2015_2016學年高中物理第二章恒定電流測評A新人教版選修3_1+2015_2016學年高中物理第二章恒定電流測評B新人教版選修3_1

1、2015_2016學年高中物理第二章恒定電流測評A新人教版選修3_1【優(yōu)化設計】2015-2016學年高中物理 第二章 恒定電流測評A 新人教版選修3-1 (基礎過關卷)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。其中第15題為單選題;第68題為多選題,全部選對得6分,選不全得3分,有選錯或不答的得0分)1.今有甲、乙兩個電阻,在相同時間內流過甲的電荷量是乙的2倍,甲、乙兩端的電壓之比為12,則甲、乙兩個電阻阻值的比值為() A.12B.13C.14D.15解析:由題意可得,=2,由歐姆定律R=得,故選項C正確。答案:C2.如圖,低電位報警器由兩個基本的門電路與蜂鳴器組成,該報警器只有當輸

2、入電壓過低時蜂鳴器才會發(fā)出警報,其中()A.甲是“與”門,乙是“非”門B.甲是“或”門,乙是“非”門C.甲是“與”門,乙是“或”門D.甲是“或”門,乙是“與”門解析:高、低電壓都可以通過甲,則甲是“或”門。低電壓通過乙后,輸出為高電壓使蜂鳴器導通發(fā)出警報;高電壓通過乙后輸出為低電壓,蜂鳴器不導通,不發(fā)出警報,則乙是“非”門,選項B正確。答案:B3.某金屬導線的電阻率為,電阻為R,現(xiàn)將它均勻拉長到直徑為原來的一半,那么該導線的電阻率和電阻分別變?yōu)?)A.44RB.4RC.1616RD.16R解析:電阻率與導體材料和溫度有關,將金屬導線拉長的前后,電阻率不變。將金屬導線均勻拉長到直徑為原來的一半,

3、橫截面積變?yōu)樵瓉淼?長度變?yōu)樵瓉淼?倍。由電阻定律知,R=·=16=16R,所以選項D正確。答案:D4.電流表的內阻是Rg=200 ,滿刻度電流值是Ig=500 A,現(xiàn)欲把這電流表改裝成量程為2.0 V的電壓表,正確的方法是()A.應串聯(lián)一個0.05 的電阻B.應并聯(lián)一個0.05 的電阻C.應串聯(lián)一個3 800 的電阻D.應并聯(lián)一個3 800 的電阻解析:電流表改裝成電壓表時,應串聯(lián)一個電阻。由串聯(lián)電路的特點有U=Ig(Rg+R),解得,R=3 800 。答案:C5.有一個電動勢為3 V、內阻為1 的電源。下列電阻與其連接后,使電阻的功率大于2 W,且使該電源的效率大于50%的是()

4、A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 解析:由閉合電路歐姆定律得,I=,=×100%>50%,P=I2R>2 W,即()2R>2 W,解得, <R<2 ,要使電源的效率大于50%,應使R>r=1 ,故選項C正確。答案:C6.鉛蓄電池的電動勢為2 V,這表示()A.電路中每通過1 C電荷量,電源把2 J的化學能轉變?yōu)殡娔蹷.蓄電池兩極間的電壓為2 VC.蓄電池能在1 s內將2 J的化學能轉變成電能D.蓄電池將化學能轉變成電能的本領比一節(jié)干電池(電動勢為1.5 V)的大答案:AD7.鋰電池因能量高、環(huán)保無污染而廣泛使用在手機等電子產品中?，F(xiàn)用充電器為

