(课标人教版)《高考风向标》物理 第8章 恒定电流单元测试

第八章 恒定电流单元测试
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

共150分考试用时120分钟
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、本题共12小题；每小题4分，共48分。

其中1-8题为必做题，9-12题为选做题。

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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．如图所示两种电路中，电源相同，各电阻
器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不 计。

电流表A 1、A 2、A 3和A 4读出的电流值分
别为I 1、I 2、I 3、I 4。

下列关系式中正确的是（ ）
A ．I 1=I 3
B ．I 1＜I 4
C ．I 2=2I 1
D ．I 2＜I 3+I 4 1．答案：BD
解析：左图中总电阻大于右图的总电阻，所以I 2＜I 3+I 4，而I 1＜I 2/2，I 4 =（I 3+ I 4）/2，所以I 1＜I 4，因此BD 正确。

2．两个小灯泡的标识分别是L 1“6V 6W ”，L 2“6V 9W ”，把它们分别接在同一直流电
源上，L 1消耗的功率恰好为6W ，则L 2消耗的功率为（电源内阻不可忽略） （ ） A ．一定小于9W B ．一定等于9W
C ．一定大于9W
D ．条件不足，不能确定 2．答案：A
解析：因R=U 2/P ，故R 1>R 2，接R 2时其电源输出电压变小，故L 2不能正常工作。

3．电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U ，
电流表的示数为I ，通电时间为t ，下面的说法正确的有（ ） A ．It 是这段时间内流到铜板上的阳离子所带的总电量 B ．UIt 是这段时间内所产生的总焦耳热 C ．UIt 是这段过程中该电路消耗的总电能 D ．UI 是电能转化成化学能的功率 3．答案：AC
解析：硫酸铜溶液导电时是正负离子同时做定向移动，到达铜板的只有阳离子铜，由电流的定义知Q=It ，t 时间内流到铜板上的阳离子所带的总电量为It. 这段过程中该电路电流做的功是UIt,这也是电路消耗的总电能。

4．某仪器内部电路如图所示，其中M 是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a 、b 、c 三块金属片的间隙很小（b 固定在金属块上）。

当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态。

若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是 （ ） A ．当汽车加速前进时，甲灯亮 B ．当汽车加速前进时，乙灯亮
C ．当汽车刹车时，乙灯亮
D ．当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮
4。

答案：B
解析：当汽车加速前进时，金属块由于惯性相对汽车向后运动，从而使金属片b 与金属片a 接通，电灯乙亮；同理，汽车刹车时，金属块向前运动金属片b 与c 接通电灯甲亮。

故选项B 正确。

5．如图所示的电路，当闭合开关时，灯L 1、L 2正常发光。

由于电路出现故障，突然发现灯L 1变亮，灯L 2变暗，电流表的读数变小。

试根据上述现象判断，发生的故障可能是（ ）
A ．R 1断路
B ．R 2断路
C ．R 3短路
D ．R 4短路
5。

答案：A 解析：
6．在图中所示的电路中，A 、B 、C 分别表示理想电流表或电 压表，它们的示数以安或伏为单位，当电键S 闭合后，A 、 B 、C 三块表的示数分别为1、2、3时，灯L 1、L 2恰好正常 发光。

已知灯L 1、L 2的额定功率之比为3∶1，则可判定（ ） A ．A 、B 、C 均为电流表 B ．A 、B 、C 均为电压表
C ．B 为电流表，A 、C 为电压表
D ．B 为电压表，A 、C 为电流表 6。

答案：D
7．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，R 0为定值电阻，R 为可变电阻，且其总阻值R ＞R -0+r ，则当可变电阻的滑动触头由A 向B 移动时 （ ） A ．电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率越来越低 B ．R 、R 0上功率均越来越大
C ．R 0上功率越来越大，R 上功率先变大后变小
D ．R -0上功率越来越大，R 上功率先变小后变大 7。

答案：AC
8．如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随着电流I 变化的图线，抛物线OBC 为该直流电源内部的热功率P r 随电流I 变化的图线，A 、B 两点对应的横坐标为2A ，则下面说法中正确的有
（ ）
A ．电源电动势为3v ，内电阻为1Ω
B ．线段AB 表示的功率为2W
C ．电流为2A 时，外电路电阻为0.5Ω
D ．电流为3A 时，外电路电阻为2Ω 8。

