2020高考物理一轮复习专题测试第九单元恒定电流B卷含解析201909111190

为电流表示数，U 为电压表示数，P 为定值电阻F 2消耗的功率，Q 为电容
9.如图所示的电路中，电源内阻为 r , R 、R?、Ft 均为定值电阻，电表均为理想电表。

闭合开
关
第九单元
注意事项： 1 •答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。

2 •选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3 •非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4 •考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

E
6 •四盏灯连接如图所示, “110 V 40 W ”，当在 A 功率最小和最大的灯泡分别是
A . L 1 和 L 2 C. L s 和 L 4
B 两点加上 220 V 电压时，在这四盏灯中实际消耗
-
L 1、L 2 标有“ 110 V 100 W ”，灯 L 3、L 4 标有 ,、
• L 1 和 L a • L 2 和 L 4
一、（本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第 1〜6题只有一 项符合题目要求，第 7〜10题有多项符合题目要求。

全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有 选错的得0分） 1 •如图所示，a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲 线，下列判断中正确的是（ ） A. a 代表的电阻丝较粗 B. b 代表的电阻丝较粗 C. a 代表的电阻丝的阻值小于 b 代表的电阻丝的阻值 D. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 2•飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。

有一太阳能电池板，测得它的开路电压为 800 mV ,短路电流为40 mA 。

若将该电池板与一阻值为 20 Q 的电阻连成一闭合电路，则它的路端 电压是（
）
靠近GMF 时，下列说法正确的有 （
)
器所带的电荷量， W 为电源通过电荷量 q 时电源做的功。

当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,
A .电流表的示数减小
B .电容器
C 的电荷量增大 C.电压表的示数变小
D.电源内部消耗的功率变大
3•当电阻两端加上某一稳定电压时，在某段时间内通过该电阻的电荷量为 0.3 C ，消耗的电能
为0.9 J 。

为在相同时间内使
0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别
是（）
A. 3 V , 1.8 J B • 3 V , 3.6 J C • 6 V , 1.8 J D • 6 V , 4•如图所示为一玩具起重机的电路示意图•电源电动势为 6 V ,内阻为0.5 Q ,电阻R = 2.5 Q,当电动机以0.5 m/s 的速度匀速提升一质量为 320 g 的物 体时，标有“ 3 V 0.6 W ”的灯泡恰好正常发光， 不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2, 则电动机的内阻为（ ） A. 1.25 Q B • 3.75 Q C • 5.625 Q D • 1 Q 5•在下图所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻 值•当分别闭合开关 S ,将滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮 的同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是
（ ）
S ,将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表和电压表示数变化量的绝对值分别为 论不正确的是（
）
电流表示数变大，电压表示数变小 △ I 、△ U 。

下
C.
D.
电阻R 被电流表短路 △U
△ I △U △ I
10 •如图甲所示，电源的电动势 E = 6 V ，内阻为r ,闭合开关S,滑动变阻器的滑片 C 从A 端
滑至B 端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图 I 描述电源的输出功率随端
压的变化规律，图II 描述端电压随电流的变化规律、图 III 描述电源的效率随外电阻的变化规律,
电表、导线对电路的影响不计。

则下列说法正确的是
（ ）
7.如图所示电路中，I
A. 0.10 V B • 0.20 V C • 0.30 V D • 0.40 V
甲乙
A. 电源的内阻r为2 Q
B. 滑动变阻器最大阻值6 Q
C. I图上b点的坐标（3 V , 4.5 W）
D. II图上a点的坐标（0.6 A , 4.8 V）
二、（本题共6小题，共60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）
11. （6分）为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下：
A. 完全相同的干电池两节（每节干电池电动势为 1.5 V左右，内阻较小）
B. 电流表A（量程为0.6 A，内阻约为0.5 Q）
C. 滑动变阻器R（0〜10 Q , 10 A）
D. 滑动变阻器R＞（0〜100 Q , 1 A）
E. 电流表G（0〜3.0 mA , R= 10 Q）
F. 定值电阻990 Q
G. 定值电阻R^= 90 Q
H. 定值电阻R）= 3.0 Q
（1）由于两节干电池的内阻较小，现将定值电阻R）= 3.0 Q与两节干电池串联后作为一个整体
进行测量。

