2022届高中物理一轮复习 第八单元 恒定电流 训练卷 B卷 学生版

     2022届高三一轮单元训练卷

第八单元 恒定电流（B）

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

1．关于电流，下列说法中正确的是(　　)

A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多

B．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大

C．导体的通电时间越长，导体中的电流越大

D．导体中通过一定的电荷量所用的时间越短，电子速度越大，电流就越大

2．如图所示，B是一根粗细均匀电阻丝的中点，现将BC段均匀拉伸到D点，BD＝2BC。将电阻丝接入电路中，下列说法正确的是(　　)

A．BD段的电阻是AB段的2倍

B．BD段两端的电压是AB段的2倍

C．BD段的热功率是AB段的4倍

D．BD段自由电荷的定向移动速率是AB段的4倍

3．当电阻两端加上某一稳定电压时，在某段时间内通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是(　　)

A．6 V，3.6 J       B．3 V，3.6 J       C．6 V，1.8 J       D．3 V，1.8 J

4．在下图所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值。当分别闭合开关S，将滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮的同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是(　　)

5．如图甲所示，R为电阻箱，A为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电路电阻R1、R2。下列关系式中正确的是(　　)

A．I1＋I2＞               B．I1＋I2＝

C．＞               D．＜

6．四盏灯连接如图所示，灯L1、L2标有“110 V  100 W”，灯L3、L4标有“110 V  40 W”，当在A、B两点加上220 V电压时，在这四盏灯中实际消耗功率最小和最大的灯泡分别是(　　)

A．L1和L2                         B．L1和L3

C．L2和L4                         D．L3和L4

7．如图，将一额定电压约1.5 V、额定电流约10 mA的LED灯接在总电动势约2.5 V的自制柠檬电池组两端，LED灯正常发光，则(　　)

A．柠檬电池组的内电阻约为1000 Ω

B．柠檬电池组的内电阻约为100 Ω

C．若在电路中给LED灯串联一只“1 V，0.5 W”的小灯泡，LED灯亮度几乎不变

D．若在电路中给LED灯串联一只“1 V，0.5 W“的小灯泡，两灯都不发光

8．如图所示，直流电路中，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小。当开关S闭合时，处在电容器两板间M点的带电液滴恰好能保持静止。现用强光照射电阻R3时(　　)

A．电源的总功率增大

B．A板的电势降低

C．液滴向下运动

D．电容器所带电荷量增加

9．为了打击酒驾行为，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是一款酒精浓度检测仪的简化电路，其电源电动势与内阻保持不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随酒精浓度c成反比关系如图乙所示。当驾驶员呼出气体中酒精浓度c1＝20 mg/mL时，刚好达到酒驾标准；当驾驶员呼出气体酒精浓度为c2＝80 mg/mL时，则刚好达到醉驾标准。根据以上信息，下列判断正确的是(　　)

A．当测试者呼出的气体中酒精浓度越低，电压表示数与电流表示数比值越大

B．当测试者呼出的气体中酒精浓度越低，电源的输出功率越大

C．呼出气体中酒精的浓度为c2时电路中电流等于呼出气体中酒精的浓度为c1时电路中电流的4倍

D．呼出气体中酒精的浓度为c2时电路中电流小于呼出气体中酒精的浓度为c1时电路中电流的4倍

10．图甲所示为灯泡L的U－I特性曲线，R1、R2为定值电阻．如果把这三个用电器并联后接在恒压电源的两端，三个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接为如图乙所示的电路，再接在该电源的两端，设灯泡L和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PL、P1、P2，下列判断中正确的是(　　)

A．P1＞PL＋P2     B．P1＞4P2     C．P＜9P2     D．P1＞2PL

二、(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

11．(9分)我们在实验中用到的各种量程的电流表和电压表都是通过将灵敏电流计（表头）与电阻串并联改装而来的。对电表改装时必须知道表头的内阻，一般可采用半偏法测量表头电阻。某同学将一灵敏电流计（量程250 µA，标记的内阻为600 Ω）改装成量程6 V的电压表，并利用标准电压表进行校准。图甲是校准电表的电路图。虚线框内的部分是改装后的电压表，V0是标准电压表（量程6 V）。已知电阻箱R1、R2调节范围为0～9999.99 Ω。

(1)若将图甲中电阻箱R1的阻值调为200 Ω，则R2＝__________Ω。

(2)对比校准正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表（改装后电压表）的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值____________（选填“大于”或“小于”）6 V。

