2009年高三物理第二輪復(fù)習(xí)綜合猜押模擬八
命題范圍:恒定電流
說(shuō)明:本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分,共150分;答題時(shí)間120分鐘.
第Ⅰ卷(選擇題,共40分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分)
1.橫截面的直徑為d、長(zhǎng)為l的導(dǎo)線,兩端電壓為U,當(dāng)這三個(gè)量中一個(gè)改變時(shí),對(duì)自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率的影響是 ( )
A.電壓U加倍,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變
B.導(dǎo)線長(zhǎng)度l加倍,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍
C.導(dǎo)線橫截面的直徑加倍,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變
D.以上說(shuō)法均不正確
2.圖在E為電源,R1、R2為電阻,K為電鍵.現(xiàn)用多用電表測(cè)量流過(guò)電阻R2的電流.將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)至直流電流擋(內(nèi)阻很。┮院,正確的接法是 ( )
A.保持K閉合,將紅表筆接在a處,黑表筆接在b處
B.保持K閉合,將紅表筆接在b處,黑表筆接在a處
C.將K斷開,將紅表筆接在a處,黑表筆接在b處
D.將K斷開,將紅表筆接在b處,黑表筆接在a處
3.如圖所示的電路中,輸入電壓U恒為12V,燈泡L標(biāo)有“6V 12W”字樣,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻.若燈泡恰能正常發(fā)光,以下說(shuō)法中正確的是 ( )
A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率是12W
B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率是12W
C.電動(dòng)機(jī)的熱功率是2.0W
D.整個(gè)電路消耗的電功率是22W
4.有人把兩節(jié)放在3V的手電筒中小燈泡僅發(fā)出微弱光的干電池裝到額定電壓為3V的收音機(jī)中使用,還可以正常地使用一段時(shí)間,這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明 ( )
A.舊電池與新電池的內(nèi)電阻相差不大
B.舊電池比新電池的電動(dòng)勢(shì)明顯小
C.舊電池比新電池的內(nèi)電阻明顯大
D.舊電池與新電池的電動(dòng)勢(shì)相差不大
5.如圖所示,A、B、C分別表示理想電流表或電壓表,燈L1與L2的額 定電壓相同,燈L1的額定功率大于燈L2的額定功率,當(dāng)電鍵S閉合時(shí),L1、L2恰好能正常發(fā)光.若A、B、C的示數(shù)均不為零,則可判定( )
A.A、B、C均為電流表
B.A、B、C均為電壓表
C.B為電流表,A、C為電壓表
D.B為電壓表,A、C為電流表
6.如圖所示,用甲、乙、丙三個(gè)電動(dòng)勢(shì)相同而內(nèi)電阻不同的電源,分別給定值電阻供電.已知甲、乙、丙三個(gè)電源內(nèi)阻的大小關(guān)系為,則將R先后接在這三個(gè)電源上時(shí)的情況相比,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.接在甲電源上時(shí),通過(guò)的電流最大
B.接在丙電源上時(shí),通過(guò)的電流最大
C.接在乙電源上時(shí),電阻消耗的電功率最大
D.接在丙電源上時(shí),電阻消耗的電功率最大
7.“神舟”六號(hào)載人飛船上的電子儀器及各種動(dòng)作的控制都是靠太陽(yáng)能電池供電的.由于光照而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng).“神舟”飛船上的太陽(yáng)能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計(jì)的單晶硅太陽(yáng)能電池.在正常照射下,太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)23?.單片單晶硅太陽(yáng)能電池可產(chǎn)生0.6V的電動(dòng)勢(shì),可獲得
A.0.24J B.0.25J C.0.26J D.0.28J
8.如圖所示,電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,開關(guān)S閉合后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)的過(guò)程中,三盞規(guī)格相同的小燈泡L1、L2、L3的亮度變化情況是( )
A.燈L1、L2變亮,燈L3變暗
B.燈L2、L3變亮,燈L1變暗
C.燈L1、L3變亮,燈L2變暗
D.燈L1變亮,燈L2、L3變暗
9.某同學(xué)按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電壓表內(nèi)阻看作無(wú)限大,電流表內(nèi)阻看作零。實(shí)驗(yàn)中由于電路發(fā)生故障,發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零),若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的,則可能的故障原因是( )
A.短路
B.短路
C.斷開
D.斷開
10.在圖中所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為3個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如下圖所示.當(dāng)開關(guān)閉合后,下列判斷正確的是( )
A.燈泡L1的電阻為12Ω
B.通過(guò)燈泡L1的電流為通過(guò)
燈泡L2電流的2倍
C.燈泡L1消耗的電功率為0.75W
D.燈泡L2消耗的電功率為0.30W
第Ⅱ卷(非選擇題,共110分)
二、本題共2小題,共20分。把答案填在題中相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.