在进行实验时，滑动变阻器应选用________ ，由于无电压表，故将电流表G与某定值电阻串联改装成适当量程的电压表，则定值电阻应选用__________ 。

（填实验器材前的字母）（2）在下图的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图。

1.00 ____ 150
%
1
1
團Cc)
（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。

⑵当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改
装的电表量程不是预期值，而是_________ 。

（填正确答案标号）
A. 18 mA B .21 mA C 25 mA D 28 mA
（3）产生上述问题的原因可能是________ 。

（填正确答案标号）
A. 微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200 Q
B. 微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200 Q
C. R值计算错误，接入的电阻偏小
D. R值计算错误，接入的电阻偏大
（3）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k= ___________ 。

13. （10分）在如图甲所示电路中，已知电源的电动势E= 6 V、内阻r = 1 Q , A、B两个定值
电阻的阻值分别为F A= 2 Q和尺=1 Q ,小灯泡的U- I图线如图乙所示，则小灯泡的实际电功率
和电源的总功率分别为多少?
%
（3）根据实验测得数据作出12—I1的图象如图所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电
流表A的电流•根据该图象可知每节干电池的电动势为_J，内阻为____________ Q。

12 . （8分）（2019全国I卷）某同学要将一量程为250卩A的微安表改装为量程为20 mA的电流表。

该同学测得微安表内阻为1200 Q，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。

然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）
14. (10分)如图所示的电路中， R = 4 Q, F 2= 2 Q,滑动变阻器 R 上标有“ 10 Q 2 A ”的 字样，理想电压表的量程有
0〜3 V 和0〜15 V 两挡，理想电流表的量程有
0〜0.6 A 和0〜3 A 两挡。

闭合开关S ,
将滑片P 从最左端向右
移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为
2 V 和0.5 A ;继
16 . (14分)如图所示，电源电动势E = 64 V ,内阻不计，电阻R = 4 Q,艮=12 Q , R= 16 Q ,, 开始开关S 1闭合，Sa 断开，平行板电容器的两极板
A B 与水平面的夹角 0 = 37°,两极板 A 、
B 间
的距离d = 0.4 m 板间有一个传动装置，绝缘传送带与极板平行，皮带传动装置两轮轴心相距 m,传送带逆时针匀速转动，其速度为 v = 4 m/s ，现有一个质量 m= 0.1 kg 、电荷量q = + 0.02 C
的
工件(可视为质点，电荷量保持不变)轻放在传送带底端， 工件与传送带间的动摩擦因数
卩
=0.25。

同时开关S 2也闭合，极板间电场反向，电路瞬间能稳定下来。

(g = 10 m/s 2, sin 37°= 0.6 , cos 37° =0.8 )求：
(1) 开关S 闭合，S 2断开时，两极板 A B 间的场强大小和方向； (2) 工件在传送带上运动的加速度大小；
(3) 工件从底端运动到顶端过程中，工件因与传送带摩擦而产生的热量。

15. (12分)电路如图所示，电源电动势 E = 30 V,内阻r = 3 Q ,电阻R = 12 Q , R?= R>= 4 Q , Rs = 8 Q ,
C 为平行板电容器，其电容 C = 3.0 pF ,图中虚线到两极板距离相等，极板长 I = 0.30 m , 两极板的间距 d = 1.0
x 10 m 。