答案：
ABC
9．如图所示电路中，当变阻器R 3的滑动头P 向b 端移动时，（ ） A ．电压表示数变大，电流表示数变小
B ．电压表示数变小，电流表示数变大
C ．电压表示数变大，电流表示数变大
D ．电压表示数变小，电流表示数变小 9．答案：B
解析：电路中电压表测电源的路端电压，电流表测的是R 3上的电流。

当P 向b 滑动时，
R 3↓→R 总↓→I ↑→U ↓故电压表示数减小，又U=U 1+U 2，而U 1=IR 1，所以U 1↑→ U 2↓→I 2↓，又I =I 3+I 2，I ↑，I 2↓→I 3↑，故电流表示数增大，应选B 。

10．一辆电瓶车，质量为500kg ，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V 的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s 的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A ，设车所受的阻力是车重的0.02倍（g =10m/s 2），则此电动机的内阻是 （ ） A ．4.8Ω B ．3.2Ω C ．1.6Ω D ．0.4Ω 10．答案：C
解析：消耗电能克服阻力做功，有UI －I 2r =kmgv ，代入数据，得r =1.6Ω。

11.如图所示，直线A 为电源的U —I 图线，直线B 为电阻R 的U —I 图线，用该电源和电阻
组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是
A.4 W 、8 W
B.2 W 、4 W
C.4 W 、6 W
D.2 W 、3 W
11．答案：C
解析：从图中可知E =3 V ，图线A 和图线B 的交点是电源和电阻R 构成电路的工作点，因此P 出=UI =4 W ，P 源=EI =6 W 。

12.如图所示，电源E 的电动势为3.2 V ，电阻R 的阻值为30 Ω，小灯泡L 的额定电压为3.0 V ，额定功率为4.5 W ，当电键S 接位置1时，电压表的读数为3 V ，那么当电键S 接到位置2时，小灯泡L 的发光情况是
A.很暗，甚至不亮
B.正常发光
C.比正常发光略亮 D .有可能被烧坏 12．答案：A
解析： S 接1时，由E =U +Ir 得r =2 Ω.R L =U 额2/P 额=2 Ω，故S 接2时，U L =
r
R E
L · R L =
1.6 V ＜3.0 V ，故灯很暗，此时电路中电流I ′=0.8 A ，有可能超过电源的额定电流，使电源烧毁导致灯不亮。

第Ⅱ卷（非选择题 共110分）
二、本题共三小题，22分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作图
13．测量电源电动势和内电阻的器材如图A所示，请用实线表示导线，将图A中器材连成实验用电路，实验时经测量得出的数据如下表，请在下图B的方格纸上画出U—I图线。

13．答案：E=1.46V r=0.72Ω
14．甲、乙两个同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻R x的阻值，给定器材为：待测电阻R x；电流表mA（量程5mA，内阻约为10Ω）；电压表V（量程3V，内阻约为3000Ω）；最大阻值为
1700Ω的滑动变阻器；电源E（电
动势约3V）；开关S、导线若干，
甲、乙两个同学的测量数据处理
结果分别如图甲、乙所示。

（1）由图甲得R x= ；由图
乙得R x= 。

（2）在图丙、丁的虚线框中分别画出
甲、乙两位同学所用的测量电路，并由测量结果判定同学测量结果较为准确。

14.答案：（1）1060±40Ω730±40Ω（2）甲
15．一般情况下，导体的电阻会随着温度的改变而改变. 某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系，得出如下一组数据：
请回答下列问题：
（1）实验过程中用到了下列器材：直流电源、滑动变阻
器（最大值为30Ω）、电压表（内阻约104Ω）、
电流表（内阻约0.01Ω），以及开关一只，导线
苦干.请按实验要求：①在图乙中画出电路图②
在图丙中给实物连线
（2）从图线和实验数据均可看出，当该灯泡两端的电压
大于3.2V时，灯泡的阻值会发生明显的改变.通常我们把小于3.2V的图线区域叫做线性区域，大于3.2V的图线区域叫做非线性区域，当该灯泡正常发光时，其电压值是在线性区域，还是在非线性区域？为什么？
15．答案：（1）如图所示
（2）非线性区域，因为在非线性区域内，灯丝电阻随电压变
化明显，可保持电灯功率基本不变，亮度稳定。

