高考物理一轮复习考点讲练测第十章 恒定电流（测试）（2份，原卷版+解析版）

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（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题（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．在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff=kv（k是常量），则该导体的电阻应该等于（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】电子以v定向移动，由平衡条件可得解得导体中电流的微观表达式I=neSv
由欧姆定律可得，导体的电阻为故选B。
2．某电子元件通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，P点的坐标为，过P点的切线在纵轴上的截距为，由此图可知（ ）
A．对应P点，该元件的电阻
B．随着所加电压的增大，该元件的电阻减小
C．对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小
D．该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式求电阻
【答案】C
【详解】A．对应P点，该元件的电阻为，A错误；
B．图像上各点与原点连线的斜率逐渐减小，则该元件电阻逐渐增大，B错误；
C．功率为则对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小，C正确；
D．纯电阻元件满足欧姆定律，与是否为线性元件无关，D错误。故选C。
3．如图所示是某物理小组同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数，则故障原因可能是（ ）
A．L1断路B．L1短路C．L2断路D．L2短路
【答案】D
【详解】AC．电流表有示数，说明电路故障不可能是断路，故AC错误；
BD．电压表有示数，说明电压表所测部分没有短路，综合判断，是L2短路，故B错误，D正确。故选D。
4．某课题组要测量某金属材料的电阻率，他们先取适量该金属材料切割成如图所示的长方体，长方体的三条边长分别为a、b、c，长方体上、下表面与电流传感器用导线相连，导线左端紧贴长方体上、下表面。虚线框左侧有垂直于长方体前、后表面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。使匀强磁场以大小为v的速度向左运动时（长方体全部处于磁场中），电流传感器显示回路中的电流大小为I。不计电流传感器及导线的电阻，则该金属材料的电阻率为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】磁场向左运动的过程中，金属材料产生的感应电动势金属材料的电阻
根据欧姆定律整理得故选A。
5．用多用电表探测图所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是下图中（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】黑表笔接E点，红表笔接F点，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出，通过二极管从红表笔流进，电流方向从E到F，故B正确，ACD错误。故选B。
6．某智能手机说明书信息如下图所示，电池支持低压大电流充电，则该手机（ ）
A．电池的电动势为
B．充满电时电池的能量为
C．电池充满电后以的电流工作时，可连续工作
D．电池充满电后以的电流工作时，可连续工作
【答案】D
【详解】A．为充电的电压，不是该电池的电动势，故A错误；
B．为电荷量的单位，所以表示该电池提供的电荷量，故B错误；
CD．由得故C错误，D正确。故选D。
7．如图所示，电流表A1（0～3 A）和A2（0～0.6 A）由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（ ）
A．A1、A2的读数之比为1∶1
B．A1、A2的读数之比为1∶5
C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
【答案】D
【详解】电流表A1、A2量程之比为5∶1，则由可得其内阻之比为1∶5；A1、A2并联，故流经A1、A2电流之比等于内阻的反比，即流经A1、A2电流之比为5∶1，所以读数之比为5∶1，由电表改装原理可得A1、A2并联，且两电流计相同，故流经电流计的电流相等，两指针偏转角度相等，故D正确，ABC错误。故选D。
8．在如图所示电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，滑动变阻器的最大电阻为R0，且R0>R2，电容器的电容为C。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．L1先变暗后变亮
B．L1先变亮后变暗
C．电容器极板所带的电荷量先减小后增大
D．电源的效率先减小后增大
【答案】A
【详解】AB．由于滑动变阻器的最大电阻R0>R2，故灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大，后减小，所以总电流先减小后增大，通过灯L1的电流先减小后增大，故L1先变暗后变亮，A正确，B错误；
C．电容器两端的电压为总电流先减小后增大，所以电容器两端的电压先增大后减小，则电容器极板所带的电荷量先增大后减小，C错误；
D．电源的效率因为总电流先减小后增大，所以电源的效率先增大后减小，D错误。故选A。
9．测量电阻伏安特性时，用表示测量电阻的阻值，表示电压表的内阻，RA表示电流表的内阻，表示内外接转换时电流表的相对变化，表示内外接转换时电压表的相对变化，则下列说法正确的是（ ）
A．当，且R较RA大得不多时，宜选用电流表外接
B．当，且R较RA大得不多时，宜选用电流表内接
C．当时宜采用电流表内接
D．当时宜采用电流表外接
【答案】AC
【详解】AB．当，且R较RA大得不多时，即有则电流表的分压影响大于电压表的分流影响，应排除电流表的分压影响，采用电流表外接法，A正确，B错误；
CD．当时，表明在内外接转换时，电流表的示数变化大于电压表的示数变化，说明电压表的分流影响大于电流表的分压影响，应排除电压表的分流影响，采用电流表内接法，C正确，D错误。故选AC。
10．如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势为4V
B．电源的内电阻为1Ω
C．电源输出功率最大值为8W
D．电源被短路时，电源消耗的功率为16W
【答案】ABD
【详解】C．根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点位置，此时的电路的内外的功率相等，由于此时电路的电流相等的，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为4W，C错误；
B．根据可知，当输出功率最大时P=4W，I=2A，代入上述公式中可得R=r=1Ω，B正确；
A．根据闭合电路的欧姆定律有E=I（R+r）=2×（1+1）V=4V所以电源的电动势为4V，A正确；
D．当电源被短路时，电源消耗的最大功率，D正确。故选ABD。
11．催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体，当一氧化碳气体达到一定的浓度，传感器中的检测片燃烧，使检测片温度上升，检测片的电阻增加。如图所示电路中，R为催化燃烧式气体传感器的检测片，当环境一氧化碳气体达到一定浓度，下列说法正确的是（ ）
A．电压表、电压表、电压表的示数均增大
B．电流表、电流表的示数均减小
C．电压表示数的改变量小于电压表示数的改变量
D．电压表示数的改变量大于电压表示数的改变量
【答案】ABD
【详解】A．由题意知当环境一氧化碳气体达到一定浓度，R增大，总电阻增大，则总电流减小，内电压减小，根据；；可知，电压表、电压表、电压表的示数均增大，选项A正确；
B．总电流减小，即电流表的示数减小，而通过滑动变阻器的电流增大，则电流表的示数减小，选项B正确；
CD．由可知同理；所以故C错误，D正确。故选ABD。
12．如图甲是多用电表内部结构示意图，图乙是刻度盘，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．A是黑表笔、B是红表笔
B．作电流表时1比2量程大，作电压表时6比5量程小
C．当选择开关与3或4相连是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零
D．如图乙所示的指针位置，若选择的电阻×10挡，读数为180；若选择的直流电压10V挡，读数为4.60V
【答案】CD
【详解】AC．当选择开关与3、4相连时，多用电表是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零。内置电源的正极应与黑表笔相连，电源的负极应与红表笔相连，所以A为红表笔，B为黑表笔，A错误，C正确；
B．当选择开关与1、2相连时，多用电表是电流表，接1时并联电阻较小，电流表的量程较大；当选择开关与5、6相连时，多用电表是电压表，接6时串联电阻较大，电压表的量程较大，B错误；
D．如图乙所示的指针位置，若选择的电阻×10挡，读数为180；若选择直流电压10V挡，最小分度为0.2V，根据读数规则可知，指针读数为4.60V，D正确。
故选CD。
第II卷（非选择题 共52分）
二、实验题（满分14分）
13．在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为的电阻丝进行了测量。
（1）在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图1所示为 mm；

