2022届高考物理一轮复习章末滚动验收8恒定电流含解析新人教版

章末滚动验收(八)

(时间：45分钟)

一、单项选择题

1．如图所示为某家庭使用的智能电饭锅的铭牌。假定该家庭用此电饭锅每天煮饭两次，每次在额定功率下工作30分钟，电价1 kW·h为0.54元。则该电饭锅(　　)

A．工作时的额定电流为0.41 A

B．保温时的电流为0.2 A

C．每次煮饭需消耗电能4.5 kW·h

D．一年因煮饭而产生的电费约为177元

D　[该电饭锅工作时的额定电流I＝＝≈4.09 A，选项A错误；保温时的电流I′＝＝≈0.14 A，选项B错误；每次煮饭消耗电能为W＝Pt＝900 W×0.5 h＝0.45 kW·h，选项C错误；一年因煮饭而产生的电费为365×2×0.45×0.54元＝177.39元，选项D正确。]

2.(2020·江苏省七市模拟)检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置。当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报。则(　　)

A．煤气浓度越高，a、b间电压越低

B．煤气浓度越高，流过R1的电流越小

C．煤气浓度越低，电源的功率越大

D．调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度

D　[煤气浓度越高，气敏电阻R1阻值越小，电路总电阻越小，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流I越大，变阻器两端电压U＝IR变大，即a、b间电压越高，故A错误，B错误；煤气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大，电路总电阻越大，电路电流I越小，电源功率P＝EI越小，故C错误；调整变阻器R的阻值会改变煤气浓度一定时a、b间的电压，会影响报警器的灵敏度，故D正确。]

3.(2020·北京市人大附中高三模拟)用如图所示电路可以测量干电池的电动势和内阻，图中R为电阻箱。下列关于该实验的说法中正确的是(　　)

A．为了测量电动势和内阻，至少需要测量6组数据

B．用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作U与R的图象

C．用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作与R的图象

D．因电压表内阻产生的误差属于系统误差

D　[根据实验原理E＝U＋r可知，方程中有两个未知量，则为了测量电动势和内阻，至少需要测量2组数据，选项A错误；根据E＝U＋r可得＝＋·，则用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作­的图象，选项B、C错误；因电压表内阻产生的误差属于系统误差，选项D正确。]

4.(2020·北京朝阳区二模)如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，各电表均为理想电表。在a、b两点间接入一个内阻不可忽略的电源后，调节R2。关于图乙中电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图象，下列说法正确的是(　　)

甲

乙

A．只有①是合理的 B．只有②是合理的

C．只有③是合理的 D．①、③是合理的

C　[设电源电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律得E＝Ir＋I(R1＋R2)＝I(r＋R1)＋U2，则U2＝－(R1＋r)I＋E，而U1＝R1I，故V1、V2对应的U­I图线的斜率绝对值分别等于R1、R1＋r，故C正确。]

5．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω。当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的阻值分别为(　　)

甲　　　　　　　　乙

A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 Ω

C．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω

B　[因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1接入电路中的阻值为R1＝r－R0＝2 Ω；而题图乙电路是含电动机的非纯电阻电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P＝IU＝I(E－Ir)＝I(12－3I)＝－3I2＋12I＝－3(I2－4I)＝－3(I－2)2＋12，所以当I＝2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为P0＝2 W，发热功率为P热＝I2R′0＝4 W，所以电动机的输入功率为P入＝P0＋P热＝6 W，电动机两端的电压为Um＝＝3 V，电阻R2两端的电压为U2＝E－Ir－Um＝3 V，所以R2接入电路中的阻值为R2＝＝1.5 Ω，B正确。]

二、多项选择题

6.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0，如图甲所示。当升降机在其他不同的运动过程中，电流表的示数分别如图乙、丙、丁所示，则下列判断正确的是(　　)

甲　　　　　　　　　乙

丙　　　　　　　　　丁

A．压敏电阻所受压力越大，电流表示数就越大

B．当电流表示数如图乙所示时，升降机内的物体可能做加速度增大的变加速上升运动

C．当电流表示数如图丙所示时，升降机内的物体处于超重状态

D．当电流表示数如图丁所示时，升降机内的物体处于失重状态

ABC　[压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，则由欧姆定律可知，压力越大，电流表示数就越大，A项正确；图乙所示电流均匀增大且始终大于I0，说明压力是增大的，可知物体的加速度是向上且增大的，故物体可能做加速度增大的变加速上升运动，B项正确；图丙所示电流为静止时的两倍且不变，则压力增大且不变，所以物体的加速度向上，故物体处于超重状态，C项正确；图丁所示电流虽然在减小，但仍大于静止时的电流，物体加速度仍然向上，仍处于超重状态，D项错误。]

7.(2020·湖北黄冈9月新起点考试)如图所示，x轴上方关于y轴对称放置的两块足够大平行金属板a、b带有等量异种电荷，其中b板接地，两板间有平行于x轴方向的匀强电场。坐标原点O处有一粒子源，可以在平面内向各个方向发射速度大小为v0，质量、带电荷量均相同的带负电的粒子(不计粒子重力)，其中沿x轴负方向的粒子恰好不打到a板上，则下列说法正确的是(　　)

A．由于b板接地，则b板带负电，a板带正电

B．所有能打到b板的粒子动能都相同

C．将a、b向y轴靠拢且仍保持对称，则粒子仍不能打到a板

D．将a、b向y轴靠拢且仍保持对称，则一定有粒子能打到a板

BD　[由题意知，沿x轴负方向的粒子做减速运动，故电场方向沿x轴负方向，φb>φa，b带正电、a带负电，选项A错误；由于所有打到b板的粒子的初动能相同，且运动过程中只有动能与电势能的转化，不存在能量损失，故它们末动能均相同，选项B正确；当a、b向y轴靠拢时，板上电荷量不变，E不变，粒子发射速度不变，O到a板的距离Δx减小，qEΔx<mv，故沿x轴负方向运动的粒子能打到a板，选项C错误，D正确。]

