備考2020高考物理一輪復習 單元訓練金卷 第九單元 恒定電流B卷
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1、 第九單元 注意事項: 1.答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4.考試結束后,請將本試題卷和答題卡一并上交。 一、 (本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,第1~6題只有一項符合題目要求,第7~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但
2、不全的得2分,有選錯的得0分) 1.如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻電阻絲的伏安特性曲線,下列判斷中正確的是( ) A.a代表的電阻絲較粗 B.b代表的電阻絲較粗 C.a代表的電阻絲的阻值小于b代表的電阻絲的阻值 D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比 2.飛行器在太空飛行,主要靠太陽能電池提供能量。有一太陽能電池板,測得它的開路電壓為800 mV,短路電流為40 mA。若將該電池板與一阻值為20 Ω的電阻連成一閉合電路,則它的路端電壓是( ) A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0
3、.40 V 3.當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時,在某段時間內通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J。為在相同時間內使0.6 C的電荷量通過該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是( ) A.3 V,1.8 J B.3 V,3.6 J C.6 V,1.8 J D.6 V,3.6 J 4.如圖所示為一玩具起重機的電路示意圖.電源電動勢為6 V,內阻為0.5 Ω,電阻R=2.5 Ω,當電動機以0.5 m/s的速度勻速提升一質量為320 g的物體時,標有“3 V 0.6 W”的燈泡恰好正常發(fā)光,不計一切摩擦阻力,g取10 m/s2,則電動機
4、的內阻為( ) A.1.25 Ω B.3.75 Ω C.5.625 Ω D.1 Ω 5.在下圖所示的四個電路中,電源內阻不計,兩燈泡的阻值相等并小于滑動變阻器的最大阻值.當分別閉合開關S,將滑動變阻器觸頭從最左端移至最右端時,能使其中一個燈一直由暗變亮的同時,另一個燈一直由亮變暗,則符合要求的電路是( ) 6.四盞燈連接如圖所示,燈L1、L2標有“110 V 100 W”,燈L3、L4標有“110 V 40 W”,當在A、B兩點加上220 V電壓時,在這四盞燈中實際消耗功率最小和最大的燈泡分別是( ) A.L1和L2
5、 B.L1和L3 C.L3和L4 D.L2和L4 7.如圖所示電路中,I為電流表示數,U為電壓表示數,P為定值電阻R2消耗的功率,Q為電容器所帶的電荷量,W為電源通過電荷量q時電源做的功。當變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中,如圖所示的圖象能正確反映各物理量關系的是( ) 8.如圖所示,GMR為巨磁電阻,當它周圍的磁場增強時,其阻值增大;C為電容器。當有磁鐵靠近GMR時,下列說法正確的有( ) A.電流表的示數減小 B.電容器C的電荷量增大 C.電壓表的示數變小 D.電源內部消耗
