2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 本章綜合能力提升練（含解析）教科版

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1、本章綜合能力提升練 一、單項選擇題 1．(2018·安徽省黃山市模擬)如圖1所示，虛線框內(nèi)為高溫超導(dǎo)限流器，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成．超導(dǎo)部件有一個超導(dǎo)臨界電流IC，當通過限流器的電流I＞IC時，將造成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)(電阻為零，即R1＝0)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(一個純電阻，且R1＝3Ω)，以此來限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導(dǎo)臨界電流IC＝1.2A，限流電阻R2＝6Ω，小燈泡L上標有“6V　6W”的字樣，電源電動勢E＝8V，內(nèi)阻r＝2Ω.原來電路正常工作，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)燈泡L突然發(fā)生短路，則(　　) 圖1 A．燈泡L短路前通過R2的電流為A B．燈泡L

2、短路后超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，通過燈泡的電流為1A C．燈泡L短路后通過R1的電流為A D．燈泡L短路后通過R2的電流為2A 答案　C 解析　標有“6V　6W”的小燈泡L正常工作時的電阻R＝＝6Ω，通過燈泡L的電流I＝＝1A，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，其電阻為零，1A電流全部通過超導(dǎo)部件，即燈泡L短路前通過R2的電流為零，A錯誤；燈泡L短路后，電流增大超過超導(dǎo)部件的超導(dǎo)臨界電流，將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，外電路電阻R′＝＝2Ω，由閉合電路歐姆定律可得，通過燈泡的電流I′＝＝2A，B錯誤；由并聯(lián)電路電流分配規(guī)律可知，燈泡L短路后通過R1的電流為A，通過R2的電流為A，C正確，D錯誤．

3、2．(2018·廣東省韶關(guān)市模擬)在如圖2所示電路中，閉合開關(guān)S，當把滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，三個理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示，下列判斷正確的是(　　) 圖2 A．I減小，U1增大 B．I增大，U2減小 C．I增大，U1減小 D．I減小，U2增大 答案　D 解析　閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流I總減小，路端電壓U增大，R3兩端的電壓等于路端電壓，則流過R3的電流I3增大．流過電流表的電流I＝I總－I3，I總減小，I3增大，則I減小，R1兩端的電壓減小，即電壓表V1的示

4、數(shù)U1減小，電壓表V2示數(shù)U2＝U－U1，U增大，U1減小，則U2增大，故D正確，A、B、C錯誤． 3．(2018·山東省青島市二模)如圖3所示電路中，電流表A和電壓表V均可視為理想電表．閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器R1的滑片向右移動，下列說法正確的是(　　) 圖3 A．電流表A的示數(shù)變大 B．電壓表V的示數(shù)變大 C．電容器C所帶的電荷量減少 D．電源的效率增加 答案　D 解析　R1的滑片向右移動，接入電路的電阻增大，電路的總電阻增大，由I＝知，干路中的電流減小，路端電壓增大，R3兩端的電壓減小，電壓表V的示數(shù)變小，B錯誤；R2兩端的電壓增大，電容器C所帶的電荷量增加，C錯誤

5、；通過R2的電流增大，所以通過R1支路的電流減小，電流表的示數(shù)變小，A錯誤；電源的效率η＝×100%＝×100%，所以效率增加，D正確． 4．(2018·閩粵期末大聯(lián)考)如圖4所示，A和B為豎直放置的平行金屬板，在兩極板間用絕緣細線懸掛一帶電小球；開始時開關(guān)S閉合且滑動變阻器的滑動觸頭P在a處，此時絕緣細線向右偏離，與豎直方向夾角為θ.電源的內(nèi)阻不能忽略，下列判斷正確的是(　　) 圖4 A．小球帶負電 B．當滑動觸頭從a向b滑動時，細線的偏角θ變大 C．當滑動觸頭從a向b滑動時，電流表中有電流，方向從上向下 D．當滑動觸頭從a向b滑動時，電源的輸出功率一定變大 答

6、案　C 解析　由題圖知，A板帶正電，B板帶負電，電容器內(nèi)電場方向水平向右，細線向右偏，則小球帶正電，故A錯誤．滑動觸頭從a向b移動時，R變小，外電路總電阻變小，總電流變大，路端電壓U＝E－Ir變小，電容器兩端電壓變小，細線偏角變小，故B錯誤．滑動觸頭從a向b移動時，電容器兩端電壓變小，電容器放電，因A板帶正電，則流過電流表的電流方向從上向下，故C正確．由于不知外電阻與內(nèi)阻大小關(guān)系，無法判斷電源輸出功率的大小變化，故D錯誤． 5．(2019·天津市武清區(qū)第一次月考)如圖5所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器兩金屬板水平放置，開關(guān)S是閉合的，兩板間一質(zhì)量為m，電荷量大小為q的油滴恰好處

