高中物理 第二章 恒定电流章末质量评估 新人教版选修31最新整理.docx
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高中物理第二章恒定电流章末质量评估新人教版选修31最新整理
2017-2018学年高中物理第二章恒定电流章末质量评估新人教版选修3-1
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章末质量评估
(二)
(时间:
90分钟 分值:
100分)
一、单项选择题(每题3分,共10个小题,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错误、不选或多选均不得分)
1.导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是( )
A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比
B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比
C.电压一定,电阻与通过导体的电流成反比
D.电流一定,电阻与导体两端的电压成正比
解析:
对于同种材料的导体,电阻率可以认为是个定值,根据电阻定律R=ρ
可知横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,A正确;长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,B错误;由欧姆定律知R=
此式是电阻的定义式,电阻R与电压U、电流I无正反比关系,故C、D错误.
答案:
A
2.一根粗细均匀的导线,当其两端电压为U时,通过的电流是I,若将此导线均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I,导线两端所加的电压变为( )
A。
B.U
C.2UD.4U
解析:
由电阻定律R=ρ
,可知当导线拉长到原来的2倍时,横截面积为原来的
,则电阻为原来的4倍,由欧姆定律I=
,可知D选项正确.
答案:
D
3.某电源的电动势为3.6V,这表示( )
A.电路通过1C的电荷量,电源把3.6J其他形式的能转化为电势能
B.电源在每秒内把3。
6J其他形式的能转化为电势能
C.该电源比电动势为1。
5V的电源做功多
D.该电源与电动势为1。
5V的电源相比,通过1C电荷量时转化的电势能相同
解析:
电路每通过1C的电量,非静电力做功W=qE=3。
6J,A对,B错。
3.6V大于1.5V,只能说明做功本领大,不一定做功多,C错.当通过1C电荷量时,电动势为3。
6V的电源一定做功多,D错.
答案:
A
4.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P。
若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源,则它的功率为( )
A.4PB.0.25P
C.16PD.0.125P
解析:
电阻丝拉长后,材料不变,均匀地拉长为原来的两倍,可知其横截面积为原来的
,根据导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以其阻值变为原来的4倍,根据P=
可知,电源电压不变时,功率变为原来的
B正确.
答案:
B
5.为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:
只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动.如果规定,车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0"时,汽车不能启动.能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是( )
A.“与"门B.“或"门
C.“非”门D.“与非"门
解析:
根据汽车双门都关紧汽车才能启动的情况可知,即两个条件都满足事件才能发生,故能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门应该是“与”门.
答案:
A
6.如图所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时,两灯的变化是( )
A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮
C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗
解析:
当变阻器的滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大,内电压增大,路端电压U减小,A灯两端电压减小,亮度变暗;另一支路电流I′=I-IA增大,R
1两端电压U1=I′R1增大,故R与B灯的并联支路电压UB=U-U1减小,B灯变暗,C正确.
答案:
C
7。
如图所示,R4是半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,这就是一个火警报警器的电路,电流表是安放在值班室的显示器,电源两极之间接一个报警器,当R4所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )
A.I变大,U变小
B.I变大,U变大
C.I变小,U变大D.I变小,U变小
解析:
当R4处出现火情时,R4变小→R总变小→I总变大→U外变小→U并变小→I3R3变小→I变大,故A项正确.
答案:
A
8.如图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V.则该电路可能为( )
解析:
根据U-I图象可知E=6V,r=0。
5Ω,A图U为改外=4V,B图中U外=4.8V,C图中U外=5.7V,D图中U外=5.4V。
答案:
B
9.如图所示,一个电源在外电阻不断变化时,内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别
用抛物线C1、C2表示.由该图可知( )
A.电源的电动势为8V
B.电源的内电阻为2Ω
C.电源输出功率的最大值为16W
D.电源消耗的最大功率为16W
解析:
图中交点表示内、
外电路
消耗功率相等,此时的功率和电流分别为4W和2A,由P内=I2r,代入数据得r=1Ω,故B错误;由P外=I2R知R=1Ω,内电阻等于外电阻,电动势为E=I(
R+r)=4V,A错误,外电阻和内电阻相等时电源输出功率的最大值为4W,C错误.电源消耗的功率为P=EI,当R=0时电流最大为4A,Pmax=16W,故D正确.