(3)重新调整：通过检测发现电阻箱R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是6 V的原因。为了精确测量灵敏电流计的电阻，该同学设计的如下电路并进行测量：

A．先将R1的阻值调到最大，闭合S1，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；

B．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；

C．记下R2的阻值。

指出上述步骤中的错误：________________________________________________。

12．(9分)某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为R0）、一个电流表（内阻为RA）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：

(1)将器材如图（a）连接；

(2)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）；

(3)改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；

(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝___________，r＝___________（用R0、RA、k、d、r0表示）

(5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；

(6)利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。

13．(8分)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105 V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103 C，地球表面积近似为5.0×1014 m2，求：（结果均保留两位有效数字）

(1)求离地面50 km以下的大气层（漏电大气层）的平均电阻率；

(2)该大气层向地球的平均漏电功率。

14．(10分)在如图甲所示电路中，已知电源的电动势E＝6 V、 内阻r＝1 Ω，A、B两个定值电阻的阻值分别为RA＝2 Ω和RB＝1 Ω，小灯泡的U－I图线如图乙所示，则小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少？

15．(10分)如图甲为一款电饭煲，其额定电压为220 V，它采用了先进技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度。图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入U＝220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：

(1)0～30 min，电饭煲产生的总热量；

(2)S和S1均闭合，电路中的总电流；

(3)根据电路的设计，在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。当实际电压U′＝200 V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间？

16．(14分)如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m。

(1)开关S处于断开状态时，电容器两端的电压是多少？

(2)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？

(3)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（g取10 m/s2）

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第八单元（B）答案

一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

1．【答案】B

【解析】由电流的定义式I＝可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，B正确。

2．【答案】C

【解析】根据电阻定律，有易知，BD段的电阻是AB段的4倍，故A错误；根据部分电路欧姆定律，有易知，BD段两端的电压是AB段的4倍，故B错误；根据功率的公式，有易知，BD段的热功率是AB段的4倍，故C正确；根据电流强度的微观表达式，有易知BD段自由电荷的定向移动速率是AB段的2倍，故D错误。

3．【答案】A

【解析】设它的通电时间为t，电阻为R，因为W＝I2Rt，故Wt＝Q2R，当通过该电阻的电荷量为0.3 C时，消耗的电能为0.9 J，所以0.9 J×t＝(0.3 C)2R，当通过该电阻的电荷量为0.6 C时，Wt＝(0.6 C)2R，联立解得W＝3.6 J，根据W＝UQ可得，两端的电压为U＝＝6 V，故A正确。

4．【答案】C

【解析】对电路A，在变阻器的滑动触头由左向右滑动时，灯泡L1逐渐变亮，对L2来说，当P在最左端时，它与L1并联的电阻小于当P在最右端时L2的电阻，故它变亮，A错误；对电路B，当P在最左端时，L1不发光，它会随P向右移动而变亮，当P在最右端时电路中的总电阻比P在最左端时要小，故电流变大，L2也会变亮，B错误；对电路C，当P在最左端时，L1不亮，L2亮，当P在最右端时，L1亮，而L2不亮，故选项C正确；对电路D，当P在最左端时，L1被短路，不亮，当P向右滑动时，L1始终被短路，故始终不亮，D错误。

5．【答案】B

【解析】由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，输出功率为P＝UI＝EI－I2r，故有EI1－I12r＝EI2－I22r，整理得I1＋I2＝，故A错误，B正确；根据电功率表达式得P0＝I12R1＝I22R2，且I1＝，I2＝，代入整理得，R1R2＝r2，故CD错误。

6．【答案】D

【解析】根据P＝知，R1＝R2＝121 Ω，R3＝R4＝302.5 Ω。灯L1、L2的小于灯L3、L4的电阻。L1和L4的电流相等，根据P＝I2R知，L4的功率大于L1的功率。L2的电压与L3相等，根据P＝知，L2的功率大于L3。L1和L2电阻相等，通过L1的电流大于L2的电流，则根据P＝I2R，知L1的功率大于L2的功率，所以L3的功率最小，L4的功率最大，故D正确，ABC错误。

7．【答案】BC

【解析】根据欧姆定律有，代入数据解得，A错误，B正确；LED灯的电阻，小灯泡的电阻，额定电流，则电路的电流，可见此时电流接近于LED灯的额定电流，故在电路中给LED灯串联一只“1 V，0.5 W”的小灯泡，LED灯亮度几乎不变，C正确，D错误。

