2012届高考物理二轮总复习专题过关检测(四)

2012届高考物理二轮总复习专题过关检测 　恒定电流 (时间:90分钟　满分:100分) 第Ⅰ卷　选择题 一、选择题(本题包括10个小题,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分 ,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技 术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是(　　) A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感器 C.电阻丝可应用于电热设备中 D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用 解析:温度测控装置是应用热敏电阻的阻值随温度的改变而改变的特性,光电传感器是利用光敏电阻的阻值随光照强度的改变而改变的特性.电热设备是利用电阻丝通电时发热的特性，所以A、B、C说法都是正确的.而电阻在电路中既能通过直流也能通过交流,所以D项的说法是错误的. 答案:D 2.(2010四川成都高三一检,15)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电,硅光电池的原理如图10-1所示,a、b是硅光电池的两个电极,P、N是两块硅半导体,E区是两块半导体自发形成的匀强电场区,P的上表面镀有一层增透膜.光照射到半导体P上,使P内受原子束缚的电子成为自由电子,自由电子经E区电场加速到达半导体N,从而产生电动势,形成电流.以下说法中正确的是(　　) 图10-1 A.E区匀强电场的方向由P指向N B.电源内部的电流方向由P指向N C.a电极为电池的正极 D.硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置 解析:根据题意,E区电场能使P逸出的自由电子向N运动,因负电荷受到的电场力与电场方向相反,所以电场方向由N指向P,由于电流的方向与负电荷的运动方向相反,所以电源内部的电流方向由N指向P,A、B错误;根据以上对电流方向的分析可知,a为电源正极,该电池是将光能转化为电能的装置,C正确,D错误. 答案:C 3.如图10-2是一火警报警电路的示意图,其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小.值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(　　) 图10-2 A.I变大，U变小         B.I变小，U变大         C.I变小，U变小         D.I变大，U变大 解析:发生火灾时，温度升高，R3的电阻减小，电路中的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，即U变小；R1的电压增大，则R2两端的电压减小，通过R2的电流减小.故选项C对. 答案:C 4.在商店选购一个10 μF电容器,在只有一台多用电表的情况下,为了挑选一个优质产品,应选用哪个量程 ①直流电压挡　②直流电流挡　③欧姆挡　④交流电压挡 选好量程以后,再将多用电表两根测试笔接待检电容器,如果电容器是优质的,电表指针应该是 ⑤不偏转　⑥偏转至最右边　⑦偏转至中值　⑧偏转一下又返回最左边 正确的选项是(　　) A.①⑤           B.①⑥           C.③⑤           D.③⑧ 解析:应选用多用电表的欧姆挡,测电容器的电阻,优质电容器,电阻无穷大.当把多用电表两根测试笔接在电容器两极板上时,会先对电容器充电,所以指针会偏转一下,充电完毕后,指针会停在最左端电阻无穷大处. 答案:D 5.某同学欲采用如图10-3所示的电路完成相关实验.图中电流表?的量程为0.6 A，内阻约0.1 Ω;电压表 的量程为3 V，内阻约6 kΩ; 为小量程电流表；电源电动势约3 V，内阻较小.下列电路中正确的是(　　) 图10-3 解析:电阻丝电阻值较小，为减小实验误差，应采用外接法,A正确.电源内阻较小，同理可知应采用外接法，B正确.描绘小灯泡的伏安特性曲线，变化范围大，应采用分压式，C错误.D电路图中应将电阻箱和滑动变阻器对调，才能利用“半偏法”测出电流表的内阻，D错误. 答案:AB 6.如图10-4甲所示,电压表V1、V2串联接入电路中时,示数分别为6 V和4 V,当只有电压表V2接入电路中时,如图乙所示,示数为9 V,电源的电动势为(　　) 图10-4 A.9.8 V          B.10 V           C.10.8 V        D.11.2 V 解析:设电源电动势为E,内阻为r, 2内阻为RV,由闭合电路欧姆定律 , ,解得E=10.8 V,C正确. 答案:C 7.如图10-5所示,电阻R1=20 Ω,电动机线圈电阻R2=10 Ω.当开关S断开时,电流表的示数为0.5 A；当开关S闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变.电流表显示的电流I或电路消耗的电功率P应是(　　) 图10-5 A.I=1.5 A              B.I＞1.5 A             C.P=15 W             D.P＜15 W 解析:开关S断开时，电流表示数为0.5 A，则U=I1R1=10 V；合上S后，电动机接入电路，因电动机为非纯电阻用电器，故 ,I＜1+0.5=1.5 A,故AB错.电路总功率P总=UI总=U(I1+I2)＜10×(1+0.5) W=15 W.