6、的功率變大 9.如圖所示的電路中,電源內阻為r,R1、R3、R4均為定值電阻,電表均為理想電表。閉合開關S,將滑動變阻器的滑片向右移動,電流表和電壓表示數變化量的絕對值分別為ΔI、ΔU。下列結論不正確的是( ) A.電流表示數變大,電壓表示數變小 B.電阻R1被電流表短路 C.>r D.<r 10.如圖甲所示,電源的電動勢E=6 V,內阻為r,閉合開關S,滑動變阻器的滑片C從A端滑至B端的過程中,電路中的一些物理量的變化規(guī)律如圖乙所示:圖I描述電源的輸出功率隨端電壓的變化規(guī)律,圖II描述端電壓隨電流的變化規(guī)律、圖III描述電源的效率隨外電阻的變化規(guī)律,電表、導線對電路的影響不計。
7、則下列說法正確的是( ) A.電源的內阻r為2 Ω B.滑動變阻器最大阻值6 Ω C.I圖上b點的坐標(3 V,4.5 W) D.II圖上a點的坐標(0.6 A,4.8 V) 二、(本題共6小題,共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位) 11.(6分)為測定干電池的電動勢和內阻,提供的實驗器材如下: A.完全相同的干電池兩節(jié)(每節(jié)干電池電動勢為1.5 V左右,內阻較小) B.電流表A(量程為0.6 A,內阻約為0.5 Ω) C.滑動變阻器R
8、1(0~10 Ω,10 A) D.滑動變阻器R2(0~100 Ω,1 A) E.電流表G(0~3.0 mA,Rg=10 Ω) F.定值電阻R3=990 Ω G.定值電阻R4=90 Ω H.定值電阻R0=3.0 Ω (1)由于兩節(jié)干電池的內阻較小,現將定值電阻R0=3.0 Ω與兩節(jié)干電池串聯(lián)后作為一個整體進行測量。在進行實驗時,滑動變阻器應選用 ,由于無電壓表,故將電流表G與某定值電阻串聯(lián)改裝成適當量程的電壓表,則定值電阻應選用 。(填實驗器材前的字母) (2)在下圖的虛線方框中補充完整本實驗電路的原理圖。 (3)根據實驗測得數據作出I2-I1的圖象如圖所示
9、,其中I2為通過電流表G的電流,I1為通過電流表A的電流.根據該圖象可知每節(jié)干電池的電動勢為 V,內阻為 Ω。 12.(8分)(2019?全國I卷)某同學要將一量程為250 μA的微安表改裝為量程為20 mA的電流表。該同學測得微安表內阻為1200 Ω,經計算后將一阻值為R的電阻與微安表連接,進行改裝。然后利用一標準毫安表,根據圖(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內是改裝后的電表)。 (1)根據圖(a)和題給條件,將(b)中的實物連接。 (2)當標準毫安表的示數為16.0 mA時,微安表的指針位置如圖(c)所示,由此可以推測出改裝的電表量程不是預
10、期值,而是 。(填正確答案標號) A.18 mA B.21 mA C.25 mA D.28 mA (3)產生上述問題的原因可能是 。(填正確答案標號) A.微安表內阻測量錯誤,實際內阻大于1200 Ω B.微安表內阻測量錯誤,實際內阻小于1200 Ω C.R值計算錯誤,接入的電阻偏小 D.R值計算錯誤,接入的電阻偏大 (3)要達到預期目的,無論測得的內阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可,其中k= 。 13.(10分)在如圖甲所示電路中
11、,已知電源的電動勢E=6 V、 內阻r=1 Ω,A、B兩個定值電阻的阻值分別為RA=2 Ω和RB=1 Ω,小燈泡的U-I圖線如圖乙所示,則小燈泡的實際電功率和電源的總功率分別為多少? 14.(10分)如圖所示的電路中,R1=4 Ω,R2=2 Ω,滑動變阻器R3上標有“10 Ω 2 A”的字樣,理想電壓表的量程有0~3 V和0~15 V兩擋,理想電流表的量程有0~0.6 A和0~3 A兩擋。閉合開關S,將滑片P從最左端向右移動到某位置時,電壓表、電流表示數分別為2 V和0.5 A;繼續(xù)向右移動滑片P至另一位置,電壓表指針指在滿偏的,電流表指針也指在滿偏的。