求：
(1) 若开关S 处于断开状态，R 上的电压是多少？
(2) 当开关闭合后，R 3上的电压会变化，那么电容器上的电压等于多少？
(3) 若开关S 闭合时，有一带电微粒沿虚线方向以 V 0= 3.0 m/s 的初速度射入 C 的电场中，刚好 沿虚线匀速运动，问：当开关 S 断开后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入 C 的电场中，能
否从C 的电场中射出？(要求写出计算和分析过程， g 取10 m/s 2)
续向右移动滑片P 至另一位置，电压表指针指在满偏的 动势与内阻的大小。

(保留两位有效数字)
3
，电流表指针也指在满偏的 3。

求电源电
第九单元答案
一、（本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1〜6题只有一项符
合题目要求，第7〜10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 【答案】B
【解析】b图线上的点与坐标原点连线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R= p 可知b代
表的电阻丝较粗，选项B正确，选项A、C错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D
错误。

2. 【答案】D
【解析】电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E= 800 mV,由闭
一3
E E 800X 10
合电路欧姆定律得，短路电流I短=E,所以电源内阻r = E=黑：一3 Q = 20 Q,该电源与20 Q
r I 短40 x 10
, E 800 ,
的电阻连成闭合电路时，电路中电流I = = mA= 20 mA,所以路端电压U= IR = 400 mV
r 20 十20
=0.4 V , D正确。

3. 【答案】D
【解析】设它的通电时间为t，电阻为R,因为W= I2Rt，故Wt= QR当通过该电阻的电荷量为
0.3 C时，消耗的电能为0.9 J，所以0.9 J x t = （0.3 C）2R当通过该电阻的电荷量为0.6 C时，
2 3.6 J
Wt= （0.6 C）2R,联立解得W= 3.6 J，根据W= UQ可得，两端的电压为U= = 6 V，故选项D
正
U.6 C
确。

4. 【答案】A
P额E— U
额
【解析】电动机输出功率P出=mgv= 1.6 W，灯泡中电流I L= = 0.2 A，干路电流I = =
U®R 十r
1 A，电动机中电流I M= I 一I L= 0.8 A，电动机的输入功率P= U额I M= I M I R I+ P出，解得R M= 1.25 Q , A
正确。

5. 【答案】C
【解析】对电路A,在变阻器的滑动触头由左向右滑动时，灯泡L1逐渐变亮，对L2来说，当P
在最左端时，它与L1并联的电阻小于当P在最右端时L2的电阻，故它变亮，A错误；对电路B,当P 在最左
端时，L1不发光，它会随P向右移动而变亮，当P在最右端时电路中的总电阻比P在最左
端
时要小，故电流变大，L2也会变亮，B错误；对电路C,当P在最左端时，L1不亮，L2亮，当P在最右端时，L1亮，而L2不亮，故选项C正确；对电路D,当P在最左端时，L1被短路，不亮，当P向右滑动时，L1始终被短路，故始终不亮，D错误。

6. 【答案】C
和L4的电流相等，根据知，L4的功率大于L1的功率。

L2的电压与L3相等，根据R知，L2
2
的功率大于L3. L1和1_2电阻相等，通过L1的电流大于L2的电流，则根据P= I R,知L1的功率大于
L2的功率，所以L3的功率最小，L4的功率最大，故C正确，A B D错误。

7. 【答案】AB
【解析】当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，
2 2
艮消耗的功率为P= I Rx I，故A正确；电容器两端的电压U C= E—I （F2十r），电荷量Q= CU= C[ E
一l（R+ r）]，则¥=—CF2+ r），保持不变，则Q- I图象是向下倾斜的直线，故B正确；电压表
△ I
示数U= E—Ir , U- I图象应是向下倾斜的直线，故C错误；电源通过电荷量q时，电源做的功W= qE, E 是电源的电动势，则W—q图象是过原点的直线，故D错误。

&【答案】AB
【解析】当有磁铁靠近GMR寸，它周围的磁场增强，其阻值增大，则外电路电阻变大，电路的电流减小，电流表的示数减小，选项A正确；电源内阻上的电压减小，故路端电压变大，则电压表
的示数变大，选项C错误；根据Q= CU可知，电容器C的电荷量增大，选项B正确；根据P内=I2r 可知，I减小，则电源内部消耗的功率变小，选项D错误。

