2022高考物理一轮复习单元练八恒定电流含解析

单元质检八　恒定电流

(时间:45分钟　满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)

1.

在科学研究中,经常用“电导率”这一概念来表示物质导电本领的强弱,电导率是电阻率的倒数,如图是硫酸浓度与电导率的关系图,下列判断正确的是(　　)

A.电导率的单位可以用Ω/m表示

B.对于硫酸,浓度越高导电本领越强

C.可以根据电导率来确定硫酸浓度

D.某一浓度的硫酸导电时,遵从欧姆定律

2.

如图所示,电源电动势E=8 V,内电阻为r=0.5 Ω,“3 V　3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=1.5 Ω,下列说法正确的是(　　)

A.通过电动机的电流为1.6 A

B.电动机的效率是62.5%

C.电动机的输入功率为1.5 W

D.电动机的输出功率为3 W

3.

如图所示,电源电动势为3 V,内阻为1 Ω,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为3 Ω,电表均视为理想电表,则下列说法不正确的是(　　)

A.闭合开关S,电流表示数约为0.23 A

B.闭合开关S,电压表示数约为1.3 V

C.如果撤去电压表所在的整个支路,闭合开关S,电流表示数约为0.43 A

D.如果撤去电流表所在的整个支路,闭合开关S,电压表示数约为1.4 V

4.

如图所示,电路中灯泡A、B均正常发光。忽然灯泡B比原来变暗了些,而灯泡A比原来变亮了些。电路中出现的故障可能是(　　)

A.R2发生短路

B.R3发生断路

C.R1、R2同时发生断路

D.R1、R3同时发生断路

5.

(2020广东广州月考)如图所示,电路中每个电阻的阻值与电源内阻均相等,电容器C与其中一个电阻串联在一个支路,若闭合开关K、K1和K2,电容器的电荷量为Q,只闭合K、K1时电容器的电荷量为Q1,只闭合K、K2时电容器的电荷量为Q2,则Q1、Q2分别为(　　)

A.2Q,3Q B.,2Q

C. D.

6.

如图所示,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的U-I图线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知(　　)

A.R的阻值为0.5 Ω

B.电源电动势为4.0 V,内阻为0.5 Ω

C.2 s内电阻R上消耗的电能为4 J

D.若将两个相同的电阻R串联接入该电源,则电流变为之前的

7.

(2020广东珠海月考)某学校新装了一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图所示为路灯内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,下列判断正确的是(　　)

A.A灯变暗,B灯变亮

B.电源内阻消耗的功率变小

C.电源的效率变小

D.Rt上电流的变化量等于R0上电流的变化量

二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)

8.(2020江苏盐城检测)

如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电。放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电。这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光。该电路(　　)

A.充电时,通过R的电流不变

B.若R增大,则充电时间变长

C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

D.若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

9.

(2020安徽合肥月考)在图示电路中,电源内阻不可忽略,R1、R2为定值电阻,G为灵敏电流计,V为理想电压表,平行板电容器两极板水平。开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止(不考虑空气影响)。现将滑片P向上移动,则以下说法正确的是(　　)

A.油滴向上运动 

B.V示数减小

C.G中有从b到a的电流 

D.R1消耗的功率增大

10.如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是(　　)

A.电源的电动势为50 V

B.电源的内阻为Ω

C.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 Ω

D.输出功率为120 W时,输出电压是30 V

三、实验题(本题共3小题,共40分)

11.(10分)(2020河南鹤壁月考)某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值,设计了如图甲所示的电路,其中R0为电阻箱,Rx为金属热电阻,电压表可看作理想电表,电源使用的是稳压学生电源(内阻不计),实验步骤如下:

①按照电路图连接好电路

②记录当前温度t

③将单刀双掷开关S与1闭合,记录电压表读数U,电阻箱阻值R1

④将单刀双掷开关S与2闭合,调节变阻箱使电压表读数仍为U,记录电阻箱阻值R2

⑤改变温度,重复②~④的步骤

(1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为:Rx=　　　　　,根据测量数据画出其电阻Rx随温度t变化的关系如图乙所示; 

