2019届高考物理一轮复习教科版：第八章 直流电路 章末

章末质量检测(八)
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分。

1～3题为单项选择题，4～6题为多项选择题)
1.如图1所示，电源电动势为E，内阻为r，电表为理想电表，灯泡L和电阻R 阻值均恒定，在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是()
图1
A.灯泡消耗的功率逐渐增大
B.电压表、电流表示数均减小
C.电源消耗的总功率增大，热功率减小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变
解析在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中，滑动变阻器连入电路的有效电阻逐渐增大，由“串反并同”原则知灯泡消耗的功率逐渐减小，电压表示数增
大，电流表示数减小，选项A、B错误；由P
总＝EI及P
热
＝I2r知电源消耗的总
功率、热功率均减小，选项C错误；将灯泡电阻与定值电阻R的并联值归为电源内阻，则电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值为新电源的内阻，是定值，选项D正确。

答案 D
2.在如图2所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，L1和L2为两个相同的灯泡，每个灯泡的电阻(恒定)和电源内阻的阻值均相同，D为理想二极管(正向电阻为0，反向电阻无穷大)，C为电容器，开关S处于断开状态，下列说法正确的是()
图2
A.滑动变阻器滑片向右移动，电流表示数变小
B.滑动变阻器滑片向右移动，电源内阻的发热功率变小
C.开关S闭合后，L2亮度变暗
D.开关S闭合后，电流表示数不变
解析电容器视为断路，所以只有灯泡L2中有电流通过，滑动变阻器滑片向右移动，电流表的示数不变，故选项A错误；滑动变阻器滑片向右移动，电路电流不变，电源内阻的发热功率不变，故选项B错误；开关S闭合后，因为二极管具有单向导电性，二极管处于截止状态，灯泡L1中无电流，电路总电阻不变，总电流不变，电流表的示数不变，亮度不变，故选项C错误，D正确。

答案 D
3.如图3所示电路，水平放置的平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端P相连接。

电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。

在保证电子始终能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑动端P向下移动，则关于电容器极板上所带电量q和电子穿越平行板所需时间t的说法正确的是()
图3
A.电量q增大，时间t不变
B.电量q不变，时间t增大
C.电量q增大，时间t减小
D.电量q不变，时间t不变
解析滑动端P向下移动，则电容器两个极板间的电压变大，则由Q＝CU知，极板上的电荷量q变大；粒子在极板间的运动是类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，由L＝v0t知，运动时间t与竖直方向的运动无关，只要电子能穿出极板，
运动时间就不变，选项A正确，B、C、D错误。

答案 A
4.如图4所示，定值电阻R1＝20 Ω，电动机绕线电阻R2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是I1＝0.5 A，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()
图4
A.I＝1.5 A
B.I<1.5 A
C.P＝15 W
D.P<15 W
解析当开关S断开时，由欧姆定律得U＝I1R1＝10 V；当开关闭合后，通过R1
的电流仍为0.5 A，通过电动机的电流I2<U
R2＝1 A，故电流表示数I<0.5 A＋1 A ＝1.5 A，选项B正确；电路消耗的电功率P＝UI<15 W，选项D正确。

答案BD
5.(2017·湖南株州质检)某种小灯泡的伏安特性曲线如图5甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω。

现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则()
图5
A.三个灯泡的总电阻为8.3 Ω
B.电源的电动势为5.6 V
C.电源消耗的热功率为3.0 W
D.电源的效率为89.3%
解析理想电压表V的示数为4.0 V，可知串联的灯泡电流0.6 A，此时小灯泡电
阻R ＝U I ＝4.00.6 Ω＝203 Ω；每个并联灯泡的电流为0.3 A ，电压1.0 V ，此时小灯
泡电阻R L ＝1.00.3 Ω＝103 Ω，所以总电阻为R 总＝203 Ω＋12·103 Ω＝8.3 Ω，选项A
正确；电动势等于E ＝4 V ＋1 V ＋0.6×1.0 V ＝5.6 V ，选项B 正确；电源消耗的
热功率为P 热＝I 2r ＝0.62×1.0 W ＝0.36 W ，选项C 错误；电源效率η＝U E ×100%＝
55.6×
100%＝89.3%，选项D 正确。

