2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流45分钟章末验收卷

第八章 恒定电流

45分钟章末验收卷

一、单项选择题

1．经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞，且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场，已知铜的电阻率为ρ，单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m、带电荷量为e，假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零，且碰撞时间极短，则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为() A.

2m2m2ρm2nmB.D. 2C.nρenρene2ρe2

答案 B

解析 设铜导线的长度为l，横截面积为S，金属导线内的匀强电场场强为E，则电子定向移动的加速度为a＝，经过时间t获得的定向移动速度为v＝at＝

2

eEmeEt，在时间t内的平均m1eEtneES速度为v＝v＝，则由电流微观表达式I＝neSv＝t，由欧姆定律和电阻定律可知

22m2mρ＝＝，联立解得t＝

lUElSII2m，B正确． nρe2

2．在如图1所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则()

图1

A．R的阻值变大 B．路端电压不变 C．干路电流减小

D．路端电压和干路电流的比值减小 答案 D

解析 由题意知，理想电压表的示数减小，说明与电压表并联的电阻变小，即可变电阻R接入电路的电阻变小，选项A错误；由闭合电路欧姆定律知，电路总电流变大，路端电压变

小，选项B、C错误；由于外电路总电阻变小，结合电阻定义式R＝知，路端电压和干路电流的比值减小，选项D正确．

3．如图2所示，K1、K2闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的A、B两平行金属板间．现保持K1闭合，将K2断开，然后将B板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是()

UI

图2

A．电容器的电容增大

B．A板电势比电路中Q点电势高 C．液滴将向下运动 D．液滴的电势能增加 答案 B

解析 由平行板电容器电容的决定式可知，板间距离增大，电容减小，A项错误；K1、K2闭合时，R1中无电流通过，故B板电势为零，电容器两极板电势差与R2两端电压相等，电阻

R2下端接地，故Q点与电容器上极板电势相等．断开开关K2，电路结构未发生变化，Q点电QεrS势不变，电容器所带电荷量保持不变，B板下移，即板间距离d增大，由C＝＝可知，U4πkdd增大，其他物理量保持不变，则两极板电势差U增大，B板电势为零不变，故A板电势升UQεrS4πkQ高，B项正确；由场强与电势差关系E＝及＝可知，E＝，故两极板间场强不变，

dU4πkdεrS因此带电液滴受电场力不变，液滴保持静止，C项错；根据U＝Ed知，液滴距离下极板B的距离增大，所以液滴所在位置与B板的电势差增大，B板电势为零，故液滴所在位置电势φ升高，液滴静止，上极板与电源正极相连，故液滴带负电，由Ep＝qφ可知液滴的电势能降低，D项错．

4．如图3所示，电源电动势为E，内电阻为r.当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是()

图3

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B．小灯泡L2、L3变暗，L1变亮 C．ΔU1<ΔU2 D．ΔU1>ΔU2 答案 D

解析 当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L2变亮．电路中并联部分电压减小，则L3变暗．总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮，故A、B均错误．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压减小，所以ΔU1>ΔU2，故C错误，D正确．

5．如图4所示的电路中．电源电动势为E，内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡(阻值恒定不变)的电阻和定值电阻相同，阻值均为R，电压表为理想电表，K为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中正确的是()

图4

A．L1亮度不变，L2将变暗 B．L1将变亮，L2将变暗 C．电源内阻的发热功率将变小 D．电压表读数将变小 答案 D

解析 开关掷到位置1时，灯泡L1和L2并联，并联电阻R并＝R·RR＝，电路总电阻R总＝RR＋R2

R5RE2E＋R＋＝，干路电流I＝＝，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L1和L2

22R总5R的电流相等，即I1＝I2＝，开关掷到2位置时，灯泡L1与定值电阻串联，然后与灯泡L2

5R并联，并联电阻为R并′＝

?R＋R?R2R2R5RE＝，电路总电阻R总′＝R＋＝，干路电流I′＝

R＋R＋R333R总′

E3E1E＝，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L1的电流I1′＝I′×＝，流过灯5R35R22E泡L2的电流I2′＝I′×＝.据此判断，开关由1位置打到2位置时，流过灯泡L1的电流

35R大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡L2的电流变大，灯泡变亮，所以选项A、B错误．总电流变大，电源内阻的发热功率P＝IR变大，选项C错误．总电流变大，内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，选项D正确． 二、多项选择题

6．电动汽车是以车载电源为动力，开启了“绿色出行”的新模式．某电动汽车电源电动势为400V，内阻为0.5Ω，充满电时储存的可用电能为64kW·h，汽车运行时电源的放电电流为100A，熄火后电源的放电电流为100mA.下列说法正确的是() A．汽车运行时，电源持续放电的时间可超过1h B．汽车熄火后，电源持续放电的时间可超过60天 C．汽车运行时电源的输出功率为35kW D．汽车运行时电源的效率为95% 答案 ABC

解析 充满电储存电能WE＝64kW·h，汽车运行时，电源的放电电流为I1＝100A，放电功率

2

WEP1＝EI1＝400×100W＝40kW，电源持续放电的时间t1＝＝1.6h，超过1h，选项A正确；汽

P1

车熄火后，电源的放电电流为I2＝100mA，放电功率P2＝EI2＝400×0.1W＝0.04kW，电源持续放电的时间t2＝＝1600h，约66.7天，可超过60天，选项B正确；汽车运行时电源输出功率P出＝P1－I1r＝40kW－5kW＝35kW，选项C正确；汽车运行时电源效率η＝＝87.5%，选项D错误．

7．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一个带电小球(可视为点电荷)．两块金属板接在如图5所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑片P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r一定，电表均为理想电表．下列说法中正确的是()

2

WEP2

P出

×100%P1

图5

A．无论将R2的滑动触头P向a端移动还是向b端移动，θ均不会变化 B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小