(2)若调节电阻箱阻值,使R0=120 Ω,则可判断,当环境温度为　　　　　时,金属热电阻消耗的功率最大。 

12.(15分)某同学分别用图甲和图乙所示的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。

(1)某次测量时电压表和电流表的示数如图丙所示,则电压U=　　　　　 V,电流I=　　　　　 A; 

(2)实验得到图丁所示的两条图线,则根据图线a求得该节干电池的电动势E=　　　　　 V(保留三位有效数字),内阻r=　　　　　Ω(保留两位有效数字); 

(3)图乙电路对应图丁中的图线是　　　(选填“a”或“b”); 

(4)用图　　　(选填“甲”或“乙”)电路测出该节干电池的内阻误差更小。 

13.(15分)在“测定金属的电阻率”实验中:

(1)用10分度的游标卡尺测金属丝的直径,如图甲所示,该金属丝的直径为　　　　　mm; 

(2)已知金属丝Rx的电阻约为10 Ω,现备有下列器材供测量该金属丝的电阻时选用:

A.电流表A1:(量程0.6 A、内阻约为0.5 Ω)

B.电流表A2:(量程3 A、内阻约为0.1 Ω)

C.电压表V1:(量程3 V、内阻约为6 kΩ)

D.电压表V2:(量程15 V、内阻约为30 kΩ)

E.滑动变阻器R1:(阻值为0~1 Ω,额定电流为0.5 A)

F.滑动变阻器R2:(阻值为0~5 Ω,额定电流为2 A)

G.两节干电池(3 V)

H.开关一个,导线若干

①电流表应选　　　(选填“A”或“B”);电压表应选　　　(选填“C”或“D”);滑动变阻器应选　　　　　(选填“E”或“F”); 

②在图乙中补全实验电路图。

③检查电路连接无误,在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P滑到变阻器的最　　　　(选填“左”或“右”)端; 

④实验得到电阻的测量值比真实值　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。 

参考答案

单元质检八　恒定电流

1.D　由电阻定律R=ρ得ρ=,电阻率的单位为Ω·m,由于电导率为电阻率的倒数即σ=,故A错误;由题图可知,浓度越高导电性能不一定越好,B错误;电导率与浓度没有确定关系,因此不能用电导率来确定浓度,C错误;硫酸的导电性能与其浓度有关,但是对确定浓度的硫酸来说仍遵守欧姆定律,D正确。

2.D　灯泡L正常发光,通过灯泡的电流IL==1A,电动机与灯泡串联,通过电动机的电流IM=IL=1A,故A错误;路端电压U=E-Ir=7.5V,电动机两端的电压UM=U-UL=4.5V,电动机的输入功率P入=UMIM=4.5×1W=4.5W,电动机的输出功率P输出=UMIM-R0=4.5W-12×1.5W=3W,电动机的效率为:η=×100%=66.7%,故B、C错误,D正确。

3.A　闭合开关S,电阻R1、R2被短路,电路中的电流I==0.43A;电压表测的是R3两端的电压,U=IR3=1.3V;撤去电压表所在支路,闭合开关S,电路中的电流不变,仍然为0.43A;撤去电流表所在支路,电路为R1、R2、R3、R4串联,电压表测量R2、R3两端的电压,整个回路的电流为I'=A,故电压表示数为U'=I'(R2+R3)=1.4V。

4.C

5.B　设电源电动势为E,电源内阻及4个电阻皆为R,若闭合开关K、K1和K2,电路结构如图甲所示,总电阻为R总=R+R+,电路的电流为I=,电容器的电荷量Q=IRC=,若只闭合K、K1,电路如图乙所示,则电容器电荷量Q1=,只闭合K、K2时,电路结构如图丙所示,电容器的电荷量Q2=·C=2Q,故只有选项B正确。

6.C　R的U-I图线的斜率大小等于R的阻值,则R=2.0Ω,A错误;根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,当I=0时,U=E,可得出电源的电动势E=4V,内阻等于图线的斜率的绝对值,则r==Ω=2Ω,B错误;2s内电阻R上消耗的电能为W=IUt=1×2×2J=4J,C正确;若将两个相同的电阻R串联接入该电源,则电流变为I'=A=A,D错误。

