1、2016新课标名师导学新高考第一轮总复习同步测试卷物理(七)(恒定电流)时间：90分钟 总分：100分一、选择题(本卷共 10 小题，每小题 4 分，共 40分.其中 17 为单项选择题，810 题为多项选择题，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分)1.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球.小车向左做直线运动过程中，电流表示数如图(b)所示(不计重球与小车间的摩擦)，下列判断正确的是()CA.从 t1 到 t2 时间内，小车做
2、匀速直线运动B.从 t1 到 t2 时间内，小车做匀加速直线运动C.从 t2 到 t3 时间内，小车做匀减速直线运动D.从 t2 到 t3 时间内，小车做加速直线运动【解析】小车向左运动，压敏电阻不受压力时，电阻大，电流小.0t1 向左匀速，t1t2 压敏电阻均匀减小，受压力均匀增大，小车的加速度变大，且向左减速运动，A、B 均错.t2t3 电流恒定，比 0t1 的电流大，压敏电阻受到恒定的压力作用.小车向左做匀减速运动，C 对，D 错.2.图中电阻 R1、R2、R3 的阻值均与电池的内阻相等，则开关S 接通后流过 R2 的电流与接通前的比值是()A.53 B.35C.65 D.56B【解析】
3、设电池电动势为 E，内电阻及每个外电阻值均为 R，则 S 接通前，电路总电流等于流过 R2 上的电流，I1 E3R，S 接通时，电阻 R2 与 R3 并联，电路的总电阻，R 总R2RR52R，电路总电流 I 总 E52R2E5R，而此时流过 R2 的电流等于总电流的一半，此时流过 R2 的电流 I212I 总 E5R，因此接通后与接通前流过电阻 R2 的电流之比为I2I135，B 正确，A、C、D 错误.3.如图所示的电路中，当变阻器 R1 的滑动触头向上滑动时，A、B 两灯亮度的变化情况为()A.A 灯和 B 灯都变亮B.A 灯和 B 灯都变暗C.A 灯变亮，B 灯变暗D.A 灯变暗，B 灯
4、变亮A【解析】当变阻器 R1 的滑动触头向上滑动时，R1变大，并联电阻 R1B 变大，支路电阻 R1BR2 变大，外电路电阻 R 变大，总电阻 Rr 变大，总电流 I ERr变小，路端电压 UEIr 变大，电流 IA URA变大，所以 A 灯变亮.另一个支路电流 I1B2IIA 变小，所以定值电阻 R2 的电压 U2I1B2R2 变小，B 灯两端电压U1BUU2 变大，所以 B 灯变亮，选项 A 对.4.如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头 P 向右移动时，下面判断正确的是()A.L1 变暗，L2 和 L3 变亮B.L1 变暗，L2 变亮，L3 亮度不变C.L1 中电
5、流变化值大于 L3 中电流变化值D.L1 两端电压变化值小于 L2 两端电压变化值D【解析】滑动变阻器滑动触头向右滑动，电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，L1 变暗，干路电流减小使得电源内阻及定值电阻和 L1 上的电压均减小，则并联部分电压增大，L2 上的电流增大，L3 上的电流减小，L2 变亮，L3 变暗，故 A、B 选项错；L3中电流的减少值减去 L2 中电流的增加值等于 L1 中电流的减小值，故 L3 中电流的变化值大于 L1 中电流的变化值，C 项错误；同理，L2 两端电压增加值等于电源内阻、定值电阻和 L1 的电压减小值之和，故有 L2两端电压变化值大于 L1 上的电压变化值，
6、D 选项正确.5.如图所示电路中的电源为恒流源，不管外电路的电阻如何变化，它都能够提供持续的定值电流.电压表、电流表都为理想电表.当滑动变阻器 R 的滑动触头向左滑动时，电压表 V1、V2 示数变化的绝对值分别为 U1和 U2.电流表 A 示数变化的绝对值为 I，下列说法正确的是()A.V1 示数增大，A 示数减小，U1 I RB.V1 示数增大，A 示数减小，U1 I R1C.V2 示数减小，A 示数减小，U2 I R2D.V2 示数增大，A 示数增大，U2 I RB【解析】滑动变阻器触头向左滑动时，阻值增大，R1 和 R 并联电阻增大，并联电压增大，则流过 R1 电流增大，总电流恒定，则流
7、过电流表电流减小，流过R2 电流不变，则 V2 示数不变，V1 测量路端电压，外电阻增大，V1 示数增大.设电源提供恒定电流为 I0，则电压表 V2 示数 U2I0R2 为定值，电流表示数为 I，则有 I0IU1U2R1，整理得 U1(U2R1I0)R1I，其中U2、R1、I0 均为定值，则 U1 与 I 成线性关系，斜率即为U1I R1，B 选项正确.6.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘细线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接.绝缘线与左极板的夹角为.当滑动变阻器 R 的滑片在 a 位置时，电流表的读数为 I1，夹角为 1；当滑片在 b 位置时，电流表的读数为
