2012高考物理一轮复习单元综合测试七(恒定电流)
- 格式:doc
- 大小:586.50 KB
- 文档页数:11
单元综合测试七(恒定电流)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分为100分.考试时间为90分钟.第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)图11.(2011·镇江模拟)如图1所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器,如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等.停电时,用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ;供电后,设各家用电器全都同时使用时,测得A 、B 间电压为U ,进线电流为I ;经过一段时间t ,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W ,则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率,其中正确的是( )A .P =I 2RB .P =U 2RC .P =IUD .P =W t解析:电路消耗的电功率的计算公式P =UI ,P =W tA 、B 两选项只适用于纯电阻电路,而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻,所以选项A 、B 错误,正确选项为CD.答案:CD2.(2011·山东枣庄)截面直径为d 、长为L 的导线,两端电压为U ,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动平均速率的影响,下列说法正确的是( )A .电压U 加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变B .导线长度L 加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C .导线截面直径d 加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变D .导线截面直径d 加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍解析:根据电流I 的微观表达式、定义式以及电阻的决定式可得:I =neS v =U R =U ρL,所以ne v =U ρL由此可知电压U 加倍时,自由电子定向移动的平均速率v 加倍,A 错误;导线长度L 加倍时,自由电子定向移动的平均速率减半,B 正确;导线截面直径d 加倍时,自由电子定向移动的平均速率v 不变,C 正确.答案:BC 3.图2(2011·威海模拟)如图2所示,电源电动势E =3.2 V ,电阻R =30 Ω,小灯泡L 的额定电压U L =3.0 V ,额定功率P L =4.5 W .当开关S 接1时,电压表的读数为3 V ,则当开关S 接2时,灯泡发光的情况是( )A .很暗,甚至不亮B .正常发光C .比正常发光略亮D .有可能被烧坏解析:设电源的内电阻为r ,S 接1时,由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为:I 1=E R +r,电压表的示数等于电阻R 两端的电压,即:U 1=I 1R ,代入数据联立解得:r =2 Ω.灯泡的电阻为:R L =U L 2P L =2 Ω,S 接2时,电路中的电流为:I 2=E R L +r =3.22+2A =0.8 A ,灯泡两端的电压为:U ′L =I 2R L =0.8×2 V =1.6 V ,比灯泡的额定电压小得多,灯泡很暗,甚至不亮,正确选项为A.答案:A图34.如图3所示,调整电路的可变电阻R 的阻值,使电压表V 的示数增大ΔU ,在这个过程中( )A .通过R 1的电流增加,增加量一定等于ΔU R 1B .R 2两端的电压减小,减少量一定等于ΔUC .通过R 的电流增加,增加量一定等于ΔU RD .通过R 2的电流减小,但减少量一定小于ΔU R 2解析:电压表的示数增加,说明可变电阻的阻值增大,路端电压增加,电路中的电流减小,R 2两端的电压减小;由欧姆定律得流过电阻R 1的电流增加量为:ΔI 1=ΔU R 1,R 2两端的电压减少量等于R 1两端的电压增加量减去路端电压的增加量,即ΔU 2=ΔU -ΔU 路<ΔU ,通过R 2的电流的减少量为:ΔI 2=ΔU 2R 2<ΔU R 2;通过电阻R 的电流为:I R =I 2-I 1,I 2减小,而I 1增大,因此I R 减小.正确选项为AD.答案:AD图45.(2011·济宁模拟)如图4所示的电路中,灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的,现在突然灯泡A 比原来变暗了些,灯泡B 比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )A .R 3断路B .R 1短路C .R 2断路D .R 1、R 2同时短路解析:灯泡A 变暗,灯泡B 变亮,说明流过灯泡A 的电流减小,流过灯泡B 的电流增大.若R 3断路,电源的路端电压增大,流过灯泡A 、B 的电流均增大;若R 1短路,电源的路端电压减小,流过R 3的电流减小,流过灯泡A 、B 的电流增大;若R 2断路,电源的路端电压减小,灯泡A 和电阻R 1两端的电压增大,电路中的总电流减小,流过R 3的电流增大,流过灯泡A 的电流减小,灯泡B 两端的电压增大,流过灯泡B 的电流增大;电阻R 1、R 2同时短路,灯泡B 不亮.正确选项为C.答案:C6.在如图5所示的逻辑电路中,当A 端输入电信号“1”、B 端输入电信号“0”时,则在C 和D 端输出的电信号分别为( )图5A.1和0 B.0和1C.1和1 D.0和0解析:B端输入“0”,经过“非”门输出“1”,则D端输出“1”;同时输出的“1”与A端输入的“1”一起输入“与”门,在C端输出“1” .