三维设计2015高考物理一轮阶段验收评估 恒定电流

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三维设计2015高考物理一轮阶段验收评估 恒定电流

阶段验收评估(七) 恒 定 电 流 ‎(时间:60分钟 满分:100分)‎ 一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一个选项正确)‎ ‎1.(2013·安徽高考)用图1所示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则Rx的阻值为(  )‎ 图1‎ A.R0           B.R0‎ C.R0 D.R0‎ 解析:选C 当灵敏电流表的电流为零时,有=,可得Rx=R0。‎ ‎2.在如图2所示的电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为‎2.0 A。则以下判断中正确的是(  )‎ 图2‎ A.电动机的输出功率为14 W B.电动机两端的电压为7.0 V C.电动机产生的热功率为4.0 W D.电源输出的功率为24 W 解析:选B 电动机两端的电压UM=E-I(r+R0)=7.0 V,B正确。电动机输出的功率P出=UMI-I2rM=12 W,A错误。电动机产生的热功率P热=I2rM=2.0 W,C错误。电源输出的功率P=EI-I2r=20 W,D错误。‎ ‎3.(2014·莱芜月考)两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和‎2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图3所示,则A和B导线的横截面积之比为(  )‎ 图3‎ A.2∶3       B.1∶3‎ C.1∶2       D.3∶1‎ 解析:选B 由图像可知两导线电压降分别为UA=6 V,UB=4 V;由于它们串联,则==;由电阻定律可知=,解得=,B正确。‎ ‎4.在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图4所示。电源内阻不计,导线连接良好,若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:‎ 图4‎ a.电珠L不亮;电流表示数几乎为零 b.电珠L亮度增加;电流表示数增大 c.电珠L开始不亮,后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断 d.电珠L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断 与上述abcd四种现象对应的电路序号为(  )‎ A.③①②④ B.③④②①‎ C.③①④② D.②①④③‎ 解析:选A 电珠不亮、电流表示数几乎为零,说明电珠和电流表与电压表具有串联关系,a对应③图;电珠亮度增加,电流表示数增大,说明电珠与电流表具有串联关系,b对应①图;电流表线圈烧断,说明最后电流表短路,但是电灯L不亮,可知,d对应④图,故选项A正确。‎ ‎5.(2014·济南外国语学校测试)如图5所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则(  )‎ 图5‎ A.电压表读数减小 B.电流表读数减小 C.质点P将向上运动 D.R3上消耗的功率逐渐增大 解析:选A 当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,变阻器接入电路的阻值减小,外电路总电阻减小,总电流变大,则r和R1两端电压增大,加在R3两端的电压减小,质点P向下运动,C错;所以流过R3的电流减小,R3上消耗的功率减小,D错;由于总电流变大,所以流过R2和R4的电流增大,电流表读数增大,B错;R2两端电压增大,R3两端的电压减小,所以R4两端电压减小,电压表读数减小,A对。‎ 二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项正确,全选对得6分,选对但不全得3分,选错或不选得0分)‎ ‎6.(2013·南京质检)标有“8 V 6.4 W”和“8 V 20 W”字样的L1、L2两只灯泡连接在如图6所示的电路中,C点接地。如果将电路中L1、L2两灯的位置互换,则(  )‎ 图6‎ A.B点电势升高 B.B点电势降低 C.两灯的亮度不变 D.L1灯变暗,L2灯变亮 解析:选AC 根据灯泡规格可知,灯泡L1电阻较大。如果将电路中L1、L2两灯的位置互换,B点电势升高,两灯的亮度不变,选项A、C正确。‎ ‎7.(2014·南通一模)如图7所示,闭合开关S后,A灯与B灯均发光,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,以下说法中正确的是(  )‎ 图7‎ A.A灯变亮 B.B灯变亮 C.电源的输出功率可能减小 D.电源的总功率增大 解析:选AC 滑动变阻器的滑片P向左滑动,R的阻值增大,外电路的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律知,干路的电流I=减小,则B灯变暗,路端电压U=E-Ir增大,灯泡A两端的电压UA=U-UB增大,A灯变亮,则A正确,B错误。由于内、外电阻的关系不明确,所以电源的输出功率可能减小,但电源的总功率P=EI减小,C正确,D错误。‎ ‎8.(2014·泰安质检)如图8所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像;直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图像。将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么(  )‎ 图8‎ A.R接到a电源上,电源的效率较高 B.R接到b电源上,电源的效率较高 C.R接到a电源上,电源的输出功率较大 D.R接到b电源上,电源的输出功率较大 解析:选BC 由图像可知,电源a的电动势较大,内阻较大。