12、求電源電動勢與內阻的大小。(保留兩位有效數字) 15.(12分)電路如圖所示,電源電動勢E=30 V,內阻r=3 Ω,電阻R1=12 Ω,R2=R4=4 Ω,R3=8 Ω,C為平行板電容器,其電容C=3.0 pF,圖中虛線到兩極板距離相等,極板長l=0.30 m,兩極板的間距d=1.0×10-2 m。求: (1)若開關S處于斷開狀態(tài),R3上的電壓是多少? (2)當開關閉合后,R3上的電壓會變化,那么電容器上的電壓等于多少? (3)若開關S閉合時,有一帶電微粒沿虛線方向以v0=3.0 m/s的初速度射入C的電場中,剛好沿虛線勻速運動,問:當開關
13、S斷開后,此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中,能否從C的電場中射出?(要求寫出計算和分析過程,g取10 m/s2) 16.(14分)如圖所示,電源電動勢E=64 V,內阻不計,電阻R1=4 Ω,R2=12 Ω,R3=16 Ω,,開始開關S1閉合,S2斷開,平行板電容器的兩極板A、B與水平面的夾角θ=37°,兩極板A、B間的距離d=0.4 m,板間有一個傳動裝置,絕緣傳送帶與極板平行,皮帶傳動裝置兩輪軸心相距L=1 m,傳送帶逆時針勻速轉動,其速度為v=4 m/s,現有一個質量m=0.1 kg、電荷量q=+0.02 C的工
14、件(可視為質點,電荷量保持不變)輕放在傳送帶底端,工件與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.25。同時開關S2也閉合,極板間電場反向,電路瞬間能穩(wěn)定下來。(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)開關S1閉合,S2斷開時,兩極板A、B間的場強大小和方向; (2)工件在傳送帶上運動的加速度大??; (3)工件從底端運動到頂端過程中,工件因與傳送帶摩擦而產生的熱量。 3 單元訓練金卷·高三·物理(B)卷 第九單元 答 案 一、 (本題共10小題,每小題4分,
15、共40分。在每小題給出的四個選項中,第1~6題只有一項符合題目要求,第7~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分) 1.【答案】B 【解析】b圖線上的點與坐標原點連線的斜率大,表示電阻小,由電阻定律R=ρ,可知b代表的電阻絲較粗,選項B正確,選項A、C錯誤;電阻是導體本身的性質,與電阻兩端的電壓無關,選項D錯誤。 2.【答案】D 【解析】電源沒有接入外電路時,路端電壓值等于電源電動勢,所以電動勢E=800 mV,由閉合電路歐姆定律得,短路電流I短=,所以電源內阻r== Ω=20 Ω,該電源與20 Ω的電阻連成閉合電路時,電路中電流I== mA=2
16、0 mA,所以路端電壓U=IR=400 mV=0.4 V,D正確。 3.【答案】D 【解析】設它的通電時間為t,電阻為R,因為W=I2Rt,故Wt=Q2R,當通過該電阻的電荷量為0.3 C時,消耗的電能為0.9 J,所以0.9 J×t=(0.3 C)2R,當通過該電阻的電荷量為0.6 C時,Wt=(0.6 C)2R,聯(lián)立解得W=3.6 J,根據W=UQ可得,兩端的電壓為U==6 V,故選項D正確。 4.【答案】A 【解析】電動機輸出功率P出=mgv=1.6 W,燈泡中電流IL==0.2 A,干路電流I==1 A,電動機中電流IM=I-IL=0.8 A,電動機的輸入功率P=U額IM=IR
17、M+P出,解得RM=1.25 Ω,A正確。 5.【答案】C 【解析】對電路A,在變阻器的滑動觸頭由左向右滑動時,燈泡L1逐漸變亮,對L2來說,當P在最左端時,它與L1并聯(lián)的電阻小于當P在最右端時L2的電阻,故它變亮,A錯誤;對電路B,當P在最左端時,L1不發(fā)光,它會隨P向右移動而變亮,當P在最右端時電路中的總電阻比P在最左端時要小,故電流變大,L2也會變亮,B錯誤;對電路C,當P在最左端時,L1不亮,L2亮,當P在最右端時,L1亮,而L2不亮,故選項C正確;對電路D,當P在最左端時,L1被短路,不亮,當P向右滑動時,L1始終被短路,故始終不亮,D錯誤。 6.【答案】C 【解析】根據知,
