1、单元检测八 恒定电流考生注意：1本试卷共 4 页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间 90 分钟，满分 100 分4请在密封线内作答，保持试卷清洁完整一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得 4 分，选错得 0 分)1铜的摩尔质量为 m，密度为 ，每摩尔铜原子有 n 个自由电子，今有一根横截面积为 S的铜导线，当通过的电流为 I 时，电子平均定向移动速率为( )A光速 c B. C. D.IneS IneSm mIneS2电源电动势为 E，内阻为 r，向可变电阻
2、 R 供电，关于路端电压，下列说法正确的是( )A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B因为 UIR，所以当 I 增大时，路端电压也增大C因为 UEIr，所以当 I 增大时，路端电压减小D若外电路断开，则路端电压为零3.如图 1 所示，a，b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )图 1Aa 代表的电阻丝较粗Bb 代表的电阻丝较粗 Ca 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比4如图 2 所示为几种电学元件的电流与电压的关系图像，下列说法中正确的是( )图 2A这四个图像都是伏安特性曲线B这四种电学元件都是
3、线性元件C是线性元件，是非线性元件D这四个图像中，直线的斜率都表示元件的电阻5如图 3，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3 为定值电阻，S 0、S 为开关， 与 分别为电压表和电流表初始时 S0 与 S 均闭合，现将 S 断开，则 ( )图 3A. 的读数变大， 的读数变小B. 的读数变大， 的读数变大C. 的读数变小， 的读数变小D. 的读数变小， 的读数变大6(2017吉林实验中学检测) 如图 4 所示，直线 A、B 分别为电源 a、b 的路端电压与电流的关系图像，直线 C 为一电阻 R 的两端电压与电流的关系图像，将这个电阻 R 分别接到 a、b两电源上，那么( )图 4A
4、R 接到 a 电源上，电源的效率较高BR 接到 b 电源上，电源的输出功率较大CR 接到 a 电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低DR 接到 b 电源上，电阻 R 的发热功率和电源的效率都较高7.如图 5 所示，E 为电源，其内阻为 r，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变) ，R 1、R 2 为定值电阻，R 3 为光敏电阻闭合开关 S 后，若照射 R3 的光照强度减弱，则( )图 5AR 1 两端的电压变大B小灯泡消耗的功率变小C通过 R2 的电流变小D电源两极间的电压变小8.如图 6 所示电路，闭合开关 S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是
5、( )图 6A电流表坏了或未接好B从点 a 经过灯 L1 到点 b 的电路中有断路C灯 L2 的灯丝断了或灯座未接通D灯 L1 和 L2 的灯丝都断了二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)9一个直流电动机所加电压为 U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它正常工作时，下述说法中正确的是( )A电动机的输出功率为 IUI 2RB电动机的输出功率为U2RC电动机的发热功率为 I2RD电动机的功率可写成 IUI 2RU2R10.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用
6、在手机等电子产品中现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图 7 所示，充电器电源的输出电压为 U，输出电流为 I，手机电池的内阻为 r，下列说法正确的是( )图 7A电能转化为化学能的功率为 UII 2rB充电器输出的电功率为 UII 2rC电池产生的热功率为 I2rD充电器的充电效率为 100%IrU11将分压电阻串联在电流表上，改装成电压表，下列说法中正确的是( )A接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压B接上分压电阻后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变C如果分压电阻是表头内阻的 n 倍，则电压表量程扩大到 n 倍D通电时，通过电流表和分压电阻的电流一定相等