三、本题共七小题，80分。

解答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。

16．在如图所示的电路中，所用电源电动势E =10V ，内电阻r =1.0Ω，电阻R 1可调。

现将
R 1调到3.0Ω后固定。

已知R 2=16Ω，R 3=
15
16
Ω，求： （1）开关S 断开和接通时，通过R 1的电流分别为多大？
（2）为了使A 、B 之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最
大值，应将R 1的阻值调到多大？这时A 、B 间电路消耗的 电功率将是多少？ 16．解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：S 断开时：I =10/(16+3+1)=10/20=0.5A
S 闭合时：R AB =(R 2×R 3)/(R 2+R 3)=1.0Ω 所以I =10/(1+3+1)=2.0A
（2）S 闭合时，R AB =1.0Ω是定值电阻，所以电流越大，功率越大，所以应将R 1调为零。

A 、
B 间电路消耗的电功率为：P AB =E 2/(R AB +r )=102/2=50W 。

17．在如图所示的电路中，电源的电动势E =3.0V ，内阻r =1.0Ω； 电阻R 1=10Ω，R 2=10Ω，R 3=30Ω；R 4=35Ω；电容器的电容
C =100μF ，电容器原来不带电，求接通开关S 后流过R 4的总电量。

17．解：由电阻的串并联得，闭合电路的总电阻R =R 1(R 2+R 3)/(R 1+R 2+R 3)+r
由欧姆定律得，通过电源的电流I=E/R
电源的端电压U=E －Ir 电阻R 3两端的电压U /=R 3U /(R 2+R 3) 通过R 4的总电量就是通过电容器的电量Q =CU /
代入数据解得，Q =2.0×10－
4C
18．如图所示，电源的电动势E =110V ，电阻R 1=21Ω，电动机绕组的电阻R 0=0.5Ω，电键
S 1始终闭合。

当电键S 2断开时，电阻R 1的电功率是525W ；当电键S 2闭合时，电阻R 1的电功率是336W ，求 （1）电源的内电阻；
（2）当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的
功率。

18．解：（1）设S 2断开时R 1消耗的功率为P 1，则12
11)(
R r
R E P += ，
代入数据可以解得，r =1Ω
（2）设S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为P 2，则1
2
2R U P =，解得，U =84V
由闭合电路欧姆定律得，E=U+Ir ，代入数据，得I =26A 流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，41
1==
R U
I A ，而I 1+I 2=I ，所以I 2=22A ， 由02
22R I P UI +=出，代入数据得，1606=出P
W 19．大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km 以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50km 以上的大气则看作是带电粒子密度非常大的良导体。

地球本身带负电，其周围
空间存在电场，离地面L =50km 处与地面之间的电势差约为U =3.0×105V 。

由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变。

统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量为q =1800C 。

试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P 。

（已知地球半径r =6400km ，结果保留一位有效数字） 19．解：已知每秒雷暴带给地球的电荷量为q ，则大气的漏电电流为I=q/t =1800A
大气的漏电电阻可由欧姆定律求得U=IR
其中U =3.0×105V ，R =ρL/s ，L=50km ，s=4πr 2，代入有关数据解得，
ρ=2×1012Ω·m －
1 地球的漏电功率为P=UI =5×108W 20．如图所示，A 、B 、C 为三块水平放置的金属板，板的厚度不计，间距均为d 。

A 、B 板
中央有小孔，电路中三个电阻的阻值均为R ，电源内阻也为R 。

现有一质量为m 的带正电液滴在距A 板小孔正上方为d 的P 处由静止开始下落，不计空气阻力，当它达到C 板时速度恰为零。

求： （1）液滴通过B 板中央小孔时的速度大小；
（2）液滴从P 处到达B 板的运动过程中其电势能变化了多少？
20．解：（1）
4.4E
R R E U AB =
=
，
43E U CB =.带电液滴从开始下落到B 板的过程中，有 021
22-=
+mv qU d mg AB
带电液滴从开始下落到C 板的过程中，有mg.3d+qU AB -qUC B =0 由以上二式解得：
gd v 7=
(2)液滴从静止的位置到B 板的运动过程中，其电势能减小
m g d d mg mv qU E AB 23
2.212=-=
=∆。