2021届高考物理一轮复习第八章恒定电流章末质量检测含解析沪科版

2021届高考物理一轮复习第八章恒定电流章末质量检测含解析沪科版

章末质量检测(八)‎ ‎(时间：45分钟　满分：100分)‎ ‎ 一、选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分。1～4题为单项选择题，5题为多项选择题)‎ ‎1.(2019·辽宁沈阳单元检测)图1所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是下图中的(　　)‎ 图1‎ 答案　A ‎2.电动公交车主要是指纯电动公交车，全部使用电能行驶，该类产品噪音小，行驶稳定性高，并且实现零排放。假设某电动公交车的质量(含乘客)m＝15 t，电动公交车电能转化为机械能的效率为75%，以速度20 m/s 在平直公路上匀速行驶时，一次充满电可持续行驶100 km，假定电动公交车受到的平均阻力为车重的0.02倍，则(　　)‎ 图2‎ A.该车匀速行驶时发动机输出功率约3×104 W B.该车从几乎没电到充满电需充电约3×108 J C.按电价0.72元/kW·h来计算，从几乎没电到充满电需电费约80元 D.若该车充电的功率为60 kW，从几乎没电到充满电需时间约5 000 s 解析　选项A中，P＝f·v＝0.02×15×104×20 W＝6×104 W，选项A错误；选项B中，E＝Pt - 9 -‎ ‎＝6×104×× J＝4×108 J，选项B错误；选项C中，＝度，若0.72元/度，则为80元，选项C正确；选项D中，E＝Pt，t＝＝ s＝×104 s>5 000 s，选项D错误。‎ 答案　C ‎3.如图3所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.2，3.5)、Q(6，5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A.电源1与电源2的内阻之比是2∶3‎ B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1‎ C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2‎ D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10‎ 解析　根据图象可知，E1＝E2＝10 V，r1＝ Ω，r2＝ Ω，所以r1∶r2＝3∶2，E1∶E2＝1∶1，选项A错误，B正确；曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电压和工作电流，根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为P1＝18.2 W和P2＝30 W，小灯泡的电阻分别为R1＝ Ω，R2＝ Ω，所以选项C、D错误。‎ 答案　B ‎4.在如图4所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A.电压表和电流表的示数都增大 B.灯L2变暗，电流表的示数减小 C.灯L1变亮，电压表的示数减小 D.灯L2变亮，电容器的带电荷量增加 - 9 -‎ 解析　将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律分析得知，干路电流I增大导致内压增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮，U1增大，R与灯L2并联，L2两端的电压U2＝U－U1，U减小，U2减小，灯L2变暗，流过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，电容器的电压等于灯L2两端的电压U2，故电容器的带电荷量减少，故C正确。‎ 答案　C ‎5.(2019云南昆明模拟)图示5为某种电子秤工作原理的示意图，被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得。秤盘中放入物体后，连杆P将从a点向下滑动，最终停在a、b间的某一位置。关于该电子秤。下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A.物体质量越小，电流表的示数越大 B.物体质量越大，电流表的示数越大 C.物体质量越大，电路中的总电阻越大 D.物体质量越小，电路中的总电阻越大 解析　物体质量越小，则连杆P的位置越接近a点，滑动变阻器的电阻越大，则电路中电流越小，电流表的示数越小，A项错误，D项正确；同理，物体质量越大，则连杆P的位置越接近b点，滑动变阻器的电阻越小，则电路中电流越大，电流表的示数越大，B项正确，C项错误。‎ 答案　BD 二、非选择题(本题共5小题，共65分)‎ ‎6.(10分)图6(a)为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约1 000 Ω的定值电阻。