9.【答案】ABC
【解析】R、R并联，再与艮串联，与R并联，电压表测量路端电压，等于R3电压.
设R、R、R、R的电流分别为丨1、丨2、|3、|4,电压分别为U、U、U、U4,干路电
流为I总，路端电压为U,电流表电流为I.艮变大，外电阻变大，I总变小，U= E—I总r变大，U变大，即电
压表示数变大，I3变大，I总变小，丨4= I总一13变小，U4变小，而U= U- U4, U变大，则U变大，丨1变大，I总=I十丨1,丨1
变大，故I变小，即电流表示数减小，A、B错误；由闭合电路欧姆定律得
△ U △ U △ U
r,由I总=I十I1, I变小，11变大，I总变小，则| △ I |＞| △ I总| , £ ＜匚订，故禹＜r，故C
错误，D正确。

10 .【答案】ACD
P二一【解析】当滑动变阻器电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由图I可知/ : …
卩遵J
a fl 1
q=——-—————y
代入数据解得：r = 2 Q,故A正确；电源效率，- .，当滑动变阻器阻值全部接入
单元训练金卷•高三•物理（B）卷
【解析】根据R= 121 Q , 302.5 Q.灯L1、L2 的小于灯L3、L4 的电阻。

U= E—I 总r,得
二丄司・8
电路时，电源的效率最高，由图III可知，：•「•- ，解得R= 8Q,故B错误；当输出
功率达到最大时即R= r = 2 Q时，此时的路端电压为3V, b （3V、4.5W）,故C正确；当滑动变阻
0.5
2
器全部接入电路时, ，故II 图上a
点的坐标（0.6 A , 4.8 V ），故D 正确。

E = U + （I + ：）（ R + r ） （2 分）
代入数据有U = 1.5 — 0.75 I 作电压与电流的关系图线，如图所示:
二、（本题共6小题，共60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） 11.【答案】（1）C （1分）F （1 分）（2） 如图所示（2分）（3）1.5（1 分）1（1 分） 【解析】（1）由测电源电动势和内阻的实验原理可知，为便于调节，滑动变阻器应选用 C,而电
流表G 与定值电阻串联改装为电压表，两节干电池的电动势大约为 3 V ，因而改装后电压表的量程
为0〜3 V ,而电流表G 的量程为0〜3.0 mA ，因而需要串联的电阻为 Hi （2）电路原理图如答图所 ⑶ 由闭合电路的欧姆定律可得 2E = |2（R + R0 + |1（R ）+ 2r ），则 2E
R jR= 3.° X 10 一 3 3 R )+ 2r (3.0 — 2.0 )X 10 ，R g +R 3 0.2
，解得 E = 1.5 V , 12.【答案】 （1）如图所示（2分）（2）C （2 【解析】⑴ 电表改装时，微安表应与定值电阻
则实物电路连接如图所示; 990 Q ，选用 F 。

2E R ）+ 2r |2
=R +R 一斥「，故可得 99 分)(3)AC(2 分)
R 并联接入虚线框内, （2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被 n =亠社=100 扩大的倍数为： 160 10 倍。

故当原微安表表盘达到满偏时，实际 量程为：250 X 10-3 X 100= 25 mA , 故本小题选C ; (3)根据 =(I Tg )R ，得: -R g I
79
(2 分)
g ，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻 测量值偏小，即电表实际内阻 R 真实值，大于1200 Q ;或者因为定值电阻 R 的计算有误，计算值 偏大，实际接入定值电阻 R 阻值偏小，故本小题选 A C ; ⑷由于接入电阻R 时，改装后的表实际量程为 25 mA,故满足b% =（25T g ）R ；要想达到预期 目的，即将微安表改装为量程为 20 mA 电流表，应满足l g R g =（20 Tg ）kR ,其中| g = 250卩A = 0.25 99
mA 联立解得：k = 1.25或k = 79。

