高中物理恒定电流专题模拟卷带答案.docx

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高中物理恒定电流专题模拟卷带答案

【恒定电流】专题模拟卷

（满分共110分　时间60分钟）

一、选择题（共8个小题，每小题5分，共40分，1～5题是单选题，6～8题是多选题）

1．如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（　　）

A．甲表是电流表，R增大时量程增大

B．甲表是电流表，R增大时量程减小

C．乙表是电压表，R增大时量程减小

D．上述说法都不对

2．一欧姆表有4个挡位，分别为×1Ω挡、×10Ω挡、×100Ω挡和×1kΩ挡．现用它来正确测量一未知电阻的阻值，当用×100Ω挡测量时，发现指针的偏转角很大（指针是从表盘的左侧O刻度处开始偏转的）．为了使测量结果更准确，再次测量该电阻之前，应该进行的操作是（　　）

A．先将红表笔和黑表笔短接后调零，再将选择开关旋至×10Ω挡

B．先将红表笔和黑表笔短接后调零，再将选择开关旋至×1kΩ挡

C．先将选择开关旋至×1kΩ挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零

D．先将选择开关旋至×10Ω挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零

3．如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小．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，电源提供的总功率变小

4．如图甲所示的电路中，电源电动势E＝6V、内阻r＝1Ω，外电路接有三个定值电阻R1＝1Ω、R2＝4Ω、R3＝4Ω，甲图中虚线框内的电路可等效为一个电源，如图乙所示，其等效电动势E′等于C、D间未接入用电器时C、D间的电压．若用导线直接将C、D两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流，则下列说法正确的是（　　）

A．等效电源的电动势E′＝3V

B．等效电源的短路电流为1.5A

C．等效电源的内阻r′＝

Ω

D．在C、D间连一个阻值R＝

Ω的纯电阻用电器，则其实际功率为1W

5．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　）

A．电路中的电流变小

B．电源的输出功率先变大后变小

C．滑动变阻器消耗的功率变小

D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小

6．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（　　）

A．通过电动机的电流为10A

B．电动机的输入功率为20W

C．电动机的热功率为4W

D．电动机的输出功率为16W

7．如图所示，一电荷量q＝＋3×10－5C的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，开关S合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°.已知两金属板间距d＝0.1m，电源电动势E＝15V，内阻r＝0.5Ω，电阻箱R1＝3Ω，电阻R2＝R3＝R4＝8Ω，取g＝10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则以下说法正确的是（　　）

A．电源的输出功率为14W

B．两金属板间电场强度的大小为140V/m

C．带电小球的质量为5.6毫克

D．若增加R1的大小，会有瞬时电流从左向右流过R4

8．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）

A．电压表读数减小　　

B.电流表读数减小

C．质点P将向上运动

D.R3上消耗的功率逐渐减小

选择题答题栏

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

二、实验题（本题共4个小题，满分32分）

9．（8分）在“练习使用多用电表”实验中，请回答下列问题：

（1）甲同学先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220V　100W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大，为了减小测量误差，下列选项中合理的操作顺序为________（填写选项前的字母）．

A．将选择开关旋转到“×1k”的位置

B．将选择开关旋转到“×10”的位置

C．用两表笔与白炽灯连接好并读数

D．将两表笔短接，进行欧姆调零

（2）甲同学按正确的实验操作，指针停在如图甲所示的位置，则此白炽灯电阻的测量值为________Ω.