11.(8分)實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)一批毫安表,量程為10mA,內(nèi)阻為50Ω.實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:標(biāo)準(zhǔn)毫安表兩只,記作mA1和mA2,量程分別為50mA和15mA(內(nèi)阻均約30Ω左右);標(biāo)準(zhǔn)變阻箱三只R1、R2、R3,最大阻值分別為9999.9Ω、999.9Ω和99.9Ω;滑動(dòng)變阻器兩只R4和R5,全電阻分別為100Ω和1000Ω;1.5V干電池4節(jié);電鍵1只;導(dǎo)線若干.請(qǐng)用上述器材對(duì)新進(jìn)毫安表進(jìn)行校對(duì),以檢測(cè)表的質(zhì)量,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的校對(duì)電路,并且使調(diào)節(jié)盡可能方便,將設(shè)計(jì)的電路圖畫在下面方框圖中,注明所用器材的標(biāo)號(hào),并用細(xì)線代替導(dǎo)線將右邊的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路.
12.(12分)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中多用電表上的電壓為9V的干電池已不能用了,他用電壓表直接接在其兩極上發(fā)現(xiàn)電壓為6.9V,他把3V的小燈泡串聯(lián)滑動(dòng)變阻器接在電源上時(shí),無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)小燈泡也不發(fā)光,他又把電流表直接接在兩極上時(shí)發(fā)現(xiàn)電流并不大,發(fā)現(xiàn)電流只有43mA。實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:滑動(dòng)變阻器兩只A、B(最大電阻分別為100Ω和1000Ω);電壓表C、D(量程分別為6V和15V,內(nèi)阻都約2kΩ);毫安表E、F(量程分別為150mA和60mA,內(nèi)阻都大約幾歐);開關(guān);導(dǎo)線若干。他想用這些器材準(zhǔn)確測(cè)量這只電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合適的電路圖畫在下邊的方框中,并注明所選用的器材。
如果該同學(xué)測(cè)量的結(jié)果如下所示,
請(qǐng)?jiān)谙旅孀鴺?biāo)紙上畫出
U―I圖象,并求出測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)
和內(nèi)阻分別為______________.
若不計(jì)偶然誤差,用這種方法測(cè)
量出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻與真實(shí)值相
比電動(dòng)勢(shì)E ,內(nèi)阻r .(填偏大、偏小或相等)
測(cè)量次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
電流表示數(shù)I/mA
28.0
24.6
21.0
16.8
14.0
12.0
10.4
電壓表示數(shù)U/V
2.8
3.6
4.2
5.2
5.6
6.0
6.2
三、本題共6小題,共90分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
13.(14分)如圖所示,電學(xué)黑箱中有兩個(gè)電阻:一個(gè)定值電阻,另一個(gè)未知電阻,由箱內(nèi)抽出三根引線A、B、C,當(dāng)開關(guān)AS和C閉合時(shí),
電流表的讀數(shù)為1A,電壓表的讀數(shù)為8V;當(dāng)開關(guān)S和D閉合時(shí),
電流的讀數(shù)仍為1A,電壓表的讀數(shù)為10V.請(qǐng)畫出黑箱中兩個(gè)電
阻和A、B、C的連接圖,并求出電阻的阻值.(電流表和電
壓表均可看成理想電表)
14.(14分)如圖所示的電路,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=1Ω,電阻R1=3Ω,R2=6Ω,電容器的電容C=3.6μF,二極管D具有單向?qū)щ娦,開始時(shí),開關(guān)S1閉合,S2斷開.