7.B　光照逐渐减弱时,光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,故电路总电流I减小,消耗在内阻上的电压减小,路端电压U=E-Ir增大,即A灯两端电压增大,通过A灯的电流IA增大,所以A灯变亮,通过定值电阻R0的电流I0=I-IA减小,所以R0两端的电压U0=I0R0减小,B灯两端的电压UB=U-I0R0增大,B灯变亮,A错误;电源电动势不变,电路总电流I减小,由P=I2r可知电源内阻消耗的功率减小,B正确;电源的效率为η=×100%,路端电压U增大,电源的效率变大,C错误;通过R0上的电流等于通过光敏电阻Rt的电流与通过灯B的电流之和,即I0=It+IB,根据前面的分析,通过灯B的电流IB增大,故Rt上电流的减小量大于R0上电流的减小量,D错误。

8.BCD　电容器充电时两端电压不断增大,所以电源与电容器极板间的电势差不断减小,因此充电电流变小,选项A错误;当电阻R增大时,充电电流变小,电容器所充电荷量不变的情况下,充电时间变长,选项B正确;若C增大,根据Q=CU,电容器的带电荷量增大,选项C正确;当电源电动势为85V时,电源给电容器充电仍能达到80V,所以闪光灯仍然发光,闪光一次通过的电荷量不变,选项D正确。

9.AC　带电油滴原来处于平衡状态,重力和电场力平衡,滑片P向上移动的过程中,R接入电路中的电阻变大,电路总电阻变大,干路中的电流变小,由U=E-I(r+R1)可知,电容器两端电压变大,电压表示数变大,板间电场强度增大,油滴所受的电场力变大,则油滴将向上加速运动,故A正确、B错误;电容器两端电压变大,电荷量变大,电容器充电,故G中电流从b→a,故C正确;由于干路中的电流变小,由公式P=I2R1可知,R1消耗的功率减小,故D错误。

10.ACD　由图线①可知电源电动势为50V,选项A正确;电源内阻为图线①斜率的绝对值,故电源内阻为5Ω,选项B错误;电流为2.5A时,由图像可知路端电压为37.5V,故外电阻为15Ω,选项C正确;输出功率为120W时,由图像可知,电流为4A,输出电压为30V,选项D正确。

11.答案(1)　(2)20 ℃

解析(1)将单刀双掷开关S与1闭合,记录电压表读数U,电阻箱阻值R1,此时电路的电流为I1=,由闭合电路欧姆定律有E=I1(Rx+R1)=U+R1=1+U,将单刀双掷开关S与2闭合,调节电阻箱使电压表读数仍为U,记录电阻箱阻值R2,此时电路中的电流为I2=,由闭合电路欧姆定律有E=I2(Rx+R2)=Rx+U=+1U,解得Rx=。

(2)若调节电阻箱阻值,使R0=120Ω,

则金属热电阻消耗的功率为

P=R=

=,

故当R=R0=120Ω时,金属热电阻消耗的功率P最大,根据题图乙可知此时t=20℃。

12.答案(1)1.30　0.40　(2)1.46　0.50　(3)a　(4)乙

解析(1)电压表最小刻度为0.1V,则读数U=1.30V,电流表最小刻度为0.02A,则读数为I=0.40A;

(2)延长图线,根据图线a可得该节干电池的电动势E=1.46V,内阻r=Ω=0.50Ω;

(3)题图乙电路中,由于电压表的分流作用,测出的电动势和内阻都偏小,即得到的直线的截距和斜率都偏小,可知图线为a;

(4)题图甲电路中测出的电源内阻包含了电流表的内阻,结合题图丁可知用题图乙电路测出该节干电池的内阻误差更小。

13.答案(1)0.9　(2)①A　C　F　②见解析

③左　④偏小

解析(1)金属丝的直径为0+9×0.1mm=0.9mm;

(2)①通过Rx的最大电流约为I=A=0.3A,则电流表应选A;电源电动势为3V,电压表应选C;E中滑动变阻器的最大阻值过小,滑动变阻器应选F。

②因为=20、=600,所以,则电流表应采用外接法,电路如图所示。

滑动变阻器采用分压接法,为保护电路,应将滑动变阻器滑片P滑到变阻器的最左端。

④电流表所测电流是干路上的电流,大于实际通过电阻的电流,电压表所测的电压是电阻两端的电压,根据欧姆定律可得,测量值小于实际值,则测量值偏小。