2024高考物理一轮复习限时检测8恒定电流含解析新人教版

PAGEPAGE13八章恒定电流综合过关规范限时检测满分：100分考试时间：90分钟一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．(2024·黑龙江绥化海伦月考)关于电阻和电阻率下列说法正确的是(B)A．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B．对某一确定的导体当温度上升时，若不计导体的体积和形态变更，发觉它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的上升而增大C．由R＝eq\f(U,I)可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比D．一根粗细匀称的电阻丝，电阻为R。若将电阻丝匀称拉长，使它的横截面的半径变为原来的eq\f(1,2)，则电阻丝的电阻变为4R[解析]本题考查对电阻与电阻率的概念的理解。电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性越差；电阻率越小，则其导电性能越好；但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小，而电阻的大小还与导体的长度和横截面积有关，故电阻率大的导体对电流的阻碍作用不肯定大，故A错误；对某一确定的导体当温度上升时，若不计导体的体积和形态变更，发觉它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的上升而增大，故B正确；电阻大小是由导体本身的性质确定的，与电压和电流无关，故C错误；一根粗细匀称的电阻丝，电阻为R。若将电阻丝匀称拉长，使它的横截面的半径变为原来的eq\f(1,2)，则截面积变成原来的eq\f(1,4)，长度将变成原来的4倍，依据R＝ρeq\f(L,S)可知，电阻变成原来的16倍，故D错误。2．(2024·江苏宿迁期末)飞机在空气中飞行时，其表面因不断与空气摩擦而带电，某次飞行中形成的电流约为32μA，则飞机单位时间内增加的电荷量约为(B)A．32mC B．32μCC．18mC D．18μC[解析]本题考查电流的定义式。已知飞机在某次飞行过程中形成的电流约为32μA，依据q＝It可知，单位时间内，其表面不断与空气摩擦而增加的电荷量约为q＝32μA×1s＝32μC，故B正确。3．(2024·北京市高考适应性考试)如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘匀称划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的eq\f(1,2)；R2的阻值等于电流表内阻的4倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(C)A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A[解析]由于R1的阻值等于电流表内阻的eq\f(1,2)，则流过R1的电流是流过电流表的2倍，将接线柱1、2接入电路时，流过接线柱的电流是流过电流表的3倍，所以电流表的刻度盘每一小格表示0.06A，A、B均错误；将接线柱1、3接入电路时，流过接线柱的电流是流过电流表的3倍，所以电流表的刻度盘每一小格表示0.06A，D错误C正确。4．(2024·安徽省黄山市模拟)如图所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R1＝0)转变为正常态(一个纯电阻，且R1＝3Ω)，以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流IC＝1.2A，限流电阻R2＝6Ω，小灯泡L上标有“6V6W”的字样，电源电动势E＝8V，内阻r＝2Ω。原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现灯泡L突然发生短路，则(C)A．灯泡L短路前通过R2的电流为eq\f(4,7)AB．灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态，通过灯泡的电流为1AC．灯泡L短路后通过R1的电流为eq\f(4,3)AD．灯泡L短路后通过R2的电流为2A[解析]标有“6V6W”的小灯泡L正常工作时的电阻R＝eq\f(U2,P)＝6Ω，通过灯泡L的电流I＝eq\f(P,U)＝1A，超导部件处于超导态，其电阻为零，1A电流全部通过超导部件，即灯泡L短路前通过R2的电流为零，A错误；灯泡L短路后，电流增大超过超导部件的超导临界电流，将由超导态转化为正常态，外电路电阻R′＝eq\f(R1·R2,R1＋R2)＝2Ω，由闭合电路欧姆定律可得，通过灯泡的电流I′＝eq\f(E,R′＋r)＝2A，B错误；由并联电路电流安排规律可知，灯泡L短路后通过R1的电流为eq\f(4,3)A，通过R2的电流为eq\f(2,3)A，C正确，D错误。5．(2024·青岛高三联考)如图所示，B是一根粗细匀称电阻丝的中点，现将BC段匀称拉伸到D点，BD＝2BC。将电阻丝接入电路中，下列说法正确的是(C)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[解析]由R＝ρeq\f(l,S)可知BD段的电阻是AB段的4倍，故A项错误；由U＝IR可知BD段两端的电压是AB段的4倍，故B项错误；由P＝I2R可知BD段的热功率是AB段的4倍，故C项正确；由I＝nqSv可知BD段自由电荷的定向移动速率是AB段的2倍，故D项错误。6．