（2）现有电源（电动势E为，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（量程，内阻约） B．电压表（量程，内阻约）
C．滑动变阻器（，额定电流） D．滑动变阻器（，额定电流）
为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选 （选填器材前的字母），然后补充完成图2中实物图的连线。( )
（3）关于上述实验，下列说法正确的是
A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差
B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
C．只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小
D．只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏大
（4）电导率是电阻率的倒数，用希腊字母表示，常用单位是西门子/厘米（），即。电导率是反映水质的一项重要指标。资料显示某种饮用水的电导率约为将该饮用水灌满一个绝金缘性能良好、高约、容积约的薄壁圆柱形塑料简（如图3所示），瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封经计算该塑料瓶中饮用水的电阻值约为 （保留到小数点后一位）。
若用上面灌满该饮用水的圆筒替换掉原来的电阻丝，进一步用图2中的电路（不增减器材）较为精确的测量该饮用水的电导率，则需对电路结构的改进措施是

【答案】 /0.672/0.673 C BC/CB 电流表改为内接法
【详解】（1）[1]根据题意，由图可知，电阻丝的直径为
（2）[2]为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器采用分压接法。故选C。
[3]待测电阻约为，电流表采用外接法，补充完成图2中实物间的连线，如图所示

（3）[4]A.用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶然误差，故A错误：
B.用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故B正确；
CD．只考虑电表内阻引起的误差，本实验采用电流表外接，误差来源于电压表分流会导致电流的测量值较大，则电阻测量值偏小，故D错误，C正确。故选BC。
（4）[5]根据题意，由电阻定律可得，电阻约为
[6]电阻较大，不能精确的测量该饮用水的电导率，需要把电流表改为内接法。
14．某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有：
待测水果电池组（电动势约4V、内阻约50Ω）；
双向电压表（量程为2V、内阻约2kΩ）；
电阻箱（0~9999Ω）；
滑动变阻器（0~200Ω）；
一个单刀双掷开关及若干导线。
（1）该同学按如图1所示电路图连线后，首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：

