届高考物理一轮复习 课时作业 第7单元 恒定电流.docx

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届高考物理一轮复习课时作业第7单元恒定电流

2020届高三物理总复习精品单元测试

第7单元恒定电流

一、选择题：

本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3

分，有选错或不答的得0分．

1．下列由基

本门组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是（　　）

【解析】由于A电路是“与”门电路，输入端为一是高电平，一是低电平，输出端为低电平，蜂鸣器不能工作；B电路为“或”门电路，输出端为高电平，蜂鸣器能工作；C电路是“非”门电路，输出端为低电平，蜂鸣器不能工作；D电路是“或非”门电路，输出端为低电平，蜂鸣器不能工作．选项B正确．

【答案】B

2．在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率ρ＝8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20cm、半径为4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（　　）

A．0.31μA　B．0.62μA　

C．0.15μA　D．0.43μA

【解析】根据电阻定律，可得神经纤维的电阻为：

R＝ρ

＝8×106×

Ω＝3.18×108Ω

根据部分电路的欧姆定律可知：

I＝

＝0.31×10－6A＝0.31μA.

【答案】A

3．一个电解槽的额定电压为U，电流为I，两极间电解液的电阻为R.当它正常工作时，下列说法正确的是（　　）

A．电解槽的功率为

B．电解槽的热功率为I2R

C．电解槽的输出功率为UI－I2R

D．电解槽的热功率为

【解析】电解槽的功率指的是这一装置消耗电

能的总功

率P＝UI，电解槽的热功率由焦耳定律有：

P热＝I2R

电解槽的输出功率指的是这一装置把电能转化为化学能的功率（电解出单质），故P输＝UI－I2R.

【答案】BC

4．在如图甲所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的示数变小，根据分析，发生的故障可能是（　　）

甲

A．R1断路B．R2断路

C．R3短路D．R4短路

【解析】先将原电路化简，如图乙所示，再根据闭合电路欧姆定律和串、并联知识分析各

部分电压、电流、电功率是否符合题干的表现特征，作出相应判断．由等效电路看出，若L1电压升高、L2电压降低，故障只能出现在R1、R2、R3、R4上面；若R3、R4短路，则的示数应增大；若R2断路，L2两端电压升高，故故障只能是R1断路．选项A正确，B、C、D错误．

乙

【答案】A

5．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U0轴的垂线，PM为I轴的垂线．下列说法中正确的是（　　）

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．对应P点，小灯泡的电阻R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻R＝

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”

【解析】由欧姆定律，图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O点的连线的斜率的倒数．随着所加电压的增大，图中曲线斜率越来越小，即小灯泡的电阻增大，故A项正确；对应P点，小灯泡的电阻为OP连线的斜率的倒数，即R＝

，故B项正确，C项错误；对应P点，小灯泡的功率P＝U1I2，即图中矩形PQOM所围的“面积”，故D项正确．

【答案】ABD

6．有一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示．将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U0的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，则它们之间的大小关系为（　　）

甲　　　　　乙　　　　　丙

A．P1＝

4P2　　　　　　B．PD＝

C．P1＜4P2D．PD＞P2

【解析】由图甲可知，电阻器D的阻值随电压的增大而减小，当D接入丙图所示电路时有：

UD＜U0，RD＞R2＝R1，故RD与R2并联后的阻值大于

，U1＜

U0，UD＝U2＞

U0，可得选项A、B、D错误，C正确．

【答案】C

7．如图所示，U－I图象上a、b、c各点均表示该电路中一个确定的工作状态，且α＝β.下列说法正确的是（　　）

A．在b点时，电源有最大的输出功率

B．在b点时，电源的总功率最大

C．从a→b的过程中，电源的总功率和输出功率都将增大

D．从b→c的过程中，电源的总功率和输出功率都将减小

【解析】电源的U－I图象与U轴的交点为电源的电动势E，与I轴的交点为短路电流I短＝

由题意知，Ib＝

，此时R＝r，电源有最大的输出功率

故选项A正确、B错误．

从a→b，表示外电阻增大（趋近于r），总功率减小，输出功率增大；从b→c，表示外电阻由r增大，总功率和输出功率都减小，故选项C错误、D正确．

【答案】AD

8．图示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω

.电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（　　）

A．2A　　　B．8A　　　

C．50A　　　D．58A

【解析】只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：

E＝U＋Ir＝12V＋10×0.05V＝12.5V，R灯＝

＝

Ω＝1.2Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：

I电动机＝

－I′＝

A－8A＝50A，故选项C正确．

【答案】C

二、非选择题：

本题共4小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

9．（10分）

（1）如图所示的电路，ab、cd、ef、gh四根导线中有一根是断的，其他三根导线及电源、电阻R1、R2、开关S都是好的，为了查出哪根导线断了，在开关S闭合的情况下，某同学准备将多用电表的红表笔固定接在电源的正极a，再将黑表笔先后分别依次接b端、d端和f端，并观察多用电表的示数，测量前该同学应将多用表调至________（将选项代号的字母填在横线上）．