(2024·浙江高三质检)2019年3月19日，复旦高校科研团队宣称已胜利制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝eq\f(1,ρ)。下列说法正确的是(C)A．材料的电导率越小，其导电性能越强B．材料的电导率与材料的形态有关C．电导率的单位是eq\f(1,Ω·m)D．电导率大小与温度无关[解析]本题考查电阻定律的应用。材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项A错误；材料的电导率与材料的形态无关，选项B错误；依据R＝ρeq\f(L,S)，则σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(L,RS)，则电导率的单位是eq\f(m,Ω·m2)＝eq\f(1,Ω·m)，选项C正确；导体的电阻率大小与温度有关，则电导率大小与温度有关，选项D错误。7．(2024·安徽八校高三联考)如图所示的电路中，R1、R2和R3为定值电阻，L为小灯泡(忽视其灯丝电阻随温度的变更)。接通电键S一段时间后R3被短路，下列推断正确的是(B)A．灯泡L将变暗B．R1两端的电压将增大C．R2消耗的电功率增大D．电源的效率将增大[解析]电路结构为：R3和小灯泡L串联，再和R2并联，然后和R1串联，若R3被短路，外电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，R2两端的电压减小，通过R2的电流减小，通过小灯泡L的电流增大。综上分析，灯泡L将变亮，R1两端的电压将增大，R2消耗的电功率减小，电源的效率将减小，故B项正确，A、C、D项错误。8．(2024·枣庄高三模拟)如图甲所示，先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，电容器通过定值电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变更的I－t曲线，如图乙所示。现将电容器两极板间的距离减小少许，其他条件不变，重复上述过程，下列叙述正确的是(D)A．电容器的电容减小B．最大放电电流大于I0C．图线与坐标轴围成的面积不变D．放电时间大于t0[解析]依据C＝eq\f(εrS,4πkd)可知电容器的电容增大，故A项错误；电容器两极板间的电压和原来相同，依据Q＝CU可知电容器所容纳的电荷量增大，所以图线与坐标轴围成的面积增大，故C项错误；依据闭合电路欧姆定律，放电瞬间的瞬时电流还是I0，故B项错误；放电时间要比原来长，故D项正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．(2024·福建龙岩期末)某同学在探讨微型直流电动机的性能时，采纳如图所示的试验电路。调整滑动变阻器R的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为I1和U1。重新调整R的阻值，使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为I2和U2。则(AC)A．这台电动机的线圈电阻为eq\f(U1,I1)B．这台电动机正常运转时线圈的发热功率为U1I1C．这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2－Ieq\o\al(2,2)eq\f(U1,I1)D．这个电源的内阻为eq\f(U2－U1,I1－I2)[解析]本题考查非纯电阻电路。电动机不转动时，电压表和电流表示数的比值等于电动机的线圈电阻，R＝eq\f(U1,I1)，选项A正确；电动机正常运转时，电动机线圈中电流为I2，线圈发热功率为P热＝Ieq\o\al(2,2)R＝eq\f(I\o\al(2,2)U1,I1)，选项B错误；电动机正常运转时的输出功率P出＝U2I2－eq\f(I\o\al(2,2)U1,I1)，选项C正确；依据题述条件，不能得出电源的内阻，选项D正确。10．(2024·贵州贵阳一中模拟)有一种测量体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变更的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是志向电流表)。设踏板的质量可忽视不计，已知志向电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变更的函数式为R＝30－0.02F(F和RA．该秤能测量的最大体重是1400NB．该秤能测量的最大体重是1300NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处[解析]本题考查电子秤工作原理。当电路中电流I＝3A时，电子秤测量的体重最大。由闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)得，R＝eq\f(E,I)－r＝2Ω，代入R＝30－0.02F得F＝1400N，故A正确，B错误；踏板空载时F＝0，代入R＝30－0.02F得到电阻R＝30Ω，由欧姆定律得I＝eq\f(E,R＋r)＝0.375A，所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处，故C正确，D错误。11．(2024·东平高三模拟)如图所示，把滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动以变更志向电压表和电流表的示数。当滑片P在距左端eq\f(3,4)位置时，电压表和电流表的示数分别为3.6V和1.0A；当滑片P接着向左移动到某位置时，电压表和电流表的示数变更了0.6V和0.5V。