①将的滑动触片滑至最左端，将开关S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；②调节的滑动触片，使电压表示数达到满偏U；③保持滑片位置不变，调节，使电压表的示数达到，读出电阻箱的阻值，记为，则电压表的内阻 。
（2）若测得电压表内阻为2kΩ，可分析此测量值应 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（3）接下来测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下：
①将开关S拨至2位置，将的滑片移到最左端，不再移动；
②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；
③重复第二步，记录多组电压表示数和对应的电阻箱的阻值。
若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，作出图像，如图2所示，其中纵轴截距为b，斜率为k，则电动势的表达式为 ，内阻的表达式为 。

【答案】 大于
【详解】（1）[1]电阻箱和电压表串联，根据串联电路分压原理可得解得
（2）[2]电阻箱与电压表串联后再与滑动变阻器左边部分并联，随着电阻箱的电阻增大，并联部分的总电阻增大，电路的总电阻增大，总电流减小，并联部分的电压增大，则电阻箱两端的电压大于，故可知此测量值应大于实际值。
（3）[3][5]根据闭合电路欧姆定律有整理得根据图像截距和斜率的物理意义有，解得，
三、计算题（满分38分）
15．酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图1所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图2所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问：
（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？
（2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司b机属于酒驾还是醉驾。
【答案】（1）0.01A；0.3J；（2）属于醉驾
【详解】（1）当气体中酒精浓度为0时，由图知Rp=250Ω，又R0=50Ω，电路总电阻为R=Rp+R0=250Ω+50Ω=300Ω
电源电压恒为3V，电路中电流为通电10s电流产生的热量是Q=I2Rt=（0.01A）2×300Ω×10s=0.3J
（2）当电压表的示数为2V时，通过报警器的电流为由于传感器和报警器串联，传感器两端的电压为U传=U-U报=3V-2V=1V此时传感器的阻值为由图像可知，100ml的气体中酒精浓度大于80mg，该司机属于醉驾。
16．如图所示的电路中，为定值电阻，为电阻箱，灯泡L的规格为“3W、0.6A”，电动机M的线圈电阻为0.2Ω、额定功率为2W，电源的电动势，内阻，闭合电键，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为4Ω时，灯泡刚好正常发光，电动机刚好能正常工作。求：
（1）电动机的额定电压；
（2）电阻的阻值；
（3）电动机的输出功率与电源的输出功率。
【答案】（1）；（2）；（3），
【详解】（1）由于灯泡正常发光，则电路中的电流，灯泡两端的电压
则电动机的额定电压
（2）电动机的额定电流电阻中电流因此，电阻的阻值
（3）电动机输出的机械功率电源的输出功率
17．某同学设计了一个加速度计，结构如图所示。原理为：较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用相同弹簧3拉着；滑动变阻器中4是滑动片，它与滑动变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比，工作时将加速度计固定在运动的物体上，使弹簧及滑动变阻器均与物体的运动方向平行，滑块在弹簧作用下以同样的加速度运动。当运动物体的加速度为零时，弹簧处于自然长度，滑动片在滑动变阻器中点处，理想电压表的示数为零（零点位于表盘中央）；当物体具有图示方向的加速度时，P端的电势高于Q端，电压表指针向零点右侧偏转。已知滑块质量m，弹簧劲度系数k（弹簧在弹性限度内），电源电动势E（内阻不计），滑动变阻器全长L。求：
（1）当电压表示数大小为U时，运动物体的加速度大小为多少？
（2）定义电压表示数变化量大小与加速度变化量大小之比为加速度计的灵敏度，改变装置中的元件参数可以提高加速度计的灵敏度，请写出提高灵敏度的两种方法。
【答案】（1）；（2）增大m、增大E、减小k、减小L可以提高加速度计的灵敏度
【详解】（1）设滑动变阻器总电阻值为，当运动物体的加速度大小为a时，滑块偏离滑动变阻器中点的距离为，则P、Q间电阻为此时对滑块由牛顿第二定律得由闭合电路欧姆定律得则电压表示数为联立解得
（2）由得增大m、增大E、减小k、减小L可以提高加速度计的灵敏度。
18．如图所示，电源电动势、内阻，定值电阻、，为电阻箱，电容器的电容，闭合开关S，电路稳定后。求：
（1）开关S1闭合前，通过的电流大小；
（2）开关S1闭合后，调节电阻箱时，电容器所带的电荷量Q；
（3）开关S1闭合后，要使与的总电功率最大，的阻值大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律，开关S1闭合前，通过的电流为代入数据解得
（2）开关S1闭合后，调节电阻箱时，与的并联电阻电容器两端电压为
代入数据解得此时电容器所带的电荷量
（3）开关S1闭合后，设电路中的电流为，设和的并联电阻为，有；
则与的总电功率等效内阻，根据数学知识可知当时，P有最大值，解得
手机类型
智能手机、4G手机……
屏幕分辨率
像素（FHD）
电池容量
电池类型
不可拆卸式电池
……
待机时间
充电限制电压
……