7、12. (2017山东检测)某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR和电源内部的发热功率Pr随电流 I 变化的图线画在同一坐标系中，如图 8 中的 a、b、c 所示则下列说法中正确的是( )图 8A图线 b 表示输出功率 PR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在图线上 A、B、C 三点的纵坐标一定满足关系 PAP BP CD两个图线交点 M 与 N 的横坐标之比一定为 12，纵坐标之比一定为 14三、实验题(本题共 6 小题，共 48 分)13. (8 分) 如图 9 所示为多用电表的不完整的示意图，图中还显示出了表内的电源 E1 和表内的调零电阻 R
8、0.被测电路由未知电阻 Rx和电池 E2 串联构成图 9(1)现欲测阻值大约为一千多欧姆的未知电阻 Rx的阻值，请完善以下测量步骤：甲、乙两测试表笔中，甲表笔应是_( 选填“红”或“黑”) 表笔；测电阻的倍率选择“100” ，将甲、乙两表笔短接，调节调零电阻 R0，使表针指到表盘刻度的最_(选填“左 ”或“右”) 端；在测试表笔乙已接触被测电路右端的前提下(见图) ，测试表笔甲应接触被测电路中的_(选填“a”或“b” )点；若测试表笔甲接触的位置正确，此时表针恰好指在图示的虚线位置，则被测电阻 Rx的阻值为_ .(2)已知图中电源 E1 的电动势为 4.5 V，电源 E2 的电动势为 1.5
9、V(不计其内阻)若测电阻 Rx时，测试表笔甲在 a、b 两个触点中连接了错误的触点，那么，表针的电阻示数将比真实值_(选填“偏大”或“ 偏小”) ，其示数应为_ .14(8 分)(2017江西南昌模拟)某同学测定一细金属丝的电阻率，部分实验步骤如下：(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径，螺旋测微器如图 10 甲所示，则该金属丝的直径为_ mm.图 10(2)因找不到合适的电压表，该同学设计了如图乙所示的电路，电源电动势为 E3 V，内阻不能忽略，取金属丝 Rx接入电路的长度为 20 cm，接通电路后调整电阻箱的阻值，使电流表示数为 0.50 A，之后不断改变 Rx接入电路的长度，调整电阻箱的阻
10、值，使电流表示数始终为0.50 A，记录下电阻丝 Rx接入电路的长度及对应电阻箱的阻值如下表所示：长度 L(cm) 10 20 30 40 50 60电阻箱 R0() 4.2 3.5 2.3 2.2 1.5 1.0请在图丙的坐标纸中作出电阻 R0 随长度 L 变化的图像；(3)根据图像可求得：该金属丝的电阻率为 _ m，电源的内阻为 r_ (计算结果保留 2 位有效数字)15(8 分) 为了比较准确的测量阻值约为 100 的定值电阻 Rx，实验室提供如下的实验器材：A电动势 E6 V，内阻很小的直流电源B量程 5 mA，内阻为 RA150 的电流表C量程 0.6 A，内阻为 RA20.2 的电
11、流表D量程 6 V，内阻 RV 约为 15 k的电压表E定值电阻 R15 F定值电阻 R2500 G最大阻值 15 ，最大允许电流 2 A 的滑动变阻器H最大阻值 15 k，最大允许电流 0.5 A 的滑动变阻器I开关一个，导线若干(1)为了能比较精确地测量 Rx的电阻值，电流表应选用_( 选填“B ”或“C”)、定值电阻应选用_(选填“ E”或“F ”)、滑动变阻器应选用_(选填“G”或“H”) ；(2)请根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图；(3)如果电压表的示数为 U(单位为 V)，电流表的示数为 I(单位为 A)，则待测电阻的计算式为Rx_( 表达式中所用到的
12、电阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示)16(8 分)(2018湖北荆州质检)某同学用如图 11 甲所示的电路描绘一个标有“3 V 0.25 A”小灯泡的伏安特性曲线他已选用的器材有：电池组( 电动势为 4.5 V，内阻约 1 )；电流表(量程为 0250 mA，内阻约 5 )；电压表(量程为 03 V，内阻约 3 k)；开关一个，导线若干图 11(1)实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的_(填数字)；滑动变阻器(最大阻值 20 ，额定电流 1 A)滑动变阻器(最大阻值 1 750 ，额定电流 0.3 A)(2)在图乙中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充
13、完整；(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于_( 选填“a”或“b”)端；(4)为了得到伏安特性曲线，他以电压表的读数 U 为横轴，以电流表的读数 I 为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图丙所示请你帮他完成 IU 图像；(5)由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而_；(6)如果将此小灯泡连入如图丁所示电路，其中电源电动势为 3 V，电源内阻与保护电阻 R0的总阻值为 5 ，定值电阻 R 的阻值为 10 .开关 S 闭合后，通过小灯泡的电流是_ A.17(8 分) 测量电阻有多种方法(1)若用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法中正确的是( )A测量电阻时，如果指针偏转
