新课标2013—2014学年度上学期高三一轮复习物理单元验收试题 恒定电流试题及答案

1、神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×10⁶ Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　

A．0.31 μA  B．0.62 μA

C．0.15 μA  D．0.43 μA

解析：由题图可知，通电后元件温度升高，电阻率减小，引起电流增大，功率增大，当温度达到t₁后，随着温度升高，电阻率增大，引起电流减小，功率减小，故A项正确，B项错误；随着温度升高，热功率一直增大，而在t₁至t₂段发热功率减小，因此在此段当产生的热量与散发的热量相等时，温度不再变化，故C项正确，D项错误．

答案：AC

2、家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两种功能，对此以下说法中正确的是 …（　　）

A．通电后其功率先增大后减小

B．通电后其功率先减小后增大

C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t₁至t₂的某一值不变

D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t₁或t₂不变

解析：根据表格中的相关数据及输入功率、输出功率、热功率的特点及计算公式可得P_入＝UI＝48×12 W＝576 W，P_热＝P_入－P_出＝576 W－350 W＝226 W，r＝＝ Ω＝1.57 Ω，f＝＝ N＝63 N，故A、D两项对，B项错；根据P＝Fv可知，牵引力随功率和速率的变化而变化，故C项错误．

答案：AD

3、电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且它的能源利用率很高．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（　　）

自重	40 kg	额定电压	48 V
载重	75 kg	额定电流	12 A
最大运行速度	20 km/h	额定输出功率	350 W

A．电动机的输入功率为576 W

B．电动机的内阻为4 Ω

C．该车获得的牵引力为104 N

D．该车受到阻力为63 N

解析：根据串并联电路的特点可知，当滑片P向左移动一小段距离后，整个闭合回路的总电阻增大，利用闭合电路的欧姆定律I＝可判断I减小，A项错误；因P_总＝EI，可判断电源的总功率减小，C项错误；因电压表示数U＝E－Ir，所以电压表示数增大，B项正确；R₀与其并联的滑动变阻器的总电阻减小，而干路电流I减小，所以R₀两端的电压U减小，根据P＝可知R₀的功率减小，D项错误．

答案：B

4、如图的电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表示数增大

B．电压表示数增大

C．电源的总功率增大

D．R₀的功率增大

解析：在研究电源内阻消耗功率大小时，可把外阻R看做电源的内阻，各电源的内阻看做外电阻，根据电源输出的功率与外电阻的关系可得出A项是正确的；根据P_外＝和P_总＝及题中的条件可得出C项正确．

答案：AC

5、如图所示电路，灯A、B都能正常发光，忽然灯A变亮，灯B变暗，如果电路中有一处出现断路故障，则出现断路故障的电路是（　　）

A．R₁所在的支路

B．R₂所在的支路

C．R₃所在的支路

D．电源所在的电路

解析：A灯变亮，说明A灯两端电压增大，B灯变暗，说明B灯两端电压变小．因为若是电源所在电路断开，两灯都不会亮，如R₃所在支路断开，则A、B都变暗，C、D两项错．若R₂支路断开，则灯A变亮，灯B变暗，若R₁支路断开，则灯B变亮，灯A变暗，A项错，B项对．

答案：B

6、某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则下列说法中正确的是（　　）

A．图线b表示输出功率P_R随电流I变化的关系

B．图中a线最高点对应的功率为最大输出功率

C．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点这三点的纵坐标一定满足关系P_A＝P_B＋P_C

D．b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4

解析：电源的总功率P_E＝EI，为图线a；电源内部的发热功率P_r＝I²r，为图线b；输出功率P_R＝EI－I²r，为图线c；联立这几个等式，可以算得D项正确；另根据能量关系P_E＝P_R＋P_r知，C项正确．

答案：CD

7、在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R₁和R₂为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表．A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态．下列说法正确的是（　　）

A．在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有由a至b的电流

B．在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流

C．在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向下加速运动，G中有由a至b的电流

D．在P向下移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流

解析：在P向上移动的过程中，R变大，总电阻R_总变大，根据I＝，电流表A的示数变小，则U＝E－Ir变大，R₁两端的电压U₁＝IR₁变小，R₁两端的电压U₂＝U－U₁变大，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流．同理可分析判断C、D两项的正误．

答案：BC

8、某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表．图中R₁和R₂为定值电阻，S为开关．回答下列问题：