‎ 图6‎ - 9 -‎ ‎ (1)测量的某些操作步骤如下：‎ ‎①调节可调部件________ ，使电表指针停在________(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。‎ ‎②调节可调部件K，使它的尖端指向________(选填“×1 k”“×100”“×10”“×1”)位置。‎ ‎③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件________ ，使电表指针指向________ (选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。‎ ‎④将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端，当指针稳定后，读出表头的示数，如图(b)所示，再乘以可调部件K所指的倍率，得出该电阻的阻值Rx＝________ 。‎ ‎⑤测量完毕，应调节可调部件K，使它的尖端指向“OFF”或交流电压“×500”位置。‎ ‎(2)欧姆挡进行调零后，用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是________ 。‎ A.这个电阻的阻值较小 B.这个电阻的阻值较大 C.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“×1”挡，并且重新调零后进行测量 D.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“×100”挡，并且重新调零后进行测量 答案　(1)①S　电流0刻度　②×100　③T　欧姆0刻度　④1 100 Ω　(2)BD ‎7.(12分)(2020·河北保定开学考试)某同学学习了测量金属电阻的实验后，想测量一下玩具车中的电动机内线圈的电阻。他将电动机从玩具车中拆下来，电动机铭牌上标明额定电压为直流3 V。他从实验室中找来了下列器材：‎ 蓄电池两节(电动势约为4 V，内阻可忽略)；‎ 电流传感器(相当于理想电流表)；‎ 电阻箱(0～999.9 Ω)；‎ 开关一只和导线若干。‎ 他设计了如图7所示的测量电路图，请你帮助他完成实验。‎ 图7‎ ‎(1)闭合开关S之前，应将电阻箱的阻值调到最________(选填“大”或“小”)，再将电动机的转子________(选填“卡住”或“放开”)，多次改变电阻箱的阻值，通过连接在电流传感器上的计算机显示每次电路中的电流值，记录下每次与电阻箱阻值相对应的电流值。 ‎ ‎(2)将每组情况下的阻值和电流值填入下表中。‎ - 9 -‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ R/Ω ‎19.0‎ ‎9.0‎ ‎5.8‎ ‎4.0‎ ‎3.0‎ I/A ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ /A－1‎ ‎5.0‎ ‎2.5‎ ‎1.7‎ ‎1.25‎ ‎1.0‎ 根据表格中的数据，在图8的坐标系中作出________(选填“R－I”或“R－”)的图象。 ‎ 图8‎ ‎(3)根据图象求得电动机的内阻为______Ω。若考虑到电源有极小的内阻，则电动机内阻的测量值R测________R真(选填“大于”“等于”或“小于”)。 ‎ 解析　(1)小电动机的内阻一般较小，为了保护电路中的元器件的安全，最初要将电阻箱的阻值调到最大；当电阻箱的阻值调到较小时，电动机的转子可能会转动起来。此时，电动机就不是纯电阻了，所以要将转子卡住，不让其转动。‎ ‎(2)要利用图象的性质计算相关的物理量，则要将某两个变量写成最简单的线性关系，根据直线的截距和斜率对应表示的物理意义求解相关的物理量。设电源的电动势为E，电动机的内阻为R0，由欧姆定律有E＝I(R＋R0)，变形整理的R＝－R0，由此式看出，R和成简单的线性关系。题中给出的坐标格子，发现横轴上方的纵轴上有20小格，结合表中的R栏的数据，纵轴上每小格代表1 Ω比较恰当，同样的道理，横轴上每一小格代表0.2最恰当。定好标度后，再将表格中的数据对应点描在坐标系中，把这些点连接成一条直线，如图所示。‎ ‎(3)将图中的直线延长和纵轴相交于(0，－1)这点。则－1＝－R0，解得电动机的内阻为1 Ω。若电源有内阻r，将欧姆定律变化为R＝－R0－r，实际上图中的截距应该为－(R0＋r - 9 -‎ ‎)，则电动机内阻的实际值应该是(1－r)，因此测量值偏大。‎ 答案　(1)大　卡住　(2)R－　 如解析图所示 ‎(3)1　大于 ‎8.(13分)硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件。某同学利用图9甲所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系。图中定值电阻R0＝2 Ω，电压表、电流表均可视为理想电表。‎ ‎(1)用笔画线代替导线，根据电路图，将图乙中的实物电路补充完整。