2019年高考物理一輪復習 恒定電流階段考查測試.doc

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2019年高考物理一輪復習 恒定電流階段考查測試 一、選擇題(本大題共8小題，每小題6分，共48分) 1．在第二十九屆奧運會上“綠色、科技、人文”的理念深入人心．如在奧運村及奧運場館內大量使用太陽能路燈，其光電轉換裝置在陽光照射下把太陽能轉換為電能儲存起來，供夜晚照明使用．在正常照射下，太陽能電池的光電轉換效率可達20%，可產生24 V電壓，產生2.5 A的電流，則每秒該路燈可轉化的太陽能為(　　) A．120 J　 　B．300 J　 　C．600 J　 　D．1 200 J 解析：每秒鐘路燈消耗電能為 W＝UIt＝24×2.5×1 J＝60 J 則每秒轉化的太陽能為：＝ J＝300 J 故選項B正確． 答案：B 2．如圖7－1所示為測定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯成閉合回路．當壓力F作用于可動膜片電極上時，膜片產生形變，引起電容的變化，導致靈敏電流表指針偏轉．在對膜片開始施加壓力，從圖中的虛線推到圖中實線位置并保持固定的過程中，靈敏電流表指針的偏轉情況為(電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏)(　　) 圖7－1 A．向右偏到某一刻度后回到零刻度 B．向左偏到某一刻度后回到零刻度 C．向右偏到某一刻度后不動 D．向左偏到某一刻度后不動 解析：靈敏電流表有示數的時候應該是電容器電容值發(fā)生變化的時候，可動電極向上動，電容器電容增大，電路對電容器充電，故指針向右偏．當可動電極到了實線位置時，電容器的電容不再發(fā)生變化，此時電路中的電流消失，指針又回到零點． 答案：A 圖7－2 3．酒精測試儀用于對機動車駕駛人員是否酗酒及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器．酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖7－2所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應著傳感器的不同電阻．這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應關系．如果二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器電阻的倒數與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數U與酒精氣體濃度c之間的對應關系正確的是(　　) A．U越大，表示c越大，c與U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比 C．U越大，表示c越小，c與U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c與U不成反比 解析：題中給出傳感器電阻r′的倒數與酒精氣體濃度c是正比關系，即＝kc，電壓表示數U＝＝＝，可以看出電壓與濃度的關系不是正比關系，但隨濃度的增加而增加．故只有選項B正確． 答案：B 圖7－3 4．[xx·泉州市質量檢查]如圖7－3所示，E為電源，其內阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻．閉合開關S后，若照射R3的光強度減弱，則(　　) A．R1兩端的電壓變大 B．小燈泡消耗的功率變小 C．通過R2的電流變小 D．電源兩極間的電壓變小 解析：光照強度減弱，R3阻值增大，電路中總電阻增大，總電流減小，R1兩端電壓減小，A錯誤；并聯電路兩端電壓增大，R2中電流增大，C錯誤；燈泡中電流IL＝I總－IR2，則IL減小，其功率減小，B正確；由U＝E－I總r得路端電壓增大，D錯誤． 答案：B 圖7－4 5．如圖7－4所示，M、N是平行板電容器的兩個極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調電阻，用絕緣細線將質量為m、帶正電的小球懸于電容器內部．閉合電鍵S，小球靜止時受到懸線的拉力為F.調節(jié)R1、R2，關于F的大小判斷正確的是(　　) A．保持R1不變，緩慢增大R2時，F將變大 B．保持R1不變，緩慢增大R2時，F將變小 C．保持R2不變，緩慢增大R1時，F將變大 D．保持R2不變，緩慢增大R1時，F將變小 解析：本題主要考查帶電體在電場中的平衡問題，意在考查考生對物體平衡、電容器等知識的理解和應用．