江苏省2020—2021学年高二第一学期期中复习物理单元检测及答案：恒定电流.docx

单元检测 恒定电流
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一、选择题(本题8小题，每小题7分，共56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，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错或不答的得0分)
1．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率( )
A．等于36 W B．小于36 W，大于9 W
C．等于9 W D．小于9 W
2．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω。电流表和电压表均为抱负电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是( )

A．2 A B．8 A C．50 A D．58 A
3．如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则( )

A．R1接在电源上时，电源的效率高 B．R2接在电源上时，电源的效率高
C．R1接在电源上时，电源的输出功率大 D．电源的输出功率一样大
4．如图所示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列推断正确的是( )

A．电压表V1、电流表A的读数都增大
B．电压表V1与电流表A读数的比值保持不变
C．电压表V2与电流表A读数的比值保持不变
D．电压表V1、电流表A读数变化量的比值保持不变
5．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，高速大路上安装的“电子眼”通常也接受硅光电池供电。硅光电池的原理如图所示，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( )

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
6．如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线。用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V。则该电路可能为( )

7．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则( )

A．电容器中的电场强度将增大 B．电容器上的电荷量将削减
C．电容器的电容将减小 D．液滴将向下运动

8．某同学按如图电路进行试验，电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零。试验中由于电路发生故障，发觉两电压表示数相同了(但不为零)，若这种状况的发生是由用电器引起的，则可能的故障缘由是( )
A．R3短路 B．RP短路 C．R3断开 D．R2断开

二、非选择题(共44分)
9．(14分)(2011·安徽理综)(1)某同学使用多用电表粗略测量肯定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时针偏转如图甲所示。请你简述接下来的测量过程：

甲
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来接受“伏安法”较精确     地测量该电阻的阻值，所用试验器材如图乙所示。

乙
其中电压表内阻约为5 k，电流表内阻约为5 Ω。图中部分电路已经连接好，请完成试验电路的连接。
(3)图丙是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置______时，可用来测量电流，其中S旋到位置______时量程较大。

丙
10．(12分)一个允许通过最大电流为2 A的电源和一个滑动变阻器，接成如图甲所示的电路。滑动变阻器最大阻值为R0＝22 Ω，电源路端电压U随外电阻R变化的规律如图乙所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线，试求：

(1)电源电动势E和内阻r；
(2)A、B空载时输出电压的范围；
(3)若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过2 A，A、B两端所接负载电阻至少多大。
11．(18分)电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长l＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m。

(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)
参考答案
1．B　解析：若白炽灯泡的电阻不变，由P＝得电压减小一半，灯泡消耗的电功率为原来的，即P＝9 W，实际上电阻减小，则灯泡消耗的实际电功率应大于9 W，故选项B正确。
2．C　解析：只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir＝12 V＋10×0.05 V＝12.5 V，R灯＝＝ Ω＝1.2 Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机＝－I′＝ A－8 A＝50 A，故选项C正确。
3．A　解析：电源的效率η＝＝＝，由于R1＞R2，故R1接在电源上时，电源的效率高，A项正确，B项错误；将电阻接在电源上，电阻的UI图象与电源两端电压与电流关系图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图象可知，R2与电源的内阻相等，所以电源接R2时比接R1时输出功率大，故C、D错。
4．CD　解析：滑片P向右移动，R接入电路中的电阻增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I减小，内电压U内＝Ir减小，外电压U外＝E－U内增大，R0的电压V2减小，R的电压V1增大，故选项A错误；R0为定值电阻，电压表V2与电流表A读数的比值保持不变，R接入电路中的电阻增大，电压表V1与电流表A读数变化量的比值增大，故选项B错误，C正确；电压表V1、电流表A读数变化量的比值为内阻与R0之和，选项D正确。
5．C　解析：由于自由电子经E区电场加速到半导体N，所以E区匀强电场的方向由N指向P，选项A错；因正电荷定向移动的方向为电流方向，与电子移动方向相反，所以选项B错；由电流方向知，选项C正确；由题意知硅光电池是一种把光能转化为电能的装置，选项D错。
6．B　解析：由题图可知电源电动势为6 V，电源内阻为0.5 Ω。对A图I＝＝ A＝4 A，U＝IR外＝4 V；对B图，I＝＝2.4 A，U＝IR外＝4.8 V；对C图，I＝＝0.63 A，U＝5.68 V；对D图，I＝＝1.2 A，U＝5.4 V。故B项正确。
7．BD　解析：若将滑片向左移动，则R总增大，干路电流减小；R2两端电压减小，因电容器与R2并联，所以电容器两端电压减小，电荷量削减，电场强度减小，液滴将向下运动，故B、D对，A错；由平行板电容器电容C＝可知，电容器的电容不变，选项C错误。
8．BD　解析：由电路分析可知，若R3短路，则RP、R2被短路，这时，电压表V2示数为零，A错；若RP短路，电压表V2两端电压，即为R3两端电压，和电压表V1示数应相同，B对；若R3断开，电压表V2所测量的为R2两端电压，而电压表V1所测量的为R2和RP两端电压，故C错；若R2断开，电压表V2和V1都测量R3两端电压，故D对。
9．答案：1)①断开待测电阻，将选择开关旋到 “×100”挡
②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”
③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值
(2)如图所示

(3)电阻　1、2　1
10．答案：(1)12 V　2 Ω　(2)0～11 V　(3)4.9
解析：(1)由乙图可知，当R→∞时，E＝12 V
而当U＝6 V时，应有r＝R＝2 Ω。
(2)当滑片滑至上端时，UAB最大
Umax＝E＝11 V
当滑片滑至下端时，UAB为零
因此，A、B空载时输出电压范围为0～11 V。
(3)A、B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大。
此时I＝
为了电源不过载，应保证I≤2 A
代入数据得Rx≥4.9 Ω
即所接负载电阻最小值为4.9 Ω。
11．答案：(1)6.0×10－12 C　(2)不能从C的电场中射出。
解析：(1)S断开时，电阻R3两端电压为U3＝E＝16 V
S闭合后，外阻为
R＝＝6 Ω
端电压为U＝E＝21 V
电阻R3两端电压为U3′＝U＝14 V
则所求流过R4的总电荷量为
ΔQ＝CU3－CU3′＝6.0×10－12 C。
(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有：＝mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－＝ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t＝
竖直方向：y＝at2
由以上各式求得：y＝6.25 m＞
故微粒不能从C的电场中射出。