在滑片P从右端移到左端的过程中(BC)A．电源的最大输出功率为3.84WB．电源的最大输出功率为4.8WC．电源的最大效率为80%D．电源的最大效率为50%[解析]电源内阻为：r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝1.2Ω，依据闭合电路欧姆定律可得：E＝U＋Ir＝4.8V，依据欧姆定律可知：eq\f(3,4)R＝eq\f(U,I)＝3.6Ω，所以滑动变阻器的总阻值为：R＝4.8Ω。在滑片P从右端移到左端的过程中，当滑动变阻器接入电路中的阻值与电源内阻相等时，电源的输出功率最大：Pm＝eq\f(E2,4r)＝4.8W，故A项错误、B项正确；当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电源的效率最大：η＝eq\f(U,E)×100%＝eq\f(R,R＋r)×100%＝80%，故C项正确、D项错误。12．(2024·海南高三模拟)2019年1月3日，“嫦娥四号”月球探测器平稳着陆在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，震惊了全世界。“嫦娥四号”绽开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说法正确的是(AD)A．该电池板的电动势为2.80VB．随着外电路电阻增大，其内阻渐渐增大C．外电路阻值为1kΩ时电源输出功率约为3.2WD．外电路阻值为1kΩ时电源效率约为64%[解析]电源的路端电压与干路电流的关系图象中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由图可知该电池板的电动势为2.80V，A正确；随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知内阻r＝eq\f(E－U,I)，由于图线的斜率不断减小，其内阻渐渐减小，B错误；在原图中作出阻值为1kΩ的电阻的伏安特性曲线，与原图交于(1.8V,1.8mA)，此交点即表示电阻的实际状态，所以电源输出功率约为1.8V×1.8mA＝3.2×10－3W，C错误；此时电源的效率η＝eq\f(IU,IE)＝eq\f(1.8,2.8)＝64%，D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．(8分)(2024·黑龙江哈尔滨六中月考)在“测定电池的电动势和内阻”的试验中，备有如下器材：A．干电池B．电流表(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)C．灵敏电流计G(满偏电流Ig＝200μA，内阻rg＝500Ω)D．滑动变阻器(0～20Ω)E．电阻箱R(0～9999.9Ω)F．开关、导线若干(1)由于没有电压表，须要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个阻值为9_500Ω的电阻。(2)改装后采纳如图甲所示电路进行测量。在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至a端(填“a端”“中心”或“b端”)。(3)图乙为该试验绘出的I1－I2图线(I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数)，由图线可求得被测电池的电动势E＝1.46～1.49(均可)V，内阻r＝0.80～0.87(均可)Ω(保留三位有效数字)。[解析]本题考查电表的改装、试验留意事项、数据处理。(1)把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个电阻阻值为R＝eq\f(U,Ig)－rg＝eq\f(2V,200×10－6A)－500Ω＝9500Ω。(2)为爱护电路，在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至阻值最大处，即a端。(3)由闭合电路欧姆定律得，E＝I1(R＋rg)＋(I1＋I2)r，解得I1＝eq\f(E,R＋rg＋r)－eq\f(r,R＋rg＋r)I2，结合图乙得，eq\f(E,R＋rg＋r)＝1.48×10－4A，eq\f(r,R＋rg＋r)＝eq\f(135－110×10－6A,0.45A－0.15A)，由以上两式解得，E＝1.48V，r＝0.83Ω。14．(8分)(2024·闽粤赣三省十校联考)用以下器材测量待测电阻Rx的阻值。A．待测电阻Rx：阻值约为200ΩB．电源E：电动势约为3.0V，内阻可忽视不计；C．电流表A1：量程为0～10mA，内阻r1＝20Ω；D．电流表A2：量程为0～20mA，内阻约为r2≈8Ω；E．定值电阻R0：阻值r0＝80Ω；F．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；G．滑动变阻器R2：最大阻值为200Ω；H．开关S，导线若干。(1)为了测量电阻Rx，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的试验电路图，你认为正确的是乙。(填“甲”“乙”或“丙”)(2)滑动变阻器应当选R1;在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端(填“a”或“b”)。(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为Rx＝eq\f(I1R0＋r1,I2－I1)。[解析]本题考查利用并联电路电压相等的特点测电阻。