小球重力、電場力、懸線的拉力處于平衡狀態(tài)，設懸線與豎直方向的夾角為θ，則tanθ＝＝，cosθ＝，由閉合電路歐姆定律知增大R2時，定值電阻兩端電壓減小，由此可知θ減小，cosθ增大，F減小，B項對；而改變R1對定值電阻兩端電壓不起作用． 答案：B 圖7－5 6．如圖7－5所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖線，直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖線，直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關系圖線，將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么(　　) A．R接到a電源上，電源的效率較高 B．R接到b電源上，電源的輸出功率較大 C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低 D．R接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高 解析：由圖線可知，a、b兩電源的短路電流一樣大，a的電動勢大于b的電動勢，故a的內阻大于b的內阻，由A與C的交點坐標可知，當電阻R與電源相連時，電流I＝，即＝＋，可得接a時的電流大于接b時的電流．由電源輸出功率P＝I2R得接a電源時的功率較大，電源的效率η＝，所以電阻R接a時效率較低． 答案：C 圖7－6 7．(多選題)如圖7－6所示的電路中，電源有不可忽略的內阻，R1、R2、R3為三個可變電阻，電容器C1、C2所帶電荷量分別為Q1和Q2，下面判斷正確的是(　　) A．僅將R1增大，Q1和Q2都將增大 B．僅將R2增大，Q1和Q2都將增大 C．僅將R3增大，Q1和Q2都將不變 D．突然斷開開關S，Q1和Q2都將不變 解析：C1兩端電壓是R1、R2電壓之和，C2兩端電壓是R2兩端電壓， R1增大，UC1增大，Q1增大，Q2減小； R2增大，UC1增大，UC2增大，Q1、Q2都增大； 斷開S，C1、C2均放電，Q1、Q2逐漸減少． 答案：BC 8．如圖7－7所示，電源電動勢為E＝12 V，內阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流電動機內阻R′0＝1 Ω，當調節(jié)滑動變阻器R1時可使甲圖電路輸出功率最大，調節(jié)R2時可使乙圖電路輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作(額定功率為2 W)，則R1和R2值為(　　) 圖7－7 A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 Ω C．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω 解析：對于甲圖，由于是純電阻電路，電源消耗能量全部轉化為焦耳熱，電功率等于熱功率，有： P＝I2R＝R外＝. 當R外＝r時，外電路消耗功率P最大，Pmax＝＝12 W，R1＝2 Ω.對于乙圖電路，由于是非純電阻電路，依能量守恒定律可知：電源消耗能量一部分轉化為焦耳熱，而另一部分轉化為其他形式的能(電動機動能)，電功率不等于熱功率．因此上面推導不再適用，正確推導如下： P＝UI＝U＝. 顯然，當U＝時，Pmax＝＝12 W，U內 ＝6 V，I＝2 A；又因為P電動機＝P額＋P熱＝6 W，所以PR2＝I2R2＝6 W，R2＝1.5 Ω. 綜上所述，只有B選項正確． 答案：B 第Ⅱ卷　非選擇題，共52分 二、實驗題(本大題共2小題，共15分) 9．(6分)[xx·大慶市質量檢測]為了測量一根長約為3 cm、電阻約為100 Ω、橫截面為圓形、粗細均勻的導電材料的電阻率，所用器材如下： 直流電源E(電動勢約為8.0 V，內阻可忽略不計)； 電流表A1(量程為0～25 mA，內阻r1＝100 Ω)； 電流表A2(量程為0～150 mA，內阻r2＝20 Ω)； 定值電阻R0(阻值為10 Ω)； 滑動變阻器R(最大阻值為10 Ω)； 開關S，導線若干． (1)用游標卡尺測得該材料的長度如圖7－8甲所示，示數為L＝________ mm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，示數為D＝________ mm. 甲 　乙 圖7－8 (2)為了在測量中盡量減小誤差，并測多組數據，現給出測量電阻Rx的實驗電路，請據此電路圖7－9將實驗器材連接起來． 　 