8、I2，夹角为 2，则()A.12，I1I2B.12，I1I2C.12，I1I2D.12，I1I2D【解析】由 I ErR可知，滑片在 a 和 b，有 I1I2，A、B 都错.由 tan qEmg qUmgd，滑片由 a移到 b，U 增大，12，D 对，选 D.7.如图所示的电路中，R1、R2、R3 是固定电阻，R4 是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小.当开关 S 闭合且没有光照射时，电容器 C 不带电.当用强光照射 R4 且电路稳定时，则与无光照射时比较()A.电容器 C 的上极板带正电B.电容器 C 的下极板带正电C.通过 R4 的电流变小，电源的路端电压增大D.通过 R4 的电流变大
9、，电源提供的总功率变小B【解析】当开关 S 闭合且没有光照射时，电容器上、下极板间的电势相等，电势差为零，用强光照射R4 时，R4 电阻变小，电路的总电阻变小，干路中的电流变大，路端电压变小，C 错误；电源提供的总功率PEI，可知，总功率变大，D 错误；R4 电阻变小，R3、R4 的分压比发生变化，R3 两端的电压变大，上极板的电势降低较大，结果电容器下极板的电势高于上极板的电势，下极板带正电，A 错误，B 正确.8.如图所示，电阻 R1、R2、R3 均为定值电阻，R4 为滑动变阻器，电路中电压表和电流表均为理想电表.当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列说法正确的是()A.电压 A1、V1 示数
10、均减小，电表 A2、V2 示数均增大B.电源的效率增大C.电流表 A1 示数的改变量小于电流表 A2 示数的改变量D.电压表 V1 示数的改变量大于电压表 V2 示数的改变量BC【解析】将电路简化成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片向右移动时，整个电路的总阻增大，则干路电流减小，路端电压增大，即电流表 A1 示数减小，又由于 R1、R2 为定值电阻，则电压表 V1 示数减小；而路端电压增大，则电压表 V2 示数增大，V2 示数的增加量大于 V1示数的减小量；对于定值电阻 R3，由于电压表 V2 示数增大，则经过定值电阻 R3 的电流增大，而干路总电流减小，则通过电阻 R4 的电流减小，且通过电
11、阻 R4的电流的减小量大于干路总电流的减小量，即电流表A1 示数的改变量小于电流表 A2 示数的改变量；电源效率 11rR，外电路的总电阻越大，电源效率越高.9.如下图所示电路，已知电源电动势E6.3 V，内电阻 r0.5 ，固定电阻R12 ，R23 ，R3 是阻值为 5 的滑动变阻器.按下开关 S，调节滑动变阻器的触点，通过电源的电流可能是()A.2.1 A B.2.5 AC.3.0 A D.4.0 AABC【解析】设滑动变阻器与 R1 串联部分的电阻为 R 右，出总电阻表达式：R 总r（R2R左）（R1R右）R2R左R1R右 110(R 右3)23 当 R 右3 时，R 总 max3，此时
12、 IminER总max2.1 A 当 R 右0 时，R 总 min2.1，此时 Imax ER总min3 A 故通过电源的电流范围为 2.1 AI3 A，故 A、B、C 正确；D 错误.10.如图所示，电路中电源电动势 E 恒定，内阻 r2 ，定值电阻 R34 .ab 段电路消耗的电功率在开关 S 断开与闭合时相 等，则 以 下 说 法 正 确 的 是()A.电阻 R1、R2 可能分别为 3 、9 B.电阻 R1、R2 可能分别为 4 、6 C.开关 S 断开时电压表的示数一定等于 S 闭合时的示数D.开关 S 断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比与 R1、R2 无
13、关AD【解析】根据 ab 段电路消耗的电功率在开关 S 断开与 闭 合 时 相 等 可 得，ER1R2R3r2(R1 R2)ER1R3r2R1，解得电阻 R1、R2 可能分别为 3、9，选项 A 正确、B 错误；开关 S 断开时电压表的示数一定不等于 S 闭合时的示数，选项 C 错误；形状 S 断开与闭合时，将定值电阻 R3 与电源一起等效成一个新电源，有EU 外U 内，所以|U 外|U 内|，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比等于 R3 与内阻 r之和，选项 D 正确.二、实验题(本大题共 3 个小题，共 22 分)11.(6 分)安装一个简单的欧姆表，备用器材如下：A.电流
14、表(量程 100 A，内阻 1.5 k)B.电流表(量程 1 mA，内阻 1 k)C.变阻器(0300 )D.变阻器(0800 )E.电源(电动势 1.5 V，内阻不计)F.电源(电动势 9 V，内阻不计)G.表笔两支(红、黑各一支)H.导线若干如果要求安装只有一挡的简单欧姆表，选用器材要尽可能少，那么从以上备用器件中电流表应选用 ；变阻器应选用 ；电源应选用 (用字母代号填写).BDE【解析】若选 A、E，调零时有：1.5 V100106 A15 k，调零电阻最大值应不小于 15 k1.5 k13.5 k，则 C、D 都无法使用；若选 A、F，同理可知，调零电阻最大值应不小于 90 k1.5
