(三维设计,解析版)2011年高考物理(课标人教版)一轮复习第7章恒定电流章末质量检测

第七章恒定电流(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本大题共10个小题，共50分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．如图1所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板距离的过程中()A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流解析：增大电容器两极板距离时，电容器电容变小，电容器放电，A极板上的正电荷通过电阻向电池充电，电阻R中有从a流向b的电流．故选B、C正确．答案：BC2．(2010·烟台模拟)利用图2所示电路可以测出电压表的内阻．已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的1U－R图象应该是图3中的哪一个()图2图3解析：设电源电动势为E，电压表内阻为RV，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律可得I＝ERV＋R，则U＝E－IR＝E－ERRV＋R，由此可得R＝ERVU－RV，由此判断A正确．答案：A3．把标有“220V,100W”的A灯和“220V,200W”的B灯串联起来，接入220V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是()A．两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝1∶2解析：RA＝U2P＝2202100ΩRB＝U2P＝2202200Ω，则RA∶RB＝2∶1因为A与B串联所以UA∶UB＝RA∶RB＝2∶1，PA∶PB＝RA∶RB＝2∶1.相同时间内，QA∶QB＝RA∶RB＝2∶1.答案：AB4．在如图4所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是()A．灯泡L将变暗B．灯泡L将变亮C．电容器C的电荷量将减小D．电容器C的电荷量将增大解析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器R接入电路部分电阻增大，灯泡L中电流减小，灯泡L将变暗，选项B错、A正确；电阻R接入电路部分电阻增大，电源路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增大，选项C错、D正确．答案：AD5．(2010·镇江模拟)如图5所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．2AB．8AC．50AD．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＝UI＝1210Ω＝1.2Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机＝E－I′R灯r－I′＝12.5－8×1.20.05A－8A＝50A，故选项C正确．答案：C6．在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心．如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24V电压，产生2.5A的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为()A．120JB．300JC．600JD．1200J解析：每秒钟路灯消耗电能为W＝UIt＝24×2.5×1J＝60J则每秒转化的太阳能为：Wη＝6020%J＝300J故选项B正确．答案：B7．如图6所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是()A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路解析：假设R1短路，发生故障后总电阻减小，干路电流增大，与R1并联支路电流减小，与R1串联电路电流增大，故A、B两灯都将变亮，与题设现象不同，所以A选项错误；假设R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，A灯变暗，同时B灯两端电压增大，B灯变亮，表现与题设现象相同，所以选项B正确；假设R3断路，同理推知A灯变暗，B灯变亮，选项C正确；假设R4短路，可推知A、B灯都变亮，选项D不正确．答案：BC8.为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．图7所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将()A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大解析：由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总＝E/(R＋r)可知I总必增大，再由U外＝E－I总r可知，外电压U减小．而由U1＝I总R1可知，U1增大，U3必减小，由电流表的电流I＝I总－I3可知，电流表的电流必变大．故选项C正确．答案：C9．如图8所示，电阻R1＝20Ω，电动机内阻的阻值R2＝10Ω.当开关打开时，电流表的示数是I0＝0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()A．I＝1.5AB．I＜1.5AC．P＝15WD．P＜15W解析：由题意可知，电路两端的电压U＝R1I0＝10V，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1A，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I＜1.5A，B对；同理电动机所消耗的功率也小于10W，则电路消耗的电功率P＜15W，D正确．答案：BD10．(2008·重庆高考)某同学设计了一个转向灯电路(图9)，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是()A．L的功率小于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率C．L2亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大解析：S置于位置1时，因电源有内阻，各灯均不能达到额定功率，B、C错．含L支路的电阻大于另一支路电阻，其电压与另一支路相同，其功率小于另一支路功率，D错．L功率小于额定功率，A正确．答案：A二、实验题(本大题共2个小题，共14分)11．(8分)某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)．在操作台上还准备了如下实验器材：A．电压表V(量程4V，电阻RV约为4.0kΩ)B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约为5Ω)C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，额定电流1A)E．电阻箱R2(0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω)F．开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图10所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)在实验操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.①请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)．②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式________________________．解析：(1)流过R0的最大电流约为Imax＝ER0＝3.72000A＝1.85×10－3A＝1.85mA≪100mA.因此使用电流表A1时，电流表示数太小，误差太大，故应调换为A2.(2)①电路如图所示．②根据闭合电路欧姆定律得：E＝U＋UR2r，整理得：1U＝1E＋rE·1R2答案：(1)用A2替换A1(2)①电路图见解析②1U＝1E＋rE·1R212．(6分)(2008·江苏高考)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图11所示．读得直径d＝____________________mm.(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：电阻R(Ω)121.050.023.910.03.1导线直径d(mm)0.8010.9991.2011.4941.998导线截面积S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．(3)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7Ω·m，则表中阻值为3.1Ω的导线长度l＝________m(结果保留两位有效数字)．解析：(1)螺旋测微器读数应先读可动刻度左边露出的主刻度L，如本题为1mm，再看固定刻度水平线对应的可动刻度n，如本题为20.0，记数为L＋n×0.01＝1mm＋20.0×0.01mm＝1.200mm.(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784＝39.2,10.0×1.753＝17.53)，可得RS明显不相等，可判断结果为“不满足”；并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54≈50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，得出R与S2成反比．计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的(50.0,0.999，0.784)和(10.0,1.494,1.753)．(3)根据R＝ρlS有：l＝RSρ＝3.1×3.135×10－65.1×10－7m≈19m.答案：(1)1.200(2)不满足R与S2成反比(或RS2＝常量)(3)19三、计算题(本大题共4小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13．(6分)利用电动机通过如图12所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝3Ω，重物质量m＝0.10kg，当将重物固定时，电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10m/s2)．解析：设电动机内阻为r′当将重物固定时I＝E－Ur＝1AR＋r′＝UI＝5Ω，r′＝2Ω当重物不固定时I′＝E－Ur＝0.5AP出＝UI′＝2.75W，PR＋Pr′＝I′2(R＋r′)＝1.25W所以重物的功率P＝P出－PR－Pr′＝mgv，解得v＝1.5m/s答案：1.5m/s14．(8分)如图13所示，将一电动势为E＝6V、内阻r＝0.5Ω的电源，与一粗细均匀的电阻丝AB相连，电阻丝的长度为L＝0.30m，阻值为R＝4Ω，电容器的电容为C＝3μF.闭合开关S使其达到稳定状态后，将滑动触头P向右以速度v＝0.6m/s匀速滑动的过程中，电流计的读数为多少？流过电流计的电流方向如何？图13解析：设在Δt时间内，触头P移动的距离为ΔL，则ΔL＝vΔt，由于电阻丝单位长度上电压值为UABL＝ER＋r·RL因此在Δt时间内PB间电压改变ΔU＝UABLΔL＝vΔtERR＋rL而I＝ΔQΔt＝CΔUΔt则I＝CRER＋rL·v＝3×10－6×4×64＋0.5×0.30×0.6A＝32μA电流方向从右向左．答案：32μA从右向左15．(10分)受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车．某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图14所示．(1)求该电池的电动势E和内阻r；(2)求该电池的