7、于靜止狀態(tài)，G為靈敏電流計．則下列說法正確的是(　　) 圖5 A．若電阻R2斷路，油滴向上加速運動，G中有從b到a的電流 B．在將滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，油滴向下加速運動，G中有從a到b的電流 C．在將滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，油滴仍然靜止，G中有從a到b的電流 D．在將S斷開后，油滴仍保持靜止狀態(tài)，G中無電流通過 答案　A 解析　若電阻R2斷路，則外電路電阻變大，總電流變小，路端電壓變大，R1兩端電壓變小，所以電容器兩端的電壓變大，根據(jù)Q＝CU，可知電容器要充電，所以G中有從b到a的電流，由于電壓增大，所以電容器兩極板間的電場強度會變大，導(dǎo)致油滴向上加速運

8、動，故A對； 在將滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，回路中總電阻變大，總電流變小，所以電容器兩端的電壓變大，根據(jù)Q＝CU，可知電容器要充電，故G中有從b到a的電流，由于電壓變大，所以電容器中的電場強度變大，所以油滴要加速向上運動，故B、C錯；在將S斷開后，電容器放電，板間場強減小，油滴受到的電場力減小，則油滴向下加速運動，G中有從a到b的電流，故D錯. 二、非選擇題 6．(2018·山東省煙臺市上學(xué)期期末)圖6中螺旋測微器的讀數(shù)為________mm，游標卡尺的讀數(shù)為________mm. 圖6 答案　4.950　17.25 解析　螺旋測微器的固定刻度為4.5mm，可動刻度為4

9、5.0×0.01mm＝0.450mm，所以最終讀數(shù)為4.5mm＋0.450mm＝4.950mm. 游標卡尺的主尺讀數(shù)為17mm，游標尺上第5個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為5×0.05mm＝0.25mm，所以最終讀數(shù)為：17mm＋0.25mm＝17.25mm. 7．(2018·湖北省仙桃、天門、潛江三市期末聯(lián)考)(1)如圖7甲所示是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)按要求進行了電阻調(diào)零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至電流滿刻度的，若用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到電流滿刻度的，則此未知電阻的阻值為________；已知該電流表滿偏電流為Ig，則此歐姆表內(nèi)電池

10、電動勢為________． (2)用另外一塊多用電表的歐姆擋測量某定值電阻阻值時，將選擇開關(guān)置于“×10Ω”擋，其他操作完全正確，測量時發(fā)現(xiàn)指針偏角較小，則應(yīng)換用________(填“×1Ω”或“×100Ω”)擋重新測量，若倍率擋選擇正確，操作規(guī)范，測量該電阻時，指針所指位置如圖乙所示，此被測電阻的阻值為________Ω. (3)將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到2.5V直流電壓擋，若某次實驗測量直流電壓時，指針位置也如圖乙所示，則所測電壓應(yīng)為________V. 圖7 答案　(1)R　IgR　(2)×100Ω　(3.20±0.02)×103　(3)0.80 解析　(1)設(shè)電動勢為E，內(nèi)

11、阻為r，滿偏電流為Ig，歐姆表調(diào)零時Ig＝，測一阻值為R的電阻時Ig＝ 測一未知電阻時Ig＝ 聯(lián)立解得r＝R，R′＝R 則電源電動勢為E＝Igr＝IgR (2)選擇開關(guān)置于“×10Ω”擋，測電阻時指針偏角較小，說明所選擋位太小，應(yīng)換用“×100Ω”擋重新調(diào)零測量；由題圖乙所示可知，歐姆表示數(shù)為：32×100Ω＝3.2×103Ω (3)選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5V”擋，由題圖乙所示表盤可知，其分度值為0.05V，被測電壓是0.80V. 8．(2018·福建省南平市第一次質(zhì)檢)某興趣小組同學(xué)要利用NTC熱敏電阻測量溫度，圖8甲為該熱敏電阻的電阻特性曲線，為了測量某狀態(tài)下的溫度，需先測