(1)合上S2,待電路穩(wěn)定以后,求電容器上電量變化了多少?
(2)合上S2,待電路穩(wěn)定后再斷開S1,求斷開S1后流過(guò)R1的電量是多少?
15.(14分)如圖甲所示,為一放于水平面上的長(zhǎng)方形槽,上端開口,、面為兩銅板,其他面為絕緣板,槽中盛滿導(dǎo)電液體(設(shè)該液體導(dǎo)電時(shí)不發(fā)生電解).現(xiàn)用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺,銅絲的上端可繞O點(diǎn)擺動(dòng),O點(diǎn)在槽中心的正上方,擺球振動(dòng)平面與AB垂直.在兩銅板上接上圖示的電源,電源內(nèi)阻可忽略,電動(dòng)勢(shì),將電源負(fù)極和細(xì)銅絲的上端點(diǎn)分別連接到記憶示波器的地和輸入端(記憶示波器的輸入電阻可視為無(wú)窮大).假設(shè)擺球在導(dǎo)電液中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),示波器的電壓波形如圖乙所示.
(1)求單擺的擺長(zhǎng)(已知,).
(2)設(shè)邊長(zhǎng)為,則擺動(dòng)過(guò)程中擺球偏離板的最大距離和最小距離(忽略銅絲對(duì)導(dǎo)電液中電場(chǎng)的影響).
16.(16分)已知電源電動(dòng)勢(shì)E=8V,紅燈電阻,綠燈電阻.接在如圖所示的電路中,燈正常發(fā)光時(shí)電壓表的讀數(shù)為6V,,,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,由于電路中某一個(gè)電阻發(fā)生故障,引起紅燈變亮,綠燈變暗的現(xiàn)象,而此時(shí)電壓表的讀數(shù)變?yōu)?.4V.
(1)畫出電路發(fā)生故障前的能夠直接看出串、并聯(lián)的簡(jiǎn)化電路圖;
(2)通過(guò)分析與計(jì)算,判斷電路中哪一個(gè)電阻發(fā)生了故障?是什么故障?
17.(16分) 如圖甲為一個(gè)電燈兩端電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線.由圖可知,兩者不成線性關(guān)系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故,參考這條曲線回答下列問(wèn)題(不計(jì)電流表和電池的內(nèi)阻).
(1)若把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后,接到電動(dòng)勢(shì)為12V的
電源上,求流過(guò)燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻;
(2)如圖乙所示,將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再與10Ω的定
值電阻串聯(lián),接在電動(dòng)勢(shì)為8V的電源上,求通過(guò)電流表的電流值以及每個(gè)燈的實(shí)際功率.
18.(16分)在如圖所示電路中,定值電阻R0=2Ω,安培表和伏特表均為理想電表.閉合開關(guān)K,當(dāng)滑動(dòng)變阻器Rx滑片P從一端移向另一端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表的電壓變化范圍為0V到3V,安培表的變化范圍為
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;
(2)移動(dòng)變阻器滑片時(shí),能得到的電源的最大輸出功率.
1.答案:C 由歐姆定律、電阻定律和I=nesv可得,.從上式可知C正確.
2.答案:C 若保持K閉合,并將多用電表接在a、b間,則電表被短路,無(wú)法測(cè)量流過(guò)電阻R2的電流,所以應(yīng)將K斷開,將紅表筆接在a處(電流流進(jìn)),黑表筆接在b處(電流流出).故選項(xiàng)C正確.
3.答案:AC 燈正常發(fā)光,表明燈兩端電壓UL=6V,電路中電流為A.電動(dòng)機(jī)兩端電壓也為6V,電動(dòng)機(jī)的輸入功率W,電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率W,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為=10W,整個(gè)電路中消耗的功率為W.
