1、考案8第八章恒定电流综合过关规范限时检测满分：100分考试时间：90分钟一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1(2020黑龙江绥化海伦月考)关于电阻和电阻率下列说法正确的是(B)A电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大C由R可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比D一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R。若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，则电阻丝的电阻变
2、为4R解析本题考查对电阻与电阻率的概念的理解。电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性越差；电阻率越小，则其导电性能越好；但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小，而电阻的大小还与导体的长度和横截面积有关，故电阻率大的导体对电流的阻碍作用不一定大，故A错误；对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，故B正确；电阻大小是由导体本身的性质决定的，与电压和电流无关，故C错误；一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R。若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，则截面积变成原来的，长度将变成原来的4倍，根据R可知，电
3、阻变成原来的16倍，故D错误。2(2019江苏宿迁期末)飞机在空气中飞行时，其表面因不断与空气摩擦而带电，某次飞行中形成的电流约为32 A，则飞机单位时间内增加的电荷量约为(B)A32 mCB32 CC18 mCD18 C解析本题考查电流的定义式。已知飞机在某次飞行过程中形成的电流约为32 A，根据qIt可知，单位时间内，其表面不断与空气摩擦而增加的电荷量约为q32 A1 s32 C，故B正确。3(2020北京市高考适应性考试)如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的4倍。若用电流表A的
4、表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(C)A将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A解析由于R1的阻值等于电流表内阻的，则流过R1的电流是流过电流表的2倍，将接线柱1、2接入电路时，流过接线柱的电流是流过电流表的3倍，所以电流表的刻度盘每一小格表示0.06 A，A、B均错误；将接线柱1、3接入电路时，流过接线柱的电流是流过电流表的3倍，所以电流表的刻度盘每一小格表示0.06 A，D错误C正确。4(2020安徽省黄山
5、市模拟)如图所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流IIC时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R10)转变为正常态(一个纯电阻，且R13 )，以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流IC1.2 A，限流电阻R26 ，小灯泡L上标有“6 V6 W”的字样，电源电动势E8 V，内阻r2 。原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现灯泡L突然发生短路，则(C)A灯泡L短路前通过R2的电流为 AB灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态，通过灯泡的电流为1 AC灯泡L短路后通过R1的电流为 AD灯泡
6、L短路后通过R2的电流为2 A解析标有“6 V6 W”的小灯泡L正常工作时的电阻R6 ，通过灯泡L的电流I1 A，超导部件处于超导态，其电阻为零，1 A电流全部通过超导部件，即灯泡L短路前通过R2的电流为零，A错误；灯泡L短路后，电流增大超过超导部件的超导临界电流，将由超导态转化为正常态，外电路电阻R2 ，由闭合电路欧姆定律可得，通过灯泡的电流I2 A，B错误；由并联电路电流分配规律可知，灯泡L短路后通过R1的电流为 A，通过R2的电流为 A，C正确，D错误。5(2020青岛高三联考)如图所示，B是一根粗细均匀电阻丝的中点，现将BC段均匀拉伸到D点，BD2BC。将电阻丝接入电路中，下列说法正确
7、的是(C)ABD段的电阻是AB段的2倍BBD段两端的电压是AB段的2倍CBD段的热功率是AB段的4倍DBD段自由电荷的定向移动速率是AB段的4倍解析由R可知BD段的电阻是AB段的4倍，故A项错误；由UIR可知BD段两端的电压是AB段的4倍，故B项错误；由PI2R可知BD段的热功率是AB段的4倍，故C项正确；由InqSv可知BD段自由电荷的定向移动速率是AB段的2倍，故D项错误。6(2020浙江高三质检)2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍。电导率就是电阻率的倒数，即。下列说法正确的是(C)A材料的电导
