《2022高考物理一輪復習 電學部分 專題04 恒定電流單元測試卷B卷》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2022高考物理一輪復習 電學部分 專題04 恒定電流單元測試卷B卷（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高考物理一輪復習 電學部分 專題04 恒定電流單元測試卷B卷一、單選1如圖所示，是電阻R的IU圖象，圖中45，由此得出 A. 電阻R0.5 B. 電阻R2.0 C. 因IU圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R1.0 D. 在R兩端加上6.0 V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是2.0C【答案】B【解析】根據(jù)電阻的定義式R=U/I可知，I-U圖象斜率的倒數(shù)等于電阻R，但不能根據(jù)直線傾角的正切的倒數(shù)求解，則得R=10/5=2，故BC錯誤，B正確由圖知，當U=6V時，I=3A，則每秒通過電阻橫截面的電荷量是q=It=31C=3.0C，故D錯誤故選B2如圖所示，均勻的長方形金屬板，邊長為，邊長為

2、，當接點、接入電路時電阻阻值為，當接點、接入電路時電阻阻值為，則等于（ ） A. B. C. D. 【答案】D【解析】設金屬板的電阻率為，厚度為d，當接點A、B接入電路時，由電阻定律知，當接點C、D接入電路時，由電阻定律知，聯(lián)立得，故D正確故選D3一個直流電動機，其線圈的電阻是0.5 ，當它兩端所加電壓為6 V時，通過電動機的電流是2 A由此可知( )A. 電動機消耗的電功率為10WB. 電動機的發(fā)熱功率為12WC. 電動機輸出的機械功率為10WD. 電動機的工作效率為20%【答案】C 4如圖所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I。圖線上點A的坐標為（U1，I1），過點

3、A的切線與縱軸交點的縱坐標為（0，I2）。當小燈泡兩端電壓為U1時，其電阻等于（ ） A. B. C. D. 【答案】B【解析】小燈泡兩端電壓為U1時，通過小燈泡的電流為I1，根據(jù)歐姆定律得：。故B正確。5一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其電阻率為。棒內單位體積內的自由電子數(shù)為n，電子的電量為e，在棒兩端加上恒定電壓U時，棒內產(chǎn)生電流，則自由電子定向移動的速率為A. B. C. D. 【答案】A【解析】導體中的電流為I=neSv導體的電阻為 導體兩端的電壓為U=RI解得： ，故選A.6將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，由此可知( ) A

4、. 電源最大輸出功率可能大于45WB. 電源內阻一定等于5C. 電源電動勢為45VD. 電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率大于50%【答案】B【解析】A.由電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)P變化的曲線可知，電阻箱所消耗功率P最大為45W，所以電源最大輸出功率為45W，選項A錯誤；B.電源輸出功率最大的條件可知，電源輸出功率最大時，外電路電阻等于電源內阻，所以電源內阻一定等于5，選項B正確；C.由電阻箱所消耗功率P最大值為45W可知，此時電阻箱讀數(shù)為R=5， ,解得：E=30V，故C錯誤；D.電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率為50%，選項D錯誤。故選B。7如圖，直線A為電源的UI圖線，直線B和C

5、分別為電阻R1、R2的UI圖線。現(xiàn)用該電源分別與R1、R2組成閉合電路甲和乙。由圖像一定能確定的是 A. 電阻R1R2B. 電源輸出功率P1P2C. 電源內阻消耗的功率Pr1Pr2D. 電源效率12【答案】C 8傳感器可將非電學量轉換為電學量，起自動控制作用如計算機鼠標中有位移傳感器，電熨斗、電飯煲中有溫度傳感器，電視機、錄像機、影碟機中有光傳感器演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體位移的大小x.假設電壓表是理想的，則下列說法正確的是( ) A. 物體M運動時，電源內的電流會發(fā)生變化B. 物體M運動時，電壓表的示數(shù)會