所以应选C.答案:C图67.图6所示为伏安法测电阻的一种常用电路,以下分析正确的是()A.此接法的测量值大于真实值B.此接法的测量值小于真实值C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端解析:由R测=UI=R真+R A,故A正确,B错误;电流表Ⓐ内接法,要求R≫R A,故C错误;开始实验时滑动变阻器滑动头应在最右端,使电压表读数由小变大调节,故D错误.答案:A8.可用理想电压表、理想电流表、变阻器R以及电键K和导线等器材来测量某一电源E的电动势和内阻如图所示.下面给出了四个电路图,图中“+”、“-”代表电源的正负极和电表的正负接线柱.正确的电路图是()解析:电流表和电压表的正接线柱应和电源的正极相连,而C选项的电压表的接线柱接错,所以C选项错.A选项中电流表将电路短路,电流表可能会被烧坏,电压表无读数,A选项错.D选项安培表和电压表串联,安培表读数几乎为零,电压表读数为电源电动势,D选项错.电源的内电阻很小,电压表分流作用小,将电流表和滑动变阻器相接,误差小,B选项正确.答案:B图79.(2011·湖南湘潭二模)如图7是一火警报警电路的示意图.其中R3为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()A.I变大,U变小B.I变小,U变大C.I变大,U变大D.I变小,U变小解析:当传感器R3所在处出现火情时,由题意可知,R3增大,回路总电阻增大,干路电流减小,路端电压U变大,而UR2=E-I(r+R1),则R2两端电压增大,流过R2的电流总变大,选项C正确.答案:C图810.如图8所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计.则以下说法正确的是()A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴向上加速运动,G中有从b到a的电流B.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中,油滴向下加速运动,G中有从b到a的电流C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴仍然静止,G中有从a到b的电流D.在将S断开后,油滴仍保持静止状态,G中无电流通过解析:滑片P向上移动,接入电路的电阻增大,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,因U=E-I(r+R1),可知电容器极板电压变大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,极板电压变大,说明电容器充电,G中电流方向从b到a,A正确,B、C错误;将S断开后,电容器放电,G中有电流,电压减小,电场力减小,油滴向下运动,D错误.答案:A第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共4小题,每题10分,共40分)11.(2009·浙江高考)(1)如图9甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.图9(2)某同学从标称为“220V 25W”、“220V 300W”、“220V 500W”的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图9乙所示.该灯泡的阻值是________ Ω,标称的额定功率为________ W.解析:(1)因为小灯泡的电阻远小于电压表内阻,所以选用外接法,需要测量多组数据和描绘图象,需要电压从0开始调节,所以为分压电流表外接法.(2)多用电表测量的为没有接入电路时的电阻,该电阻要比接入电路中的电阻小些,所以为25 W的小灯泡.答案:(1)连接如图10图10(2)1602512.(2009·全国卷Ⅰ)如图11所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.图11(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的________挡.(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明__________可能有故障.(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤.________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析:本题主要考查多用电表的使用、闭合电路欧姆定律等知识点,意在考查考生应用闭合电路欧姆定律分析电路故障,加强对理论联系实际的能力的考查.用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开,在点1和点2已接好的情况下,应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压;点1和点2同时断开时,可以用欧姆挡进行测量.在开关闭合时,若测得5、6两点间电压接近电源电动势,可知开关或连接点5、6出现故障.把小灯泡拆离电路后,检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡,调零后进行测量,如果电阻无穷大,说明灯泡是断路的.答案:(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)①将多用电表挡位调至欧姆挡;②将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作;③测量小灯泡的电阻.如电阻为无穷大,表明小灯泡有故障.图1213.图12为用伏安法测量电阻的原理图.图中,为电压表,内阻为4000 Ω;为电流表,内阻为50 Ω;E 为电源,R 为电阻箱,R x 为待测电阻,S 为开关.(1)当开关闭合后电压表读数U =1.6 V ,电流表读数I =2.0 mA.