)為I，電容器的帶電荷量為Q，則在這個過程中，下列圖象正確的是()解析：選BDeq\f(ΔU,ΔI)表示電源內(nèi)阻r和R1之和，比值是不變的，A錯誤，B正確；電容器的帶電荷量Q＝CUR1＝CIR1，C錯誤，D正確．二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共18分)9．(8分)(2018·馬鞍山聯(lián)考)物理學(xué)習(xí)小組在測定某電源的電動勢E和內(nèi)阻r時，找來一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲ab替代滑動變阻器，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，其中R0是阻值為2Ω的保護(hù)電阻，滑動觸頭P與電阻絲始終接觸良好．實(shí)驗(yàn)時閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，測得aP的長度x和對應(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eq\f(U,I)eq\a\vs4\al(-)x圖象．丙(1)由圖乙可得電源的電動勢E＝________V；內(nèi)阻r＝________Ω.(2)根據(jù)測得的直徑可以算得電阻絲的橫截面積S＝0.12×10－6m2，利用圖丙可求得電阻絲的電阻率ρ為________Ω·m，圖丙中圖象縱軸截距的物理意義是________.解析：(1)圖線與縱軸的交點(diǎn)就是電源的電動勢，由題圖乙可得E＝1.48V．圖線的斜率大小表示電源的內(nèi)阻，有r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.48－0.90,1.16)Ω＝0.50Ω.(2)由歐姆定律有eq\f(U,I)＝ρeq\f(x,S)＋RA，則eq\f(U,I)＝eq\f(ρ,S)x＋RA，eq\f(U,I)-x圖象的斜率k＝eq\f(ρ,S)＝eq\f(8.0－0.8,0.60)Ω/m＝12Ω/m，電阻率ρ＝kS＝12×0.12×10－6Ω·m＝1.44×10－6Ω·m，圖線與縱軸的截距為RA，即電流表內(nèi)阻的大小為0.8Ω.答案：(1)1.480.50(2)1.44×10－6電流表內(nèi)阻的大小為0.8Ω10．(10分)(2018·廈門模擬)在描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，一組同學(xué)用量程0～3V的電壓表測量小燈泡的電壓，用多用電表的“250mA”擋測量通過小燈泡的電流．(1)在圖甲電路中，需要將多用電表的兩表筆連接到a、b兩處，其中黑表筆應(yīng)與________(填“a”或“b”)連接．(2)將得到的數(shù)據(jù)記錄在表格中，當(dāng)電壓為1.50V時，對應(yīng)的多用電表指針指示如圖乙所示，其讀數(shù)為________mA．(3)根據(jù)表格中的其他數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出Ieq\a\vs4\al(-)U曲線．電壓U/V00.501.001.502.002.50電流I/mA0115154188200(4)由Ieq\a\vs4\al(-)U曲線可以看出，隨電壓、電流的增大，小燈泡的電阻________.(5)實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)用多用電表的歐姆擋測量小燈泡的電阻，他將選擇開關(guān)置于電阻“×1”擋，調(diào)零后將紅、黑表筆接在小燈泡的兩極上．已知多用電表內(nèi)部歐姆擋所接電池的電動勢為1.5V，歐姆擋刻度盤的中央刻度示數(shù)為15，則指針位于________區(qū)間A．大于10 B．7～9C．4.5～7 D．小于4.5答案：(1)b(2)172(3)如圖所示(4)變大(5)D三、計(jì)算題(本大題共2小題，共34分)11．(14分)如圖，燈泡L1：1.0V0.5W；L2：10V1.0W；電動機(jī)內(nèi)阻5.0Ω.此時兩燈泡都剛好正常發(fā)光，電動機(jī)也在正常運(yùn)轉(zhuǎn)，求電動機(jī)的輸出功率和效率．解析：由題意可知，兩燈均正常發(fā)光，則可知，電動機(jī)兩端的電壓為10V；干路電流為：I1＝eq\f(P,U)＝eq\f(0.5,1)＝0.5A；燈泡L2中的電流I2＝eq\f(1,10)＝0.1A；則電動機(jī)中的電流IM＝I1－I2＝0.5－0.1＝0.4電動機(jī)的輸出功率P出＝UIM－Ieq\o\al(2,M)r＝10×0.4－(0.4)2×0.5＝3.2W；電動機(jī)的效率η＝eq\f(P出,P)＝eq\f(3.2,4)×100%＝80%.答案：3.2W80%12．(20分)如圖所示，在a、b兩端有直流恒壓電源，輸出電壓恒為Uab，R2＝40Ω，右端連接間距d＝0.04m、板長l＝10cm的兩水平放置的平行金屬板，板間電場視為勻強(qiáng)電場．閉合開關(guān)S，將質(zhì)量為m＝1.6×10－6kg、帶電荷量q＝3.2×10－8C的微粒以初速度v0＝0.5m/s沿兩板中線水平射入板間．當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值為15Ω時，微粒恰好沿兩板中線勻速運(yùn)動，通過電動機(jī)的電流為0.5A．已知電動機(jī)內(nèi)阻R1(1)輸出電壓Uab是多大？(2)在上述條件下，電動機(jī)的輸出功率和電源的輸出功率是多少？(3)為使微粒不打在金屬板上，R2兩端的電壓應(yīng)滿足什么條件？解析：(1)根據(jù)平衡條件得eq\f(qU2,d)＝mg，解得R2兩端電壓U2＝20V.R2中電流I2＝eq\f(U2,R2)＝0.5A．I總＝I1＋I(xiàn)2＝1滑動變阻器兩端電壓U1＝I總R滑＝15V.電源輸出電壓Uab＝U1＋U2＝35V.(2)電動機(jī)的輸出功率P＝U2I1－Ieq\o\al(2,1)R1＝9.5W.電源的輸出功率P電＝I總U