2019年高考物理全国I复习(课件 习题 章末检测)第7章恒定电流 基础课时20
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章末质量检测(七)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共 6 小题,每小题7 分,共42 分。
在每小题给出的四个选项中,第1~4 题只有一项符合题目要求,第5~6 题有多项符合题目要求。
)1.半导体材料的导电性能受外界条件的影响很大,有的半导体在温度升高时其电阻减小得非常迅速,利用这种半导体材料可以制成体积很小的热敏电阻。
如图 1 所示是火警报警系统的部分电路,其中R T 为热敏电阻,电流表 A 为值班室的显示器,a、b 之间接报警器。
当热敏电阻R T 所在处出现火情时,电流表 A 的电流I、报警器两端的电压U 的变化情况是( )图 1A.I 变大,U 变大B.I 变大,U 变小C.I 变小,U 变大D.I 变小,U 变小解析根据题意可知,当出现火情时,R T 的电阻随着温度升高减小得非常迅速,E 在电路中外电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律I=可知干路电流r+R外增大,由U 端=E-Ir 可知路端电压减小,电压表测量路端电压,因此U 变小,排除A、C 选项;因干路电流I 增大,R1 两端的电压增大,而外电路的电压减小,故R2 和R T 两端的电压会减小,因此电流表示数会减小, D 正确。
答案 D2.如图2 所示的电路中,电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R 的阻值,可使电压表的示数减小ΔU(电压表为理想电表),在这个过程中( )图 2A.通过R1 的电流减小,减小量一定等于ΔU R1B.R2 两端的电压增加,增加量一定等于ΔU C.路端电压减小,减小量一定等于ΔUD.通过R2 的电流增加,但增加量一定大于ΔU R2解析电压表示数减小,可知R 减小,设路端电压、干路电流分别为U、I,电压表示数为U1,流过R1、R2 的电流分别为I1、I2,电阻改变后,分别为U′、I′、U1′、I1′、I2′,则U1=I1R1,U1′=I1′R1,ΔU=U1-U1′=(I1-I1′)R1,ΔU1-I1′=ΔI,A 正确。
第七章 恒定电流第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R =U I知, 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比。
(×) (2)根据I =q t,可知I 与q 成正比。
(×)(3)由ρ=RS l知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与导体的长度成反比。
(×)(4)公式W =UIt 及Q =I 2Rt 适用于任何电路。
(√)(5)公式W =U 2Rt =I 2Rt 只适用于纯电阻电路。
(√)(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。
(2)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用[题点全练]1.如图所示的电解液接入电路后,在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S ,有n 2个二价负离子通过溶液内截面S ,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是( )A .当n 1=n 2时,电流大小为零B .电流方向由A 指向B ,电流I =n 2+n 1etC .当n 1<n 2时,电流方向由B 指向A ,电流I =n 2-n 1et D .当n 1>n 2时,电流方向由A 指向B ,电流I =n 1-2n 2et解析:选B 由题意可知,流过溶液截面的电量q =(n 1+2n 2)e ;则电流I =n 2+n 1et;当n 1=n 2时,电流大小不为零,故B 正确,A 、C 、D 错误。
2.(2018·威海模拟)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其电阻率为ρ。
棒内单位体积内的自由电子数为n ,电子的电荷量为e ,在棒两端加上恒定电压U 时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的速率为( )A.U ne ρL ne ρL ne ρL 2 D.Une ρ解析:选A 根据电阻定律有:R =ρLS ;则由欧姆定律可知,电流为:I =UR =USρL ;再根据I =nevS 可得:v =I neS =Une ρL;故A 正确,B 、C 、D 错误。
第七章 ⎪⎪⎪恒定电流第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R =UI 知, 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比。
(×)(2)根据I =qt,可知I 与q 成正比。
(×)(3)由ρ=RSl 知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与导体的长度成反比。
(×)(4)公式W =UIt 及Q =I 2Rt 适用于任何电路。
(√) (5)公式W =U 2R t =I 2Rt 只适用于纯电阻电路。
(√)(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。