18、R1=R2=121Ω,R3=R4=302.5Ω.燈L1、L2的小于燈L3、L4的電阻。L1和L4的電流相等,根據知,L4的功率大于L1的功率。L2的電壓與L3相等,根據知,L2的功率大于L3.L1和L2電阻相等,通過L1的電流大于L2的電流,則根據P=I2R,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正確,A、B、D錯誤。 7.【答案】AB 【解析】當變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動時,變阻器接入電路的電阻減小,電路中電流增大,R2消耗的功率為P=I2R2∝I2,故A正確;電容器兩端的電壓UC=E-I(R2+r),電荷量Q=CUC=C[E-I(R2+r)],則=-C(R
19、2+r),保持不變,則Q-I圖象是向下傾斜的直線,故B正確;電壓表示數U=E-Ir,U-I圖象應是向下傾斜的直線,故C錯誤;電源通過電荷量q時,電源做的功W=qE,E是電源的電動勢,則W-q圖象是過原點的直線,故D錯誤。 8.【答案】AB 【解析】當有磁鐵靠近GMR時,它周圍的磁場增強,其阻值增大,則外電路電阻變大,電路的電流減小,電流表的示數減小,選項A正確;電源內阻上的電壓減小,故路端電壓變大,則電壓表的示數變大,選項C錯誤;根據Q=CU可知,電容器C的電荷量增大,選項B正確;根據P內=I2r可知,I減小,則電源內部消耗的功率變小,選項D錯誤。 9.【答案】ABC 【解析】R1、R
20、2并聯(lián),再與R4串聯(lián),與R3并聯(lián),電壓表測量路端電壓,等于R3電壓.設R1、R2、R3、R4的電流分別為I1、I2、I3、I4,電壓分別為U1、U2、U3、U4,干路電流為I總,路端電壓為U,電流表電流為I.R2變大,外電阻變大,I總變小,U=E-I總r變大,U3變大,即電壓表示數變大,I3變大,I總變小,I4=I總-I3變小,U4變小,而U1=U-U4,U變大,則U1變大,I1變大,I總=I+I1,I1變大,故I變小,即電流表示數減小,A、B錯誤;由閉合電路歐姆定律得U=E-I總r,得=r,由I總=I+I1,I變小,I1變大,I總變小,則|ΔI|>|ΔI總|,<,故 21、
10.【答案】ACD
【解析】當滑動變阻器電阻與電源內阻相等時,電源輸出功率最大,由圖I可知,,代入數據解得:r=2Ω,故A正確;電源效率,當滑動變阻器阻值全部接入電路時,電源的效率最高,由圖III可知,,解得R=8Ω,故B錯誤;當輸出功率達到最大時即R=r=2Ω時,此時的路端電壓為3V,b(3V、4.5W),故C正確;當滑動變阻器全部接入電路時,I=,路端電壓為:,故II圖上a點的坐標(0.6 A,4.8 V),故D正確。
二、(本題共6小題,共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題 22、,答案中必須明確寫出數值和單位)
11.【答案】(1)C(1分) F(1分) (2)如圖所示(2分) (3)1.5(1分) 1(1分)
【解析】(1)由測電源電動勢和內阻的實驗原理可知,為便于調節(jié),滑動變阻器應選用C,而電流表G與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表,兩節(jié)干電池的電動勢大約為3 V,因而改裝后電壓表的量程為0~3 V,而電流表G的量程為0~3.0 mA,因而需要串聯(lián)的電阻為990 Ω,選用F。
(2)電路原理圖如答圖所示。
(3)由閉合電路的歐姆定律可得2E=I2(Rg+R3)+I1(R0+2r),則I2=-I1,故可得=3.0×10-3,=,解得E= 23、1.5 V,r=1 Ω。
12.【答案】(1)如圖所示 (2分) (2)C (2分) (3)AC(2分) (4) (2分)
