高中物理高考 专题08 质量检测卷（解析版）(1)

这是一份高中物理高考 专题08 质量检测卷（解析版）(1)，共16页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算论述题等内容，欢迎下载使用。
专题08 电路及其应用
质量检测卷
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12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.(2021·北京市西城区期末)将一个内阻为100 Ω、满偏电流为3 mA的电流表，改装成量程为0～0.6 A的电流表，则需要(　　)
A．串联一个阻值约为0.5 Ω的电阻
B．串联一个阻值约为5 Ω的电阻
C．并联一个阻值约为0.5 Ω的电阻
D．并联一个阻值约为5 Ω的电阻
【答案】　C
【解析】　将一个内阻为100 Ω、满偏电流为3 mA的电流表，改装成量程为0～0.6 A的电流表，量程扩大200倍，则需要并联一个阻值为内阻的的电阻，即并联一个阻值约为0.5 Ω的电阻，选项C正确．
2.(2021·北京市石景山区高三上期末)某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，当通过灯泡的电流由0.10 A变为0.15 A时，灯泡的电阻变化了(　　)

A．10 Ω B．30 Ω C．40 Ω D．60 Ω
【答案】　A
【解析】由图可读出，当电流Ia＝0.10 A，电压Ua＝3 V时，其电阻为Ra＝＝ Ω＝30 Ω；当电流Ib＝0.15 A，电压Ub＝6 V时，其电阻为Rb＝＝ Ω＝40 Ω，则电阻的改变量ΔR＝40 Ω－30 Ω＝10 Ω，A正确。
3.有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50%的是(　　)
A．0.5 Ω B．1 Ω C．1.5 Ω D．2 Ω
【答案】　C
【解析】　电阻功率P＝I2R＝2R，当P＝2 W时，代入数据解得R1＝0.5 Ω，R2＝2 Ω，若使功率大于2 W，则0.5 Ω＜R＜2 Ω，电源效率η＝×100%＝×100%＝×100%，因为η＞50%，所以R＞1 Ω，综上可得1 Ω＜R＜2 Ω，A、B、D错误，C正确．
4.(2021·浙江杭州高三上学期模拟)如图有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110V　60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则(　　)

A．电解槽消耗的电功率为120 W B．电解槽消耗的电功率为60 W
C．电解槽的发热功率为60 W D．电路消耗的总功率为60 W
【答案】　B
【解析】　由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压和灯泡两端的电压相等，都是110 V，由于电解槽和灯泡串联，通过它们的电流相等，且I＝＝ A，所以电解槽消耗的电功率为P＝UI＝110× W＝60 W，A错误，B正确；电解槽的发热功率为P热＝I2r＝2×4.4 W≈1.3 W，C错误；电路消耗的总功率为P总＝U总I＝220× W＝120 W，D错误。
5.(2021·山东济南市上学期期末)如图所示，灯泡L1、L2原来都正常发光，由于故障两灯突然熄灭，(假设电路中仅有一处故障)下列说法正确的是(　　)

A．将多用电表的电压挡并联在ac两端，示数为0，说明ac间断路
B．将多用电表的电压挡并联在cd两端，有示数，说明cd间完好
C．将多用电表的电压挡并联在ad两端，有示数；并联在ac两端，示数为0，说明cd间断路
D．断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆挡，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1完好
【答案】　C
【解析】　若ac间断路，则将多用电表的电压挡并联在ac两端，示数应该等于电源的电动势E，选项A错误；将多用电表的电压挡并联在cd两端，有示数，说明cd间断路，选项B错误；将多用电表的电压挡并联在ad两端，有示数，则可能是L1或L2其中之一断路；并联在ac两端，示数为0，说明cd间的L2断路，选项C正确；断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆挡，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1断路，选项D错误．
6.(2021·北京市海淀区高三上学期期末)手机充电器又名电源适配器。手机常用锂离子电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图甲所示，充电的锂离子电池标识如图乙所示。对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是(　　)

A．手机电池标识的mAh是电功的单位
B．电源适配器输出的电压是6 V交流电
C．如果工作电流是200 mA，手机电池能连续工作约8个小时
D．手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置
【答案】　C
【解析】　根据q＝It，手机电池标识的mAh是电量的单位，A错误；电源适配器输出的电压是6 V直流电，DC表示直流，AC表示交流，B错误；如果工作电流是200 mA，手机电池能连续工作的时间：t＝＝＝8.25 h≈8 h，C正确；手机充电时会微微发热，说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能，D错误。
7.(2021·湖南湘东区联考)如图所示，a、b、c为不同材料制成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2.关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法正确的是(　　)