14、过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D测量阻值不同的电阻时都必须重新调零(2)若用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势 E 和内阻 r，又能同时描绘小灯泡电阻的伏安特性曲线A电压表 V1(量程 06 V，内阻很大)B电压表 V2(量程 04 V，内阻很大)C电流表 A(量程 03 A，内阻很小 )D滑动变阻器 R(最大阻值 10 ，额定电流 4 A)E小灯泡(2 A,5 W)F电池组(电动势 E，内阻 r)G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多
15、次测量后发现：若电压表 V1 的示数增大，则电压表 V2的示数减小请将设计的实验电路图在图 12 甲中补充完整图 12每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表 V1 和电压表 V2 的示数，组成两个坐标点(I，U 1)、( I，U 2)，标到 UI 坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线如图乙所示，则电池组的电动势 E_ V ，内阻 r_ .(结果均保留两位有效数字)在 UI 坐标系中两条图线在 P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 _ ，电池组的效率为_(此空填百分数，保留一位小数)18(8 分) 实验室中准备了下列器材：A待测干电池(电动势约为 1.5 V，内阻约为 1.0 )
16、B电流表 A1(满偏电流 1.5 mA，内阻为 10 )C电流表 A2(量程 00.60 A，内阻约为 0.10 )D电压表 V(量程 015 V，内阻约为 10 k)E滑动变阻器 R1(020 ， 2 A)F滑动变阻器 R0(0100 ，1 A)G电阻箱 R3：最大阻值为 999.9 ，允许通过的最大电流是 0.6 AH开关一个，导线若干(1)若要将电流表 A1 改装成量程为 1.5 V 的电压表，需给该电流表串联一个 _的电阻(2)为了测量电池的电动势和内阻，小明按图 13(a)设计好了测量的电路图，在图(a)中，甲是_，乙是_(填器材前面的序号)(3)为了能较为准确地进行测量和操作方便，
17、图(a)所示的测量电路中，滑动变阻器应选_(填器材前面的序号 )(4)图(b)为小明根据图(a)的测量电路测得的实验数据作出的 I1I 2 图线(I 1 为电表乙的示数，I2 为电表甲的示数)，由该图线可得：被测干电池的电动势 E_ V，内阻 r_ .(均保留两位小数)图 13答案精析1D 2.C 3.B 4.C 5.B6C 由题图知，电阻 R 接在电源 a 上时电路中电流为 0.5I0，短路电流为 I0，根据闭合电路欧姆定律 I 得 Rr， a 电源的效率 100% 100% 100%50% ；ER r UIEI UE RR r同理，电阻 R 接在电源 b 上时电源 b 的效率 50%，选项
18、 A 错误；电源的图线与电阻 R 的UI 图线的交点表示电阻 R 接在该电源上的工作状态，由题图知，电阻 R 接在电源 a 上时电压和电流都较大，故电源 a 的输出功率较大，选项 B 错误；由以上分析可知，R 接在 a电源上，电源的输出功率较大，电源效率较低，选项 C 正确；R 接在 b 电源上，电阻 R 两端电压和电流较低，故电阻 R 的发热功率较低，选项 D 错误7B 照射 R3 的光照强度减弱，光敏电阻阻值变大，故电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路的总电流减小，路端电压增大，D 项错；由部分电路欧姆定律得 U1IR 1，则 R1 两端电压减小，A 项错；根据串反并同规律可知，与
19、 R3 串联的小灯泡消耗的功率减小，B 项正确；通过与 R3 并联的电阻 R2 的电流增大，C 项错 8B 电流表坏了或未接好，电压表无示数，不符合题意，故 A 错误；从 a 经过 L1 到 b的电路中有断路，电流表无示数，电压表有示数，并且为电源电压，符合题意，故 B 正确；灯 L2 的灯丝断了或灯座未接通，电压表无示数，不符合题意，故 C 错误；灯 L1 和 L2 的灯丝都断了，则电流表和电压表均无示数，不符合题意，故 D 错误9AC 电动机的总功率为 PUI ，根据焦耳定律得电动机的发热功率 P 热 I 2R，故电动机的输出功率 P 出 PP 热 UII 2R，故 A、C 正确，B 错误
20、因为 PP 热 ，即UII2R， UIR，欧姆定律不适用，故 UII 2R ，故 D 错误U2R10AC 11.BD12CD 电源的总功率与电流的关系为 PEEII，曲线 a 表示电源的总功率随电流变化的图线；设电源的内阻为 r，电源内部的发热功率与电流的关系为 PrI 2r，由数学知识可知，电源内部的发热功率 Pr随电流 I 变化的图线为开口向上的抛物线，曲线 b 表示电源内部的发热功率随电流变化的图线；根据闭合电路中的能量转化关系得，电源的输出功率为PR EII 2r，由数学知识可知，电源的输出功率 PR随电流 I 变化的图线为开口向下的抛物线，曲线 c 表示电源的输出功率随电流变化的图线