则C错,D项对. 答案:D 8.(2010山东名校联考)一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压.家庭里通常不备电压表,但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压.现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图10-6(a)和(b)所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒,则下列结论正确的是(　　) 图10-6 A.(b)图中对应的电表读数为32 308度 B.在这段时间中,电热水壶消耗的电能为181 500 J C.利用这段时间内电热水壶消耗的电能可供“220 V  60 W”的白炽灯正常工作2 500 s D.此时加在电热水壶上的实际电压为200 V 解析:(b)图中对应的电能表读数为3 230.8度，所以A项错误；电热水壶消耗的电能W=(125×3.6×106)/3 000 J=1.5×105 J,B项错误；根据W=Pt计算，可得C项正确；电热水壶实际的电功率 ,又由 得 ,D项正确. 答案:CD 9.在如图10-7所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知(　　) 图10-7 A.电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B.电阻R的阻值为1 Ω C.电源的输出功率为2 W D.电源的效率为66.7% 解析:由图象可知，该电源的电动势E=3 V，内电阻 ，电阻R的阻值 .仍由图象可知，用该电源直接与R相连组成闭合电路时，路端电压U=2 V，电流I=2 A，则电源的输出功率P=UI=2×2 W=4 W，电源的效率 ，故A、B、D正确，C错. 答案:ABD 10.如图10-8所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(U-I图线),图线②表示其输出功率与电流的关系(P-I图线).则下列说法正确的是(　　) 图10-8 A.电池组的电动势为50 V B.电池组的内阻为 C.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 Ω D.输出功率为120 W时,输出电压是30 V 解析:电池组的输出电压和电流的关系为:U=E－Ir,显然直线①的斜率的大小等于r,纵轴的截距为电池组的电动势,从图中看出截距为50 V,斜率的大小等于 ,A对,B错.当电流为I1=2.5 A时,由回路中电流 ,解得外电路的电阻R外=15 Ω,C对.当输出功率为120 W时,由图中P-I关系图线中看出对应干路电流为4 A,再从U-I图线中 读取对应的输出电压为30 V，D对. 答案:ACD 第Ⅱ卷　非选择题 二、填空、计算题(共6题,每题10分,共60分) 11.热敏电阻是阻值随温度的改变而变化，且对温度很敏感的元件.某同学把一个热敏电阻连入电路中，通过实验他测出了一组数据，并画出了I-U关系曲线，如图10-9所示，问: 图10-9  (1)你认为该同学实验时选用的是图10-10中甲、乙两电路图中的电路图. 图10-10 (2)试在图10-11中连线使它成为该同学实验用的测量电路. 图10-11 解析:描绘I-U关系曲线时,电压应从零开 始调节,所以应选甲电路. 答案:(1)甲 (2)连线 12.(2010河北保定高三第一学期末调研,22(2))某同学为了测电流表A1 的内阻r1的精确值,准备了如下器材: A.电流表A1:量程 100 mA,内阻约5 Ω B.电压表V1:量程15 V,内阻约10 kΩ C.电压表V2:量程3 V,内阻约5 kΩ D.定值电阻R0:阻值20 Ω E.滑动变阻器R1:0～10 Ω,额定电流为1 A F.滑动变阻器R2:0～1 000 Ω,额定电流为0.2 A G.电源E:电动势为6 V,内阻较小 H.导线、电键 (1)要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能使电压表的表针偏转范围大,在如图虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号. (2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所测电流表A1的内阻r1的表达式为_____________,式中各符号的意义是_____________. 解析:电流表的额定电压约为Ug=0.1 A×5 Ω=0.5 V，为精确测定通过定值电阻的电流,电流表应内接(如图),则电流表和定值电阻两端电压约为2.5 V,故电压表应采用V2,又因题目要求电流表读数从零开始,故滑动变阻器应采用分压式接法 ,变阻器应采用R1,故实验电路如图.根据电路图得:电压表测定电流表和定值电阻两端电压,电流表测定通过定值电阻和自身的电流,由欧姆定律可计算出 ,即: ，其中U表示电流表示数,I表示电流表示数,R0表示定值电阻阻值. 答案:(1)如图 (2) 　U表示电压表示数,I表示电流表示数,R0表示定值电阻阻值 13.在测定干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材: A.待测干电池(1节) B.电流表G(满偏电流1 mA，内阻Rg=10 Ω) C.电流表A(0～0.6～3 A，内阻未知) D.滑动变阻器R1(0～15 Ω，10 A) E.