【解析】(1)電表改裝時,微安表應與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內,則實物電路連接如圖所示;
(2)由標準毫安表與該裝表的讀數可知,改裝后的電流表,實際量程被擴大的倍數為:倍。故當原微安表表盤達到滿偏時,實際量程為:250×10-3×100=25 mA,故本小題選C;
(3)根據,得:,改裝后的量程偏大的原因可能是,原微安表內阻測量值偏小,即電表實際內阻Rg真實值,大于1200 Ω;或者因為定值電阻R的計算有誤,計算值偏大,實際接入定值電阻R阻值偏小, 24、故本小題選A、C;
(4)由于接入電阻R時,改裝后的表實際量程為25 mA,故滿足;要想達到預期目的,即將微安表改裝為量程為20 mA電流表,應滿足, 其中Ig=250 μA=0.25 mA,聯(lián)立解得:k=1.25或k=。
13.【解析】設小燈泡兩端電壓為U,電流為I,由閉合電路歐姆定律有
E=U+(I+)(RA+r) (2分)
代入數據有U=1.5-0.75I
作電壓與電流的關系圖線,如圖所示:
交點所對應的電壓U=0.75 V(0.73 V~0.77 V均算正確) (2分)
電流I=1 A(0.96 A~1.04 A均算正確) (2分)
則燈泡的 25、實際功率P=UI=0.75 W(0.70 W~0.80 W均算正確) (2分)
電源的總功率P總=E(I+)=10.5 W(10.1 W~10.9 W均算正確) (2分)
14.【解析】滑片P向右移動的過程中,電流表示數在減小,電壓表示數在增大,由此可以確定電流表量程選取的是0~0.6 A,電壓表量程選取的是0~15 V,所以第二次電流表的示數為×0.6 A=0.2 A (1分)
電壓表的示數為×15 V=5 V(1分)
當電流表示數為0.5A時,R1兩端的電壓為U1=I1R1=0.5×4 V=2 V(1分)
回路的總電流為I總=I1+=0.5+A=1.5 A(1分)
由閉合電路歐 26、姆定律得E=I總r+U1+U
即E=1.5r+2+2①(1分)
當電流表示數為0.2 A時,R1兩端的電壓為U1′=I1′R1=0.2×4V=0.8 V(1分)
回路的總電流為I總′=I1′+=0.2+A=0.6A(1分)
由閉合電路歐姆定律得E=I總′r+U1′+U3
即E=0.6r+0.8+5②(1分)
聯(lián)立①②解得E=7.0 V,r=2.0Ω (2分)
15.【解析】(1)S斷開時,電阻R3兩端電壓為U3=E=16 V; (2分)
(2)S閉合后,外阻為R==6 Ω (2分)
端電壓為U=E=20V (1分)
電阻R3兩端電壓為U3′=U=13.3V (1分) 27、
(3)設微粒質量為m,電荷量為q,當開關S閉合時有:=mg (1分)
當開關S斷開后,設微粒加速度為a,則-mg=ma (1分)
設微粒能從C的電場中射出,則水平方向:t= (1分)
豎直方向:y=at2 (1分)
由以上各式求得:y=0.01 m>故微粒不能從C的電場中射出。(2分)
16.【解析】(1)開關S1閉合,S2斷開時,R1與R2串聯(lián),電路中的電流:
(1分)
此時A、B之間的電勢差等于R1兩端的電壓,所以:
(1分)
兩極板A、B間的場強大?。?,電場方向為由B指向A;(1分)
(2)開關S2也閉合,R1與R2串聯(lián)電壓不變,所以流過它們的電流不變,此時A、B之間的電勢差等于R2兩端的電壓,所以: (1分)
兩極板A、B間的場強大小: (1分)
此時工件的受力如圖,則沿傳送帶的方向由牛頓第二定律得:
(1分)
垂直于傳送帶的方向:
(1分)
(1分)
(3)工件達到4m/s需要的時間: (1分)
工件的位移: (1分)
所以工件應該一直做加速運動,
(1分)
此時傳送帶的位移: (1分)
工件相對于傳送帶的位移: (1分)
工件與傳動帶因摩擦而產生的熱量: (1分)
3
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