第八章　恒定電流綜合過關(guān)規(guī)范限時(shí)檢測滿分：100分　考試時(shí)間：45分鐘一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共計(jì)48分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進(jìn)行吸塵清掃，如圖為某款掃地機(jī)器人，已知其電池是容量為3 000 mA·h的鋰電池，額定工作電壓為15 V，額定功率為30 W，則下列說法正確的是    (　B　)A．題中“mA·h”是能量的單位B．掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是2 AC．掃地機(jī)器人充滿電后可以工作的時(shí)間約為2 hD．掃地機(jī)器人儲存的電能大約是2 000 J[解析]　題中“mA·h”是電荷量的單位，故A錯(cuò)誤；掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流I＝＝2 A，故B正確；掃地機(jī)器人充滿電后可以工作的時(shí)間t＝＝＝1.5 h，故C錯(cuò)誤；掃地機(jī)器人額定功率30 W，根據(jù)E＝W＝Pt＝30×5 400 J＝162 000 J，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2020·青島高三聯(lián)考)如圖所示，B是一根粗細(xì)均勻電阻絲的中點(diǎn)，現(xiàn)將BC段均勻拉伸到D點(diǎn)，BD＝2BC。將電阻絲接入電路中，下列說法正確的是(　C　)A．BD段的電阻是AB段的2倍B．BD段兩端的電壓是AB段的2倍C．BD段的熱功率是AB段的4倍D．BD段自由電荷的定向移動速率是AB段的4倍[解析]　由R＝ρ可知BD段的電阻是AB段的4倍，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由U＝IR可知BD段兩端的電壓是AB段的4倍，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由P＝I2R可知BD段的熱功率是AB段的4倍，故C項(xiàng)正確；由I＝nqSv可知BD段自由電荷的定向移動速率是AB段的2倍，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．如圖所示，燈泡L1、L2原來都正常發(fā)光，由于故障兩燈突然熄滅，(假設(shè)電路中僅有一處故障)下列說法正確的是(　C　)A．將多用表的電壓擋并聯(lián)在ac兩端，示數(shù)為零，說明ac間斷路B．將多用表的電壓擋并聯(lián)在cd兩端，有示數(shù)，說明cd間完好C．將多用表的電壓擋并聯(lián)在ad兩端，有示數(shù)；并聯(lián)在ac兩端，示數(shù)為零，說明c、d間斷路D．?dāng)嚅_S，將L1拆下，使用多用電表歐姆擋，調(diào)零后將紅黑表筆連接在L1兩端，如果指針不偏轉(zhuǎn)，說明L1完好[解析]　本題考查電路故障分析問題。若a、c間斷路，則將多用表的電壓擋并聯(lián)在ac兩端時(shí)多用電表有示數(shù)，且示數(shù)應(yīng)該等于電源的電動勢E，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將多用表的電壓擋并聯(lián)在cd兩端，有示數(shù)，說明cd間斷路，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將多用表的電壓擋并聯(lián)在ad兩端，有示數(shù)，則ac間或cd間斷路；并聯(lián)在ac兩端，示數(shù)為零，說明cd間斷路，選項(xiàng)C正確；斷開S，將L1拆下，使用多用電表歐姆擋，調(diào)零后將紅黑表筆連接在L1兩端，如果指針不偏轉(zhuǎn)，說明L1電阻無窮大，即L1斷路，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4．某實(shí)物投影機(jī)有10個(gè)相同的強(qiáng)光燈L1～L10(24 V　220 W)和10個(gè)相同的指示燈X1～X10(220 V　2W)，將其連接在220 V的交流電源上，電路圖如圖所示，若工作一段時(shí)間后L2燈絲燒斷，則下列說法正確的是    (　C　)A．X1的功率減小，L1的功率增大 B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其他指示燈的功率減小D．X2的功率減小，其他指示燈的功率增大[解析]　由串、并聯(lián)電路的知識可知，若L2燈絲燒斷，電路的總阻值變大，電流變小，除X2兩端的電壓變大外，其他部分電壓均變小，C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．如圖所示，電源內(nèi)阻為r，直流電動機(jī)M的線圈電阻為R。當(dāng)該電動機(jī)正常工作時(shí)，電動機(jī)兩端電壓為U，通過電動機(jī)的電流為I，下列說法正確的是(　A　)A．電動機(jī)的機(jī)械功率為IU－I2RB．