5、一手機鋰電池充電,等效電路如圖所示,充電器電源的輸出電壓為U,輸出電流為I,手機電池的內阻為r,下列說法正確的是()A.電能轉化為化學能的功率為UI-I2rB.充電器輸出的電功率為UI+I2rC.電池產生的熱功率為I2rD.充電器的充電效率為×100%解析:電能轉化為化學能的功率為UI-I2r,充電器輸出的電功率為UI,選項A正確,選項B錯誤;電池產生的熱功率為I2r,選項C正確;充電器的充電效率為×100%,選項D錯誤。答案:AC8.閉合電路的電源電動勢為E,內阻為r,如圖所示,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端時,下列說法中正確的是()A.小燈泡L1、L3變

6、亮,L2變暗B.小燈泡L3變暗,L1、L2變亮C.電壓表V1示數(shù)變化量較小D.電壓表V2示數(shù)變化量較小解析:當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端時,并聯(lián)電路總電阻減小,總電流I增大,路端電壓U減小。干路電流增大,則L2變亮;與滑動變阻器串聯(lián)的燈泡L1電流增大,變亮;與滑動變阻器并聯(lián)的燈泡L3電壓U3=U-U2,U減小,U2增大,則U3減小,L3變暗;U1減小,U2增大,而路端電壓U=U1+U2減小,所以U1的變化量大于U2的變化量,故選項B、D正確。答案:BD二、實驗題(本題共2小題,共18分。把答案填在題中的橫線上)9.(6分)如圖為一正在測量中的多用電表表盤。(1)如果是用直流10 V擋測量

7、電壓,則讀數(shù)為 V。 (2)如果是用直流5 mA擋測量電流,則讀數(shù)為 mA。 (3)如果是用“×100”擋測量電阻,則讀數(shù)為 。 解析:(1)用多用電表測直流電壓、電流時,需根據第二行刻度讀數(shù)。所選擋位最小刻度值為 V=0.2 V,由于指針指在32.5個最小刻度處,故所測電壓U=0.2×32.5 V=6.5 V。(2)用直流5 mA擋時最小刻度值為 mA=0.1 mA,故所測電流I=0.1×32.5 mA=3.25 mA。(3)用多用電表測電阻時,需根據第一行刻度讀數(shù)。由于選用“×100”擋,故所測電阻R=8.0×

8、100 =800 。答案:(1)6.5(2)3.25(3)80010.(12分)有一個小燈泡上標有“4 V2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線?，F(xiàn)有下列器材供選用:A.電壓表(05 V,內阻10 k)B.電壓表(015 V,內阻20 k)C.電流表(03 A,內阻1 )D.電流表(00.6 A,內阻0.4 )E.滑動變阻器(10 ,2 A)F.滑動變阻器(500 ,1 A)G.學生電源(直流6 V)、開關、導線若干(1)實驗時,選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,請說明理由:。 (2)實驗中電壓表應選用,電流表應選用,滑動變阻器應選用。(用序號字母表示)

9、0;(3)把圖中所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖。解析:(1)因實驗目的是要描繪小燈泡的伏安特性曲線,需要多次改變小燈泡兩端的電壓,采用甲圖所示的分壓式電路,電壓可以從零開始調節(jié),且能方便地測多組數(shù)據。(2)因小燈泡額定電壓為4 V,則應選05 V的電壓表A,而舍棄015 V的電壓表B,因為15 V的量程太大,讀數(shù)誤差大。小燈泡的額定電流I=0.5 A,則電流表選D?；瑒幼冏杵鱂的最大阻值遠大于小燈泡的電阻8 ,調節(jié)不方便,故舍去。(3)小燈泡電阻為電流表內阻的=20倍,電壓表內阻是小燈泡的=1 250倍,故電流表采用外接法。答案:(1)描繪燈泡的I-U圖線所測數(shù)據需從零開始,并要多取幾組

10、數(shù)據(2)ADE(3)如圖所示三、解答題(本題共3小題,共34分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11.(10分)在如圖所示的電路中,R1是由某金屬氧化物制成的導體棒,實驗證明通過它的電流I和它兩端電壓U遵循I=kU3的規(guī)律(式中k=0.2 A/V3),R2、R3是普通電阻,遵循歐姆定律,R3=20 ,按圖示電路連接后,接在一個兩端電壓為6.0 V的電源上,閉合開關S后,電流表的示數(shù)為0.25 A。求R2的阻值是多少?解析:R3兩端的電壓U3=IR3=0.25×20 V=5.0 V則R1、R2并聯(lián)部分的電壓U1=6.0

