2018届高考物理一轮总复习周测七恒定电流B卷

周测七 恒定电流(B 卷) (本试卷满分95分)一、选择题(本题包括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是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．(多选)如图所示为小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图象，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为横轴的垂线，PM 为纵轴的垂线，则下列说法中正确的是( )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡消耗的实际功率为图中矩形PQOM 所围面积的大小2.某实验小组的同学在实验室利用电压表探究漆包线的漏电情况．现取两根电阻均为 2 Ω、长度均为2 m 的漆包线固定在绝缘的水平桌面上，如图所示．电路漏电可等效为在漏电处接一定值电阻，假设两导线均在距离左端M 等距离的位置O 处发生了漏电现象．如果在两导线M 端接入一大小为5 V 的恒定电压，用理想电压表测出N 端的输出电压为4 V ；如果在N 端接入一大小为5 V 的恒定电压，用理想电压表测出M 端的输出电压为2.5 V ．则M 、O 两点之间的距离为( )A ．0.2 mB ．0.4 mC ．0.6 mD ．0.8 m3．已知小灯泡A 的额定电压和额定功率分别为110 V 、40 W ，小灯泡B 的额定电压和额定功率分别为110 V 、100 W ，滑动变阻器的最大阻值为300 Ω.下列电路图中既能使两灯泡正常发光，又能使电路消耗的电能最少的是( )4．(多选)如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的伏安特性曲线，电源的电动势和内阻分别用E 、r 表示，根据所学知识分析下列选项正确的是( )A ．E ＝50 VB ．r ＝253Ω C ．当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20 ΩD ．当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80 W5．(多选)如图所示，图甲中M 为一电动机，当滑动变阻器R 的滑动触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2 A 以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表内阻对电路的影响，以下判断正确的是( )A ．电路中电源电动势为3.6 VB ．滑动变阻器的滑动触头向右滑动过程，电压表V 2读数逐渐减小C ．滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，电动机的输出功率增大D ．滑动变阻器的最大阻值为30 Ω6.(多选)如图所示电路中，电阻R 1∶R 2∶R 3∶R 4＝1∶2∶3∶4，C 为电容器，A 为电流表，当电路中某个电阻断路瞬间，发现有自上而下的电流通过电流表A ，则断路的电阻可能是( )A ．R 1B ．R 2C ．R 3D ．R 47.(多选)如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .闭合开关后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )A ．ΔU 2＝ΔU 1＋ΔU 3B.ΔU 3ΔI＝R ＋r C.ΔU 1ΔI 和ΔU 2ΔI保持不变 D ．电源输出功率先增大后减小8．(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R 为定值电阻，阻值为7.5 Ω.当开关S 闭合后( )A．L1的电阻为112Ω B．L1消耗的电功率为7.5 WC．L2的电阻为7.5 Ω D．L2消耗的电功率为0.3 W二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9．(9分)某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线．他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表：U/V0.000.200.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215现备有下列器材：A．内阻不计的6 V电源；B．量程为0～3 A的内阻可忽略的电流表；C．量程为0～0.3 A的内阻可忽略的电流表；D．量程为0～3 V的内阻很大的电压表；E．阻值为0～10 Ω，允许通过的最大电流为3 A的滑动变阻器；F．电键和导线若干．(1)这个学习小组在实验中电流表选________(填器材前面的字母)．(2)下面的实验电路图中最合理的是________．(3)利用表格中数据描绘出电器元件Z的伏安特性曲线如图甲所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U的变大而________(填“变大”、“变小”或“不变”)．(4)若把电器元件Z接入如图乙所示的电路中时，电流表的读数为0.150 A，已知A、B 两端的电压恒为2.00 V，则定值电阻R0的阻值为________Ω.10．