8．【答案】AD

【解析】现用强光照射电阻R3时，R3的阻值减小，干路电流增大，R2与电容器串联，稳定后相当于断路，对电路无影响，故电容器两端电压相当于R1两端电压，由于下极板接地，由可知，电容器两端电压增大，即A板的电势升高，极板间场强，故场强增大，液滴受到向上的电场力增大，故液滴向上运动，BC错误；由可知，电容器所带电荷量增加，D正确；由可知，电源的总功率增大，A正确。

9．【答案】AD

【解析】由图线得，测试者呼出的气体中酒精浓度越低，气敏电阻的阻值越大，根据欧姆定律，电阻的阻值越大，电压表示数与电流表示数比值越大，A正确；因为电源的内阻未知，无法确定电源的输出功率的变化情况，B错误；因为气敏电阻的阻值随酒精浓度c成反比，，根据闭合电路欧姆定律得，，解得，D正确，C错误。

10．【答案】ABD

【解析】L与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图(b)所示的电路，接在该电源的两端时，L的电压小于电源的电压，由(a)图象可知，灯泡的电阻减小，则有，而RL与R2并联，电压相等，可知，电流，又，得到，，由可得，故A正确；由，，，可得，故B正确；，由于，得，故，可知，故C错误；由于，则，得，而串联电路电流相等，则，由知，故D正确。

二、(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

11．(9分)

【答案】(1)5850    (2)小于   (3)闭合S2后不应该再调节R1的阻值   (每空3分)

【解析】(1)由欧姆定律得，代入数据可得。

(2)由图乙可得标准电压表示数为3.2 V，由图丙可以看出微安表的示数，改装电压表两端电压，即改装后电压表的示数大于实际值，所以改装后电压表量程的真实值小于6 V。

(3)题中是使用半偏法测电表内阻，故调节R1的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，并记下R2的阻值，所以闭合S2后，不应该再调节R1的阻值。

12．(9分)

【答案】(2)b   (2分)   (4)      (每空2分) (5)见解析图  (3分)

【解析】(2)开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的b端。

(4)设圆心角为θ时，电阻丝接入电路中的电阻为θr0，根据闭合电路欧姆定律可知，整理得，结合图象的斜率和截距满足，，解得电源电动势和内阻为，。

(5)实验器材中有定值电阻R0和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图，原理的简单说明：①将开关置于R0位置，读出电流表示数I0；②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为I0，读出此时角度θ；③此时θr0＝R0，即可求得r0的数值。

13．(8分)

【解析】(1)漏电电流为    (1分)

漏电大气层的电阻为    (1分)

漏电大气层的电阻率ρ满足    (2分)

解得。    (2分)

(2)向地球的平均漏电功率。    (2分)

14．(10分)

【解析】设小灯泡两端电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律有

E＝U＋(I＋)(RA＋r)     (2分)

代入数据有U＝1.5－0.75I

作电压与电流的关系图线，如图所示

交点所对应的电压U＝0.75 V(0.73 V～0.77 V均算正确)    (2分)

电流I＝1 A(0.96 A～1.04 A均算正确)     (2分)

则灯泡的实际功率P＝UI＝0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)    (2分)

电源的总功率P总＝E（I＋）＝10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)   (2分)

15．(10分)

【解析】(1)由图乙、丙可知，工作30 min：

P1＝440 W的时间t1＝15 min＝900 s

P＝660 W的时间t2＝15 min＝900 s

0～30 min内电饭煲产生的总热量：Q总＝P1t1＋Pt2＝9.9×105 J。   (2分)

(2)当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路中的总电流

。   (2分)

(3)由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间：t＝10 min＝600 s

正常工作时，此过程中产生的热量：Q＝W＝Pt＝3.96×105 J   (2分)

电路中的总电阻：   (2分)

因在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同，所以由

可得在U′＝200 V时电饭煲工作的时间。   (2分)

16．(14分)

【解析】(1)S断开时，电阻R3两端电压为   (1分)

电容器两端的电压是16 V。   (1分)

(2)S闭合后，外阻   (1分)

端电压   (1分)

电阻R3两端电压为   (1分)

则所求流过R4的总电量为。   (2分)

(3)设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有   (1分)

当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则   (1分)

设微粒能从C的电场中射出，则水平方向   (1分)

竖直方向   (1分)

由以上各式求得   (2分)

故微粒不能从C的电场中射出。   (1分)