8、率越小，其导电性能越强B材料的电导率与材料的形状有关C电导率的单位是D电导率大小与温度无关解析本题考查电阻定律的应用。材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项A错误；材料的电导率与材料的形状无关，选项B错误；根据R，则，则电导率的单位是，选项C正确；导体的电阻率大小与温度有关，则电导率大小与温度有关，选项D错误。7(2020安徽八校高三联考)如图所示的电路中，R1、R2和R3为定值电阻，L为小灯泡(忽略其灯丝电阻随温度的变化)。接通电键S一段时间后R3被短路，下列判断正确的是(B)A灯泡L将变暗BR1两端的电压将增大CR2消耗的电功率增大D电源的效率将增大解析电路结构为：R3和小灯
9、泡L串联，再和R2并联，然后和R1串联，若R3被短路，外电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，R2两端的电压减小，通过R2的电流减小，通过小灯泡L的电流增大。综上分析，灯泡L将变亮，R1两端的电压将增大，R2消耗的电功率减小，电源的效率将减小，故B项正确，A、C、D项错误。8(2020枣庄高三模拟)如图甲所示，先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，电容器通过定值电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的It曲线，如图乙所示。现将电容器两极板间的距离减小少许，其他条件不变，重复上述过程，下列叙述正确的是(D)A电容器的电容减小B最大放电电流
10、大于I0C图线与坐标轴围成的面积不变D放电时间大于t0解析根据C可知电容器的电容增大，故A项错误；电容器两极板间的电压和原来相同，根据QCU可知电容器所容纳的电荷量增大，所以图线与坐标轴围成的面积增大，故C项错误；根据闭合电路欧姆定律，放电瞬间的瞬时电流还是I0，故B项错误；放电时间要比原来长，故D项正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9(2019福建龙岩期末)某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电
11、压表的示数分别为I1和U1。重新调节R的阻值，使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为I2和U2。则(AC)A这台电动机的线圈电阻为B这台电动机正常运转时线圈的发热功率为U1I1C这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2ID这个电源的内阻为解析本题考查非纯电阻电路。电动机不转动时，电压表和电流表示数的比值等于电动机的线圈电阻，R，选项A正确；电动机正常运转时，电动机线圈中电流为I2，线圈发热功率为P热IR，选项B错误；电动机正常运转时的输出功率P出U2I2，选项C正确；根据题述条件，不能得出电源的内阻，选项D正确。10(2020贵州贵阳一中模拟)有一种测量体重的电子秤，其原理如图中虚线
12、内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 ，电阻R随压力变化的函数式为R300.02F(F和R的单位分别是N和)。下列说法正确的是(AC)A该秤能测量的最大体重是1 400 NB该秤能测量的最大体重是1 300 NC该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处解析本题考查电子秤工作原理。当电路中电流I3 A时，电子秤测量的体重
13、最大。由闭合电路欧姆定律I得，Rr2 ，代入R300.02F得F1 400 N，故A正确，B错误；踏板空载时F0，代入R300.02F得到电阻R30 ，由欧姆定律得I0.375 A，所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处，故C正确，D错误。11(2020东平高三模拟)如图所示，把滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动以改变理想电压表和电流表的示数。当滑片P在距左端位置时，电压表和电流表的示数分别为3.6 V和1.0 A；当滑片P继续向左移动到某位置时，电压表和电流表的示数改变了0.6 V和0.5 V。在滑片P从右端移到左端的过程中(BC)A电源的最大输出功率为
14、3.84 WB电源的最大输出功率为4.8 WC电源的最大效率为80%D电源的最大效率为50%解析电源内阻为：r|1.2 ，根据闭合电路欧姆定律可得：EUIr4.8 V，根据欧姆定律可知：R3.6 ，所以滑动变阻器的总阻值为：R4.8 。在滑片P从右端移到左端的过程中，当滑动变阻器接入电路中的阻值与电源内阻相等时，电源的输出功率最大：Pm4.8 W，故A项错误、B项正确；当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电源的效率最大：100%100%80%，故C项正确、D项错误。12(2020海南高三模拟)2019年1月3日，“嫦娥四号”月球探测器平稳降落在月球背面南极艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，震惊了全