6、發(fā)生變化C. 物體M不動時，電路中沒有電流D. 物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)【答案】B【解析】當物體M移動時，接入電路的電阻不變，電阻上的滑片的移動，改變P點左側部分的長度，根據(jù)歐姆定律，電流不變，左側電阻發(fā)生變化，則電壓表示數(shù)發(fā)生變化，而電流表A示數(shù)不變，故應選B。9電源的兩個重要參數(shù)分別是電動勢E和內電阻r。對一個電路有兩種特殊情況：當外電路斷開時，電源兩端的電壓等于電源電動勢；當外電路短路時，短路電流等于電動勢和內電阻的比值?，F(xiàn)有一個電動勢為E、內電阻為r的電源和一阻值為R的定值電阻，將它們串聯(lián)或并聯(lián)組成的系統(tǒng)視為一個新的等效電源，這兩種連接方式構成的等效電源分別如圖甲和乙中虛線框所示。

7、設新的等效電源的電動勢為E，內電阻為r。試根據(jù)以上信息，判斷下列說法中正確的是 A. 甲圖中的， r=R+rB. 甲圖中的， r=R+rC. 乙圖中的E=E， D. 乙圖中的， 【答案】D【解析】電源的電動勢等于外電路斷路時的路端電壓，則對甲圖可知 , ,選項AB錯誤；圖乙中， ; ，故選項C錯誤，D正確；故選D.10如圖所示是某電路的示意圖，虛線框內是超導限流器。超導限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導部件和限流電阻并聯(lián)組成。當通過超導部件的電流大于其臨界電流IC時，超導部件由超導態(tài)（可認為電阻為零）轉變?yōu)檎B(tài)（可認為是一個純電阻），以此來限制故障電流。超導部件正常態(tài)電阻R16，臨界

8、電流IC0.6A，限流電阻R212，燈泡L上標有“6V，3W”字樣，電源電動勢E=6V，內阻忽略不計，則下列判斷不正確的是 A. 當燈泡正常發(fā)光時，通過燈L的電流為0.5AB. 當燈泡正常發(fā)光時，通過R2的電流為0.5AC. 當燈泡L發(fā)生故障短路時，通過R1的電流為1AD. 當燈泡L發(fā)生故障短路時，通過R2的電流為0.5A【答案】B【解析】當燈泡正常發(fā)光時，通過燈L的電流為,選項A正確；當燈泡正常發(fā)光時，超導部件處于超導狀態(tài)，則通過超導部件的電流為0.5A，通過R2的電流為零，選項B錯誤；當燈泡L發(fā)生故障短路時，超導部件處于正常狀態(tài)，此時R16，通過R1的電流為 ，通過R2的電流為，選項CD正

9、確；此題選擇錯誤的選項，故選B.二、多選11硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I變化的關系圖象(電池電動勢不變，內阻不是定值)，圖線b是某電阻R的UI圖象在該光照強度下將它們組成閉合回路時，下列說法中正確的是( ) A. 硅光電池的內阻為8B. 硅光電池的總功率為0.4WC. 硅光電池的內阻消耗的熱功率為0.32WD. 若將R換成阻值更大的電阻，硅光電池的輸出功率增大【答案】AC【解析】A、由圖可知該電池的電源電動勢為3.6V，由可知內電壓為1.6V，硅光電池的內阻為，故A正確；B、硅光電池的總功率為，故B錯誤；C、硅光電池的內阻

10、消耗的熱功率為，故C正確；D、若將R換成阻值更大的電阻，電路中電阻兩端的電壓變大，但電流變小，硅光電池的輸出功率不一定增大，故D錯誤；故選AC。12如圖甲所示，電動勢為E、內阻為r的電源與R=6 的定值電阻、滑動變阻器RP、開關S組成串聯(lián)回路，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關系如圖乙所示。下列說法正確的是 ( ) A. 電源的電動勢E=V，內阻r=4B. 圖乙中Rx=25C. 定值電阻R消耗的最大功率為0.96WD. 調整滑動變阻器RP的阻值可以得到該電源的最大輸出功率為1W【答案】BC【解析】當RP=R+r=10時，滑動變阻器消耗的功率最大，R=6，可得內阻r=4，最

11、大功率,解得E=4V，選項A錯誤；滑動變阻器的阻值為4時消耗的功率與阻值Rx時消耗的功率相等，有4Rx=(R+r)2，解得Rx=25，選項B正確；當回路的電流最大時，定值電阻R消耗的功率最大，故最大功率為，選項C正確；當外電路電阻與內阻相等時，電源輸出功率最大，本題中定值電阻R的阻值已經(jīng)大于內阻的阻值，故滑動變阻器RP的阻值為零時，電源的輸出功率最大，最大功率為，選項D錯誤；故選BC.13如圖所示，電源電動勢為E，內電阻為r，理想電壓表示數(shù)為，其變化量的絕對值分別為；流經(jīng)電源的電流為I，其變化量的絕對值為，在滑動變阻器的觸片從右端滑到左端的過程中（燈泡電阻不變化） A. 小燈泡L3變暗，L1、