A．ρa是ρb的2倍 B．ρa是ρc的2倍
C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍
【答案】　C
【解析】　电路为串联电路，通过a、b、c的电流相等．设a的长度为L，横截面积为S，因为R＝，所以＝＝1，而R＝ρ，即＝1，即ρb＝2ρa；同理＝＝，所以＝，故ρa＝ρc，由上述可知ρb＝2ρc，选项C正确．
8.(2021·山东德州高三上学期期末)图甲为某电源的U­I图线，图乙为某小灯泡的U­I图线，则下列说法中正确的是(　　)

A．电源的内阻为 0.5 Ω
B．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
C．当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻约为 Ω
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3 W
【答案】D
【解析】　由图甲，根据U＝E－Ir可得：电动势E＝1.5 V，内阻r＝ Ω＝ Ω，A错误；由图乙可得，小灯泡的功率越大，则电压越大，根据R＝可知，小灯泡的电阻越大，B错误；由图乙可得，当小灯泡两端的电压U＝0.5 V时，电流I＝6 A，故电阻R＝＝ Ω＝ Ω，C错误；

把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图线画到一个坐标系中，如图，两U­I图线的交点的纵横坐标值即为小灯泡的电压、电流，故U＝0.5 V，I＝6 A，所以小灯泡的功率P＝UI＝3.0 W，D正确。
9.(2021·江苏泰州高三上学期期末)如图所示电路中，合上开关S后，电压表和电流表的读数分别为U、I，定值电阻R2消耗的功率为P，电容器所带的电荷量为Q，两电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列有关物理量之间变化关系的图象正确的是(　　)


【答案】　BD
【解析】当滑动变阻器的滑片向右移动时，则R1减小，电流I变大，根据P＝I2R2可知P­I图线是开口向上的抛物线的一部分，A错误；电容器的电荷量：Q＝UR1C＝[E－I(R2＋r)]C＝EC－(R2＋r)C·I，B正确；U＝E－Ir，可知＝r，C错误，D正确。
10.在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图9所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是(　　)

A．若报警装置的电池老化(内阻变大，电动势不变)，不会影响报警器的安全性能
B．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移
C．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移
D．增大电源的电动势，会使报警的临界温度降低
【答案】　CD
【解析】设电铃工作电压为U，当IR2＝U时报警；若电池内阻变大，同一温度时，R2上电压变小，可能不会报警，选项A错误；R2减小时，R1上电压增大，R2上电压减小，更加不会报警，选项B错误；R2增大时，R2上电压增大，易报警，选项C正确；电源电动势增大时，会使报警的临界温度降低，选项D正确．
11.(2021·石家庄精英中学高三二调)如图所示，R0为热敏电阻(温度降低电阻增大)，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，C为平行板电容器，M点接地，在开关S闭合后，C中央有一带电液滴刚好静止。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是(　　)

A．将热敏电阻R0加热
B．滑动变阻器R的滑片P向上移动
C．开关S断开
D．电容器C的上极板向上移动
【答案】AC
【解析】　要使液滴向上运动，则应增大液滴受到的电场力，即应增大两板间的电势差；热敏电阻加热时，热敏电阻阻值减小，由闭合电路欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压增大，故电容器两端的电压增大，液滴向上运动，A正确；当变阻器的滑片P向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电流增大，电源的内电压及R0两端的电压增大，则滑动变阻器两端的电压减小，但由于二极管具有单向导电性，电容器两极板所带电荷量不变，故电容器两端的电势差不变，B错误；开关S断开时，电容器直接接在电源两端，电容器两端电压增大，则液滴向上运动，C正确；电容器C的上极板向上移动，d增大，则电容器的电容C减小，由于二极管具有单向导电性，电容器两极板所带电荷量不变，所以电容器两端的电势差增大，由于U＝，C＝，E＝，所以：E＝，由于极板上的电荷量不变，而场强E与极板之间的距离无关，所以电场强度E不变，液滴仍然静止，D错误。
12．(2021·江苏无锡高三上学期期末)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合开关，小灯泡能发光。现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则(　　)