（3）乙同学发现该多用电表“直流50V”挡损坏了，但“直流10V”挡能正常使用．打开电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了，如图乙所示．若表头A的满偏电流为1mA，则应用________kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50V”挡．

10．（8分）某同学研读了课本介绍的测定电源电动势和内阻的各种实验方案后，决定利用一个电流表和一个电阻箱测定一节干电池（电动势E约为1.5V，内阻r约为2.0Ω）的电动势和内阻，实验原理图如图甲所示．实验室有如图乙所示的实验器材和导线若干，其中电流表有0～0.6A和0～3A两个量程，电阻箱R的最大阻值为99.99Ω.该同学将电路连接好后开始做实验，最后将测出的6组数据及对应的

的数值记录在下面的表格中．

R/Ω

35.00

25.00

15.00

8.00

4.00

2.00

I/A

0.04

0.06

0.08

0.16

0.26

0.40

/A－1

25.0

16.7

12.5

6.3

3.8

2.5

（1）用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整．

（2）为保证电路安全，实验开始前开关S应处于________（选填“闭合”或“断开”）状态，电阻箱R接入电路的阻值应为________Ω.

（3）该同学根据表格中的数据，作出

R的图象如图丙所示．已知图线与纵轴的截距为1.2A－1，根据图象可以求出这节干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（结果均保留两位有效数字）

（4）通过分析可知，电动势E的测量值________，内阻r的测量值________．（均选填“偏大”“无系统误差”或“偏小”）

11．（8分）为测定某电源的电动势和内阻及定值电阻的阻值，小明同学设计了如图甲所示的电路．R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器，当其滑片P从一端滑至另一端时，测得电压表V的电压和电流表A的电流变化规律如图乙所示，A点是实验中的第一组数据，B点是实验中的最后一组数据且A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的数据．设电流表和电压表均为理想电表，根据图乙的相关测量数据回答以下问题：

（1）根据题意可知，滑片从________往________滑动（填“左”或“右”）．

（2）该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.

（3）定值电阻R2＝________.

12．（8分）为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下：

A．电流表G1（2mA　内电阻为100Ω）

B．电流表G2（1mA　内电阻未知）

C．电阻箱R1（0～99.9Ω）

D．电阻箱R2（0～9999.9Ω）

E．滑动变阻器R3（0～10Ω　1A）

F．滑动变阻器R4（0～1000Ω　10mA）

G．定值电阻R0（800Ω　0.1A）

H．待测电池

I．导线、开关若干

（1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：

I1/mA

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2/mA

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

根据测量数据，请在图乙坐标系中描点作出I1I2图线，由图线可得出电流表G2的内阻等于________Ω.

（2）某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内阻，采用了图丙所示的电路，若把电流表G2改装成量程为3V的电压表，则电阻箱R2该调到________Ω.把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表，则电阻箱R1该调到________Ω.（结果保留两位有效数字）

（3）以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2－I1图象如图丁所示，结合图象可得出电源的电动势为________V，电源的内阻为________Ω.（结果均保留两位有效数字）

三、计算题（本题共3个小题，满分38分．需要写出规范的解题步骤）

13．（10分）如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为0.6A；当使用O、B两接线柱时，量程为3A．已知电流计的内电阻为Rg＝100Ω，满偏电流为Ig＝100mA.求分流电阻R1和R2的阻值．

14．（10分）如图所示电路中，R1＝5Ω，R2＝7Ω，R3＝8Ω，R4＝10Ω，C＝20μF，A、B两端电压U＝15V，求电流表和电压表的示数以及电容器C极板所带的电量．（电表均为理想电表）

15．（18分）如图所示，已知E＝9V，r＝0.5Ω，R1＝1Ω，合上开关S变阻器R3的滑片P在离F点

FE处时，电压表V1的读数为7.5V，这时R3的功率为10.125W，求：

（1）R2和R3的最大阻值．

（2）要使电流表A有最大数值，P应处于什么位置？

这时电流表A的读数为多少？

（3）要使电阻R1消耗功率最大，P应放在何处？

这时电压表V2、电流表A的读数各为多少？

【恒定电流】答案解析

1．B　由图甲所示可知，G与电阻R并联，甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故A错误，B正确．由图乙所示可知，G与R串联，乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，乙表量程增大，故C错误；由以上分析可知，B正确，故D错误．

2．D　当用×100Ω挡测量时，发现指针的偏转角很大，知该电阻较小，应将选择开关旋至×10Ω挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零．故D正确，A、B、C错误．故选D.

