新高考物理一轮复习单元检测专题08 电路及其应用(2份打包,原卷版+解析版)
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一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每个题目只有一个选项符合要求,选对得4分,选错得0分。
1.(2022·湖南省临澧县第一中学高三开学考试)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,闭合开关S,当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V,重新调节R使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V,电压表、电流表均为理想电表,则这台电动机正常运转时的输出功率为( )
A.32WB.44WC.47WD.48W
2.(2022·北京海淀·二模)如图所示,一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为 SKIPIF 1 < 0 的匀速直线运动。已知棒的横截面积为 SKIPIF 1 < 0 ,单位长度所带的电荷量为 SKIPIF 1 < 0 。由于棒的运动而形成的等效电流( )
A.大小为 SKIPIF 1 < 0 ,方向与 SKIPIF 1 < 0 相同
B.大小为 SKIPIF 1 < 0 ,方向与 SKIPIF 1 < 0 相反
C.大小为 SKIPIF 1 < 0 ,方向与 SKIPIF 1 < 0 相同
D.大小为 SKIPIF 1 < 0 ,方向与 SKIPIF 1 < 0 相反
3.(2022·浙江·高三专题练习)如图连接电动机的电路,闭合开关,当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所示,已知当电流小于 SKIPIF 1 < 0 时,电动机不会发生转动,若不考虑电表对电路的影响,则( )
A.该电动机的内阻为 SKIPIF 1 < 0
B.该电路中电源的电动势为 SKIPIF 1 < 0
C.此电路中,电动机的最大输出功率为 SKIPIF 1 < 0
D.若电动机能转动,需要调节滑动变阻器阻值小于 SKIPIF 1 < 0
4.(2022·上海·上外附中模拟预测)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R1为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。当R1的滑动片P由左向右滑动时,电压表V1和V2示数的增量分别为ΔU1、ΔU2,则下列关系式中正确的是( )
A.|ΔU1|>|ΔU2|
B.|ΔU1|=|ΔU2|
C.ΔU1>0,ΔU2>0
D.ΔU1>0,ΔU2<0
5.(2022·重庆·三模) SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体, SKIPIF 1 < 0 的上、下表面积大于 SKIPIF 1 < 0 的上、下表面积,将 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 按图所示方式接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是:( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的体积相同,则通过 SKIPIF 1 < 0 的电流大于通过 SKIPIF 1 < 0 的电流
B.若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的体积相同,则 SKIPIF 1 < 0 的电功率大于 SKIPIF 1 < 0 的电功率
C.若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的厚度相同,则 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 内自由电荷定向移动的速率相等
D.若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的厚度相同,则 SKIPIF 1 < 0 两端的电压大于 SKIPIF 1 < 0 两端的电压
6.(2022·山西省翼城中学校高三开学考试)在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,其中 SKIPIF 1 < 0 ,现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动过程中( )
A.电压表的示数减小,电流表的示数减小
B.电压表的示数增大,电流表的示数增大
C.电源的总功率增大
D.电源的输出功率减小
7.(2022·云南·昆明一中高三开学考试)转弯角速度测量在航海、航天中有重要意义,一种测量角速度的装置简化模型如图所示。质量为m的小球A与弹簧拴连并穿在光滑细杆上,小球连接到滑动变阻器上。小球静止时,滑片置于中点,输出电压信号为 SKIPIF 1 < 0 。当小球A绕轴 SKIPIF 1 < 0 转动时,小球在细杆上移动并带动滑片P滑动,检测电路输出的电压信号的变化,从而测量出旋转角速度 SKIPIF 1 < 0 。已知弹簧的原长为 SKIPIF 1 < 0 、滑动变阻器的长度为l,劲度系数为k。( )
A.小球A由静止开始转动时,滑片向B端滑动
B.小球A的转动角速度增大时,电源中流过的电流减小
C.弹簧的形变量为 SKIPIF 1 < 0
D.输出电压的变化量与角速度的函数式为 SKIPIF 1 < 0
8.(2022·河北邯郸·模拟预测)如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,R0=3Ω,R1=7.5Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态,则下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电容器上极板带正电
B.开关S闭合时,电容器两极板间电势差是3V
C.将开关S断开,稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10-6C
D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10-6C
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.(2022·天津三中模拟预测)如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定不变,开关k闭合,不考虑电流表和电压表对电路的影响,则以下分析正确的是( )
A.当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端移动时,电压表的示数减小,电流表的示数增大
B.若只让开关从闭合到断开,电压表、电流表示数都变大
C.若只让开关从闭合到断开,R6上将产生由M点到N点的电流
D.若实际实验时发现电流表的示数为零,电压表示数不为零,则可能是由于 R4 断路
10.(2022·黑龙江·哈师大附中模拟预测)如图所示,电路中开关S闭合,两平行金属板间带电微粒P处于静止状态,当滑动变阻器 SKIPIF 1 < 0 的滑片向b端移动时,下列说法正确的是( )
A.微粒P将向上运动
B.电流表读数增大
C. SKIPIF 1 < 0 上消耗的电功率增大
D.电源的效率减小
11.(2022·上海南汇中学高三期中)如图所示电路中, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为定值电阻,电源内阻为 SKIPIF 1 < 0 ,闭合电键 SKIPIF 1 < 0 ,电压表显示有读数,减小电阻 SKIPIF 1 < 0 的阻值,电压表示数变化量大小为 SKIPIF 1 < 0 ,则在此过程中( )
A.路端电压一定减小
B.流过 SKIPIF 1 < 0 的电流一定减小
C.通过电阻 SKIPIF 1 < 0 的电流变化量 SKIPIF 1 < 0
D.电流变化量关系 SKIPIF 1 < 0
