2021高考物理大一轮复习领航检测：第八章　恒定电流 章末检测8 Word版含解析

章末检测八　恒定电流

(时间：60分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～10小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)

1．三个阻值相同的电阻，它们的额定电压均为8 V，现两个电阻并联后再与第三个电阻串联，这个电路允许的总电压的最大值为(　　)

A．8 V　　　 B．10 V

C．12 V  D．16 V

解析：选C.因为第三个电阻串联的电压就是并联部分电压的2倍，若让并联部分的电阻正常工作，则第三个电阻就超过额定电压，所以，让第三个电阻正常工作，则并联部分的电压为额定电压的一半；设三只同样的电阻的阻值都是R，额定电压为U，则并联部分的一个电阻的实际电压为，所以电路允许消耗的最大电压为U＋＝8 V＋4 V＝12 V.

2．在图甲所示的电路中，电流表A1的指针指满刻度，电流表A2的指针指满刻度的处；图乙中，A2的指针指满刻度，A1的指针指满刻度的处．已知A1的电阻为0.45 Ω，则A2的电阻为(　　)

A．0.1 Ω   B．0.15 Ω

C．0.3 Ω   D．0.6 Ω

解析：选A.设电流表A1、A2的满偏电流分别为I1、I2；由题意知，当电流表串联时：I1＝I2，当电流表并联时：I2R2＝I1R1，由于R1＝0.45 Ω，解得R2＝0.1 Ω.

3．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，正确接入电路中的电表a、b、c均有正常示数(既不为零，也不超量程，电表均为理想电压表或电流表)，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，关于a、b、c三只电表示数的变化，以下说法正确的是(　　)

A．a的示数将变大，c的示数将变小

B．a的示数将变小，c的示数将变大

C．a的示数将变小，b的示数将变小

D．b的示数将不变，c的示数将变小

解析：选A.根据题意，a是电流表，测量流过滑动变阻器的电流，b是电流表，测量干路电流，c是电压表，测量滑动变阻器(定值电阻)的电压．通过电路分析可知，当滑动变阻器的触头P向右滑动时，滑动变阻器的电阻变小，总电阻变小，总电流增大，a中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则变阻器两端电压减小，A选项正确．

4．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障(　　)

A．R1短路  B．R2短路

C．R3短路  D．R1断路

解析：选A.若R1短路，则外部电路的电阻只有R3，故总电阻减小，总电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变大，A对；若R2短路，电流表的示数为零，故B错；若R3短路，电压表的示数为零，故C错；若R1断路，电流表的示数为零，D错．

5. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是(　　)

A．小灯泡L变暗

B．电流表读数变大，电压表读数变小

C．电容器C上电荷量增加

D．电源的总功率变小

解析：选B.滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由闭合电路的欧姆定律得，干路的电流I增大，小灯泡L的功率P＝I2R灯增大，小灯泡L变亮，路端电压U＝E－Ir减小，电源的总功率P总＝EI增大，则A、D错误，B正确；滑动变阻器两端的电压U′＝E－I(R灯＋r)减小，电容器C上电荷量Q＝CU′减小，则C错误．

6．锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是(　　)

A．电能转化为化学能的功率为UI－I2r

B．充电器输出的电功率为UI＋I2r

C．电池产生的热功率为I2r

D．充电器的充电效率为×100%

解析：选AC.充电器将电能转化为锂电池的化学能和电池产生的热能，即UIt＝E化＋I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UI－I2r，充电器的充电效率为×100%.综述A、C项正确．

7．在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是(　　)

A．电阻R1短路　　 B．电阻R2断路

C．电阻R2短路  D．电容器C断路

解析：选AB.若R1短路，则R总变小，I总变大，通过灯泡L的电流变大，灯泡变亮，A正确；若R2断路，则R总变大，I总变小，U内＝I总r变小，U外变大，U1＝I总R1变小，UL＝U外－U1变大，灯泡变亮，故B正确；若R2短路，则电流不经过灯泡，灯泡不亮，C错误；若电容器断路，则总电阻不变，故灯泡亮度不变，D错误．

8. 如图所示，曲线C1、C2分别是直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知，下列说法正确的是(　　)