答案:
D
10.如图所示电路中,R0为定值电阻,当滑片P向右移动过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表V1、电流表A的读数都增大
B.电压表V1与电流表A读数的比值保持不变
C.电压表V2与电流表A读数的比值变大
D.电压表V1、电流表A读数变化量的比值保持不变
解析:
滑片P向右移动,R接入电路中的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I减小,内电压U内=Ir减小,外电压U外=E-U内增大,R0的电压V2减小,R的电压V1增大,故选项A错误;R0为定值电阻,电压表V2与电流表A读数的比值保持不变,R接入电路中的电阻增大,电压表V1与电流表A读数变化量的比值增大,故
选项B错误,C错误;电压表V1、电流表A读数变化量的比值为内阻与R0之和,选项D正确.
答案:
D
二、多项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分,每小题有多个选项是正确的,全选对得4分,少选得2分,选错、多选或不选得0分)
11.某导体的电流随电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.加5V电压时,导体电阻约是5Ω
B.加11V电压时,导体的电阻约是1。
4Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
解析:
R=
=
Ω=5
Ω,由R=
可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小,故加11V电压时,导体的电阻大于5Ω.
答案:
AD
12.在如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是( )
A.R1短路
B.R2断路
C.R3断路
D.R4短路
解析:
由于A串联于干路中,且故障发生后,A灯变暗,故知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除选项A、D。
若假设R2断路,则其断路后,电路总电阻变大,总电流变小,A灯变暗,同时R2断路必引起与之并联的灯B中电流的变化,使B灯变亮,推理结果与现象相符,故选项B对.若假设R3断路,则也引起总电阻变大,总电流变小,使A灯变暗,同时R3断路后也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)中电流增大,灯B中分得电流也变大,B灯变亮,故选项C正确.
答案:
BC
13.如图所示,已知电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,定值电阻R=2Ω,通过小灯泡的电流为1A,已知小灯泡的电阻为3Ω,小型直流电动机的线圈电阻=1Ω,则( )
A.电动机两端的电压为1V
B.电动机两端的电压为6V
C.电动机的输入功率为6W
D.电动机的输出功率为5W
解析:
电动机两端的电压UM=E-I(R+RL+r)=12V-1×(2+3+1)V=6V,故选项A错误,选项B正确;电动机的输入功率P=UMI=6×1W=6W,P出=P-I2r=6W-1W=5W,故选项C、D正确.
