备战高考物理一轮复习之同步练习38：恒定电流

【备战高考】物理一轮复习之同步练习恒定电流一、选择题(本大题共10个小题，共50分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板距离的过程中 ()A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流解析：增大电容器两极板距离时，电容器电容变小，电容器放电，A极板上的正电荷通过电阻向电池充电，电阻R中有从a流向b的电流．故选B、C正确．答案：BC2．(2010·烟台模拟)利用如图所示电路可以测出电压表的内阻．已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的eq\f(1,U)－R图象应该是图中的哪一个 ()解析：设电源电动势为E，电压表内阻为RV，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律可得I＝eq\f(E,RV＋R)，则U＝E－IR＝E－eq\f(ER,RV＋R)，由此可得R＝eq\f(ERV,U)－RV，由此判断A正确．答案：A3．把标有“220V,100W”的A灯和“220V,200W”的B灯串联起来，接入220V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是 ()A．两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝1∶2解析：RA＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,100)ΩRB＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,200)Ω，则RA∶RB＝2∶1因为A与B串联所以UA∶UB＝RA∶RB＝2∶1，PA∶PB＝RA∶RB＝2∶1.相同时间内，QA∶QB＝RA∶RB＝2∶1.答案：AB4．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是 ()A．灯泡L将变暗B．灯泡L将变亮C．电容器C的电荷量将减小D．电容器C的电荷量将增大解析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器R接入电路部分电阻增大，灯泡L中电流减小，灯泡L将变暗，选项B错、A正确；电阻R接入电路部分电阻增大，电源路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增大，选项C错、D正确．答案：AD5．(2010·镇江模拟)如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是 ()A．2A B．8AC．50A D．58A解析：只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir＝12V＋10×V＝V，R灯＝eq\f(U,I)＝eq\f(12,10)Ω＝Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机＝eq\f(E－I′R灯,r)－I′＝eq\f－8×,A－8A＝50A，故选项C正确．答案：C6．在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心．如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24V电压，产生2.5A的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为()A．120J B．300JC．600J D．1200J解析：每秒钟路灯消耗电能为W＝UIt＝24××1J＝60J则每秒转化的太阳能为：eq\f(W,η)＝eq\f(60,20%)J＝300J故选项B正确．答案：B7．如图所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是 ()A．R1短路 B．R2断路C．R3断路 D．R4短路解析：假设R1短路，发生故障后总电阻减小，干路电流增大，与R1并联支路电流减小，与R1串联电路电流增大，故A、B两灯都将变亮，与题设现象不同，所以A选项错误；假设R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，A灯变暗，同时B灯两端电压增大，B灯变亮，表现与题设现象相同，所以选项B正确；假设R3断路，同理推知A灯变暗，B灯变亮，选项C正确；假设R4短路，可推知A、B灯都变亮，选项D不正确．答案：BC8.为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将 ()A．I变大，U变大 B．I变小，U变小C．I变大，U变小 D．I变小，U变大解析：由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总＝E/(R＋r)可知I总必增大，再由U外＝E－I总r可知，外电压U减小．而由U1＝I总R1可知，U1增大，U3必减小，由电流表的电流I＝I总－I3可知，电流表的电流必变大．故选项C正确．答案：C9．如图所示，电阻R1＝20Ω，电动机内阻的阻值R2＝10Ω.当开关打开时，电流表的示数是I0＝0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是 ()A．I＝1.5AB．I＜1.5AC．P＝15WD．P＜15W解析：由题意可知，电路两端的电压U＝R1I0＝10V，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1A，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I＜1.5A，B对；同理电动机所消耗的功率也小于10W，则电路消耗的电功率P＜W，D正确．答案：BD10．(2008·重庆高考)某同学设计了一个转向灯电路，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是 ()A．L的功率小于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率C．L2亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大解析：S置于位置1时，因电源有内阻，各灯均不能达到额定功率，B、C错．