(9分)某同学用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，R 为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过0.5 A．实验室提供的器材如下：电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)；电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)；开关、导线若干．(1)请根据电路图在图2所示实物图中画出连线，将器材连接成实验电路．(2)实验时，改变电阻箱R 的阻值，记录电压表的示数U ，得到若干组R 、U 的数据．根据实验数据绘出如图3所示的1U －1R图线．由图象得出电池组的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(3)本实验测得的电池组的电动势与实际值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)，测得的内阻与实际值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)．11．(15分)(2017·安庆模拟)在如图所示电路中，定值电阻R 0＝2 Ω，电流表和电压表均为理想电表．闭合开关S ，当滑动变阻器R x 的滑片P 从一端移向另一端时，发现电压表的电压变化范围为0～3 V ，电流表的变化范围为0.75～1.0 A ．求：(1)电源的电动势和内阻．(2)移动变阻器滑片时，能得到的电源的最大输出功率．12．(14分)有一个小型直流电动机，把它接入电压为U 1＝0.2 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流I 1＝0.4 A ；若把电动机接入U 2＝2.0 V 的电路中，电动机正常工作，工作电流I 2＝1.0 A ．求：(1)电动机正常工作时的输出功率多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？周测七 恒定电流(B 卷)1．BD 由题图可知，图线的斜率逐渐减小，说明小灯泡的电阻逐渐增大，故A 错误；对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2，故B 正确、C 错误；因P ＝UI ，所以图象中矩形PQOM 所围的面积为对应P 点小灯泡消耗的实际功率，故D 正确．2．B 由题可知测量过程中的等效电路如图所示，当在M 端接入恒定电压时，N 端的输出电压U N ＝4 V ，即漏电电阻R 两端的电压也为4 V ．设两根输电线的MO 段和NO 段电阻分别为R MO 和R NO ，则有U N U ＝R 2R MO ＋R ，同理，当在N 端接入恒定电压时，则有U M U ＝R 2R NO ＋R，解得R MO ＝R NO 4，由电阻定律R ＝ρl S ∝l ，可得M 、O 两点之间的距离l MO ＝l 5＝0.4 m ，B 正确．3．C 灯泡A 、B 的额定电压均为110 V ，由R ＝U 2P 可知，R A >R B ，且应满足I A <I B ，则可排除选项A 、D ；选项B 、C 中均可使灯泡A 、B 正常发光，但选项B 中通过滑动变阻器的电流较大，电路消耗的电能较多，故选项C 符合题意．4．AC 根据U ＝E －Ir ，可知图线甲的斜率的绝对值等于电源内阻r ，图线甲在纵轴上的截距为电源的电动势，即E ＝50 V ，内阻r ＝50－206－0Ω＝5 Ω，A 正确、B 错误；根据题图可知，当该导体直接与该电源相连时，电流I ＝Er ＋R＝2 A ，得R ＝20 Ω，C 正确；当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为P ＝EI ＝50×2 W＝100 W ，D 错误．5．AD 由题图可知，电压表V 2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示电压表V 2的读数与电流的关系，U ＝E －Ir ，此图线的斜率的绝对值即为电源的内阻，为r ＝3.4－3.00.2Ω＝2 Ω，当电流I ＝0.1 A 时，路端电压U ＝3.4 V ，则电源电动势 E ＝U ＋Ir ＝3.4 V ＋0.1×2 V＝3.6 V ，A 正确；滑动变阻器向右滑动时，其接入电路的阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即电压表V 2读数逐渐增大，B 错误；由题图乙可知，电动机的电阻r M ＝0.8－0.40.2－0.1Ω＝4 Ω，当电流I ＝0.3 A 时，电动机两端电压U ＝3 V ，电动机输出功率最大，而在电流表读数在0.2 A 以下时，电动机的输出功率一直为0，C 错误；当电路中电流最小时，滑动变阻器的阻值为最大值，即I ＝0.1 A 时，R ＝U 2－U 1I ＝3.4－0.40.1Ω＝30 Ω，D 正确． 6．BC 本题考查了串并联电路的特点、含容电路等知识点．假设电源负极电势为零，路端电压为U ，则电容器上极板电势等于电阻R 2两端电压，即为φ上＝23U ；电容器下极板电势等于电阻R 4两端电压，即为φ下＝47U ；故φ上>φ下，电容器上极板带正电；若有自上而下的电流通过电流表，说明电容器两端电压变大，极性不变，故电阻R 2变大或者电阻R 3变大，断路相当于电阻变为无穷大，选项A 、D 错误，选项B 、C 正确．