3．B　因有光照射时，光敏电阻的阻值减小，故总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知，干路电路中电流增大，则电源提供的总功率增大，由E＝U＋Ir可知路端电压减小；R1与R2支路中电阻不变，故该支路中的电流减小；则由并联电路的电流规律可知，另一支路中电流增大，即通过R2的电流减小，而通过R4的电流增大，故C、D错误；当没有光照时，C不带电说明C所接两点电势相等．以电源正极为参考点，当光敏电阻阻值减小时，R1上的分压减小，而R3上的分压增大，故上极板所接处的电势低于下极板的电势，故下极板带正电；故A错误，B正确；故选B.

4．C　若在C、D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律得经过电源的电流I1＝

＝1A，根据对等效电源的理解可知理想电压表的读数即为题中电路等效电源的电动势E′＝I1R2＝4V，A项错误；若在C、D间连一个理想电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻R23＝2Ω，根据闭合电路欧姆定律得经过电源的电流I2＝

＝1.5A，所以理想电流表的读数即为题中电路等效电源的短路电流I短＝

＝0.75A，B项错误；题中电路等效电源的内阻r′＝

＝

Ω，C项正确；将纯电阻用电器连在C、D之间，相当于接在等效电源E′两端，则流过用电器的电流I＝

＝

A，则其实际功率P＝I2R＝

W，D项错误．

5．C　当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，接入电路的电阻减小，电路的电流变大，所以A错误；B.当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，由于R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r，所以外电阻一定比内电阻大，并且外电阻在减小，所以电源的输出功率在增加，所以B错误；C.把定值电阻R0和电源看成一个整体，此时大电源的内电阻为2r，此时的滑动变阻器就相当于外电路，由于滑动变阻器的最大阻值是2r，所以此时外电阻在减小，电源的输出功率在减小，即滑动变阻器消耗的功率变小，所以C正确；D.电路的电流变大，所以定值电阻R0上消耗的功率变大，所以D错误．故选C.

6．BCD　A．根据闭合电路欧姆定律，有：

E＝U＋I（r＋R）解得：

I＝

＝

A＝2A，故A错误；B、C、D、电动机的输入功率：

P入＝UI＝10×2W＝20W．电动机的热功率：

P热＝I2RM＝22×1W＝4W，电动机的输出功率：

P出＝P入－P热＝UI－I2RM＝10×2－22×1W＝16W，故B正确，C正确，D正确；故选BCD.

7.BD　开关闭合后，外电路的总电阻为R＝R1＋

＝7Ω，则两金属板之间的电压为U＝

＝14V，电路的总电流为I＝

＝2A，则电源的输出功率为P＝UI＝28W，A错误；两金属板之间的电场强度大小为E0＝

＝140V/m，B正确；对带电小球受力分析，如图所示，则由力的平衡条件可知，tan37°＝

，解得m＝

，代入数据得m＝5.6×10－4kg，C错误；若R1增大，外电路的总电阻增大，外电压增大，则两金属板间的电压增大，对其充电，则流过R4的电流从左向右，D正确．

8．AD　由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，A正确；B错误；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由P＝

可知，R3上消耗的功率减小；故D正确；故选AD.

9．解析　

（1）由于欧姆表测量时指针偏角过大，说明该电阻阻值较小，应换用较小挡位“×10”倍率测量，然后欧姆调零，读数．

（2）120Ω

（3）对“直流10V”挡，其内阻为R内1＝RA＋R1＝

＝

＝10kΩ，采用“直流50V”挡时，其内阻为R内2＝

＝

＝50kΩ＝RA＋R1＋R2即R2＝R内2－R内1＝40kΩ.

答案　

（1）BDC　

（2）120　（3）40

10．解析　

（1）电路中的最大电流约为

＝0.75A，故电流表用0～0.6A量程，实物电路图如图所示．

（2）为保证电路安全，实验前开关S必须处于断开状态，电阻箱阻值应调为最大值99.99Ω.