4.答案:CD 電池能使收音機(jī)正常工作,說(shuō)明收音機(jī)兩端的電壓接近3V,也就是電池的電動(dòng)勢(shì)不會(huì)比3V小很多.小燈泡發(fā)出微弱的光說(shuō)明燈泡兩端電壓遠(yuǎn)不足3V,這就說(shuō)明電池的路端電壓較小而內(nèi)電阻較大.我們知道小燈泡的額定電流比收音機(jī)的大,也就是小燈泡的電阻比收音機(jī)的要小,電路中的電流比收音機(jī)的大,因此電池接在燈泡上路端電壓較小是由于電池的內(nèi)電阻增大造成的.
5.答案:D 此題可采用排除法,如果都是理想電流表,兩燈均被短路,不可能正常發(fā)光,A錯(cuò);如果都是理想電壓表,兩燈均處于斷路狀態(tài),兩燈也不能正常發(fā)光,B錯(cuò);如果B是電流,A、C是電壓表,則通過(guò)兩燈的電流相等,也不可能均達(dá)到額定功率,C錯(cuò).因此只有D正確.
6.答案:D 提示:由全電路歐姆定律知,結(jié)合題中條件,可知接內(nèi)阻最小電源時(shí)通過(guò)的電流最大,故B正確。電阻R消耗的功率,由、相同,當(dāng)最小時(shí),電阻消耗的電功率最大,故D正確.
7.答案:C 根據(jù)W=UIt可得每秒太陽(yáng)能電池的能量為W=0.06J,設(shè)太陽(yáng)能每秒照射的能量為Q, 則Q×23?=W,可解得Q=0.26J.
8.答案:C 先畫出等效電路圖,然后先整體再部分進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析即可.
9.答案:BD 利用假設(shè)法或把各選項(xiàng)代入驗(yàn)證.
10.答案:ABC 由于電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì),所以當(dāng)開關(guān)閉合后,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),加在小燈泡L1兩端的電壓應(yīng)為3.0V,由小燈泡的伏安特性曲線可以看出當(dāng)電壓為3.0V時(shí),流過(guò)小燈泡L1的電流為
11.答案:原理圖和實(shí)物圖各占4分.
解析:由于是對(duì)毫安表進(jìn)行校對(duì),所以標(biāo)準(zhǔn)表
和待校表應(yīng)串聯(lián)連接;校準(zhǔn)電表應(yīng)從零刻度開
始到滿偏,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法;
在分壓接法中,負(fù)載電阻是滑動(dòng)變阻器的幾倍
時(shí),滑動(dòng)變阻器才能起到均勻調(diào)節(jié)的作用,并
易于操作,所以在兩表上還應(yīng)串聯(lián)一只變阻箱
以增大負(fù)載電阻.
待校電表的量程為10mA,即電路中最大電流
為10mA,因此選擇15mA的標(biāo)準(zhǔn)表.若選全
用電阻為1000Ω的滑動(dòng)變阻器,則根據(jù)分壓
電路中負(fù)載電阻與滑動(dòng)變阻器全電阻的關(guān)系,
應(yīng)選最大電阻為9999.9Ω的變阻箱,且變阻箱
的電阻至少應(yīng)調(diào)到1000Ω以上,此時(shí)無(wú)論怎
樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器均不能使待校電表滿偏.所以應(yīng)選用全電阻100Ω的滑動(dòng)變阻器,這樣再選用最大電阻為999.9Ω的變阻箱,且調(diào)到電阻在400~500Ω之間為宜,又保證調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器起到均勻調(diào)節(jié)的作用.
12.答案:如圖所示(4分) E=8.4V(2分),r=200Ω(2分),相等(2分) 偏大(2分)
解析:從題目中看出所測(cè)量的電源內(nèi)阻非
常大,所以設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意電流表的位
置。做圖象時(shí)應(yīng)選好標(biāo)度,坐標(biāo)不必從零
開始,然后描點(diǎn),做直線時(shí)應(yīng)讓盡可能多
的點(diǎn)落在直線上,不在直線上的點(diǎn)均勻分
布在直線的兩側(cè).對(duì)于電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的求
解,畫出圖象后求斜率即可.從圖象上分析,
當(dāng)電流為短路電流時(shí),電動(dòng)勢(shì)是準(zhǔn)確的,但所測(cè)電阻包含了G的內(nèi)阻,因此測(cè)量?jī)?nèi)電阻偏大.