A．电容器的带电量变大
B．灯泡亮度变亮
C.与均保持不变
D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立刻熄灭
【答案】　BC
【解析】　将滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电源的内电压以及R两端的电压增大，则灯泡和滑动变阻器两端的电压之和减小，即电容器两端的电压减小，根据Q＝CU可知，电容器带电量变小，A错误；电路中电流增大，通过灯泡的电流增大，所以灯泡亮度变亮，B正确；根据U2＝E－Ir，得＝r，保持不变，根据U1＝IR，得＝R，保持不变，C正确；当电路稳定后，断开开关，电容器通过灯泡和滑动变阻器放电，所以小灯泡不会立即熄灭，D错误。
第Ⅱ卷(非选择题，共62分)
二、实验题(本题共2小题，共14分)
13.(2021·山西五地联考上学期期末)学校物理兴趣小组为探究多用电表欧姆挡的原理，决定自己动手设计一个欧姆表，其内部的结构图如图甲所示，已知电源电动势E约为3 V，其他数值同学们都忘记了，所以同学们决定测量欧姆表的电源电动势和内阻．

(1)两表笔分别与电阻箱两接线柱相连，调节电阻箱，直到电流表读数如图乙，电阻箱示数如图丙，则欧姆表的内阻约为________ Ω.
(2)该小组同学把欧姆表的两表笔与电阻箱连接，根据记录的电阻箱阻值R与电流表的读数I，在如图所示坐标系中描点，请根据坐标系中所描点作出图象；

(3)由图象可得欧姆表的电源电动势E＝________ V，欧姆表的内阻r＝________ Ω.
【答案】　(1)10　(2)见解析图　(3)3.0　10.5
【解析】　(1)由题图乙可知，电流表分度值为0.01 A，示数为0.10 A；
由题图丙可知电阻箱示数为：R＝0×1 000 Ω＋0×100 Ω＋2×10 Ω＋0×1 Ω＝20 Ω，
由闭合电路欧姆定律得：I＝
即：0.10 A＝解得：R内＝10 Ω；
(2)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

(3)由闭合电路欧姆定律得：I＝
整理得：＝R＋，
由－R图象可知：k＝＝＝，
解得电源电动势：E＝3.0 V，内阻：r＝10.5 Ω.
14.(2021·浙江衢州、湖州、丽水市检测)小明同学进行“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验所用的小灯泡额定电压为2.5 V.




(1)他按如图甲所示的电路进行实验，请你用笔画线代替导线将电路补充完整；
(2)开始实验前，开关应处于断开状态，图甲中的滑动变阻器滑片应该滑在________(选填“最左端”“最右端”或“中间位置”)；
(3)电路正确连接后发现小灯泡不亮，电压表有读数，移动滑动变阻器后电压表会变化，但电流表读数不明显，有可能是因为________；
A．滑动变阻器滑片没有接触好
B．小灯泡与灯座接触不良
C．灯泡短路
(4)正确的操作后得到如下表中的数据，部分数据已经描到图乙中，请在图乙上完成7、8两组数据的描点，并描绘出小灯泡的伏安特性曲线；
序号
1
2
3
4
5
6
电流
0.04
0.08
0.12
0.14
0.16
0.18
电压
0.02
0.06
0.12
0.25
0.45
0.75
序号
7
8
9
10
11
12
电流
0.20
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
电压
1.02
1.33
1.50
1.79
2.20
2.50

(5)小明正确使用多用电表由图丁读出电阻约为0.7 Ω，则他选择图丙多用电表倍率是________(选填字母)．
A．×1 Ω B．×10 Ω C．×100 Ω
【答案】　(1)见解析图甲　(2)最右端　(3)B　(4)见解析图乙　(5)A
【解析】　(1)电池组的电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，实验时需要小灯泡两端的电压从零开始变大，所以需要采用分压式接法，如图甲所示：

(2)闭合开关前，要使小灯泡两端的电压尽可能最小，结合第(1)题中的电路连接，可知当滑片位于最右端时，小灯泡两端的电压为零，即电压最小．
(3)电压表有读数，说明灯泡两端是有电压的，但是电流表读数不明显，说明电路中某处接触不良．
如果是滑动变阻器滑片没有接触好，则电压表示数将为零，故A错误；
结合第(1)题中的电路连接，可知原因在于灯泡与灯座接触不良，故B正确；如果是灯泡短路，那么电压表示数将为零，电流表读数明显，故C错误．
(4)描点之后，要用平滑的曲线将尽可能多的点连接起来，部分偏离曲线太远的点，要使其尽可能均匀的分布在曲线的两侧，如图乙所示：

