高考物理一轮复习 单元测试 恒定电流（含答案解析）

2020版高考物理 单元测试

恒定电流

1.金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，而且有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是(　　)

A．连接电路用的导线一般用合金来制作

B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作

C．白炽灯中的钨丝的电阻随亮度的增大而减小

D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作

2.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V,则电池组的电动势E等于 (　　)

A.3.0 V          B.3.6 V          C.4.0 V          D.4.2 V

3.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图．其中R2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(　　)

A．I变大，U变大

B．I变小，U变小

C．I变小，U变大

D．I变大，U变小

4.如图所示是一个多用电表的简化电路图．S为单刀多掷开关，通过操作开关，开关S可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6.下列说法正确的是(　　)

A．当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较大

B．当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔

C．当开关S分别接5或6时，测量的是电阻，其中A是红表笔

D．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大

5.如图所示的电路中，R1、R2、R3是定值电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小．当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电．当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较(　　)

A．电容器C的上极板带正电

B．电容器C的下极板带正电

C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大

D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小

6.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是(　　)

A.R1断路          B.R2断路          C.R1短路           D.R3短路

7.电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，方向是从A→B，负离子数是n2，方向是从B→A，设元电荷为e，以下解释中正确的是(　　)

A．正离子定向移动形成的电流方向是从A→B，负离子定向移动形成的电流方向是从B→A

B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消

C．溶液内电流方向从A→B，电流I=

D．溶液内电流方向从A→B，电流I=

8.电阻R1和R2分别标有“2 Ω　1.0 A”和“4 Ω　0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为(　　)

A．1.5 W          B．3.0 W        C．5.0 W           D．6.0 W

9. (多选)电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是(　　)

A．串接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

B．串接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮

C．串接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

D．串接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

10. (多选)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线．将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么(　　)

A．R接到b电源上时电源的效率较高

B．R接到b电源上时电源的输出功率较大

C．R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低

D．R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高

11. (多选)如图所示是某导体的I-U图线，图中α=45°，下列说法正确的是(　　)

A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比

B．此导体的电阻R=2 Ω

C．I-U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R=cot 45°=1．0 Ω

D．在该导体两端加6.0 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C

12. (多选)在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示，则(　　)

A．当R=r时，电源有最大的输出功率

B．当R=r时，电源的效率η=50%

C．电源的功率P′随外电阻R的增大而增大

D．电源的效率η随外电阻R的增大而增大

实验题

13.某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E.

(1)该小组采用图甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整．

(2)请将下面的实验步骤补充完整：

a．插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红、黑表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 Ω”．

b．按照电路图连接好电路．

c．接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图所示．多用电表和微安表的读数分别为________kΩ和________μA.

d．断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到________位置．

(3)由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字)．

14.如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．

(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)．

(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况．

(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．

请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路．

15.某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示，查得电源的电动势E=12 V，电源的内阻r及保护电阻R阻值未知，当在第一次S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为1 A；在第二次S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为3 A．测得第二次车灯的功率减少了75%，若电动机内阻RM=1 Ω，电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，求S1、S2均闭合时电动机的机械功率．

16.如图所示的电路中，电源的电动势E=6 V，内阻r=1 Ω，电阻R1=3 Ω，R2=6 Ω，电容器的电容C=3.6 μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．

(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？

(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？

答案解析

1.答案为：B；

解析：合金的电阻率大，常用来作电阻，不作导线，选项A错误，B正确；钨丝的电阻会随温度的升高而变大，选项C错误；标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作，选项D错误．

2.答案为：B；

解析：由欧姆定律得I=A=0.6A,又由闭合电路的欧姆定律得E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6V。

3.答案为：B；

解析：

当传感器R2所在处出现火情时，其阻值随温度的升高而迅速减小，所以总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得通过电源的电流增大，电源内电压增大，所以路端电压减小，R1两端电压增大，所以R3两端电压减小，所以显示器A的电流I减小，即B选项正确．

4.答案为：A；

解析：

电表改装时，并联分流电阻成为电流表，并联电阻越小分流越大，改装成的电流表量程越大，故题图中1、2为电流测量端，测量时S接1时量程较大，故A正确；测量电阻时欧姆表内部应接电源，由图可知测电阻只有接3或4，由内部电源正负极，可知A是红表笔，故B、C错误；要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时，测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故D错误．