含L支路的电阻大于另一支路电阻，其电压与另一支路相同，其功率小于另一支路功率，D错．L功率小于额定功率，A正确．答案：A二、实验题(本大题共2个小题，共14分)11．(8分)某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为V，允许最大放电电流为100mA)．在操作台上还准备了如下实验器材：A．电压表V(量程4V，电阻RV约为kΩ)B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约为5Ω)C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，额定电流1A)E．电阻箱R2(0～Ω，最小分度值Ω)F．开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)在实验操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.①请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)．②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式________________________．解析：(1)流过R0的最大电流约为Imax＝eq\f(E,R0)＝eq\f,2000)A＝×10－3A＝mA≪100mA.因此使用电流表A1时，电流表示数太小，误差太大，故应调换为A2.(2)①电路如图所示．②根据闭合电路欧姆定律得：E＝U＋eq\f(U,R2)r，整理得：eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R2)答案：(1)用A2替换A1(2)①电路图见解析②eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R2)12．(6分)(2008·江苏高考)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示．读得直径d＝____________________mm.(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：电阻R(Ω)导线直径d(mm)导线截面积S(mm2)请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．(3)若导线的电阻率ρ＝×10－7Ω·m，则表中阻值为Ω的导线长度l＝________m(结果保留两位有效数字)．解析：(1)螺旋测微器读数应先读可动刻度左边露出的主刻度L，如本题为1mm，再看固定刻度水平线对应的可动刻度n，如本题为，记数为L＋n×＝1mm＋×0.01mm＝1.200mm.(2)直接用两组R、S值相乘(50×＝,×＝，可得RS明显不相等，可判断结果为“不满足”；并同时可简单计算×≈50×1,10×≈10×≈50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，得出R与S2成反比．计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的,，和,,．(3)根据R＝ρeq\f(l,S)有：l＝eq\f(RS,ρ)＝eq\f××10－6,×10－7)m≈19m.答案：(1)(2)不满足R与S2成反比(或RS2＝常量)(3)19三、计算题(本大题共4小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13．(6分)利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝3Ω，重物质量m＝0.10kg，当将重物固定时，电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为V，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10m/s2)．解析：设电动机内阻为r′当将重物固定时I＝eq\f(E－U,r)＝1AR＋r′＝eq\f(U,I)＝5Ω，r′＝2Ω当重物不固定时I′＝eq\f(E－U,r)＝0.5AP出＝UI′＝W，PR＋Pr′＝I′2(R＋r′)＝W所以重物的功率P＝P出－PR－Pr′＝mgv，解得v＝1.5m/s答案：1.5m/s14．(8分)如图所示，将一电动势为E＝6V、内阻r＝Ω的电源，与一粗细均匀的电阻丝AB相连，电阻丝的长度为L＝0.30m，阻值为R＝4Ω，电容器的电容为C＝3μF.闭合开关S使其达到稳定状态后，将滑动触头P向右以速度v＝0.6m/s匀速滑动的过程中，电流计的读数为多少？流过电流计的电流方向如何？解析：设在Δt时间内，触头P移动的距离为ΔL，则ΔL＝vΔt，由于电阻丝单位长度上电压值为eq\f(UAB,L)＝eq\f(E,R＋r)·eq\f(R,L)因此在Δt时间内PB间电压改变ΔU＝eq\f(UAB,L)ΔL＝eq\f(vΔtER,(R＋r)L)而I＝eq\f(ΔQ,Δt)＝Ceq\f(ΔU,Δt)则I＝eq\f(CRE,(R＋r)L)·v＝eq\f(3×10－6×4×6,(4＋××0.6A＝32μA电流方向从右向左．答案：32μA从右向左15．(10分)受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车．某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图所示．(1)求该电池的电动势E和内阻r；(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻)；(3)由图象可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R1、R2，试确定r、R1、R2三者间的关系．解析：(1)I1＝2A时，Pm＝eq\f(E2,4r)I2＝4A时，输出功率为零，此时电源被短路，即：I2＝eq\f(E,r).解得：E＝2V，r＝Ω.(2)R＝r＝Ω(3)由题知：(eq\f(E,R1＋r))2R1＝(eq\f(E,R2＋r))2R2，整理得r2＝R1R2.答案：(1)2VΩ(2)Ω(3)r2＝R1R216．(12分)如图(a)所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图象，图中R0表示0时的电阻值，k表示图