15、 k88.5 k，则 C、D 都无法使用；若选 B、E，调零时，1.5 k1103 A1.5 k.调零电阻应不小于 1.5 k1.0 k0.5 k，可选 D 调零.因此电流表应选 B，为阻器应选用 D，电源应选用 E.12.(8 分)二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性.某实验小组要测绘一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线.据了解，该二极管允许通过的最大电流为 50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小；当交换表笔再次测量时，发现指针的偏角很大，由此
16、可判断 (选填“左”或“右”)端为二极管的正极.左(2)实验探究中他们可选器材如下：A.直流电源(电动势 3 V，内阻不计)；B.滑动变阻器(020)；C.电压表(量程 15 V、内阻约 80 k)；D.电压表(量程 3 V、内阻约 30 k)；E.电流表(量程 0.6 A、内阻约 1)；F.电流表(量程 50 mA、内阻约 50)；G.待测二极管；H.导线、开关.为了提高测量精度，电压表应选用 ，电流表应选用 .(填字母序号)DF(3)实验中测量数据如下表，请在坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流I/mA000.21.83.98.614.0 21.8 33.5 50.0电压U/V00.5
17、0 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 伏安特性曲线如图所示(4)同学们将该二极管与阻值为 100 的定值电阻串联后接到电压恒为 3 V 的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为 .0.019(0.0140.019均可)【解析】(1)多用电表的红表笔接表内电源负极，黑表笔接表内电源正极.当红接左，黑接右时，指针偏角较小，说明电阻大，加的是反向电压，左边为二极管正极(红接右，黑接左，指针偏角大，说明电阻小，加的是正向电压，左为二极管正极).(2)电动势为 3 V，电压表如选 C 量程太大，选 D，二极管允许通过的最电流为 50 mA，选 E 量程太大
18、，选 F.(3)描点画线.(4)将二极管与 100 的定值电阻串联后，接到3 V 恒压电源两端，设电路中电流强度为 I 时，二极管两端的电压为 Ux，则有：Ux(3100I)V，在同一图上做出图象，交二极管伏安曲线于 M 点，M 点的坐标值为 Ux1.7 V，I14 mA，此时，R 两端的电压UR(31.7)V1.3 V，电流也为 I，R 的功率 PIUR141031.3 W0.018 2 W.13.(8 分)一额定功率为 0.1 W 的电阻，其阻值不详.用欧姆表粗测其阻值，其结果如图所示.现有下列器材，试选择合适的器材及适当的电路，较精确地测定其阻值.A.电流表，量程 0500 A，内阻 1
19、50 B.电流表，量程 010 mA，内阻 10 C.电压表，量程 03 V，内阻 5 kD.电压表，量程 015 V，内阻 10 kE.干电池两节，每节电动势为 1.5 VF.直流稳压电源，输出电压 12 V，额定电流 1 AG.滑动变阻器，050 ，0.5 AH.开关一只，导线若干(1)欧姆表测得的电阻值约为 .(2)电流表应该选择 ，电压表应该选择 ，电源应该选择 (填字母代号).(3)下列实验电路图中合适的电路图是 .1 k(或1 000)BDFB【解析】(1)欧姆表测得的电阻值约为 100 101 000.(2)额定功率为 0.1 W，由 PI2R 可得最大电流为0.01 A，电流表
20、应该选择量程 010 mA 的电流表 B，电压表应该选择量程 015 V 的电压表 D，电源应该选择输出电压 12 V 的直流稳压电源 F.(3)由于待测电阻较大，应选择电流表内接法，由于滑动为阻器阻值范围 050，需要设计成分压电路合适的电路图是 B.三、计算题(本大题共 4 个小题，共 38 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)14.(8 分)在如图所示的电路中，电源电动势 E15 V，内阻 r5 ，电阻 R1、R2、R3 的阻值均为 10 ，S 为单刀三掷开关，求：(1)开关 S 接 A 时电压表的读数；(2)开关 S 接 B 时电源的输出功率；(3