15、世界。“嫦娥四号”展开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说法正确的是(AD)A该电池板的电动势为2.80 VB随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大C外电路阻值为1 k时电源输出功率约为3.2 WD外电路阻值为1 k时电源效率约为64%解析电源的路端电压与干路电流的关系图象中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由图可知该电池板的电动势为2.80 V，A正确；随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由闭合电路欧姆定律EUIr可知内阻r，由于图线的斜率不断减小，其内阻逐渐减小，B错误；在原图中作出阻值为1 k的电阻的伏安特性曲
16、线，与原图交于(1.8 V,1.8 mA)，此交点即表示电阻的实际状态，所以电源输出功率约为1.8 V1.8 mA3.2103 W，C错误；此时电源的效率64%，D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13(8分)(2019黑龙江哈尔滨六中月考)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，备有如下器材：A干电池B电流表(量程00.6 A，内阻约0.1 )C灵敏电流计G(满偏电流Ig200 A，内阻rg500 )D滑动变阻器(020 )E电阻箱R(09 999.9 )F开关、导线若干(1)由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2 V的电压表，需串联一个阻值为 9_500 的电阻。(2)改
17、装后采用如图甲所示电路进行测量。在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至a端(填“a端”“中央”或“b端”)。(3)图乙为该实验绘出的I1I2图线(I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数)，由图线可求得被测电池的电动势E1.461.49(均可)V，内阻r0.800.87(均可)(保留三位有效数字)。解析本题考查电表的改装、实验注意事项、数据处理。(1)把灵敏电流计G改装成量程为2 V的电压表，需串联一个电阻阻值为Rrg500 9 500 。(2)为保护电路，在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至阻值最大处，即a端。(3)由闭合电路欧姆定律得，EI1(Rrg)(I1I2)r，解得I1I
18、2，结合图乙得，1.48104 A，由以上两式解得，E1.48 V，r0.83 。14(8分)(2020闽粤赣三省十校联考)用以下器材测量待测电阻Rx的阻值。A待测电阻Rx：阻值约为200 B电源E：电动势约为3.0 V，内阻可忽略不计；C电流表A1：量程为010 mA，内阻r120 ；D电流表A2：量程为020 mA，内阻约为r28 ；E定值电阻R0：阻值r080 ；F滑动变阻器R1：最大阻值为10 ；G滑动变阻器R2：最大阻值为200 ；H开关S，导线若干。(1)为了测量电阻Rx，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图，你认为正确的是乙。(填“甲”“乙”或“丙”)(2)滑动变阻器应该
19、选R1; 在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端(填“a”或“b”)。(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为Rx。解析本题考查利用并联电路电压相等的特点测电阻。(1)所给的三个电路图中，乙图可明确确定两支路的电流值和含有电流表的支路的电阻值，由此可确定待测电阻Rx的阻值，故乙图正确。(2)因乙图为滑动变阻器的分压式接法，则应用最大阻值较小的变阻器，故应选R1，闭合开关前要让测量部分电路电压由小变大，故滑片P应置于b端。(3)由并联电路特点可知Rx(I2I1)(R0r1)I1，得Rx。15(8分)(2020山东高考模拟)某同学为了测量一根铅笔芯的电
20、阻率，设计了如图甲所示的电路测量铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表A1、A2，电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。请回答以下问题：(1)若电流表的内阻可忽略，则电流表示数I2I1时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值。(2)用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径为1.000mm。(3)已测得该笔芯的长度L20.00 cm，电阻箱R1的读数为5.00 ，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率1.
