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高考物理《恒定电流》综合复习练习题(含答案)
一、单选题
1.在“测定电池电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,作出了正确的U﹣I图象,如图所示,其中图线斜率绝对值的物理含义是( )
A.短路电流 B.电池内阻 C.电池电动势 D.全电路电阻
2.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是( )
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
3.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,电阻R1:R2:R3:R4=3:2:1:1,开关S断开。现将S闭合,由S闭合到电路稳定的过程中通过R3的电荷量是( )
A. B.
C. D.EC
4.有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
5.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图15图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了
A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W
6.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的图像。当它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻可表示为( )
A. B. C. D.
7.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为 、.由图可知 、的值分别为
A.、 B.、 C.、 D.、
8.如图所示的U﹣I图像中,直线I为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻连接成闭合电路,由图像可知( )
A.的阻值为
B.电源电动势为,内阻为
C.电源的输出功率为
D.电源内部消耗功率为
二、多选题
9.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的图线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
A.电源1比电源2的内阻大
B.电源1和电源2的电动势相等
C.小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小
D.小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率大
10.如图所示的电路中,电源电动势、内阻,定值电阻、,滑动变阻器R的调节范围为0~10,忽略导线的电阻。下列说法正确的是( )
A.定值电阻消耗的最大功率为4.5W
B.滑片P位于正中央时定值电阻消耗的功率最大
C.电源的最大输出功率为6W
D.当时,电源的输出功率最大
11.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5,3.5)、Q(6,5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
A.电源1与电源2的内阻之比是3∶2
B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是21∶26
D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10
12.如图所示的电路中,D为理想二极管(具有单向导电性),一带正电小油滴恰好在平行板电容器中央静止不动,电源内阻不计,则下列说法正确的是( )
A.仅把开关S断开,油滴将下落
B.仅把电阻箱R1的阻值减小,油滴将上升
C.仅把电容器上极板稍水平右移,油滴将下落
D.仅把电容器上极板稍竖直上移,油滴仍静止不动
三、实验题
13.某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所示。选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2,(阻值均为1kΩ):指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。
(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是______ (多选)。
A.按下S1,L1和L2均发光
B.当锅内温度高于103℃时,S1自动断开,L1和L2均发光
C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭
(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是______(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋转到“ × 100”位置
B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度
D.测量指示灯L1两端的阻值
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是______断路损坏;若指针如图4所示,可判断是______断路损坏。(用电路中的元件符号表示)
四、解答题
14.电源(电动势为E、内阻为r)、电阻箱、理想电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时,理想电压表示数为6.0V。已知电源内阻r=1.0Ω,求:
(1)通过电阻箱的电流I的大小;
(2)电源电动势E的大小;
(3)当通电时间t=20s时,电阻箱产生的焦耳热Q。
15.如图所示,电源电动势为E=10V,内阻为r=1Ω,定值电阻的阻值为R1=R2=1Ω,平行板电容器的电容为C=100μF,两极板间距离为d=30cm,B极板接地,调节电阻箱,使其示数为R3=3Ω,闭合开关S,电路稳定时,电容器正中间P点有一质量为m、电荷量为q=0.02C的小球正好处于静止状态,取g=10m/s2,求:
(1)小球的质量m;
(2)将小球仍固定在原来的位置P,将电阻箱的电阻改为R3'=8Ω,当电路稳定时,求这时小球的电势能Ep及该过程通过R2的电荷量Q。
16.如图所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图像中的哪一条直线?
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少?
(3)求出电源的电动势和内阻;
(4)滑动变阻器的最大功率是多少?
参考答案
1.B2.D3.D4.D5.B6.B7.D8.A
9.ABC
10.AC
11.AB
12.BD
13. CD##DC CABDE L1 R1
14.(1)由部分电路欧姆定律可得,通过电阻箱的电流大小
(2)由闭合电路欧姆定律可得,电源电动势
(3)由焦耳定律可得,通电时间t=20s时,电阻箱产生的焦耳热
15.(1)开关S闭合,电路稳定后,串联,中没有电流通过。
电容器的电压
小球静止时,由平衡条件有
m=0.04kg
(2)将电阻箱的电阻改为R3'=8Ω, 开关S闭合,电路稳定时
因为电容器下极板接地,所以此时,上极板电势为8V,下极板电势为0V,P处于正中间,所以P点电势为4V
EP=qφ=-0.02×4J=-0.08J
流过R2的电荷量
16.(1)当变阻器的滑动片向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻的电压增大,路端电压减小,由图分析可得V1对应AC、V2对应BC。
(2)由题意得
当滑动变阻器取最大值时,电流最小,而
所以
(3)因为
则内阻
所以
(4)当R=R0+r=4Ω时,滑动变阻器的功率最大,最大功率是
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