(1)所给的三个电路图中，乙图可明确确定两支路的电流值和含有电流表的支路的电阻值，由此可确定待测电阻Rx的阻值，故乙图正确。(2)因乙图为滑动变阻器的分压式接法，则应用最大阻值较小的变阻器，故应选R1，闭合开关前要让测量部分电路电压由小变大，故滑片P应置于b端。(3)由并联电路特点可知Rx(I2－I1)＝(R0＋r1)I1，得Rx＝eq\f(I1R0＋r1,I2－I1)。15．(8分)(2024·山东高考模拟)某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表A1、A2，电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下：调整滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调整滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。请回答以下问题：(1)若电流表的内阻可忽视，则电流表示数I2＝eq\f(1,2)I1时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值。(2)用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径为1.000mm(3)已测得该笔芯的长度L＝20.00cm，电阻箱R1的读数为5.00Ω，依据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率ρ＝1.96×10－5Ω·m。(结果保留3位有效数字)(4)若电流表A2的内阻不能忽视，仍利用(1)中方法，则笔芯电阻的测量值小于真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。[解析](1)由并联电路特点可知，当I2＝eq\f(1,2)I1时，电阻箱的阻值与待测笔芯的阻值相等；(2)螺旋测微器的读数1.000mm；(3)由公式R＝ρeq\f(L,S)可计算，笔芯的电阻率为1.96×10－5Ω·m；(4)电流表A2的内阻不能忽视时，电流表A2与电阻箱的电阻之和等于待测笔芯的电阻，即电阻的测量值小于真实值。16．(12分)(2024·新泰高三模拟)指针式多用电表是试验室中常用的测量仪器。(1)如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现运用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是A(选填选项前面的字母)。A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B．当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔(2)用试验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。a．若所选挡位为直流50mA挡，则示数为21.0mA；b．若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为190Ω。(3)用该多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，须要接着测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作依次逐一写出步骤序号：BAD。A．将红表笔和黑表笔接触B．把选择开关旋转到“×100”位置C．把选择开关旋转到“×1k”位置D．调整欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点(4)某小组同学们发觉欧姆表的表盘刻度线不匀称，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是AC。[解析](1)由图示电路图可知，当S接触点3时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故D错误；由图示电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故B、C错误；由图示电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故A正确。(2)若所选挡位为直流50mA挡，由图所示可知，其分度值为1mA，则示数为21.0mA；若所选挡位为电阻×10Ω挡，由图所示可知，示数为19×10Ω＝190Ω。(3)用多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，要接着测量一个阻值约2kΩ的电阻，首先要把选择开关置于×100挡位位置，然后进行欧姆调零，把红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零刻度线位置，最终再测电阻，故合理的步骤是BAD。(4)设欧姆表内电池电动势为E，内阻为r，电流表内阻与调零电阻的和为Rg，则有：I＝eq\f(E,Rg＋r＋Rx)，由此可知，随着Rx的增大，I减小，且趋向于0，故C正确，D错误；上式的倒数：eq\f(1,I)＝eq\f(Rg＋r＋Rx,E，)，可知eq\f(1,I)－Rx是线性函数，Rx＝0时，eq\f(1,I)＞0且有最小值，eq\f(1,I)随着Rx的增大而增大，故A正确，B错误。17．(12分)(2024·栖霞高三月考)如图所示电路，电源电动势为E＝3V，内阻为r＝1Ω，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R接入电