21、)开关 S 接 C 时电源的效率.【解析】(1)S 接 A 时，电压表被短路，所以电压表读数 U10(2)S 接 B 时，R1 与 R2 串联，电路中电流为 I2 ER1R2r0.6 A 输出功率 PI22(R1R2)7.2 W.(3)S 接 C 时，外电路总电阻 R R2R3R2R315 电源效率 I2RI2（Rr）75%.15.(8 分)如图所示，两平行金属板 A、B 水平放置，两板间的距离 d40 cm.电源电动势E24 V，内电阻 r1 ，电阻 R15 .闭合开关 S，待电路稳定后，在两板之间形成匀强电场.在 A 板上有一个小孔 k，一个带电荷量为 q1102 C、质量为 m2102
22、kg 的粒子 P 由 A 板上方高 h10 cm 处的 O点自由下落，从 k 孔进入电场并打在 B 板上 k点处.当 P 粒子进入电场时，另一个与 P 相同的粒子 Q 恰好从两板正中央 O点水平飞入.那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，粒子Q与P恰好同时打在k处.(粒子间的作用力及空气阻力均忽略不计，取 g10 m/s2)【解析】根据机械能守恒定律可得 P 粒子进入电场时的速度为：v0 2gh 2100.1 m/s 2 m/s 设 P、Q 在电场中运动的加速度为 a，运动到打在k点的时间为 t，则：对 P：dv0t12at2 对 Q：12d12at2 联立解得：t 210 s，a20 m/
23、s2 而 agUgdm 所以，滑动变阻器两端的电压为：U（ag）dmq（2010）0.421021102 V8 V 由欧姆定律可得通过滑动变阻器的电流为：IEURr 248151 A1 A 所以，滑动变阻器接入电路的阻值为：RUI 81 8.16.(10 分)如图甲所示的电路中，R1、R2 均为定值电阻，且 R1100 ，R2 的阻值未知，R3 是一个滑动变阻器，在其滑动触头从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压 U 随电流 I 的变化图线如图乙所示，其中图线上的 A、B 两点是滑动触头在变阻器两个不同的端点时分别得到的.求：(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻 R2 的阻值；(3
24、)滑动变阻器 R3 的最大值；(4)上述过程中 R1 上得到的最大功率以及电源的最大输出功率.【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得 EUIr 将图象 A、B 两点的电压和电流代入解得：E20 V，r20 (2)当 R3 的滑动触头自左向右滑时，R3 阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大.由此可知，上的 A、B 两点是滑动触头分别位于最左端和最右端时所得到的.当滑动触头位于最右端时，R30，R1 被短路，外电路总电阻即 R2 故由 B 点的 U、I 值可求出 R2UBIB 40.8 5 (3)当滑动触头在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的 A 点，故由 A 点的 U、I 值可求出此时外电路
25、总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出 R3的最大值.R 总UAIA 160.2 80 又 R 总 R1R3R1R3R2 代入数值解得滑动变阻器的最大值 R3300 (4)当 R1 消耗的功率最大时，它两端电压最大，由UR1EI(R2r)知，这时电路的总电流 I 应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出的有关数据，便不难得出 R1 消耗的最大功率.当 R3300 时，由图象知，I0.2 A U1EI(R2r)，U215 V 此时 R1 消耗的最大功率为 P1mU21R1152100 W2.25 W 又当 R 外r 时，电源输出功率最大，即 PmE24r 202420 W5 W17
26、.(12 分)如图所示的电路中，电源的电动势 E10 V，内阻可忽略不计，各电阻的阻值分别为 R120 ，R230 ，滑动变阻 器 的 最 大 阻 值 R 50 ，电容器的电容 C20 F，则：(1)合上开关 S，将滑动触头 P 置于滑动变阻器最左端 a 点时，电路稳定后电容器的上极板 M 带何种电荷？所带的电量为多少？(2)开关 S 保持闭合，把滑动触头 P 缓慢地从最左端 a 点移到最右端 b 点的过程中，通过导线中 D 点的电荷量为多大？(3)滑动触头 P 移到最右端 b 点后，断开开关 S，电容器放电过程中流过 R2 的电荷量是多少？【解析】(1)开关 S 闭合，滑动触头 P 处于 a 点时，电容器 C 与电阻 R 关联，电容器两极板 MN 间的电压：UCU1R1R1R2E4 V 此时电容器上极板 M 带负电 电荷量：QCU0.8104 C(2)滑动触头 P 处于 b 点时，电容器 C 与电阻 R2并联，电容器两极板 MN 间电压：UCU1R2R1R2E6 V 此时电容器上板 M 带正电，电荷量：QMCU21.2104 C 所以这过程中通过 D 点的电荷量为：QMQ2104 C(3)开关 S 断开，电容器 C 通过两并联支路放电，通过 R2 的电荷量：Q2121RRRRRQM8.4105 C