圖7－9 (3)若某次測量中電流表A1的示數為I1，電流表A2的示數為I2，則由已知量和測量量計算電阻率的表達式為ρ＝__________________.(用題目中字母表示即可) 答案：(1)30.35　3.205(3.204或3.206) (2)見圖7－10 圖7－10 (3)[I2(R0＋r2)－I1r1] 10．(9分)[xx·新課標全國卷]圖7－11中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線． 圖7－11 (1)在圖中畫線連接成實驗電路圖． (2)完成下列主要實驗步驟中的填空： ①按圖接線． ②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1. ③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D__________；然后讀出__________，并用天平稱出__________． ④用米尺測量__________． (3)用測得的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B＝__________. (4)判定磁感應強度方向的方法是：若__________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里． 解析：根據實驗目的和電磁天平的原理，將電源、開關、電阻箱、電流表及U形金屬框串聯起來，連接成電路圖．設金屬框質量為M，托盤質量為m0，第一次操作中未接通電源時由平衡條件：Mg＝(m0＋m1)g，第二次接通電源后，加入適量細沙m2使D重新處于平衡狀態(tài)，然后讀出電流表的示數I，并測量出金屬框底部的長度l，若金屬框受到的安培力豎直向下，由平衡條件：BIl＋Mg＝(m0＋m2)g，兩式聯立解得：B＝；若金屬框受到的安培力豎直向上，則B＝，綜上B＝g，若m2＞m1，則由左手定則可知磁感應強度方向垂直紙面向外，反之，磁感應強度方向垂直紙面向里． 答案：(1)如圖7－12所示 圖7－12 (2)③重新處于平衡狀態(tài)　電流表的示數I　此時細沙質量m2　④D的底邊長l (3)　(4)m2＞m1 三、計算題(本大題共2小題，共37分) 圖7－13 11．(17分)如圖7－13所示，電源的電動勢E＝110 V，電阻R1＝21 Ω，電動機繞線的電阻R0＝0.5 Ω，開關S1始終閉合．當開關S2斷開時，電阻R1的電功率是525 W；當開關S2閉合時，電阻R1的電功率是336 W．求： (1)電源的內電阻； (2)當開關S2閉合時流過電源的電流和電動機輸出的功率． 圖7－14 解析：(1)S2斷開時等效電路如圖7－14所示，R1消耗的功率為P1，則 P1＝()2·R1 代入數據解得r＝1Ω. (2)設S2閉合時路端電壓為U， R1消耗的功率為P2，則P2＝ 由閉合電路歐姆定律得E＝U＋Ir 代入數據解得I＝26A 設流過R1的電流為IR1，流過電動機的電流為IM， IR1＝ 而IM＋IR1＝I 對電動機有UIM＝P出＋IR0 代入數據聯立解得P出＝1 606W. 答案：(1)1Ω　(2)26A　1 606W 圖7－15 12．(20分)如圖7－15所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，極板長l＝80 cm，兩板間的距離d＝40 cm.電源電動勢E＝40 V，內阻r＝1 Ω，電阻R＝15 Ω，閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負電的小球從B板左端且非?？拷麭板的位置以初速度v0＝4 m/s水平向右射入兩板間，該小球可視為質點．若小球帶電荷量q＝1×10－2 C，質量為m＝2×10－2 kg，不考慮空氣阻力，電路中的電壓表、電流表均是理想電表．若小球恰好從A板右邊緣射出(g取10 m/s2)．求： (1)滑動變阻器接入電路的阻值為多大？ (2)此時電流表、電壓表的示數分別為多少？ (3)此時電源的輸出功率是多大？ 解析：(1)設小球在板間飛行時間為t，t＝＝ s＝0.2 s，根據d＝at2， 得飛行加速度a＝＝ m/s2＝20 m/s2. 對小球根據牛頓第二定律得 q－mg＝ma， 解得： UAB＝＝ V＝24 V， 所以滑動變阻器的兩端電壓U滑＝UAB＝24 V. 設通過滑動變阻器的電流為I，由歐姆定律得 I＝＝ A＝1 A. 滑動變阻器接入電路的阻值R滑＝＝24 Ω. (2)此時電流表的示數為1 A，電壓表的示數為U＝E－Ir＝(40－1×1) V＝39 V. (3)電源的輸出功率P出＝IU＝39 W. 答案：(1)24 Ω　(2)1 A　39 V　(3)39 W