11、V-5.0 V=1.0 V由I=kU3得,R1中的電流I1=k=0.2×1.0 A=0.2 A所以R2中的電流I2=I-I1=0.25 A-0.2 A=0.05 A則R2= =20 。答案:20 12.(10分)如圖所示,電源電動勢E=10 V,內阻r=1 ,電容器的電容C=40 F,電阻R1=R2=4 ,R3=5 。接通開關S,待電路穩(wěn)定后,求:(1)理想電壓表V的示數(shù);(2)電容器帶的電荷量。解析:(1)接通開關S,待電路穩(wěn)定后,電路等效為R1和R3串聯(lián),由閉合電路歐姆定律可得,電流I=1 AR3兩端電壓U3=IR3=5 V,即理想電壓表的讀數(shù)為5 V。(2)由于R2中沒有電流,

12、電容器兩端電壓等于R1兩端電壓,R1兩端電壓U1=IR1=4 V電容器帶的電荷量Q=CU1=1.6×10-4 C。答案:(1)5 V(2)1.6×10-4 C13.(14分)如圖所示為一汽車的遠程車燈電路中的蓄電池總功率隨電流變化的圖象,已知蓄電池瞬間短路時的電流為14 A。求:(1)該蓄電池的電動勢E和內阻r;(2)車頭兩個遠程車燈的銘牌上標有“12 V,12 W”字樣,若兩燈并聯(lián)接在蓄電池兩端,則兩燈消耗的總電功率為多少?解析:(1)由題圖可知瞬間短路時總功率P=196 W,由P=I短E可得,E=14 V由P=r可得,r=1 。(2)一個車燈的電阻R燈=12 兩個并聯(lián)的

13、電阻R并=6 電路中的總電流I=2 A兩燈總電功率P總=I2R并=24 W。答案:(1)14 V1 (2)24 W2015_2016學年高中物理第二章恒定電流測評B新人教版選修3_1【優(yōu)化設計】2015-2016學年高中物理 第二章 恒定電流測評B 新人教版選修3-1 (高考體驗卷)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。其中第17題為單選題;第8題為多選題,全部選對得6分,選不全得3分,有選錯或不答的得0分)1.(2012·上海單科)當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時,通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J。為在相同時間內使0.6 C的電荷量通過該電阻,在其兩端需

14、加的電壓和消耗的電能分別是()A.3 V,1.8 JB.3 V,3.6 JC.6 V,1.8 JD.6 V,3.6 J解析:由q=It可知,相同時間通過的電荷量為原來的2倍,則電流為原來的2倍。由U=IR可知電壓為原來的2倍。由W=qU可知原來的電壓為U=3 V,故電阻兩端現(xiàn)在所加電壓為6 V,消耗的電能為3.6 J,選項D正確。答案:D2.(2012·浙江理綜)功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當。根據國家節(jié)能戰(zhàn)略,2016年前普通白熾燈應被淘汰。假設每戶家庭有2只60 W的白熾燈,均用10 W的LED燈替代,估算出全國一年節(jié)省的電能最接近()A

15、.8×108 kW·hB.8×1010 kW·hC.8×1011 kW·hD.8×1013 kW·h解析:用2只各為10 W的LED燈代替白熾燈,節(jié)省功率2×(60-10) W=0.1 kW,設白熾燈每天點亮5小時,則一天節(jié)省0.1 kW×5 h=0.5 kW·h,一年365天,全國近14億人口,約4億個家庭,則這4億個家庭一年節(jié)省4×108×365×0.5 kW·h=7.3×1010 kW·h,最接近B選項。答案:B3.(2