（3）根据闭合电路欧姆定律I＝

可以推导出函数关系

＝

＋

，可知图线斜率的物理意义为

，图线与纵轴截距的物理意义为

，由图象可以计算出斜率k＝

＝

V－1，则可得E≈1.5V，内阻r≈1.8Ω.

（4）由（3）中分析可知电动势E的测量值无系统误差；因为电流表存在内阻，（3）中计算得出的内阻阻值实际为电流表内阻与电源内阻的阻值之和，所以内阻r的测量值偏大．

答案　

（1）见解析图　

（2）断开　99.99　（3）1.5（1.4～1.6均给分）　1.8（1.7～1.9均给分）　（4）无系统误差　偏大

11．解析　

（1）依题意可知，电路中的电流逐渐增大，因此滑片P从左往右滑动．

（2）图乙中AB延长线，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝20/1.0＝20Ω.

（3）当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4V，I2＝0.8A，得R2＝5Ω.

答案　

（1）左　右　

（2）20V　20Ω　（3）5Ω

12．解析　

（1）描点作出I1－I2图线如图所示，从表格中的数据看，I1－I2成正比．图线为过原点的直线，电流表G2和电流表G1并联，电流之比就是内阻的反比．如图，

＝2，电流表G1的内阻是100Ω，所以电流表G2的内阻等于200Ω.

（2）因为电流表G2（量程为1mA内电阻为200Ω），把它改装成3V的电压表时，由于电流表上的电压为0.2V，故串联的电阻上的电压为2.8V，电阻箱R2该调到电阻的大小为R2＝2800Ω.把电流表G改装成量程为0.5A的电流表时，应并联的电阻R1＝

Ω＝0.40Ω.

（3）由图象可知，当I1＝0时，I2＝0.9mA，故E＝（3000Ω＋r＋R1）×0.9mA；当I1＝0.4mA时，I2＝0.6mA，通过计算得出电阻R1的阻值为0.4Ω，故此时通过R1的电流约为100mA，所以通过电池的电流也约为100mA，而此时的路端电压为0.6mA×3000Ω＝1.8V，所以E＝1.8V＋100mA×（r＋R1）；以上两式联立方程解之得E＝2.7V，r＋R1＝9.0Ω，故电源的内阻r＝8.6Ω.

答案　

（1）见解析图　200　

（2）2.8×103　0.40　（3）2.7　8.6

13．解析　由图示电路图可知：

接OA接线柱时：

IgRg＝（I1－Ig）（R1＋R2）

接OB接线柱时：

Ig（Rg＋R2）＝（I2－Ig）R1，

代入数值联立解得：

R1＝4Ω，R2＝16Ω；

答案　分流电阻R1和R2的阻值分别为：

4欧姆、16欧姆．

14.解析　由于电流表短路和电压表断路，知R2、R3、R4串联后与R1并联，R5上无电流

电流表I＝

＝3.6A

电压表的示数等于R4上的电压，UV＝

×R4＝6V

电容器C所带的电量Q＝C×

×（R2＋R3）＝1.8×10－4C

答案　3.6A　6V　1.8×10－4C

15．解析　

（1）I＝

＝3A　R外＝

＝2.5Ω

R2、R3的并联电压U23＝U1－IR1＝4.5V，由P3＝

得R3＝

＝6Ω

由R外＝R1＋

得R2＝6Ω

（2）要使电流表A有最大数值，则P应处于E点，这时

R外＝R1＋

＝4Ω，U23＝

E＝6V，A的读数：

I＝

＝1A

（3）要使R1消耗功率最大，则I总应最大故P应放在F处，V2与A的读数皆为0

答案　

（1）6Ω　6Ω　

（2）P应处于E点　1A　（3）P应放在F处　V2与A的读数皆为0