12.(2022·新疆·克拉玛依市教育研究所三模)如图所示电路,电源电动势为E,内电阻为r,在平行金属板MN内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板的O点。改变R1或R2的阻值,粒子仍以v0射入电场,则( )
A.该粒子带负电
B.减少R2,粒子将打在O点左侧
C.增大R1,粒子在板间运动时间不变
D.减少R1,粒子将打在O点左侧
三、实验题:本题共2小题,第13题6分,第14题9分,共15分。
13.(2022·辽宁·高三期末)小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻,又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分,设计出了图(a)的电路图。
a、电流表A1(量程0.6 A,内阻很小);电流表A2(量程300μA,内阻rA=1000Ω);
b、滑动变阻器R(0~20Ω)
c、两个定值电阻(R1=1000Ω,R2=9000Ω)
d、待测电阻Rx
e、待测电源E(电动势约为3 V,内阻约为2Ω)
f、开关和导线若干
(1)根据实验要求,与电流表A2串联的定值电阻为___________;(填“R1”或“R2”)
(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻,将滑动变阻器滑片移至最右端,闭合开关S1,调节滑动变阻器,分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2,得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V,电源内阻r=___________Ω;(计算结果均保留两位有效数字)
(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值,进行了以下操作:
①闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器到适当阻值,记录此时电流表A1示数Ia,电流表A2示数Ib;
②断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变,记录此时电流表A1示数Ic,电流表A2示数Id,后断开S1;
③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________;若忽略偶然误差,则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________。(填“偏大”“偏小”或“相等”)
14.(2022·全国·高三开学考试)某学校实验小组设计了如图所示的电路图测定 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两电压表的内阻,可供选用的仪器有:
A.内阻约 SKIPIF 1 < 0 的待测电压表 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,量程0~3V
B.定值电阻 SKIPIF 1 < 0
C.定值电阻 SKIPIF 1 < 0
D.滑动变阻器 SKIPIF 1 < 0 (最大阻值为 SKIPIF 1 < 0 )
E.滑动变阻器 SKIPIF 1 < 0 (最大阻值为 SKIPIF 1 < 0 )
F.电源E,电动势E=6V,内阻忽略不计
G.开关、导线若干
(1)为了准确测量 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两电压表的内阻,定值电阻 SKIPIF 1 < 0 应选______,滑动变阻器应选______。(均填仪器前的字母代号)
(2)根据电路图用笔画线代替导线完成实物图的连接。______
(3)闭合 SKIPIF 1 < 0 前,将滑动变阻器的滑片调到______(填“最左端”或“最右端”),再将单刀双掷开关拨到a,调节滑动变阻器使得 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 有明显的读数,分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ;再将单刀双掷开关拨到b,调节滑动变阻器,使得 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 有明显的读数,分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则电压表 SKIPIF 1 < 0 的内阻为______, SKIPIF 1 < 0 的内阻为______(以上两空均用 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 表示)
四、解答题:本题共4小题,第15题8分,第16题9分,第17题12分,第18题16分,共45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。
15.(2022·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高三期末)如图,当电阻箱R的电阻为14 SKIPIF 1 < 0 时,电压表示数为2.8V;当电阻箱R的电阻为9 SKIPIF 1 < 0 时,电压表的读数为2.7V,求电源的电动势E和内阻r各是多少?
16.(2022·上海交大附中高三期中)图示电路中,R1=12Ω,R2=6Ω,滑动变阻器R3上标有“20Ω,2A”字样,理想电压表的量程有0~3V和0~15V两档,理想电流表的量程有0~0.6A和0~3A两档。闭合电键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2.5V和0.3A;继续向右移动滑片P到另一位置,电压表指针指在满偏的 SKIPIF 1 < 0 ,电流表指针指在满偏的 SKIPIF 1 < 0 。求:
(1)此时电流表示数是多少?
(2)该电源的电动势为多大?
17.(2022·广东·模拟预测)如图所示,间距为d、长度为2d的两块平行金属板A、B正对且水平放置,带负电的粒子以水平初速度 SKIPIF 1 < 0 从左侧沿中心线射入板间。电路中,电源的内阻为r(电动势E0未知),固定电阻R=3r。闭合开关S后,A、B两板间形成理想边界的匀强电场。当变阻器滑片置于最右端时,粒子恰好从A板右边缘射出电场;移动滑片使变阻器接入电阻为最大阻值R0(未知)的 SKIPIF 1 < 0 时,粒子恰好沿中心线射出电场。忽略粒子间的相互作用力和空气阻力。g为重力加速度。求:
(1)滑片置于最右端时,粒子在板间运动加速度的大小;
(2)变阻器的最大阻值R0;
(3)若滑片置于最左端,判断粒子会离开电场还是打到极板上?并计算粒子离开电场或打到极板时的动能。已知粒子质量为m。
18.(2022·辽宁·模拟预测)在如图所示的装置中,电源电动势为E,内阻不计,定值电阻为R1,滑动变阻器总电阻为R2,置于真空中的平行板电容器水平放置,极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动,此时滑动变阻器的滑片P位于R2的中点位置。
(1)求此时电容器两极板间的电压;
(2)确定该油滴的带电电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值;
(3)现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置,使电容器上的电荷量变化了Q1,油滴运动时间为t,再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置,使电容器上的电荷量又变化了Q2,当油滴又运动了2t的时间时,恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触,滑动变阻器滑动所用时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。则两次电荷量的变化量Q1与Q2的比值为多少?
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