A．欧姆挡B．直流2.5V挡

C．

直流10V挡D．直流0.5A挡

（2）一只小灯泡，标有“3V　1.5W”字样．现要描绘小灯泡0～3V的伏安特性曲线．实验器材有：

A．最大阻值为10Ω的滑动变阻器

B．电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源

C．量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表

D．量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表

E．量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表

F．量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表

G．开关、导线若干

①电压表应选用________；电流表应选用________．（将选项代号的字母填在横线上）

②在该实验中，设计了如图所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是________（将选项代号的字母填在横线上）

③以

下是该实验的操作步骤：

A．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路．

B．调节滑动变阻器触头的位置，保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大．

C．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数（U，I），移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组（U，I）值，共测出12组数据．

D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线．

指出以上步骤中存在的错误或不妥之处：

____________________________________________________.

【答案】

（1）C　

（2）①E　C　②C

③步骤B不妥，应为：

闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零．（或B步骤中，应使滑动变阻器的电阻最小）

步骤D有错，应为：

按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来．

10．（10分）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这

个电池的电动势E和内阻r，但是从实验室只借到一个开关；一个电阻箱（最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用）；一只电流表（量程IR＝0.6A，内阻rg＝0.1Ω）和若干导线．

（1）请根据测定电动势E和内阻的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来．

（2）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．

当电阻箱的阻值R＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数

；再制作R－

坐标图，如图丙所示，图中已标注出了（R，

）的几个与测量

对应的坐标点，请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上．

（3）在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．

丙

（4）根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V

，内阻r＝________Ω.

【解析】

（1）先设计实验电路图，然后再根据电路图连线．由欧姆定律E＝I（R＋r）知，只要知道两组外电阻和电流，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行．

（2）由电表可读出此时电流为0.50A，则坐标为（2,2.6）．再在坐标纸上描出该点．

（3）剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线．

（4）将欧姆定律的表达式E＝I（R＋r）变形得R＝

－r，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系．将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－r＝－0.3，则电阻为0

.3Ω，直线的斜率k＝E＝

V＝1.5V.

【答案】

（1）如图甲所示　

（2）（3）如图乙所示

（4）1.5（1.46～1.54）　0.3（0.25～0.35）

11．（16分）如图所示，R1

＝R2＝R3＝R4＝R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、带电荷量为q的小球恰好处于静止状态；开关S断开时，小球向电容器一个极板运动并发生碰撞，碰撞后小球带上与极板同种性质的电荷．设碰撞过程中没有机械能损失，小球反弹后恰好能运动到电容器另一极板．若不计电源内阻，求：

（1）电源的电动势．

（2）小球与极板碰撞后的带电荷量．

【解析】

（1）不计电源内阻，S闭合，粒子平衡，有：

UC＝U4＝

＝

E

q＝mg

由以上两式解得：

q＝mg

得：

E＝

·

.

（2）S断开后，UC′＝

从能量角度：

粒子到最下边：

mg

－q

UC′＝EkM

返回最高点：

－mgd＋q′UC′＝0－EkM

由以上两式解得：

q′＝

q.

【答案】

（1）

（2）

q

12．（16分）有三个电阻，其阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω.现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：

（1）在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少？

（2）对20Ω的电阻来说，在各种可能的连接方式中能够使它获得最大功率的有哪些连接方式？

获得最小功率的有哪些连接方式？

（只要求画出电路图表示）

【解析】

（1）设直流电压为U，当三个电阻串联时总电阻最大，电路中的总电流最小，由欧姆定律得Imin＝

当三个电阻并联时总电阻最小，电路中的总电流最大，得Imax＝

，其中R并＝

＝

＝

Ω＝

Ω

解得：

＝

＝

＝

.

（2）由P＝

知，当R2上电压U2最大即等于电路两端的电压时，就可获得最大功率，其连接方式有两种：

由P＝I2R知，当通过R2的电流最小时获得的功率最小，其连接方式为：

【答案】

（1）11∶1　

（2）略