13 .【解析】设小灯泡两端电压为 定律有 路欧姆 交点所对应的电压 U= 0.75 V （0.73 V 〜0.77 V 均算正确）（2 分） 电流I = 1 A （0.96 A 〜1.04 A 均算正确）（2 分）
则灯泡的实际功率 P = UI = 0.75 W （0.70 W 〜0.80 W 均算正确）（2 分）
电源的总功率 戸总=E （I +■ . ）= 10.5 W （10.1 W 〜10.9 W 均算正确）（2 分） 14. 【解析】滑片P 向右移动的过程中，电流表示数在减小，电压表示数在增大，由此可以确
1
定电流表量程选取的是 0〜0.6 A ，电压表量程选取的是 0〜15 V,所以第二次电流表的示数为［:X 0.6
A = 0.2 A （1 分）
1
电压表的示数为：X 15 V = 5 V （1分）
当电流表示数为 0.5A 时，R 1两端的电压为 U = I 1R = 0.5 X 4 V = 2 V （1分）
Vi
2
—
—
回路的总电流为 I 总=丨 1 +〔= 0.5 +： A = 1.5 A （1 分） 由闭合电路欧姆定律得 E = I 总r + Ui + U 即 E = 1.5r + 2 + 2①（1 分）
当电流表示数为 0.2 A 时，R 两端的电压为 Ui '= |1‘R 1 = 0.2 X 4V = 0.8 V （1 分）
u* I
OrQ
回路的总电流为 I 总’=丨1‘+
- = 0.2 +2 A = 0.6A （1分）
由闭合电路欧姆定律得 E = I 总’r + U '+ U 3 即 E = 0.6r + 0.8 + 5②（1 分）
联立①②解得 E = 7.0 V , r = 2.0 Q （2 分）
15. 【解析】（1）S 断开时，电阻 R 两端电压为 "=「〔 E = 16 V ; （2 分）
（2）S 闭合后，外阻为 R =^Tr%= 6 Q （2
分）
0.5
4
护 4
[―-_-j —2s
⑶工件达到4m/s 需要的时间： 一 一
（1分）
工件与传动带因摩擦而产生的热量:
电阻R 3两端电压为U 3=；时T U = 13.3V （1分）
训
（3）设微粒质量为 m 电荷量为q ,当开关S 闭合时有：d = mg （1分）
当开关S 断开后，设微粒加速度为
a ,则一 —mg= ma （1分）
I
设微粒能从C 的电场中射出，则水平方向：
t =喘（1分）
1
竖直方向：y = 1 at 2 （1分）
所以工件应该一直做加速运动,
=15
（1分）
此时传送带的位移:
——― —（1分）
工件相对于传送带的位移:
由以上各式求得：y = 0.01 m >_故微粒不能从 C 的电场中射出。

（2分） 16.【解析】（1）开关S 闭合，S 2断开时，R 与Ra 串联，电路中的电流: A 二 b 二—AW 1 4+12
（1分）
此时A 、B 之间的电势差等于 R 两端的电压，所以:
川―巳分）
E 二位二兰=40V/m
两极板A 、B 间的场强大小：^ ^ 一.
，电场方向为由 B 指向A ; （1分）
⑵ 开关S 2也闭合，R 与R 2串联电压不变，所以流过它们的电流不变，此时
A 、
B 之间的电势差
等于艮两端的电压，所以： （1分）
两极板A 、B 间的场强大小: （1分）
此时工件的受力如图，则沿传送带的方向由牛顿第二定律得:
汀邮滤我（1分）
垂直于传送带的方向：
N 利血她=01X10 X cos37° -0.02 X 120 我 N 「拦二
WF 点（1分）
口 _f-^gsm6 _0,fl-01X10x （kfi^y^2 _2
0,1
（1分）
r r
n
R 、
;I
R
端电压为UK- : E = 20V （1分）。