16、013·安徽理綜)用如圖所示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻,R0是定值電阻,G是靈敏度很高的電流表,MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關,改變滑片P的位置,當通過電流表G的電流為零時,測得MP=l1,PN=l2,則Rx的阻值為()A.R0B.R0C.R0D.R0解析:設MN兩端電壓為U,電阻絲單位長度的電阻為R,當通過電流表G的電流為零時,等效電路圖如圖所示。,所以Rx=R0,C項正確。答案:C4.(2010·課標全國)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。在測電源電動勢和內電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖所示,圖中U為路端電壓,I為干路電流,a、

17、b為圖線上的兩點,相應狀態(tài)下電源的效率分別為a、b。由圖可知a、b的值分別為()A.B.C.D.解析:電源效率=,假設圖象中一個小格代表“1”,則電源電動勢E=6 V,Ua=4 V,Ub=2 V,則a=,b=,選項D正確。答案:D5.(2014·天津理綜)如圖所示,電路中R1、R2均為可變電阻,電源內阻不能忽略,平行板電容器C的極板水平放置。閉合開關S,電路達到穩(wěn)定時,帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。如果僅改變下列某一個條件,油滴仍能靜止不動的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大兩板間的距離D.斷開開關S解析:由閉合電路歐姆定律可知:增大R1阻值會使總電阻增大,總電流減

18、小,R1兩端電壓增大,則電容器兩板間電壓增大,板間電場強度增大,油滴受靜電力增大,油滴向上運動,選項A錯誤;電路穩(wěn)定時R2中無電流,R2阻值變化對電路無任何影響,則選項B正確;只增大板間距離d,會使板間電場強度減小,油滴將向下運動,選項C錯誤;斷開開關S,電容器放電,油滴將向下運動,選項D錯誤。答案:B6.(2011·北京理綜)如圖所示電路,電源內阻不可忽略。開關S閉合后,在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大解析:R0的滑動端向下滑動時,R0的阻

19、值減小,整個電路總電阻減小,由閉合電路歐姆定律I=知,電路中總電流I變大,電源的內電壓Ir增大,則外電壓U=E-Ir減小,電壓表示數(shù)減小。電阻R1兩端的電壓U1=IR1增大,故電阻R2與R0并聯(lián)部分的電壓U2=U-U1減小,經過電阻R2的電流I2=減小,電流表示數(shù)減小。故選項A正確。答案:A7.(2013·江蘇單科)在輸液時,藥液有時會從針口流出體外,為了及時發(fā)現(xiàn),設計了一種報警裝置,電路如圖所示。M是貼在針口處的傳感器,接觸到藥液時其電阻RM發(fā)生變化,導致S兩端電壓U增大,裝置發(fā)出警報,此時()A.RM變大,且R越大,U增大越明顯B.RM變大,且R越小,U增大越明顯C.RM變小,且

20、R越大,U增大越明顯D.RM變小,且R越小,U增大越明顯解析:根據閉合電路歐姆定律,當RM變小時,電路中電流增大,S兩端電壓U增大,且R越大,在RM減小時,RM與R的并聯(lián)電阻值變化越明顯,電路中電流變化越明顯,S兩端電壓U增大得也越明顯,選項C正確。答案:C8.(2012·上海單科)直流電路如圖所示,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,電源的()A.總功率一定減小B.效率一定增大C.內部損耗功率一定減小D.輸出功率一定先增大后減小解析:滑動變阻器的滑片P向右移動時,滑動變阻器連入電路部分的阻值變大,因而電流減小,由P總=IE可知電源的總功率減小,選項A正確?；瑒幼冏杵鬟B入電路部分阻值變大