答案 ABD
6.如图6所示的电路中，滑动变阻器R 1的阻值变化范围为0～20 Ω，定值电阻R 2＝6 Ω，R 3＝4 Ω，电源电动势为E ，内阻为r ，电压表示数用U 表示，电流表示数用I 表示，电表均为理想电表。

则下列说法正确的是( )
图6
A.当R 1的滑片向左端滑动时，U 减小
B.当R 1的滑片向左端滑动时，I 增大
C.该电路满足关系式E ＝U ＋(r ＋4 Ω)⎝ ⎛⎭
⎪⎫I ＋U 6 Ω D.若r ＝2 Ω，则R 1的滑片处在滑动变阻器最右端时，电源的输出功率最大 解析 利用等效的方法，把电源、R 3和R 2看做一个等效电源，则电压表接在等效电源的输出端，R 1为负载，当R 1的阻值增大时，等效电源的路端电压增大，通过R 1的电流减小，选项A 、B 错误；该电路中，电源电动势E 和内阻r 满足
关系式E ＝U ＋(r ＋4 Ω)⎝ ⎛⎭
⎪⎫I ＋U 6 Ω，选项C 正确；由于r ＝2 Ω，外电路电阻最小为4 Ω，根据电源输出功率与外电阻的关系知R 1接入电路中的电阻为0时，电源的输出功率最大，选项D 正确。

答案 CD
二、非选择题(本题共5小题，共64分)
7.(8分)(2017·陕西省咸阳市高考模拟考试)如图7所示，请读出以下测量仪器的
示数，其中游标卡尺读数为________cm，螺旋测微器读数为________mm，多用电表挡位为直流电压挡50 V时读数为________V，若用欧姆表×100挡时的读数为________Ω。

图7
解析根据游标卡尺读数规则，游标卡尺主尺读数为1.1 cm，游标尺第8个刻度线与主尺刻度线对齐，20分度游标尺精度为0.05 mm，游标尺读数为8×0.05 mm ＝0.40 mm，测量值为1.1 cm＋0.40 mm＝1.140 cm。

根据螺旋测微器读数规则，读数为4.5 mm＋0.214 mm＝4.714 mm。

多用电表挡位为直流电压挡时，按照中间的刻度盘刻度读数为31.0 V；若用欧姆表×100挡时读数为10×100 Ω＝1 000 Ω。

答案 1.140 4.71431.0 1 000
8.(12分)两位同学在实验室利用如图8甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r，调节滑动变阻器的滑片P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据分别描绘了如图乙所示的两条U－I直线a、b，回答下列问题：
(1)根据两同学描绘的直线a、b，可知b图线是根据电压表________(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线，并可以测得________(填写物理量符号及计算结果)。

(2)忽略各电表对电路的影响，则该电路中电流表的读数最大不超过________A。

图8
解析(1)定值电阻的U－I图线是正比例图线，一定经过原点，故图线b是根据电压表V2和电流表A的数据描绘的，由图线b可得R0的电阻为2.0 Ω。

(2)当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，总电阻最小，电流最大，示数为0.5 A。

答案(1)V2R0＝2.0 Ω(2)0.5
9.(14分)(2017·山东省潍坊市高三统考)实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值，小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表。

A.满偏电流为I g＝500 μA、内阻为R g＝1 000 Ω的电流计G
B.内阻可忽略不计的电动势为1.5 V的干电池E
C.可调范围在0～99.99 Ω的电阻箱R1
D.可调范围在0～999.9 Ω的电阻箱R2
E.可调范围在0～100 Ω的滑动变阻器R3
F.可调范围在0～1 000 Ω的滑动变阻器R4
G.开关和导线若干。

请回答下列问题：
(1)小勇通过分析可知，该电流计的内阻过大，导致误差较大，因此小勇首先将该电流计G改装成量程为3 mA的电流表，则电流计G应________(选填“串联”或“并联”)电阻箱________(选填“R1”或“R2”)，且应把电阻箱调至________Ω；(2)完成操作(1)后，小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表，使指针位于表盘中央刻度时，对应被测电阻的阻值为500 Ω，请将设计的电路补充完整，并标出相应符号，其中A为________(选填“红”或“黑”)表笔；
图9
(3)利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计G的读数为200 μA，则该电阻的阻值约为________Ω。