12、L2變亮 B. C. 增大 D. 不變【答案】ABD【解析】A、當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則變亮。變阻器的電阻減小，并聯(lián)部分的電阻減小，則并聯(lián)部分的電壓減小，則變暗。總電流增大，而的電流減小，則的電流增大，則變亮，故A正確；B、由上分析可知，電壓表的示數(shù)減小，電壓表的示數(shù)增大，由于路端電壓減小，即兩電壓表示數(shù)之和減小，所以，故B正確；C、由得： ，不變，故C錯誤；D、根據(jù)歐姆定律得： ，不變，D正確。14兩位同學在實驗室利用如圖a所示的電路測定定值電阻R0，電源的電動勢E和內阻r，調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一

13、方向移動時，一個同學記錄了 A. 滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端B. 電源的輸出功率最大C. 定值電阻R上消耗的功率為0.5WD. 電源的效率達到最大值【答案】BC【解析】由題意可知圖象1表示電源的路端電壓隨電流的變化關系；圖象2表示電阻兩端的電壓隨電流的變化關系；交點處說明兩圖象表示的電流相等，并且電壓相等，故說明此時滑動變阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A錯誤；當電路中外電阻等于內電阻時，電源輸出功率最大，但本題R0r，改變滑動變阻器時無法達到電路中內、外電阻相等，此時當外電阻越接近內電阻時，電源輸出功率最大，故B正確；由圖可知，此時電源的路端電壓為1.0V，電流為0.5A，定值電阻上消

14、耗的電功P=UI=0.5W，故C正確；電源的效率，由此可知電流越小功率越大，可見滑動變阻器的滑動頭P滑到最右端時效率最大，故D錯誤。故選BC.15如圖所示，一電荷量q=+310-5C的小球，用絕緣細線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點，開關S合上后，小球靜止時細線與豎直方向的夾角=37已知兩板間距d=0.1m，電源電動勢E=15V，內阻r=0.5，電阻R1=3，R2=R3=R4=8，取g=10m/s2，已知sin37=0. 6，cos37=0.8則以下說法正確的是( ) A. 電源的輸出功率為14WB. 兩板間的電場強度的大小為140V/mC. 帶電小球的質量5.6毫克D. 若增加R1的

15、大小，會有瞬時電流從左向右流過R4【答案】BD【解析】與并聯(lián)后的電阻值，由閉合電路歐姆定律得，電源的輸出功率，A錯誤；兩板間的電壓，兩板間的電場強度，B正確；小球處于靜止狀態(tài)，所受電場力為F，又，由平衡條件得：水平方向，豎直方向，所以， C錯誤；若增加的大小，路端電壓增大，即電容器兩端電壓增大，電容器充電，故會有瞬時電流從左向右流過，D正確三、實驗16電流表G的滿偏電流Ig100 mA，內阻Rg未知，某同學欲將其改裝為量程較大的電流表，并用改裝好的電流表測量一未知電阻Rx的阻值 （1）如圖甲所示，該同學首先將一阻值為R20 的電阻并聯(lián)在電流表G的兩端進行電流表改裝，然后通以I0.3 A的電流，

16、發(fā)現(xiàn)電流表G的指針正好指在50 mA刻度處，由此可得到電流表G的內阻為Rg_ ，改裝后的電流表量程為_ A.（2）該同學將改裝后的電流表接入如圖乙所示的電路測量未知電阻Rx的阻值，已知電源的電動勢E4.5 V，閉合開關K后，電壓表的讀數(shù)為3.60 V，而改裝后的電流表的讀數(shù)如圖丙所示，則Rx_ .（3）由此測得的未知電阻Rx的阻值與其真實值相比_(選填“偏大”、“偏小”或“相等”)【答案】 100 0.6 30 偏小【解析】（1）電流表的內阻：；當電流是0.3A時，通過電流表的電流為50mA，可知電流表的量程為0.6A； （2）電流表的讀數(shù)為20mA，可知此時通過電阻的電流為0.12A，待測電