21、,路端電壓變大,由=×100%可知電源的效率增大,選項B正確。內部損耗功率為P內=I2r,電流減小,因而內部損耗功率減小,選項C正確。電源輸出功率為外電阻消耗功率,但外電阻與內阻的大小關系未知,因而不能判斷輸出功率的變化情況,選項D錯誤。答案:ABC二、實驗題(本題共2小題,共18分。把答案填在題中的橫線上)9.(8分)(2014·重慶理綜)某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖1所示,該電路用標稱值為12 V的蓄電池為電源,導線及其接觸完好。圖1維修人員使用已調好的多用表直流50 V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點,用紅表筆分別探測電路的a、b點。(1)斷開開關,紅表筆接a點時多用

22、表指示如圖2所示,讀數(shù)為V,說明(選填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈”)正常。 圖2(2)紅表筆接b點,斷開開關時,表針不偏轉,閉合開關后,多用表指示仍然和圖2相同,可判定發(fā)生故障的器件是(選填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈”)。 解析:(1) 根據題意,應按照050 V刻度線讀數(shù),其最小刻度為1 V,讀數(shù)時估讀到下一位,則讀數(shù)為11.5 V。所測電壓應為蓄電池的端電壓,略小于其標稱值,說明蓄電池正常。(2)斷開開關時,表針不偏轉,閉合開關后,多用表示數(shù)仍為蓄電池的端電壓,表明小燈損壞,導致b、c間電路不通。答案:(1)11.5(11.211.8之間的值均可)蓄

23、電池(2)小燈10.(10分)(2014·天津理綜)現(xiàn)要測量一個未知電阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:多用電表(僅可使用歐姆擋);一個電池組E(電動勢6 V);一個滑動變阻器R(020 ,額定電流1 A);兩個相同的電流表G(內阻Rg=1 000 ,滿偏電流Ig=100 A);兩個標準電阻(R1=29 000 ,R2=0.1 );一個開關S、導線若干。(1)為了設計電路,先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻,采用“×10”擋,調零后測量該電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉非常大,最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來,下列判斷和做法正確的是(填字母代號)。 A.這個電阻阻值很小,估計只有幾歐

24、姆B.這個電阻阻值很大,估計有幾千歐姆C.如需進一步測量可換“×1”擋,調零后測量D.如需進一步測量可換“×1 k”擋,調零后測量(2)根據粗測的判斷,設計一個測量電路,要求測量盡量準確并使電路能耗較小,畫出實驗電路圖,并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁。解析:(1)根據指針偏角很大可知待測電阻阻值很小,應換“×1”擋位,重新調零后測量,所以選項A、C正確。(2)根據實驗目的可知需測量待測電阻的電壓、電流,為此需要將其中一個電流表G改裝成一個電壓表(將電流表G與R1串聯(lián),改裝后量程為3 V),將另一個電流表(將電流表G與R2并聯(lián)改裝成一個電流表,量程為1 A),

25、然后用改裝后的電表采用“伏安法”測電阻Rx,由于Rx阻值較小,所以采用電流表外接法.滑動變阻器采用“限流式”接法,可使電路能耗較小。設計電路見答案圖。答案:(1)AC(2)如圖所示三、解答題(本題共3小題,共34分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11.(10分)某同學利用圖甲所示裝置測定某小電動機的效率。分別用電壓傳感器和電流傳感器測量電動機的輸入電壓和輸入電流。當重物勻速上升時用位移傳感器測得重物上升的位移與時間的關系圖線如圖乙所示,而電壓傳感器的示數(shù)為3.30 V,電流傳感器的示數(shù)為0.14 A。重物的質量為0.05 kg,g取10 m/s2.則該小電動機在 2.40 s 至2.80 s時間內的效率為多少?解析:電動機的輸入功率為P入=UI由題圖乙可知重物勻速上升時的速度為v=電動機的輸出功率為P出=mgv電動機的效率為=×100%聯(lián)立解得,=54%。答案:54%12.(10分)(2012·四川理綜)四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出,若按現(xiàn)有