(结果取整数)
解析(1)将电流计改装成量程为I＝3 mA的电流表时，应并联一电阻，该电阻
的阻值为R＝I g R g
I－I g
＝200 Ω。

(2)改装后的电流表的内阻为R内＝I g R g
I＝
500×10－6×1×103
3×10－3
Ω＝
500
3Ω，如果要求
改装后电流表的示数为1.5 mA时对应被测电阻的阻值为500 Ω，则需串联一阻
值为R′＝
1.5
1.5×10－3
Ω－
500
3Ω－500 Ω≈333 Ω的电阻，因此选用滑动变阻器R4，
电路设计如图所示。

(3)改装后电流表量程为改装前电流计量程的6倍，当电流计的读数为200 μA，
电路中的电流I＝200 μA×6＝1.2 mA，则待测电阻的阻值为R x＝
1.5
1.2×10－3
Ω－
500
3
Ω－333 Ω≈750 Ω。

答案(1)并联R2200(2)如图所示红(3)750
10.(15分)(2017·青海省西宁市四校高三联考)某实验小组利用图10甲所示的电路测金属丝R x的电阻率。

图10
(1)请根据图甲，对图乙的实物图进行连线，使滑动变阻器的滑片向右移动时，
电流表的示数变小。

(2)如图丙所示，利用螺旋测微器测出金属丝的直径d ＝________。

(3)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变金属丝上金属夹的位置，得到几组U 、I 、L (U 为电压表的示数，I 为电流表的示数，L
为金属丝接入电路的长度)的数据，用R ＝U I 计算出相应的电阻值后作出R －L 图
线如图丁所示。

取图线上两个点间数据之差ΔL 和ΔR ，则金属丝的电阻率ρ＝________(用题给字母进行表示)。

ρ的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

解析 (1)由题意可知，滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变大，故导线应接在滑动变阻器下方的左接线柱上。

(3)根据R ＝ρL S 可得，ΔR ＝ρΔL S ，而S ＝πd 24，代入得ρ＝πd 2ΔR 4ΔL ；本实验采用电流
表的外接法，通过金属丝电流的测量值偏大，故ΔR ΔL 偏小，ρ的测量值小于真实值。

答案 (1)实物连线如图所示
(2)1.650 mm (3)πd 2ΔR 4ΔL 小于
11.(15分)某同学用图11甲所示的原理图来测定某电源的电动势和内阻。

实验时调节电阻箱的阻值并读出相应的电流值。

通过多次实验最后得到了如图乙所示的1I －1R 图像。

已知R 0＝8 Ω。

试分析下列问题。

图11
(1)请根据图甲将图丙所示的实物图连接好。

(2)某次实验中电阻箱的示数如图丁所示，则实验中电阻箱的阻值为R ＝________Ω。

(3)图线的斜率是k ＝________A －1/Ω－1，图像在纵轴上的截距为a ＝________Ω－1；由此可得电池电动势E ＝________V ，电源的内阻r ＝________Ω。

(k 、E 、r 计算保留3位有效数字)
解析 (1)所连的实物图如答图所示。

(2)电阻箱的阻值为R ＝20 Ω。

(3)由电路结构可知，对于路端电压的测定可由定值电阻与电流表组合进行测量U
＝IR 0，而对于电路中的总电流I 总可由部分电路的欧姆定律求得I 总＝IR 0R ＋I 。

由
闭合电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律得E ＝IR 0＋⎝ ⎛⎭
⎪⎫IR 0R ＋I r 。

由上式可得1I ＝R 0r E ·1R ＋R 0＋r E 。

由此可根据图像的斜率k ＝R 0r E 和图像的截距a ＝
R 0＋r E 可求出电源的电动势和内阻。

为求直线的斜率可在图像上取两个距离较远的点，根据数学知识可知图像的斜率
为k ≈15.0，即k ＝R 0r E ≈15.0，由图可知图像的截距的大小为a ＝R 0＋r E ＝6.0，由以
上两式解得r＝3.64 Ω，E＝1.94 V。

答案(1)如图所示(2)20(3)15.0 6.0 1.94 3.64。