7．BC 本题考查了电路的动态分析．由电路图知，电阻R 、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表V 1测R 两端电压，电压表V 2测路端电压，电压表V 3测滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器的滑片向下滑动，电路中总电阻减小，电流增大，路端电压减小，R 两端的电压增大，则滑动变阻器两端的电压减小，由串联电路的特点知，ΔU 2＝ΔU 3－ΔU 1，选项A 错误；将R 等效为电源的内阻，所以ΔU 3ΔI ＝R ＋r ，选项B 正确；ΔU 1ΔI ＝R ，是不变的，ΔU 2ΔI＝r ，是不变的，选项C 正确；当内电阻等于外电阻时，电源输出功率最大，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ，减小滑动变阻器连入电路中的阻值，电源输出功率一直增大，选项D 错误．8．CD 本题考查欧姆定律、电功率．电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1两端的电压为U 1＝3.0 V ，由图乙知，通过L 1的电流为I 1＝0.25 A ，由欧姆定律得L 1的电阻R 1＝U 1I 1＝3.0 V 0.25 A＝12 Ω，选项A 错误；L 1消耗的电功率P 1＝U 1I 1＝3.0 V×0.25 A＝0.75 W ，选项B 错误；由图甲可知，L 2两端的电压U 2和定值电阻两端的电压U R 之和等于3.0 V ，即U 2＋U R ＝3.0 V ，在电源、L 2、R 组成的回路中，将R 等效为电源内阻，结合图乙可知，U 2＝1.5 V ，I 2＝0.2 A ，由欧姆定律得L 2的电阻R 2＝U 2I 2＝1.5 V 0.2 A＝7.5 Ω，选项C 正确；L 2消耗的电功率P 2＝U 2I 2＝1.5 V×0.2 A＝0.3 W ，选项D 正确．9．解题思路：(1)表格中最大电流为0.215 A ，电流表应选C.(2)被测量电器元件Z 的电阻约为R ＝3.00 V 0.215 A≈14 Ω，又电流表内阻可忽略，电流表内外接均可，电压从零调起，则滑动变阻器采用分压接法，电路选D.(3)在图线上取一点，将该点与原点相连，连线的斜率大小为电阻的倒数，电压越大，该连线斜率越小，则电阻越大．(4)当电路中电流为0.150 A 时，电器元件Z 两端的电压为1.00 V ，电阻R 0上电压为1.00 V ，R 0的阻值为6.67 Ω.答案：(1)C (2)D (3)变大 (4)6.6710．解题思路：(2)根据闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ur R ，变换为1U ＝r E ·1R ＋1E，结合图象可得电动势E ＝2.86 V ，内阻r ＝6.05 Ω.(3)若考虑电压表内阻对实验测量的影响，则有E＝U ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫U R V ＋U R r ，变换为1U ＝r E ·1R ＋R V ＋r ER V，可知电动势测量值偏小，内阻测量值偏小． 答案：(1)如图所示 (2)2.86 6.05(6.02～6.08均可) (3)偏小 偏小11．解题思路：(1)当R x ＝0时，U x 1＝0，对应电流为I 1＝1.0 A ，由闭合电路欧姆定律得E ＝I 1(R 0＋r )①当R x 为最大值时，U x 2＝3 V ，对应电流为I 2＝0.75 A ，有E ＝I 2(R 0＋r )＋U x 2②R x 的最大值为R x m ＝U x 2I 2＝30.75Ω＝4 Ω. 由①②两式代入数据得E ＝12 V ，r ＝10 Ω.(2)电源的输出功率P 输出＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R x ＋R 0＋r 2(R x ＋R 0) 当R x ＋R 0＝r 时，电源有最大输出功率，但R x ＋R 0恒小于r ，由输出功率随外电阻变化的关系知，当R x ＋R 0取最大值时输出功率最大，即P m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R x m ＋R 0＋r 2(R x m ＋R 0)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫124＋2＋102×(4＋2) W ＝3.375 W.答案：(1)12 V 10 Ω (2)3.375 W12．解题思路：(1)U 1＝0.2 V 时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻r ＝U 1I 1＝0.20.4Ω＝0.5 Ω U 2＝2.0 V 时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率的定义式得P 电＝U 2I 2＝2.0×1.0 W＝2 WP 热＝I 22r ＝1.02×0.5 W＝0.5 W所以由能量守恒定律可知，电动机的输出功率P 出＝P 电－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W(2)此时若电动机突然被卡住，则电动机成为纯电阻，其热功率。