A．电源的电动势为4 V

B．电源的内电阻为1 Ω

C．电源的输出功率最大为8 W

D．电源被短路时，电源消耗的功率为16 W

解析：选ABD.由题图可知，当电流为2A时，内电路消耗功率为4 W，由I2r＝4 W可得电源的内电阻为r＝1 Ω，选项B正确；当电流为2 A时，外电路消耗功率也为4 W，外电路路端电压U＝2 V，由E＝U＋Ir可得电源的电动势为E＝4 V，选项A正确；由U＝IR可得外电路电阻R＝1 Ω时，电源输出功率最大，最大值为4 W，选项C错误；电源被短路时，短路电流为E/r＝4 A，电源消耗的功率为Ir2＝16 W，选项D正确．

9. 如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r、R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则(　　)

A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变

B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变

C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU

D．电容器所带的电荷量增大，增加量为CΔU

解析：选AD.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电流表示数减小，电压表示数增大，变化过程中ΔU和ΔI的比值等于定值电阻R0与电源内阻r之和，保持不变；电压表示数U和电流表示数I的比值等于可变电阻R的阻值，逐渐增大，选项A正确，B错误；电阻R0两端电压减小，减小量小于ΔU，选项C错误；电容器所带的电荷量增大，增加量为CΔU，选项D正确．

10．用标有“6 V,3 W”的灯泡L1、“6 V,6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势E＝9 V．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时(　　)

A．电流表的示数为0.5 A　 B．电压表的示数约为6 V

C．电路输出功率为6 W  D．电源内阻为2 Ω

解析：选AD.两个灯泡串联，所以电流相等，L1的额定电流为I1＝＝0.5 A，L2的额定电流为I2＝＝1 A，所以只有L1正常发光，电路中电流为0.5 A，A正确；从图象中可以看出，电流为0.5 A时，两灯的电压分别为6 V和2 V，因RL1>RL2，由串联分压原理知，L1两端电压为6 V，L2两端电压为2 V，电压表示数为2 V，B错误；电路中输出功率为P＝UI＝(2＋6)×0.5 W＝4 W，C错误；电源内阻r＝＝2 Ω，D正确．

二、非选择题(共3小题，40分)

11．(10分)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示．图甲所示读数为________mm，图乙所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm，用游标卡尺测金属板的直径如图丙所示，则金属板直径为________ cm.

解析：依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图甲读数为0.010 mm，图乙读数6.5 mm＋37×0.01 mm＝6.870 mm.游标卡尺读数为d＝12 mm＋×8 mm＝12.40 mm＝1.240 cm.

答案：0.010　6.870　6.860　1.240

12．(15分)在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：

(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是__________(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“电键”)．

(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”、“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________.

解析：(1)电流表示数为零，说明电路断路，由于电压表示数为E，说明电压表两端与电源相连，因而待测金属丝断路．

(2)判断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，电流应从多用电表的红表笔流入多用电表，因而红表笔应与a接线柱相连，当只有滑动变阻器断路时，黑表笔接b时，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，黑表笔接c、d时，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势．

答案：(1)待测金属丝

(2)直流电压10 V　红　0　E　E

13．(15分)根据闭合电路欧姆定律，用图1所示电路可以测定电池的电动势和内阻．图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的，根据实验数据在－R坐标系中描出坐标点，如图2所示．已知R0＝150 Ω，请完成以下数据分析和处理．

(1)图2中电阻为________Ω的数据点应剔除；

(2)在坐标纸上画出－R关系图线；

(3)图线的斜率是________V－1·Ω－1，由此可得电池的电动势Ex＝________V.

解析：由闭合电路欧姆定律得：Ex＝U12＋I(R＋rx)

把I＝代入上式得Ex＝U12＋(R＋rx)

变形得＝＋＋R

从上式看出和R是线性关系，图象是直线，应剔除R＝80 Ω的数据点，根据所描点画出的－R图线是直线(大多数点落在直线上)，

如图所示，图线的斜率k＝，由图象取两点(0,0.72)和(180,1.52)，得出

k＝V－1·Ω－1≈4.44×10－3V－1·Ω－1，

Ex＝＝ V≈1.50 V.

答案：(1)80　(2)见解析图　(3)4.44×10－3　1.50