17、阻的阻值為.（3）由于電壓表的分流作用，使得電阻上的電流的測量值偏大，電阻的測量值偏小.17市場上銷售的銅質電線電纜產(chǎn)品中，部分存在導體電阻不合格問題，質檢部門檢驗發(fā)現(xiàn)一個是銅材質量不合格，使用了再生銅或含雜質很多的銅；再一個就是銅材質量可能合格，但橫截面積較小。某興趣小組想應用所學的知識來檢測實驗室中一捆銅電線的電阻率是否合格。小組成員經(jīng)查閱，純銅的電阻率為?，F(xiàn)取橫截面積約為1 mm2、長度為100m（真實長度）的銅電線，進行實驗測量其電阻率，實驗室現(xiàn)有的器材如下：A電源（電動勢約為5V，內阻不計）；B待測長度為100m的銅電線，橫截面積約1 mm2；C電壓表V1（量程為3V，內阻約為05

18、k）；D電壓表V2（量程為5V，內阻約為3 k）；E電阻箱R（阻值范圍09999）；F定值電阻G開關、導線若干。 （1）小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d，如圖甲所示，則_mm。（2）小組設計的測量電路如圖乙所示，則P是_，N是_，（填器材名稱及對應符號）通過實驗作出的圖象如圖丙所示。（3）圖乙電路測得銅電線的電阻測量值比真實值_（選填“偏大”、“不變”或“偏小”），原因是_。（4）這捆銅電線的電阻率_（結果保留三位有效數(shù)字）；從銅電線自身角度，你認為電阻率大的可能原因是_?！敬鸢浮?1.125 電壓表V2（ 電壓表V1 偏大 電壓表V1的分流 可能是再生銅或含過多雜質的次銅【解析】（

19、1）銅電線的直徑；（2）P測量的電壓大于N測量的電壓，故P是電壓表V2，N是電壓表V2；（3）偏大，由于沒考慮電壓表V1的分流，使測得的銅電線的電阻偏大。（4）分析電路可知，通過銅電線的電流，整理得，根據(jù)題圖丙可知斜率，故電阻率達不到要求，使用的有可能是再生銅或含過多雜質的次銅四、解答18如圖所示，線段A為某電源的UI圖線，線段B為某電阻R的UI圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時，求： （1）電源的輸出功率P出是多大？（2）電源內部損耗的電功率P內是多少？（3）電源的效率是多大？【答案】（1）4W，（2）2W，（3）66.7% 19在如圖所示的電路中，電源電動勢E6.0V，內阻r2，定值電阻

20、R1R210，R330，R435，電容器的電容C100F，電容器原來不帶電求: (1)閉合開關S 后，電路穩(wěn)定時，流過R3 的電流大小I3；(2)閉合開關S 后，直至電路穩(wěn)定過程中流過R4的總電荷量Q?！敬鸢浮?1)(2)【解析】試題分析：（1）閉合開關S后電路穩(wěn)定時，外電阻總電流路端電壓U外=IR外=068=48V 流過R3的電流為（2）閉合開關S后，電路穩(wěn)定時，加在電阻R3的電壓U3=I3R3=36V 電容充電完畢所帶的電荷量Q=CU3=3610-4C 閉合開關S直至電路穩(wěn)定流過R4的總電荷量Q=3610-4C 20某同學設計了一種測定風力的裝置，其原理如圖所示，迎風板與一輕彈簧的一端N相

21、接，穿在光滑的金屬桿上彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)k = 1300 N/m，自然長度L0= 0. 5 m，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，迎風板面積為S=0.5 m2，工作時總是正對著風吹來的方向電路中左端導線與金屬桿M端相連，右端導線接在N點并可隨迎風板在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好限流電阻的阻值R=1，電源電動勢E=12 V，內阻r=0.5合上開關，沒有風吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1=3.0 V；如果某時刻由于風吹使迎風板向左壓縮彈簧，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=2.0V，求： （1）金屬桿單位長度的電阻；（2）此時作用在迎風板上的風力；（3）若風（運動的空氣）與迎風板作用后速