‎ 图9‎ ‎(2)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合开关S，调节可调电阻R的阻值，通过测量得到该电池的U－I曲线a(见图丙)。则由图象可知，当电流小于200 mA时，该硅光电池的电动势为________ V，内阻为________ Ω。‎ ‎(3)实验二：减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的U－I曲线b(见图丙)。当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路的路端电压为1.5 V，由曲线b可知，此时可调电阻R的电功率约为________ W(结果保留2位有效数字)。‎ 解析　(1)分析图甲所示实验原理图，根据原理图连接实物电路图，如图所示。‎ ‎(2)在硅光电池的U－I图象中，当I＝0时，U＝E，图线斜率的绝对值表示内阻。由图线a - 9 -‎ 可知E＝2.9 V，在电流小于200 mA的情况下，此电池的内阻r＝4.0 Ω。‎ ‎(3)由图线b可知，在实验二中当路端电压为1.5 V时，电路电流I＝60 mA＝0.06 A，由欧姆定律可知，此时外电阻R外＝＝＝25 Ω，可调电阻阻值R＝R外－R0＝25 Ω－2 Ω＝23 Ω，可调电阻消耗的电功率P＝I2R＝(0.06 A)2×23 Ω＝0.083 W。‎ 答案　(1)实物连接图见解析　(2)2.9　4.0　(3)0.083‎ ‎9.(15分)某实验小组利用图10甲所示的电路测金属丝Rx的电阻率。‎ 图10‎ ‎(1)请根据图甲，对图乙的实物图进行连线，使滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小。‎ ‎(2)如图丙所示，利用螺旋测微器测出金属丝的直径d＝________。‎ ‎(3)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变金属丝上金属夹的位置，得到几组U、I、L(U为电压表的示数，I为电流表的示数，L为金属丝接入电路的长度)的数据，用R＝计算出相应的电阻值后作出R－L图线如图丁所示。取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，则金属丝的电阻率ρ＝________(用题给字母进行表示)。ρ的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。‎ 解析　(1)连接实物图如图所示 - 9 -‎ ‎(2)螺旋测微器的读数为1.5 mm＋15.0×0.01 mm＝1.650 mm ‎(3)由电阻R＝ρ＝ρ，结合图象斜率，可求得ρ＝。本实验采用电流表的外接法，通过金属丝电流的测量值偏大，故偏小，ρ的测量值小于真实值。‎ 答案　(1)连线如解析图　(2)1.650 mm　(3)　小于 ‎10.(15分)(2019·全国卷Ⅱ，23)某小组利用图11(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 Ω)；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U－t关系曲线。回答下列问题：‎ 图11‎ ‎(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA，应调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1＝________mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻________(填“变大”或“变小”)，电压表示数________(填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片向________(填“A”或“B”)端移动，以使示数仍为U1。‎ ‎(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系。硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为＝________×10－3 V/℃(保留2位有效数字)。‎ 解析　(1)、是理想电压表，则R0与硅二极管串联，电流相等，R0两端电压U1＝IR0＝50.0×10－6×100 V＝5.00×10－3 V＝5.00 mV。‎ - 9 -‎ 由U－t图象知：控温炉内温度升高，硅二极管两端电压U2变小，又I＝50.0 μA不变，故硅二极管正向电阻变小；当控温炉内温度升高时，硅二极管电阻变小，反过来影响电路中电流，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流增大，示数增大；要保持示数不变，需增大滑动变阻器的阻值，即滑片向B端移动。‎ ‎(2)由U－t图象的斜率可知 ＝ V/℃＝2.8×10－3 V/℃。‎ 答案　(1)5.00　变小　增大　B　(2)2.8‎ - 9 -‎