(2)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用[题点全练]1.如图所示的电解液接入电路后,在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S ,有n 2个二价负离子通过溶液内截面S ,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是( )A .当n 1=n 2时,电流大小为零B .电流方向由A 指向B ,电流I =(2n 2+n 1)etC .当n 1<n 2时,电流方向由B 指向A ,电流I =(2n 2-n 1)e tD .当n 1>n 2时,电流方向由A 指向B ,电流I =(n 1-2n 2)et解析:选B 由题意可知,流过溶液截面的电量q =(n 1+2n 2)e ;则电流I =(2n 2+n 1)et ;当n 1=n 2时,电流大小不为零,故B 正确,A 、C 、D 错误。
2.(2019·威海模拟)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其电阻率为ρ。
棒内单位体积内的自由电子数为n ,电子的电荷量为e ,在棒两端加上恒定电压U 时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的速率为( )A.U neρL neρL neρL2D.U neρ解析:选A 根据电阻定律有:R =ρL S ;则由欧姆定律可知,电流为:I =U R =USρL ;再根据I =ne v S 可得:v =I neS =UneρL;故A 正确,B 、C 、D 错误。
基础课时20电路闭合电路的欧姆定律一、单项选择题1.如图1所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r。
开关S闭合后,电灯L1、L2均能发光。
现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动,下列说法正确的是()图1A.电灯L1、L2均变亮B.电灯L1变亮,L2变暗C.电流表的示数变小D.电源的总功率变小解析滑片P稍向上移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,外电路的总电阻变小,干路电流I变大,灯L1变亮;干路电流I变大时,电源的总功率P=EI变大,并联部分的电压U并=E-I(r+R L1)变小,灯L2变暗,选项B正确,A、D错误;干路电流I变大,流过灯泡L2的电流变小,所以电流表的示数变大,选项C错误。
答案 B2.(2015·陕西咸阳二模)如图2所示电路中,电源电动势为E,内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为可变电阻,C为电容器。
在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中()图2A.电容器放电B.流过R2的电流方向是由a到bC.电容器的带电量在逐渐增大D.电源内部消耗的功率变大解析当可变电阻R3逐渐变大时,总电阻增大,干路电流减小,则电容器上电压U=E-I(R1+r)将增大,电容器的带电量Q=CU增大,即电容器充电,A错误,C正确;因为电容器上极板带正电,所以充电电流方向为b→R2→a,故B错误;电源内部消耗的功率为P r=I2r变小,D错误。
答案 C3.如图3所示的电路中,电源的电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1、L2都不亮,用电压表测得各部分的电压是U ab=6 V,U ad=0 V,U cd=6 V,由此可判定()图3A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了D.变阻器R断路解析由U ab=6 V可知,电源完好,灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在a、b之间。
由U cd=6 V可知,灯泡L1与滑动变阻器R是接通的,断路故障出现在c、d之间,故灯L2断路,所以选项C正确。
答案 C4.(2015·四川成都石室中学一诊)在如图所示的四个电路中,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻阻值为R0,当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时,理想电压表读数将变大的是()解析图A中,当滑片P从a向b滑动时,理想电压表的示数始终为零;图B中,电压表测量的是Pb部分的电压,滑片P从a向b滑动时,电压表的示数减小;图C中,滑片P从a向b滑动时,电路的总电阻增大,电路的电流变小,R0上的电压变小,电压表的示数变小;图D中,滑片P从a向b滑动时,电路的电阻增大,电流减小,电源内部的电压减小,路端电压增大,所以理想电压表读数增大的是D。
答案 D5.如图4所示的电路中,S1闭合,S2断开的情况下,电流表的示数为1.0 A,S1、S2均闭合的情况下,电流表的示数为7.0 A,电源的电动势为13 V,内阻为1 Ω。
若电流表的内阻不计,且灯丝电阻不变,则S1、S2均闭合时,灯L的功率为()图4A.3 WB.6 WC.9 WD.12 W解析S1闭合、S2断开时,电源内电压U r=I1r=1.0×1 V=1 V,灯L两端的电压U L=13 V-1 V=12 V,灯的功率为P=U L I1=12×1 W=12 W;S1、S2均闭合时,电源内电压U r′=I2r=7×1 V=7 V,灯L两端的电压U L′=13 V-7 V=6 V,因灯L的电阻不变,两端电压为原来的12,由公式P=U2R知,灯L的功率应为原来的14,即为3 W,所以选项A正确。