13.解析:電阻連接方式如圖所示.(4分)
當(dāng)開關(guān)S接C時(shí),U1為電阻R0兩端電壓;(4分)
當(dāng)開關(guān)S接D時(shí),U2為電阻R0和兩端的電壓,
由題知(3分)代入數(shù)據(jù)得,=2Ω(3分)
14.解析:(1)設(shè)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電容器兩端的電壓為U1,干路電流為I1,根據(jù)閉合道路歐姆定律有
A(2分)
V(2分)
合上開關(guān)S2后,設(shè)電容器兩端電壓為U2,干路電流為I2,根據(jù)閉合電路歐姆定律有
A(2分)
V(2分)
所以電容器上電量變化了C(2分)
(或電容器上電量減少了C)
(2)合上S2后,設(shè)電容器上的電量為Q,則C(2分)
斷開S1后,R1和R2的電流與阻值成反比,因而流過(guò)的電量與阻值也成反比,故流過(guò)R1的電量C(2分)
15.解析:(1)由圖乙可知單擺的周期為(3分)
由得,(4分)
(2)擺動(dòng)過(guò)程中電壓最大為,該電壓與擺球偏離板的距離成正比,有
,其中,,(4分)
解得
此即為擺球偏離板的最大距離(3分)
16.(16分)已知電源電動(dòng)勢(shì)E=8V,紅燈電阻,綠燈電阻.接在如圖所示的電路中,燈正常發(fā)光時(shí)電壓表的讀數(shù)為6V,,,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,由于電路中某一個(gè)電阻發(fā)生故障,引起紅燈變亮,綠燈變暗的現(xiàn)象,而此時(shí)電
壓表的讀數(shù)變?yōu)?.4V.
(1)畫出電路發(fā)生故障前的能夠直接看出串、并聯(lián)的簡(jiǎn)化電路圖;
(2)通過(guò)分析與計(jì)算,判斷電路中哪一個(gè)電阻發(fā)生了故障?是什么故障?
解析(1)先畫出等效電路圖如圖所示.
(2)定性分析:由等效電路圖可以看出,電壓表讀數(shù)增大,
即路端電壓增大,表明外總電阻阻值增大,而紅燈變
亮、綠燈變暗,則只可能R1增大后斷路.
定量計(jì)算:正常發(fā)光時(shí),,A,求出;
非正常發(fā)光時(shí),A .
綠燈電壓V,而紅燈電壓V
表明R1和的并聯(lián)阻值為,表明R1斷路.
17.解析:(1)把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后,每只燈泡得到的實(shí)際電壓為12/3=4V,再在圖甲上可以查到每只電燈加上4V實(shí)際電壓時(shí)的工作電流為I=
由此可以求出在此時(shí)每只電燈的實(shí)際電阻(2分)
(2)在題乙圖中的混聯(lián)電路中,設(shè)每只電燈加上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I. 在
這個(gè)閉合電路中,(2分)
代入數(shù)據(jù)并整理得,(2分)
這是一個(gè)反映了電路約束的直線方程,把該直線在題甲圖上畫出,
如圖所示.(2分)
這兩條曲線的交點(diǎn)為U=2V、I=0.3A,同時(shí)滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求,此時(shí)通過(guò)電流表的電流值=2I=0.6A(3分)
每只燈泡的實(shí)際功率P=UI=2×0.3=0.6W(3分)
18.解析:(1)當(dāng)時(shí),,對(duì)應(yīng)電流為A,由閉合電路歐姆定律得,
①(2分)
當(dāng)為最大值時(shí),V,對(duì)應(yīng)電流為A,有
②(2分)
的最大值為(2分)
由①②兩式代入數(shù)據(jù)得,E=12V,r=10Ω(2分)
(2)電源的輸出功率(2分)
當(dāng)時(shí),電源有最大輸出功率,但恒小于r,由輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系知,當(dāng)取最大值時(shí)輸出功率最大,(3分)
即W(3分)
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