12、量熱敏電阻在該狀態(tài)溫度下的電阻值． 圖8 請按要求完成下列實驗： (1)若溫度的測量范圍為0～25℃.不考慮其他因素對電路的影響，要求誤差較小，實驗室提供的器材如下，請在圖乙的虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖． A．NTC熱敏電阻 B．電壓表V：量程5V，內(nèi)阻約3kΩ C．電流表A：量程5mA，內(nèi)阻為250Ω D．滑動變阻器R：最大阻值為200Ω E．直流電源E(電動勢6V，內(nèi)阻不計) F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干 (2)正確接線后，將熱敏電阻置于待測狀態(tài)下，接通電源，電流表的示數(shù)是3.20mA，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的讀數(shù)為________V. (3)此時熱敏電阻的阻值為_

13、_______kΩ；結(jié)合圖甲可知待測溫度為________℃.(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)如圖所示 (2)4.00　(3)1.0　25(24～26) 解析　(1)實驗過程中需要電壓從零開始，故采用滑動變阻器的分壓式接法，由于熱敏電阻阻值大，所以采用電流表的內(nèi)接法，電路圖如圖所示： (2)電壓表分度值為0.1V，所以讀數(shù)為4.00V. (3)熱敏電阻的阻值為R＝－RA＝Ω－250Ω＝1000Ω＝1kΩ，從題圖甲中可知待測溫度為25℃(24～26℃)． 9．(2018·河南省濮陽市第二次模擬)一個兩端封閉的空心細長金屬管，其材料的電阻率為ρ，某學(xué)習(xí)小組為了測量其

14、內(nèi)徑d，進行了如下實驗： (1)用刻度尺測量金屬管的長度L，用螺旋測微器測出金屬管的外徑D，示數(shù)如圖9甲所示，則D＝________mm. 圖9 (2)測量金屬管的電阻Rx的電路如圖乙所示，其中電源為恒流電源，能為電路提供恒定的電流I0＝3.00A，Rx為待測金屬管的電阻，其允許通過的最大電流為2.00A，電壓表、電流表、滑動變阻器均安全．電路接入恒流電源前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________(填“a”或“b”)端附近，當滑動變阻器的滑片向初始位置的另一端滑動時，電壓表的示數(shù)_______(填“增大”或“減小”)．該電路中______(填“電壓表”或“電流表”)的內(nèi)阻對Rx的測量

15、沒有影響． (3)某次實驗中，若電壓表的示數(shù)U＝1.20V，電流表示數(shù)I＝1.80A，則金屬管的電阻測量值R測＝________Ω. (4)金屬管的內(nèi)徑d＝________(用ρ、L、D、R測表示)． 答案　(1)2.097(2.096～2.098)　(2)b　增大　電流表 (3)1.00　(4) 解析　(1)螺旋測微器的固定刻度為2.0mm，可動刻度為9.7×0.01mm＝0.097mm，所以最終讀數(shù)為2.0mm＋0.097mm＝2.097mm. (2)為了使通過Rx的電流小，應(yīng)讓滑動變阻器的分流大點，所以滑動變阻器應(yīng)在b端附近；當滑動變阻器的滑片向a端移動過程中，其連入電路的電

16、阻增大，所以并聯(lián)電路總電阻增大，因為干路電流恒定，所以并聯(lián)電路兩端電壓增大，即電壓表示數(shù)增大，由于需要測量Rx兩端電壓，所以電流表的內(nèi)阻對Rx的測量沒有影響. (3)根據(jù)歐姆定律可得R測＝＝Ω＝1.00Ω； (4)根據(jù)電阻定律R測＝ρ，因為S＝π()2－π()2， 解得d＝. 10．(2018·福建省泉州市考前適應(yīng)性模擬)為了測定電源電動勢E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學(xué)利用傳感器設(shè)計了如圖10甲所示的電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，通過電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數(shù)據(jù)，用計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U－I直線，請回答

17、下列問題： 　 圖10 (1)根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知，________. A．直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的 B．直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的 C．直線N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的 D．直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的 (2)根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0＝________Ω. (3)電源電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω. 答案　(1)BC　(2)2.0　(3)1.46(1.44～1.48)　1．65(1.60～1.70) 解析　(1)定值電阻的U－I圖線是正比函數(shù)圖線，一定經(jīng)過原點，故圖線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的；而圖線N的電壓隨電流的增大而減小，故為電源的伏安特性曲線，是由電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的，故B、C正確，A、D錯誤； (2)由題圖乙圖線M可知，R0＝Ω＝2.0Ω； (3)由U＝E－Ir可知，圖線N的縱截距表示電源電動勢，為1.46V；斜率的絕對值大小表示內(nèi)電阻，r＝Ω＝1.65Ω. 9