答案 A6.如图5甲所示的电路中,a、b、c是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已知图线过点(0.4,0.125),闭合电键后流过电源的电流为0.25 A,则下列说法正确的是()图5A.灯泡a两端的电压为b两端的电压的2倍B.灯泡a的功率为0.75 WC.灯泡b的阻值为12 ΩD.灯泡a、b的电功率之比为4∶1解析由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻,其阻值也不是线性变化的,当电路中的总电流为0.25 A时,通过灯泡b、c的电流均为0.125 A,由图象可知,灯泡a两端的电压为3.0 V,灯泡b两端的电压是0.4 V,灯泡a 的功率P a=I a U a=0.25×3 W=0.75 W,A错误,B正确;灯泡b和灯泡c的阻值为R=UI=0.40.125Ω=3.2 Ω,C错误;灯泡b消耗的功率P b=I b U b=0.125×0.4 W=0.05 W,灯泡a、b消耗的电功率之比P a∶P b=15∶1,D错误。
答案 B7.(2016·河北邢台高考摸底)如图6所示的电路中,电源内阻不可忽略,当滑动变阻器滑片处在某一位置时,电流表的读数为I=0.5 A,电压表V1的读数为U1=1 V,电压表V2的读数为U2=2 V。
则向右移动滑动变阻器的滑片后,三个电表可能得到的读数是()图6A.I=2 A,U1=2 V,U2=0 VB.I=1 A,U1=1.6 V,U2=3 VC.I=0.3 A,U1=0.9 V,U2=1.1 VD.I=0.2 A,U1=0.8 V,U2=2.4 V解析滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路的总电阻增大,故电路的总电流减小,此时电压表V1的示数减小,由U=E-Ir知路端电压增大,则V2的示数增大。
电流表的示数减小,由于内电压减小,则两电压表示数之和增大。
故D正确,A、B、C错误。
答案 D二、多项选择题8.如图7所示为某电源甲和两定值电阻乙和丙的伏安特性曲线,如果将乙和丙分别接在电源甲的两端。
则下列说法正确的是()图7A.定值电阻乙接在电源两端时,电源的效率高B.定值电阻丙接在电源两端时,电源的效率高C.定值电阻丙接在电源两端时,电源的输出功率大D.无论定值电阻乙还是定值电阻丙接在电源两端,电源的输出功率一样大解析乙接在电源上时,输出电压高,电源的效率高,A正确,B错误;图线交点的纵、横坐标的乘积等于输出功率,所以丙接在电源上时,电源的输出功率大,C正确,D错误。
答案AC9.(2016·江苏淮安模拟)如图8所示,E为电源,其内阻不可忽略,R T为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,L为指示灯泡,C为平行板电容器,G为灵敏电流计。
闭合开关S,当环境温度明显升高时,下列说法正确的是()图8A.L变亮B.R T两端电压变大C.C所带的电荷量保持不变D.G中电流方向由a到b解析当环境温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路中电流增大,L变亮,选项A正确;电源的内压U内=Ir也增大,所以R T两端电压变小,选项B错误;电容器上的电压等于电路的路端电压,路端电压U=E-Ir减小,所以电容器上的电荷量将减小,G中电流的方向由a到b,选项C错误,D正确。
答案AD10.在如图9甲所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生了变化。
图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况。
则下列说法正确的是()图9A.图线a表示的是电压表V1的示数的变化情况B.图线c表示的是电压表V2的示数的变化情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表A示数的变化量ΔI的比值的绝对值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表A示数的变化量ΔI的比值的绝对值不变解析在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,总电流增大,可知路端电压减小,即电压表V1的示数减小,电压表V2的示数增大,电压表V3的示数减小,则图线a 表示的是电压表V3的示数的变化情况,图线c表示的是电压表V2的示数的变化情况,A错误,B正确;由闭合电路欧姆定律得U1=E-Ir,则|ΔU1ΔI|=r保持不变,C错误;由闭合电路欧姆定律得U3=E-I(r+R1),则|ΔU3ΔI|=r+R1保持不变,D正确。
答案BD11.在如图10所示的U-I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,在b点α=β,则下列说法中正确的是()图10A.在b点时电源有最大输出功率B.在b点时电源的总功率最大C.从a→b,β角增大,电源的总功率和输出功率可能都将增大D.从b→c,β角增大,电源的总功率和输出功率可能都将减小解析b点对应内、外电路电阻相等,电源有最大输出功率,A正确;电源的总功率P总=IE,当回路电流最大时电源总功率最大,即外电路短路时电源的总功率最大,B错误;从a→b,路端电压升高,回路电流减小,电源的总功率减小,C错误;若U bI b=r,由路端电压和干路电流可判断从b→c外电路电阻增大电源的输出功率和总功率都减小,D正确。
答案AD12.电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图11所示的电路,电容器的两平行板水平放置。
当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()图11A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.电容器两极板间电压变大解析电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电阻R1两端电压变大,电容器继续充电,电荷量增加,并且带电液滴所受电场力增大,液滴向上运动。
答案BD。