答案:
BCD
14.如图所示的两种电路中,电源相同,各电阻阻值相等,各电流表的内阻相等且不可忽略不计.电流表A1、A2、A3、A4的示数分别为I1、I2、I3、I4。
下列关系式中正确的是( )
A.I1=I2B.I1〈I4
C.I2=2I1D.I2 解析: 左图中,通过下面电阻的电流大于I1,所以I2>2I1,选项A、C错误;左图电路的总电阻大于右图电路的总电阻,所以左图的干路电流较小,即I2 答案: BD 三、实验题(共21分) 15.[ (1)每空1分, (2)每空2分,画图2分,共9分]某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r,所给的器材有: A.电压表V: 0~3V,0~15VB.电流表A: 0~0。 6A,0~3A C.滑动变阻器R1: (20Ω,1A)D.滑动变阻器R2: (1000Ω,0。 1A) E.开关S和导线若干 (1)实验中电压表应选用的量程为__________(选填“0~3V”或“0~15V");电流表应选用的量程为______(选填“0~0。 6A”或“0~3A”);滑动变阻器应选用________ . (2)实验测得的6组数据已在U-I图象中标出,如图所示.请你根据数据点位置完成U-I图线,并由图线求出该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。 解析: (1)由图象的数据可知电压在1。 5V以内,电流在0.6A以内,则实验中电压表应选用的量程为0~3V,电流表应选用的量程为0~0.6A;滑动变阻器采用限流连接,应选用R1. (2)连线如图,由U-I图线得该电池的电动势E=1。 5V,内阻r=0.5Ω 。 答案: (1)0~3V 0~0。 6A R1 (2)1。 5 0。 5 16.(每空3分,共12分) (1)一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度,得到结果如图所示,游标卡尺示数______mm,螺旋测微器示数________mm。 (2)现用伏安法研究某电子器件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些),备有下列器材: A.直流电(6V,内阻不计); B.电流表G(满偏电流Ig=3mA,内阻Rg=10Ω); C.电流表A(0~0.6A,内阻未知); D.滑动变阻器(0~20Ω,5A); E.滑动变阻器(0~200Ω,1A); F.定值电阻R0(阻 值1990Ω); G.开关与导线若干. ①根据题目提供的实验器材,请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线 的电路原理图(R1可用“ "表示). ②在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,测动变阻器应选用________(填写器材序号). 解析: (1)①游标卡尺的主尺读数为14mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm,所以最终读数为: 14mm+0。 50mm=14.50mm。 ②螺旋测微器的固定刻度为5.5mm,可动刻度为16.3×0.01mm=0.163mm,所以最终读数为5。 5mm+0。 163mm=5。 663mm。 (2)①由题意要求可知,电压从零开始变化,并要多测几组数据,故只能采用滑动变阻器分压接法; 灯泡的电阻约为R= = =14。 4 Ω,灯泡的电阻值比较小,属于小电阻,所以用电流表外接法,电路图如答案图所示. ②因要求电压从零开始变化,变阻器用分压接法,应选小阻值的D。 答案: (1)14。 50 5.663 (2)①如图所示: ②D 三、计算题(共33分) 17.(10分)如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω。 D为直流电动机,其电枢线圈电阻R=2Ω,限流电阻R′=3Ω。 当电动机正常工作时, 电压表示数为0.3V.求: (1)通过电动机的电流大小; (2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率. 解析: (1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同,由I= 得: I= A=0.1A. (2)由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压 UD=E-Ir-U=6V-0。 1×1V-0。 3V=5。 6V。 所以电动机输入的电功率P入=UDI=0。 56W. 电动机的发热功率P热=I2R=0.02W。 电动机的输出功率P出=P入-P热=0.54W。 18.(12分)如图所示的电路中,电源电动势E=6。 0V,内阻r=0。 6Ω,电阻R2=0.5Ω,当开关S断开时;电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3。 0V,试求: (1)电阻R1和R3的阻值; (2)当S闭合后,电压表的示数以及R2上消耗的电功率. 解析: (1)R3= = Ω=2.0Ω。 由于E=I3(R1+R3+r), 代入数据有6。 0=1.5(R1+2。 0+0。 6), 解得: R1=1。 4Ω。 (2)S闭合后, R总=R1+r+ =2.4Ω。 电压表的示数 U= × = ×0。 4V=1。 0V。 R2上消耗的功率 P2= = W=2。 0W. 19.(11分)如图所示,E=10V,r=1Ω,R1=R 3=5Ω,R2=4Ω,C=100μF,当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态, 求: (1)S闭合后,带电粒子加速 度的大小和方向; (2)S闭合后流过R3的总电荷量. 解析: (1)S断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有: UC= R2=4V, q =mg. S闭合后,有: U′C= R2=8V. 设带电粒子加速度为a,则根据牛顿第二定律, 有: q -mg=ma。 解得: a=g,方向竖直向上. (2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以ΔQ=C(U′C-UC), 即ΔQ=4×10-4C.
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