若将R x =U I作为测量值,所得结果的百分误差是________.(2)若将电流表改为内接,开关闭合后,重新测得电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是________.(百分误差=|实际值-测量值|实际值×100%) 解析:(1)通过电压表的电流I v =U R v=0.4 mA 通过R x 的电流I Rx =(2.0-0.4) mA =1.6 mAR x 的实际阻值 R x 实=U I Rx=1000 Ω R x 的测量值R x 测=U I=800 Ω 结果百分误差=|1000-800|1000×100%=20%. (2)同理可得电流表改为内接时,结果百分误差=|1000-1050|1000×100%=5%. 答案:(1)20% (2)5%14.(2009·重庆高考)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件,某同学用图13所示电路探究硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系,图中R 0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.图13 图14(1)请根据图13,用笔画线代替导线将图14中的实验器材连接成实验电路.(2)若电压表V 2的读数为U 0,则I =________.(3)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U —I 曲线a ,见图15,由此可知电池内阻 ________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为________mA ,电动势为________V .(4)实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U —I 曲线b ,见图15.图15当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5 V ,则实验二中外电路消耗的电功率为________mW(计算结果保留两位有效数字).解析:本题考查了闭合电路的欧姆定律和电阻的伏安特性曲线等,意在考查考生数据处理的能力、创造性作图的能力等.(2)由部分电路的欧姆定律有I =U 0R 0(3)由U =E -Ir 知,若电池内阻不变,则图线应该是直线.(4)因为两次实验中外电路的总电阻没有改变,因此可以作出外电路总电阻的伏安特性曲线,它和b 曲线的交点就是外电路中总电阻的工作状态.先找出外电阻在实验一中的工作状态,再将点(210,1.5)和原点相连,和曲线b 相交于(93,0.7).答案:(1)如图16所示 (2)U 0R 0(3)不是 0.295(0.293~0.297) 2.67(2.64~2.70) (4)0.065(0.060~0.070)图16三、计算题(本题共2小题,每题10分,共20分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)图1715.(2011·浙江宁波期末)某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图17所示.一个劲度系数k =120 N/m 、自然长度L 0=1 m 的弹簧一端固定在墙上的M 点,另一端N 与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的.迎风板面积S =0.5 m 2,工作时总是正对着风吹来的方向,电路的一端与迎风板相连,另一端在M 点与金属杆相连,迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.定值电阻R =1.0 Ω,电源的电动势E =12 V ,内阻r =0.5 Ω.闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U 1=9.0 V ,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U 2=6.0 V .(电压表可看做理想表)求:(1)金属杆单位长度的电阻;(2)此时作用在迎风板上的风力.解析:设无风时金属杆接入电路的电阻为R 1,风吹时接入电路的电阻为R 2,由题意得(1)无风时:U 1=E R 1+R +r R 1得R 1=4.5 Ω所以金属杆单位长度的电阻r =R 1L 0=4.51Ω/m =4.5 Ω/m. (2)有风时:U 2=E R 2+R +r R 2得R 2=1.5 Ω此时,弹簧长度L =R 2r =13m 压缩量x =L 0-L =(1-13) m =23m 由二力平衡得此时风力:F =kx =120×23N =80 N. 答案:(1)4.5 Ω/m (2)80 N图1816.如图18所示电路,已知R 3=4 Ω,闭合电键,安培表读数为0.75 A ,伏特表读数为2 V ,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使安培表读数变为0.8 A ,伏特表读数变为3.2 V ,问:(1)哪个电阻发生断路故障?(2)R 1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E 和内阻r ?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.解析:(1)伏特表和安培表有示数且增大,说明外电阻增大,故只能是R 2被断路了.(2)R 1=U 1′I 1′=3.20.8 Ω=4 Ω.(3)UR 3=I 1R 1-UR 2=0.75×4 V -2 V =1 VI 3=UR 3R 3=14=0.25 AE =3.2 V +0.8 A ×(R 4+r )E =3 V +(0.25 A +0.75 A)(R 4+r )R 4+r =1 ΩE =4 V故只能求出电源电动势E 而不能求出内阻r .答案:(1)R 2 (2)4 Ω (3)4 V 不能求出内阻 理由见解析。