電動機(jī)內(nèi)部的發(fā)熱功率為IUC．電源電動勢為I(R＋r)D．電源的輸出功率為IU＋I(xiàn)2R[解析]　電動機(jī)的機(jī)械功率等于輸入功率減去熱功率，即電動機(jī)的機(jī)械功率為IU－I2R，A項(xiàng)正確；根據(jù)焦耳定律可得電動機(jī)內(nèi)部的發(fā)熱功率為I2R，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電源電動勢E＝U＋I(xiàn)r，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電源的輸出功率為IU，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．如圖所示的電路中，電源電動勢E＝3 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，定值電阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，電容器的電容C＝100 μF，則下列說法正確的是(　AC　)A．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器兩端的電壓為1.5 VB．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器所帶電荷量為3.0×10－4 CC．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器所帶電荷量為1.5×10－4 CD．電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，通過電阻R1的電荷量為3.0×10－4 C[解析]　閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后的電流I＝＝0.5 A，電容器兩端的電壓為U＝IR1＝1.5 V，A項(xiàng)正確；電路穩(wěn)定后電容器所帶電荷量Q＝CU＝100×10－6×1.5 C＝1.5×10－4 C，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，電容器通過電阻R1放電，通過電阻R1的電荷量為1.5×10－4 C，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．(2020·東平高三模擬)如圖所示，把滑動變阻器的滑片P從右端向左端移動以改變理想電壓表和電流表的示數(shù)。當(dāng)滑片P在距左端位置時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為3.6 V和1.0 A；當(dāng)滑片P繼續(xù)向左移動到某位置時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)改變了0.6 V和0.5 A。在滑片P從右端移到左端的過程中(　BC　)A．電源的最大輸出功率為3.84 WB．電源的最大輸出功率為4.8 WC．電源的最大效率為80%D．電源的最大效率為50%[解析]　電源內(nèi)阻為：r＝||＝1.2 Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：E＝U＋I(xiàn)r＝4.8 V，根據(jù)歐姆定律可知：R＝＝3.6 Ω，所以滑動變阻器的總阻值為：R＝4.8 Ω。在滑片P從右端移到左端的過程中，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大：Pm＝＝4.8  W，故A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)，電源的效率最大：η＝×100%＝×100%＝80%，故C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．(2020·河北承德一中期中)在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P向上滑動時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的絕對值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列說法正確的是    (　CD　)A．U1變小，U2變大，U3變小，I變大B．U1變大，U2變小，U3變大，I變大C．不變，變小，變小D．不變，不變，不變[解析]　本題綜合考查閉合電路的動態(tài)分析。當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P向上滑動時(shí)，其接入電路的阻值變小，則電路總電阻變小，電流表示數(shù)I變大，內(nèi)電壓變大，U3變小，R1兩端的電壓U1變大，故R2兩端的電壓U2變小，故A、B錯(cuò)誤；因R1是定值電阻，則有＝＝R1不變；因?yàn)?