8.如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表(内阻不计)示数为I，额定功率为16 W的电动机正常工作，带动质量为0.7 kg的物体以2 m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时，电流表示数变为，灯泡正常发光，已知电阻R＝1.5 Ω，灯泡额定电压为10 V，额定功率10 W，重力加速度g取10 m/s2，则(　　)

A．电动机线圈的内阻为0.5 Ω

B．电动机的额定电压为10 V

C．电源电动势为12 V

D．电源内阻为1 Ω

AC　[开关置于b处时，流过电路的电流为＝＝1 A，电源电动势E＝(R＋r)＋UL，开关置于a处时，流过电路的电流为I＝2 A，电动机的额定电压UM＝＝8 V，电源电动势E＝I(R＋r)＋UM，联立解得E＝12 V，r＝0.5 Ω，故C正确，B、D错误；开关置于a处时，PM＝I2RM＋mgv，解得RM＝0.5 Ω，故A正确。]

三、非选择题

9．(1)用游标为20分度的游标卡尺测量一根金属丝的长度，由图甲可知其长度为________ mm；

甲　　　　　　　　　　　　乙

丙

(2)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，其示数如图乙所示，该金属导线的直径为________ mm；

(3)用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测某金属导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________ Ω。

[解析]　(1)由图示游标卡尺可知，其示数为：

50 mm＋3×0.05 mm＝50.15 mm。

(2)由图示螺旋测微器可知，其示数为：

1．5 mm＋38.0×0.01 mm＝1.880 mm。

(3)由图示欧姆表可知，其示数为：

12×100 Ω＝1 200 Ω。

[答案]　(1)50.15　(2)1.880　(3)1 200

10．在做“测定金属丝的电阻率”的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的阻值Rx约为1 Ω，某同学用伏安法对金属丝的阻值进行比较精确地测量，这位同学想使电压表和电流表示数变化范围尽可能大。可供选用的器材有：

电源E：电动势3 V，内阻不计；

电流表A：量程0～0.3 A，内阻约为1 Ω；

电压表V：量程0～3 V，内阻约为10 kΩ；

滑动变阻器R：最大电阻值为5 Ω；

定值电阻两个：R1＝10 Ω，R2＝100 Ω；

开关一个，导线若干。

(1)根据上述条件，实验时定值电阻应选用________(填“R1”或“R2”)。

(2)根据实验要求在实物图中补齐所需连线。

(3)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于________端(填“a”或“b”)。

(4)若在上述实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，不考虑电表的影响，则金属丝的阻值Rx的计算表达式为Rx＝________。

[解析]　(1)因待测电阻Rx约为1 Ω，而电流表量程较小，电压表的量程较大，想使电压表示数范围尽可能大，根据电压表与电流表的最大测量值之比为10 Ω可知要选R1。

(2)由于RV≫Rx＋R1，采用电流表外接法；滑动变阻器阻值较小，采用分压式接法，实物连接如图所示。

(3)因滑动变阻器选用分压电路，故闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于a端。

(4)若上述实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则金属丝的阻值Rx的计算公式为Rx＝－R1。

[答案]　(1)R1　(2)见解析　(3)a　(4)－R1

11．(2020·南开区模拟)新华中学高三物理兴趣小组的一位同学，发现了一块比较特殊的电池，于是他组织了几位同学利用以下器材来测量该电池的电动势和内阻。

A．被测电池(电动势在10～15 V之间，内阻未知)

B．电阻箱R(0～20 Ω)

C．定值电阻R0(阻值5 Ω)

D．电流表A1(量程2 A，内阻较小)

E．电流表A2(量程0.6 A，内阻较小)

F．开关

G．导线若干

实验中为了保护电路，用到了包括电池和定值电阻R0在内的几种实验器材。

(1)在虚线框内补充实验原理图，并在图中表明所选器材的符号。   

(2)同学们利用实验数据作出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R(R0除外)的关系图线，即­R图线，如图所示。根据图线求出电池的电动势为______ V，内阻为________ Ω。(保留2位有效数字)

(3)测量值和真实值相比，电动势和真实值相比______，内阻和真实值相比________。(均选填“偏大”“相等”或“偏小”)

[解析]　(1)利用器材来测量电源电动势与内阻，由题意可知，实验中有两个未知内阻的电流表、一个电阻箱、一个开关与一个定值电阻，没有电压表，两电流表内阻未知，不能用电流表与定值电阻组成电压表测电压，因此不能用伏安法测电源电动势与内阻，应该用安阻法测电源电动势与内阻，电源电动势10～15 V，为了保护电路安全、进行多次实验测出多组实验数据，电流表应选A1，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路如图所示。

(2)由实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势E＝I(r＋R0＋R)，则＝＋R，由图所示图象可知，图象的截距b＝＝0.5，图象的斜率k＝＝＝＝，则电源电动势E＝＝12 V，电源内阻r＝－R0＝0.5×12 Ω－5 Ω＝1.0 Ω。

(3)考虑电流表内阻对实验的影响，E＝I(r＋R0＋RA＋R)，＝＋R，电流表内阻会导致系统误差，使电源内阻测量值和真实值相比偏大，电动势和真实值相比相等。

[答案]　(1)见解析图　(2)12　1.0　(3)相等　偏大