由电源效率公式,η=U/E,R接到a电源上,电源的效率较低;R接到b电源上,电源的效率较高;选项A错误B正确。电源输出功率,P=UI,R接到a电源上,电源的输出功率较大,R接到b电源上,电源的输出功率较小,选项C正确D错误。‎ 三、非选择题(本题共4小题,共52分,按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)‎ ‎9.(10分) (2012·山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:‎ 图9‎ 待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约‎0.5 A);‎ 电压表:(量程3 V,内阻约3 kΩ);‎ 电流表: (量程‎0.6 A,内阻约0.2 Ω)‎ ‎(量程‎3 A,内阻约0.05 Ω)‎ 电源:E1(电动势3 V,内阻不计);‎ E2(电动势12 V,内阻不计);‎ 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω)‎ 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图9所示,读数为________mm。‎ ‎(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图。‎ 解析:(1)螺旋测微器的读数为‎1.5 mm+27.3×‎0.01 mm=‎1.773 mm。‎ ‎(2)在用伏安法测电阻的实验中,为使测量尽量精确,电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测电阻丝的额定电流为‎0.5 A,所以电流表选,电源选E1即可。电路原理如图所示。‎ 答案:(1)1.773(1.771~1.775均正确)‎ ‎(2)  E1 电路图见解析 ‎10.(12分)(2014·徐州摸底)某同学准备探究一未知元件Q的伏安特性曲线,他设计了如图10甲所示的电路图。请回答下列问题:‎ 图10‎ ‎(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整。‎ ‎(2)该同学正确连接实验电路后闭合开关,调节滑动变阻器滑动头P,发现电流表和电压表的指针始终不发生偏转。在不断开电路的情况下,他使用多用电表直流电压挡检查电路故障,将多用电表的红、黑表笔与电流表的“+”、“-”接线柱接触时,发现多用电表指针发生较大角度的偏转,说明电路故障是________。‎ ‎(3)排除故障后,该同学测得实验数据如下表所示,请在图11坐标纸上作出该元件的UI图线。‎ 序号 电流/A 电压/V ‎1‎ ‎0.00‎ ‎0.00‎ ‎2‎ ‎0.10‎ ‎1.00‎ ‎3‎ ‎0.20‎ ‎1.60‎ ‎4‎ ‎0.30‎ ‎1.82‎ ‎5‎ ‎0.40‎ ‎1.95‎ ‎6‎ ‎0.50‎ ‎2.08‎ ‎7‎ ‎0.60‎ ‎2.13‎ 图11‎ ‎(4)通过实验可以得出,该元件的阻值随所加电压的增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 解析:(1)实物连接图如图所示。‎ ‎(2)使用多用电表直流电压挡检查电路故障,将多用电表的红、黑表笔与电流表的“+”、“-”接线柱接触时,发现多用电表指针发生较大角度的偏转,说明多用电表与电源构成通路,电路故障是电流表断路。‎ ‎(3)在坐标纸上作出的UI图线如图所示。‎ ‎(4)根据画出的图像,由欧姆定律可知,该元件的阻值随所加电压的增大而减小。‎ 答案:(1)见解析图 (2)电流表断路 (3)见解析图 ‎(4)减小 ‎11.(14分)(2014·浙江五校联考)A、B是水平放置的平行板电容器,当A、B 两板直接接到电源两极时,一电子从A板由静止飞到B板时的速度为v0,电源内阻r=1 Ω,R1=4 Ω,现若按图12所示连接,当开关S闭合时,电子从A板由静止飞到B板的过程中,通过两板的中点C的速度为v0,当开关S断开时,电子从A板 图12‎ 由静止飞向B板经C点时的速度为v0,求R2和R3的阻值。‎ 解析:当A、B两板直接接到电源两极时,电子从A运动到B,由动能定理得,eE=mv02,当开关S闭合时,电子从A运动到C,由动能定理得,eU=m()2,‎ 当开关S断开时,电子从A运动到C,由动能定理得,eU′=m(v0)2‎ 可得U=E,U′=E;‎ 当开关S断开时,电容器两端的电压为:UAB′=2U′=E,‎ 而E=UAB′+(R1+r),解得:R3=10 Ω;‎ 即当开关S闭合时,电容器两端的电压为:UAB=2U=E,‎ 而E=UAB+(+)(R1+r),解得:R2=10 Ω。‎ 答案:R2=10 Ω R3=10 Ω ‎12.(16分)(2014·江都模拟)在如图13所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关S接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关S接b时,电压表示数为4.5 V,试求:‎ 图13‎ ‎(1)开关S接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;‎ ‎(2)开关S接b时,电源的电动势和内电阻;‎ ‎(3)当开关S接c时,通过R2的电流。‎ 解析:(1)当S接a时,R1被短路,外电阻为R2,根据电功率公式可得通过电源的电流I1‎ ‎= =‎‎1 A 电源两端的电压U1==4 V。‎ ‎(2)当S接a时,有E=U1+I1r=4+r ①‎ 当S接b时,R1和R2串联,R外′=R1+R2=6 Ω 通过电源的电流I2==‎‎0.75 A 这时有:E=U2+I2r=4.5+0.75r ②‎ 联立①②式得:E=6 V,r=2 Ω。‎ ‎(3)当S接c时,R总=R1+r+R23=6 Ω 总电流I总==‎‎1 A 通过R2的电流I′=I总=‎0.5 A。‎ 答案:(1)‎1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)‎‎0.5 A
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