/span>＝R2，R2變小，則變小，＝R1＋R2變小，故C正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律得U3＝E－I(r＋R3)，則＝r＋R3不變；U2＝E－I(R1＋r＋R3)，則＝R1＋r＋R3不變，故D正確。二、非選擇題(本題共3小題，共52分。)9．(20分)(2021·山東博興一中月考)某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，改變滑動變阻器的阻值，測得多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U－I圖像如圖乙所示。(1)若把電壓表和電流表均當(dāng)作理想電表來處理，則電源電動勢E＝1.5 V，內(nèi)阻r＝1.0 Ω。(2)若電流表內(nèi)阻RA不能忽略，則(1)中測得的電源內(nèi)阻大于真實(shí)值(填“大于”或“小于”)。為了測得電源內(nèi)阻的真實(shí)值，這位同學(xué)采用了如圖丙所示的電路測量出了RA，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：丙①按圖丙連接好電路，斷開S1、S2，將R調(diào)到最大；②閉合S2，調(diào)節(jié)R使電流表滿偏；③保持R不變，閉合S1，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表指針偏轉(zhuǎn)；④斷開S2，讀出R′的阻值為0.3 Ω。實(shí)驗(yàn)中R遠(yuǎn)大于R′，則可認(rèn)為電流表內(nèi)阻RA＝0.6 Ω，則電源內(nèi)阻直實(shí)值為0.4 Ω。[解析]　(1)由題圖乙知，電源電動勢E＝1.5 V，內(nèi)阻r＝＝ Ω＝1.0 Ω。(2)若電流表內(nèi)阻不能忽略，由閉合電路歐姆定律得E＝U＋I(xiàn)(RA＋r)，解得U＝E－I(RA＋r)，則圖線的斜率大小表示RA＋r，故測得的電源內(nèi)阻大于真實(shí)值；由于R遠(yuǎn)大于R′，則可認(rèn)為閉合開關(guān)S1時(shí)通過電源的電流不變，故電流表指針偏轉(zhuǎn)時(shí)，通過R′的電流為Ig，由并聯(lián)電路中電流與電阻成反比知RA＝2R′＝0.6 Ω，電源內(nèi)阻真實(shí)值r′＝r－RA＝0.4 Ω。10．(12分)欲測量一個(gè)電流表的內(nèi)阻，根據(jù)以下要求來選擇器材并設(shè)計(jì)電路：a．無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，電流表都不會超量程。b．有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。現(xiàn)備有如下器材：A．待測電流表(量程3 mA，內(nèi)阻約為50 Ω)B．電壓表 (量程3 V，內(nèi)阻未知)C．電流表(量程15 mA，內(nèi)阻為10 Ω)D．保護(hù)電阻R＝120 ΩE．直流電源E(電動勢2 V，內(nèi)阻忽略不計(jì))F．滑動變阻器(總阻值10 Ω，額定電流0.5 A)G．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，還應(yīng)選擇C、D(填字母代號)。(2)請?jiān)谔摼€框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖。[答案][解析]　根據(jù)題中給出的備用器材，選擇伏安法測量電流表的內(nèi)阻。選擇內(nèi)阻已知的電流表作為電壓表，選擇保護(hù)電R及與并聯(lián)的兩個(gè)電流表串聯(lián)。由于電流表兩端電壓最大只有0.15 V，滑動變阻器最大電阻只有10 Ω，所以選擇分壓電路，電路圖如圖所示。11．(20分)如圖所示，電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，定值電阻R2＝10 Ω，滑動變阻器R1可在0～19 Ω范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，平行板電容器板長L＝10 cm，板間距離d＝4 cm，一質(zhì)量為m＝1×10－26 kg(不計(jì)重力)，電荷量q＝8×10－16 C的帶正電的粒子以速度v0＝2×106 m/s從兩板正中間射入，未接通電源時(shí)，粒子擊中距電容器右側(cè)b＝20 cm的熒光屏的正中心O，則當(dāng)開關(guān)閉合后，求：(1)R1在什么范圍內(nèi)調(diào)節(jié)可使該粒子打到熒光屏上？(2)粒子打到熒光屏上距O點(diǎn)的最大距離為多少？(熒光屏足夠長)[答案]　(1)4 Ω≤R1≤19 Ω　(2)ymax＝10 cm[解析]　(1)若粒子剛好從下極板邊緣飛出，此時(shí)R1的最小值為R1 m，則豎直方向有d＝at2，a＝水平方向有L＝v0tU＝IR2E＝I(R1 m＋R2＋r)解得R1 m＝4 ΩR1的取值范圍為4 Ω≤R1≤19 Ω。(2)設(shè)最大距離為ymax，由類平拋運(yùn)動規(guī)律可知＝解得ymax＝0.1 m＝10 cm。  

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