(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．

(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)．

(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．

(4)定值电阻的阻值R₁＝________Ω，R₂＝________Ω.(结果取3位有效数字)

　　　图(a)　　　　　　　　　　　图(b)

答案： (1)连线如图所示

(2)电流　电压

(3)黑

(4)1.00　880

[解析] (1)根据电路图连接实物图，注意两表笔与表头的正负接线柱．

(2)根据“串联分压，并联分流”可知，当S断开时，多用电表测量电压；当S闭合时，多用电表测量电流．

(3)电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出．从电路图中表头和表笔的接法可知电流从表笔A流出，所以A为黑表笔．

(4)当S断开时为电压表，此时R₂＝－120 Ω＝880 Ω ；当S闭合时为电流表，此时R₁＝≈1.00 Ω.

9、测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；

电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；

电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；电键一个、导线若干．

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．

A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)

B．滑动变阻器(最大阻值1750 Ω，额定电流0.3 A)

②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.

答案：①A　②B　③0.1 W

[解析] ①测绘小灯泡的伏安特性曲线时，小灯泡两端的电压应从0开始，故所需要的电路为滑动变阻器分压式，滑动变阻器应选用阻值小而电流大的A.②电路图应为滑动变阻器分压式和电流表外接法，所以应选用B图．③作出测电源电动势和内阻的I－U图像，与伏安特性曲线交于一点，这点的电压与电流的乘积即为小灯泡消耗的功率，P＝IU＝0.10×1.0 W＝0.1 W.

10、学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：

图(a)

多用电表；

电压表：量程5 V，内阻十几千欧；

滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；

导线若干．

回答下列问题：

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．

(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.

    

     图(b)　        　 　　　图(c)                   图(d)

(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ.

 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ.

答案： (1)短接   (2)1    (3)15.0　3.60     (4)12.0    (5)9.00　15.0

[解析] (1)多用电表调零时把两表笔短接相当把电路接通．

(2)根据流经电压表的电流是从正极流向负极，可判断出电流的方向；再根据对多用电表来说“红进黑出”即电流从红表笔流入，从黑表笔流出，可判断出红表笔接1.

(3)根据读数原则，最小刻度是1、0.1、0.01的都要估读一位．图b中的指针指在15，而10～20间的最小刻度为1，所以读数为15.0；图c中的电压表的最小刻度为0.1 V，指针指在36格，所以读数为3.60 V.

(4)当把滑动变阻器的电阻调为零时，相当于多用电表测的是电压表的电阻，所以多用电表的读数即为电压表的内阻．

(5)根据多用电表的原理，其中值电阻等于其内阻，即选×1k挡时的内阻为15.0 kΩ，此时滑动变阻器接入电路的阻值调为零，相当于只有多用电表和电压表构成一回路，此时I＝＝，可得E＝9.00 V.

11、某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×10³ kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V．在此行驶状态下，

（1）求驱动电机的输入功率P_电；

（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力与车重的比值．（g取10 m/s²）

解析：（1）驱动电机的输入功率P_电＝IU＝1.5×10³ W.

（2）在匀速行驶时P_机＝0.9P_电＝Fv＝fv，f＝0.9P_电/v＝1.35×10² N.

汽车所受阻力与车重之比f/mg＝0.004 5.

答案：（1）1.5×10³ W　（2）0.004 5

12、在如图（甲）所示的电路中，电阻R₁ 和R₂都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计。

（1）调节滑动变阻器R₃，使电阻R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R₁和R₂的阻值为多大？R₃接入电路的阻值为多大？

（2）调节滑动变阻器R₃，使A、B两点的电势相等，这时电阻R₁和R₂消耗的电功率各是多少？

 

解：（1）R₁、R₂和R₃串联，电流相等。当电阻R₁和电阻R₂消耗的电功率相等时，得R₁=R₂

由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流I=2.5mA，

这时加在电阻R₁和R₂上的电压U₁=U₂=2.5V，

由欧姆定律得  ，

滑动变阻器R₃两端电压为    V

由欧姆定律得  

（2）调节滑动变阻器R₃，当A、B两点的电势相等时，R₃=0，

则  V

又因电阻R₁和R₂的电流相等，从伏安特性曲线上可以看出，V，V

电阻R₁消耗的电功率为W

电阻R₂消耗的电功率为W