(5)读出的电阻值约为0.7 Ω，所以多用电表选择的倍率应为×1 Ω，故选A.
三、计算论述题(本题共4小题，共48分。解答时写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位)
15.(2021·山东临沂十九中高三上学期第六次调研)(10分)如图所示，M为一线圈电阻RM＝0.5 Ω的电动机，R＝8 Ω，电源电动势E＝10 V。当开关S断开时，电流表的示数I1＝1 A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2＝3 A。求：

(1)电源内阻r；
(2)开关S断开时，电阻R消耗的功率P；
(3)开关S闭合时，通过电动机M的电流大小IM。
【答案】　(1)2 Ω　(2)8 W　(3)2.5 A
【解析】　(1)当S断开时，根据闭合电路欧姆定律：
E＝I1(R＋r)，代入数据得：r＝2 Ω。
(2)电阻R消耗的功率：P＝IR＝12×8 W＝8 W。
(3)开关S闭合时，电路的路端电压：
U＝E－I2r＝(10－3×2) V＝4 V，
R所在的支路电流：IR＝＝ A＝0.5 A，
通过电动机的电流：
IM＝I2－IR＝(3－0.5) A＝2.5 A。
16.(2020·金华十校4月模拟)（12分）如图所示电路中电源的电动势为E，内阻不计，其他各电阻阻值R1＝R3＝3R，R2＝R.水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L.在A板的左下端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、带电荷量为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间．(重力加速度用g表示)

(1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？
(2)若使液滴恰能打在B板的中点，电动势E2应为多大？
【答案】　(1)　(2)
【解析】　(1)I＝＝，
所以UBA＝IR2＝，
由平衡条件得mg＝＝q，
解得E1＝.
(2)由于液滴恰好打在B板的中点，利用平抛运动规律有
＝v0t，
y＝d＝at2，
－mg＝ma，
同理UBA′＝E2，
联立解得E2＝.
17.(2021·上海嘉定高三上学期期末)(12分)如图所示电路，电源电动势为E＝3 V，内阻为r＝1 Ω，定值电阻R0＝10 Ω，滑动变阻器R可在0～20 Ω范围内变化。当滑片P处于中点位置时，求：

(1)当开关S断开时，定值电阻R0两端的电压U0为多少？
(2)当开关S闭合时，定值电阻R0两端的电压U0′为多少？
(3)当开关S闭合时，若要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0，滑片P应该向左还是向右移动？请简述理由。
【答案】　(1)1.4 V　(2)0.94 V (3)向右移动，理由见解析
【解析】　(1)当S断开时，R0与R的一半电阻串联，则
电路中电流I＝＝ A≈0.14 A，
U0＝IR0＝0.14×10 V＝1.4 V。
(2)当S闭合时，R0与R的一半电阻并联之后再与R的另一半电阻串联，其中并联部分电阻
R并＝＝5 Ω，
干路电流I′＝＝ A＝0.1875 A，
U0′＝I′R并＝0.1875×5 V≈0.94 V。
(3)滑片应该向右移动。因为要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0，并联部分电压增大，根据分压规律，并联部分电阻应增大，即R左端电阻应增大，故滑片应向右移动。
18.(2021·石家庄精英中学高三二调)(14分)如图所示的电路中，R1＝4 Ω，R2＝2 Ω，滑动变阻器R3上标有“10 Ω　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；继续向右移动滑片P至另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针也指在满偏的。求电源电动势与内阻的大小。(保留两位有效数字)

【答案】　7.0 V　2.0 Ω
【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×0.6 A＝0.2 A，电压表的示数为×15 V＝5 V。
当电流表示数为I1＝0.5 A时，电压表示数U3＝2 V，
R1两端的电压为U1＝I1R1＝0.5×4 V＝2 V，
回路的总电流为I总＝I1＋＝0.5 A＋ A＝1.5 A，
由闭合电路欧姆定律得E＝I总r＋U1＋U3；①
当电流表示数为I1′＝0.2 A时，
电压表示数U3′＝5 V，
R1两端的电压为U1′＝I1′R1＝0.2×4 V＝0.8 V，
回路的总电流为
I总′＝I1′＋＝0.2 A＋ A＝0.6 A，
由闭合电路欧姆定律得E＝I总′r＋U1′＋U3′，②
联立①②并代入已知数据解得E＝7.0 V，r＝2.0 Ω。