22、度變?yōu)榱?，已知裝置所在處的空氣密度為1. 3 kg/m3，求風速為多大？【答案】（1） （2）260 N （3）20m/s【解析】（1）無風時，金屬桿電阻，則有：解得：故單位長度電阻：（2）有風時，解得：此時彈簧長度則形變量由平衡條件得，此時風力：（3）根據(jù)動量定理，有：解得：21對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質。一段橫截面積為S、長為l的直導線，單位體積內有n個自由電子，一個電子電量為e。該導線通有恒定電流時，導線兩端的電勢差為U，假設自由電子定向移動的速率均為v。（1）求導線中的電流I；（2）所謂電流做功，實質上是導線

23、中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功。為了求解在時間t內電流做功W為多少，小紅和小明給出了不同的想法：小紅記得老師上課講過，W=UIt，因此將第（1）問求出的I的結果代入，就可以得到W的表達式。但是小紅不記得老師是怎樣得出W=UIt這個公式的。小明提出，既然電流做功是導線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功，那么應該先求出導線中的恒定電場的場強，即，設導體中全部電荷為q后，再求出電場力做的功，將q代換之后，小明沒有得出W=UIt的結果。請問你認為小紅和小明誰說的對？若是小紅說的對，請給出公式的推導過程；若是小明說的對，請補充完善這個問題中電流做功的求解過程。（3）為了更好地描述某個小區(qū)域的電流分布

24、情況，物理學家引入了電流密度這一物理量，定義其大小為單位時間內通過單位面積的電量。若已知該導線中的電流密度為j，導線的電阻率為，試證明：。【答案】（1）（2）見解析（3）見解析【解析】（1）電流定義式，在t時間內，流過橫截面的電荷量，因此；（2）小紅和小明說的都有一定道理a.小紅說的對。由于，在t時間內通過某一橫截面的電量Q=It，對于一段導線來說，每個橫截面通過的電量均為Q，則從兩端來看，相當于Q的電荷電勢降低了U，則。b.小明說的對。恒定電場的場強，導體中全部電荷為，電場力做的功；又因為，則。（3）由歐姆定律：、，、由電阻定律：；則，則；由電流密度的定義：；故；22電荷的定向移動形成電流，

25、電流是物理量中的基本量之一。電流載體稱為載流子，大自然有很多種承載電荷的載流子，例如，金屬導體內可自由移動的電子、電解液內的離子、等離子體內的正負離子，半導體中的空穴，這些載流子的定向移動，都可形成電流。（1）電子繞氫原子核做圓周運動時，可等效為環(huán)形電流，已知靜電力常量為k，電子的電荷量為e，質量為m，電子在半徑為r的軌道上做圓周運動。試計算電子繞氫原子核在該軌道上做圓周運動形成的等效電流大?。唬?）如圖，AD表示一段粗細均勻的一段導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為s，導體每單位體積內的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷所帶的電荷量為e試證明導體中電

26、流強度I=nesv；（3）有一圓柱形的純凈半導體硅，其橫截面積為2.5cm2，通有電流2mA時，其內自由電子定向移動的平均速率為7.510-5m/s，空穴定向移動的平均速率為2.510-5m/s。已知硅的密度2.4103kg/m3，摩爾質量是28。電子的電荷量e=1.610-19C，空穴和電子總是成對出現(xiàn)，它們所帶電荷量相等，但電性相反，阿伏伽德羅常數(shù)為N0=6.021023mol-1。若一個硅原子至多只釋放一個自由電子，試估算此半導體材料平均多少個硅原子才有一個硅原子釋放出自由電子？【答案】（1）（2）見解析（3）1105 （2）導體中電流大小，t時內所電荷定向移動的距離長度為vt，則其體積為Svt，通過導體某一截面的自由電子數(shù)為nSvt，該時間內通過導體該截面的電量：q=nSvte，則 I=nesv（3）設此半導體單位體積內有n個自由電子，同時也將有n個空穴；以S表示截面積體積，v1，v2分別表示半導體中空穴和自由電子的定向移動速率，I1和I2分別表示半導體中空穴和自由電子形成的電流，則有： 總電流I=I1+I2 由此可得：設單位體積內有n個硅原子放出一個自由電子；單位體積內硅原子的個數(shù)則：，代入數(shù)據(jù)解得=110-5 說明每1105個原子才放出一個自由電子