滑动变阻器R2(0～200 Ω，1 A) F.定值电阻R0(阻值1 990 Ω) G.开关K与导线若干 (1)在实验中， 为了操作方便且能够准确进行测量，滑动变阻器应选用_________(填“R1”或“R2”)；电流表的量程应为_________A挡(填“0.6”或“3”). (2)根据 题目提供的实验器材，请设计出测量干电池电动势和内阻的电路原理图，并画在下面的方框内. 图10-12 (3)图10-12为某同学利用上述设计实验电路测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由此图线可以得到被测干电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω.(结果保留两位有效数字) 解析:由于没有提供电压表，故要用电流表G串联定值电阻R0来改装成一个量程为2 V的电压表. 由闭合电路欧姆定律E=I1(RG+R0)+I2r,可得I1I2图线的表达式应为 ,则由图线的斜率和截距即可得所测电池的电动势和内阻. 答案:(1)R1　0.6 (2)电路原理图如图所示 (3)1.5　1.0 14.听说水果也能作电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池.他们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图10-13所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻.实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的 电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中. 图10-13 (1)利用图象法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I图，而乙同学认为应该作 图，你认为哪个同学的想法更科学？_________(填“甲”或“乙”)，其简单理由是:________________________. 外电阻R/Ω 电流I/mA 电流倒数 9 000 0.050 2 19.92 8 000 0.052 8 18.93 6 000 0.059 4 16.84 5 000 0.063 3 15.80 4 000 0.068 0 14.71 图10-14 (2)按照(1)中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象. (3)利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为________V，内阻为________Ω. (4)完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是___________________________________. 解析:由电路原理图可知E=I(R+r),则 ,故 图线为直线，由该图线斜率与截距可比较方便地求出水果电池的电动势和内阻. 答案:(1)乙　画出的 图线是一条直线，容易求出电池的电动势和内电阻 (2)如图所示 (3)0.75～1.2　9 000～11 000 (4)电源内阻过大 15.某同学在实验室里测量一未知电阻的阻值.他按照如下步骤进行: (1)他将多用电表机械调零后，先把选择开关置于欧姆挡“×100”挡位进行测量，按照正确的步骤操作后，表针指示情况如图10-15所示.根据学过的物理知识可知，这种情况测量误差较大，为了使多用电表测量的结果更准确，应将选择开关旋至欧姆挡的________挡位.换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是_____________________________________. 图10-15 (2)该同学用伏安法继续测该电阻的阻值.除被测电阻外，还备有如下实验器材: 直流电源，电动势为4 V，内阻不计 电压表V1(量程0～3 V，内阻4 kΩ) 电压表V2(量程0～15 V，内阻15 kΩ) 电流表A1(量程0～3 mA，内阻10 Ω) 电流表A2(量程0～10 mA，内阻5 Ω) 滑动变阻器一只，阻值0～50 Ω 开关一只，导线若干 上述器材中，电压表应选择__________，电流表应选择___________(填写字母代号).请在方框内画出实验所用的电路图. 解析:(1)欧姆表测电阻，每次换挡后，必须重新进行欧姆表调零. (2)电压表若选V2，则指针偏转 太小而使读数误差明显增大，故选V1. 由(1)中测量可知该电阻阻值约为300 Ω，则电路中最大电流为 左右，故电流表只能选A2.电路如图所示. 答案:(1)×10　将红黑表笔短接，重新进行欧姆调零 (2)V1　A2　电路图见解析 16.如图10-16是一测速计原理图，滑动触头P与某运动的物体相连，当P匀速滑动时，灵敏电流计中有一定的电流通过，从灵敏电流计示数可得运动物体的速度.已知电源的电动势E=4 V，内阻r=10 Ω,AB为粗细均匀的电阻丝，阻值R=30 Ω,长度L=30 cm，电容器的电容C=50 μF，测得灵敏电流计的示数为IG=0.05 mA,方向由N流向M，试求运动物体的速度大小和方向. 图10-16 解析:估算流过电阻丝上的电流为 ,远远大于电容器上的充放电电流. 当P移动Δx时，电容器上电压的变化为 其充放电电流 又 ,所以 又因IG由N流向M，故电容器放电，故其两端电压变小，因此P右移，物体移动方向向右. 答案:0.1 m/s　方向向右