21、，故 A、B 项错误；根据能量守恒定律得PE PrP R，故 C 项正确；M 点所表示的物理意义是电源内部的发热功率等于电源的输出功率，此时外电阻等于内阻，电路中的电流为 I1 ，电源的发热功率 Pr1 I1 ，N 点E2r E2 E24r表示的物理意义是电源的总功率等于发热功率，此时只有电源的内阻，电路中的电流为 I2，电源的总功率 PE2EI 2 ，D 项正确Er E2r13(1)红 右 b 1 500 (2)偏小 700解析 (1)根据“红进黑出”原理，甲表笔应为红表笔 欧姆表的最右端为零刻度线，当两表笔短接时，被测电阻为零，所以指针应指向最右端欧姆表内部有电源，不需要外部电源，所以表笔
22、甲应接在 b 点倍率选择“100” ，故读数为 15.0100 1 500 .(2)当接对时电流 I ，当接错后电流 I ，即电流表指针偏角偏大，所以电4.5 VRx R0 6 VRx R0阻示数偏小，应指在 7 刻度线上，故示数为 700 .14(1)0.200(0.199 0.201 均可 ) (2)如图所示(3)2.0107 (1.9107 2.1 107 均可) 1.2(1.11.3 均可)解析 (1)该金属丝的直径 d0 mm20.00.01 mm0.200 mm.(2)根据表格数据描点连线(3)由闭合电路欧姆定律和电阻定律，可得：EI (rR 0 )，解得：R 0 r L，在LS
23、EI SR0L 图像中，其斜率的大小 k ，则 kS2.010 7 m；图线与纵轴截距 a r，S EI则 r a1.2 .EI15(1)B E G (2)如图所示 (3)R1U IRA1IRA1 R1解析 (1)电路中最大电流 I A0.06 A60 mA，所以电流表选择 B，由于电流表ERx 6100量程较小，所以要改装电流表，扩大量程，则需要并联的电阻为 R 4.5 RA1n 1 50605 1，所以定值电阻选择 E，由于被测电阻为 100 ，为方便调节，则滑动变阻器选择 G.(2)为了能比较精确地测量 Rx的电阻值，滑动变阻器使用分压式，由于电压表的内阻不知，所以不能使用外接法，则实验
24、电路图如图所示(3)根据欧姆定律得：R x .U IRA1I IRA1R1 R1U IRA1IRA1 R116(1) (2)见解析图 (3)a (4)见解析图(5)增大 (6)0.18(0.170.19 均可)解析 (1)由题图甲可知，实验采用分压式接法，滑动变阻器应选用小电阻，故选.(2)根据原理图，将实物图连接，如图所示(3)为了保证安全，闭合开关前，滑动变阻器应保证测量电路中的电压为零，即滑动变阻器左侧分压为零，故滑片应在 a 处(4)用平滑曲线将各点连接，如图所示(5)由 I U 图像可知，图像的斜率越来越小；而在 IU 图像中，图像的斜率反映电阻的倒数，故说明电阻在增大(6)设灯泡两
25、端电压为 U，电流为 I，则由闭合电路欧姆定律可知 EU( I)(rR 0)；代UR入数据化简可知 3 5I，即 I0.6 U.作出其图像如图所示：3U2 310两图像的交点即为灯泡的工作点，则由图可知，电流为 0.18 A.17(1)AC (2)见解析图 4.5 1.0 0 55.6%解析 (1)欧姆表盘右端示数为零，指针从左向右摆动，测量电阻时，如果指针偏转过大，表明被测电阻为小电阻，所以应该换为小倍率的挡位，A 项正确；红、黑颜色的表笔实质上就是颜色不同的导线，如果表笔插错位置不会影响测量结果，所以 B 项错误；欧姆表内部有电源，测量电阻时需要把电阻与原电路断开，所以 C 项正确；如果测
26、量不同电阻时，欧姆表挡位不改变时不需要重新欧姆调零，换挡位需要重新欧姆调零，所以 D 项错误(2)根据实验要求，需要测定路端电压和电流，同时测定小灯泡的电压和小灯泡的电流，所以在测量小灯泡的伏安特性时电流表选用外接法，若电压表 V1 的示数增大，则电压表 V2的示数减小，说明小灯泡和滑动变阻器是串联关系，小灯泡与滑动变阻器各自分压，所以设计电路图如图所示根据电源的 UI 图像中纵轴截距代表电动势可知电源电动势 E4.5 V，斜率的绝对值表示内阻 r 1.0 .由图像可知，两图线的交点坐标即为灯泡电压UI 4.5 1.03.5UL 2.5 V，此时电路中电流为 2.0 A，根据闭合电路欧姆定律有
27、 EIrIRU L，代入数据解得 R0 ，电池组的效率 100% 100% 100%55.6%.ULIEI ULE 2.54.518(1)990 (2)C B (3)E (4)1.47(1.461.48 均正确)076(0.740.78 均正确)解析 (1)电流表的内阻为 10 ；满偏电压为 Um1.510 3 10 V1.510 2 V；若改装为量程为 1.5 V 的电压表，则应串联的电阻为 R 990 .(2)根据题意可知，1.5 1.510 21.510 3乙为电流表 B 与电阻箱结合作为电压表使用，甲为电流表 C，作为电流表使用(3)滑动变阻器选择阻值较小的 E.(4)由闭合电路欧姆定律可得 I1(R3R A)E( I1 I2)r，变形得I1 I2；由数学知识可得：题图(b) 中的| k| ；bER3 RA r rR3 RA r rR3 RA r；由题图(b) 可知 b1.46(单位为 mA)；|k| 103 0.7510 3 ；故解得ER3 RA r |1.1 1.40.5 0.1|E1.47 V，r0.76 .