21、96105m。(结果保留3位有效数字)(4)若电流表A2的内阻不能忽略，仍利用(1)中方法，则笔芯电阻的测量值小于真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。解析(1)由并联电路特点可知，当I2I1时，电阻箱的阻值与待测笔芯的阻值相等；(2)螺旋测微器的读数1.000 mm；(3)由公式R可计算，笔芯的电阻率为1.96105m；(4)电流表A2的内阻不能忽略时，电流表A2与电阻箱的电阻之和等于待测笔芯的电阻，即电阻的测量值小于真实值。16(12分)(2020新泰高三模拟)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 (1)如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操
22、作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是A(选填选项前面的字母)。A当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔D当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔(2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。a若所选挡位为直流50 mA挡，则示数为21.0 mA；b若所选挡位为电阻10 挡，则示数为190 。
23、(3)用该多用电表正确测量了一个约15 的电阻后，需要继续测量一个阻值约2 k的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤序号：BAD。A将红表笔和黑表笔接触B把选择开关旋转到“100”位置C把选择开关旋转到“1 k”位置D调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点(4)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是AC。解析(1)由图示电路图可知，当S接触点3时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故D错误；由
24、图示电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故B、C错误；由图示电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故A正确。(2)若所选挡位为直流50 mA挡，由图所示可知，其分度值为1 mA，则示数为21.0 mA；若所选挡位为电阻10 挡，由图所示可知，示数为1910 190 。(3)用多用电表正确测量了一个约15 的电阻后，要继续测量一个阻值约2 k的电阻，首先要把选择开关置于100挡位位置，然后进行欧姆调零，把红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零刻度线位置，
25、最后再测电阻，故合理的步骤是BAD。(4)设欧姆表内电池电动势为E，内阻为r，电流表内阻与调零电阻的和为Rg，则有：I，由此可知，随着Rx的增大，I减小，且趋向于0，故C正确，D错误；上式的倒数：，可知Rx是线性函数，Rx0时，0且有最小值，随着Rx的增大而增大，故A正确，B错误。17(12分)(2020栖霞高三月考)如图所示电路，电源电动势为E3 V，内阻为r1 ，定值电阻R010 ，滑动变阻器R接入电路中的阻值可在020 范围内变化。当滑片P处于中点位置时，求(结果均保留两位有效数字)：(1)当开关S断开时，定值电阻R0两端的电压U0；(2)当开关S闭合时，定值电阻R0两端的电压U0；(3
26、)当开关S闭合时，若要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0，滑片P应该向左还是向右移动？请简述理由。答案(1)1.4 V(2)0.94 V(3)见解析解析(1)S断开时，R0与R的一半电阻串联，则有IU0IR0 V1.4 V(2)S闭合时，R0与R的一半电阻并联之后再与R的另一半电阻串联，则有I，R并U0IR并 V0.94 V(3)滑片应该向右端移动。因为要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0，即并联部分电压增大，根据分压规律，并联部分电阻要增大，即R左端电阻要增大，故滑片要向右端移动。18(12分)(2020福建高三模拟)根据电荷守恒定律可知：一段导体中通有恒定电流时，在相等时间内通过导体不同截
27、面的电荷量都是相同的。(1)已知带电粒子所带电荷量均为q，粒子定向移动所形成的电流强度为I，求在时间t内通过某一截面的粒子数N。(2)直线加速器是一种通过高压电场使带电粒子加速的装置。带电粒子从粒子源处持续发出，假定带电粒子的初速度为零，加速过程中做匀加速直线运动。如图所示，在距粒子源距离为l1和l2两处分别取一小段长度相等的粒子流l。已知l1l214，这两小段粒子流中所含的粒子数分别为n1和n2，求n1n2。答案(1)(2)21解析本题考查对电荷守恒定律的理解。(1)电流I，电荷量QNq则粒子数N(2)根据v可知在距粒子源l1、l2两处粒子的速度之比v1v212极短长度内可认为速度不变，根据v，得t1t221根据电荷守恒定律可知，这两段粒子流中所含粒子数之比为n1n2t1t221