5.答案为：B；

解析：

无光照射时，C不带电，说明=.当有光照射时，R4阻值减小，则R4分压减小，

C上极板电势低于下极板电势，下极板带正电．由于R4减小，回路中总电流变大，

通过R1、R2电流变小，路端电压减小，通过R4的电流变大，P电源=EI应变大．只有B正确．

6.答案为：B；

解析：当R1断路时,电流表示数变为0,A错误;当R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大,电路的总电流减小,故R1上的电压减小,R3两端电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,故电路是R2断路,B正确;当R1短路或R3短路时,外电路电阻变小,路端电压变小,即电压表示数变小,C、D错误。

7.答案为：D；

解析：

正离子定向移动方向为电流方向，负离子定向移动方向和电流方向相反，正、负离子向相反方向移动，电流不能抵消，故A、B错误；由于溶液内的电流是正、负离子共同形成的，

故其大小为I=，C错误，D正确．

8.答案为：A；

解析：两电阻的额定电流不同，R2允许通过的最大电流为0.5 A，为保证电路安全，电路允许通过的最大电流I=0.5 A，所以，此电路中允许消耗的最大功率为P=I2(R1＋R2)=1.5 W.

9.答案为：AD；

解析：

根据电位器结构和连线可知：串接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；串接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误．

10.答案为：AC；

解析：

由题图知Ea>Eb，内阻ra>rb，当电阻R接到电源两端时，电源的效率为η==，

所以R接到电源b上时，电源的效率高，A对，D错；由题图知，R接到电源a上时，

电源的输出电压和电流均比接到b上时大，故R接到电源a上时，

电源的输出功率较大，B错，C对．

11.答案为：ABD；

解析：

由题图可知，通过该导体的电流I与其两端电压U成正比，选项A正确；导体电阻R==2 Ω，

对应I-U图线斜率的倒数，但R≠cot 45°，选项B正确，C错误；当U=6.0 V时，I==3.0 A，

故每秒通过该导体截面的电荷量为q=It=3.0 C，选项D正确．

12.答案为：ABD；

解析：

由题图可知，R=r时电源有最大输出功率，选项A正确；电源的功率P′=，

随外电阻R的增大而减小，选项C错误；由η===可知选项B、D正确．

13.答案为：

(1)电路连接如图

(2)短接，22，242，OFF或交流电压最高挡；

(3)9.0；

解析：

(1)根据电路图，连接实物图，注意红、黑表笔的正、负接法．

(2)a.根据欧姆表的使用方法可知，选挡后应将红、黑表笔短接进行欧姆调零；c.欧姆表的读数为R=22×1 kΩ=22 kΩ，微安表的读数为242 μA.

(3)根据闭合电路欧姆定律可得E=I(R＋R0)，I表示微安表的示数、R表示多用电表的读数、R0表示多用电表的内阻，代入数据有E=242×10－6×(22＋15)×103 V=8.954 V≈9.0 V.

14.答案为：

(1)A；

(2)短暂；

(3)5.0，电路图见下图

解析：

(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A.

(2)使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表．

(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 Ω，由a、b间电阻为5 Ω，a、c间为10 Ω，b、c间为15 Ω知，电路为a、b间5 Ω的电阻与a、c间10 Ω电阻串联而成，电路图如答案图所示．

15.解：

设R0=R＋r，S1闭合、S2断开时，R0上电压Ur=I1R0，

车灯两端的电压UL=E－Ur，

车灯的功率为P=ULI1，

S1、S2均闭合时，R0上电压U′r=I2R0，

车灯两端的电压U′L=E－U′r，

车灯的电阻不变，由题知功率应为原来的，即电压为原来，即U′L=0.5UL.

解得R0=2.4 Ω，UL=9.6 V，U′L=4.8 V.

又I1=，即1=，得RL=9.6 Ω.

S1、S2均闭合时，灯L的电流为I′L== A=0.5 A，

则流过电动机的电流为IM=I2－I′L=(3－0.5) A=2.5 A.

电动机的机械功率为P机=U′LIM－IRM=(4.8×2.5－2.52×1) W=5.75 W.

16.解：

(1)设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1，

根据闭合电路欧姆定律有I1==1.5 A，U1=I1R1=4.5 V.

设合上开关S2后，电容器两端电压为U2，干路电流为I2.

根据闭合电路欧姆定律有I2==2 A，U2=I2·=4 V.

所以电容器上电荷量减少了，减少量为ΔQ=(U1－U2)C=1.8×10－6 C.

(2)设合上S2后，电容器上的电荷量为Q，则Q=CU2=1.44×10－5 C，

再断开S1后，通过R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比．

故流过电阻R1的电荷量为Q1=Q=9.6×10－6 C.