2015-2016学年高中物理 第二章 恒定电流测评A 新人教版选修3-1

2015-2016学年高中物理第二章恒定电流测评A 新人教版选修3-1

(基础过关卷)

一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。其中第1~5题为单选题;第6~8题为多选题,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)

1.今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为1∶2,则甲、乙两个电阻阻值的比值为()

A.1∶2

B.1∶3

C.1∶4

D.1∶5

解析:由题意可得,=2,,由欧姆定律R=得,,故选项C正确。

答案:C

2.

如图,低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报,其中()

A.甲是“与”门,乙是“非”门

B.甲是“或”门,乙是“非”门

C.甲是“与”门,乙是“或”门

D.甲是“或”门,乙是“与”门

解析:高、低电压都可以通过甲,则甲是“或”门。低电压通过乙后,输出为高电压使蜂鸣器导通发出警报;高电压通过乙后输出为低电压,蜂鸣器不导通,不发出警报,则乙是“非”门,选项B正确。答案:B

3.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为()

A.4ρ4R

B.ρ4R

C.16ρ16R

D.ρ16R

解析:电阻率与导体材料和温度有关,将金属导线拉长的前后,电阻率不变。将金属导线均匀拉长到直径为原来的一半,横截面积变为原来的,长度变为原来的4倍。由电阻定律

知,R’=ρ=ρ·=16ρ=16R,所以选项D正确。

答案:D

4.电流表的内阻是R g=200 Ω,满刻度电流值是I g=500 μA,现欲把这电流表改装成量程为2.0 V的电压表,正确的方法是()

A.应串联一个0.05 Ω的电阻

B.应并联一个0.05 Ω的电阻

C.应串联一个3 800 Ω的电阻

D.应并联一个3 800 Ω的电阻

解析:电流表改装成电压表时,应串联一个电阻。由串联电路的特点有U=I g(R g+R),解得,R=3 800 Ω。

答案:C

5.有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源。下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是()

A.0.5 Ω

B.1 Ω

C.1.5 Ω

D.2 Ω

解析:由闭合电路欧姆定律得,I=,η=×100%>50%,P=I2R>2 W,即()2R>2 W,解得, Ωr=1 Ω,故选项C正确。

答案:C

6.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示()

A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能

B.蓄电池两极间的电压为2 V

C.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能

D.蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大

答案:AD

7.

锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是()

A.电能转化为化学能的功率为UI-I2r

B.充电器输出的电功率为UI+I2r

C.电池产生的热功率为I2r

D.充电器的充电效率为×100%

解析:电能转化为化学能的功率为UI-I2r,充电器输出的电功率为UI,选项A正确,选项B错误;电池产生的热功率为I2r,选项C正确;充电器的充电效率为×100%,选项D错误。

答案:AC

8.

闭合电路的电源电动势为E,内阻为r,如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时,下列说法中正确的是()

A.小灯泡L1、L3变亮,L2变暗

B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮

C.电压表V1示数变化量较小

D.电压表V2示数变化量较小

解析:当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时,并联电路总电阻减小,总电流I增大,路端电压U

减小。干路电流增大,则L2变亮;与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大,变亮;与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3=U-U2,U减小,U2增大,则U3减小,L3变暗;U1减小,U2增大,而路端电压U=U1+U2减小,所以U1的变化量大于U2的变化量,故选项B、D正确。

答案:BD

二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在题中的横线上)

9.(6分)如图为一正在测量中的多用电表表盘。

(1)如果是用直流10 V挡测量电压,则读数为 V。

(2)如果是用直流5 mA挡测量电流,则读数为 mA。

(3)如果是用“×100”挡测量电阻,则读数为Ω。

解析:(1)用多用电表测直流电压、电流时,需根据第二行刻度读数。所选挡位最小刻度值为 V=0.2 V,由于指针指在32.5个最小刻度处,故所测电压U=0.2×32.5 V=6.5 V。

(2)用直流5 mA挡时最小刻度值为 mA=0.1 mA,故所测电流I=0.1×32.5 mA=3.25 mA。

(3)用多用电表测电阻时,需根据第一行刻度读数。由于选用“×100”挡,故所测电阻

R=8.0×100 Ω=800 Ω。

答案:(1)6.5(2)3.25(3)800

10.(12分)有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线。现有下列器材供选用:

A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)

B.电压表(0~15 V,内阻20 kΩ)

C.电流表(0~3 A,内阻1 Ω)

D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)

E.滑动变阻器(10 Ω,2 A)

F.滑动变阻器(500 Ω,1 A)

G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

(1)实验时,选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:。

(2)实验中电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用。(用序号字母表示)

(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图。

解析:(1)因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线,需要多次改变小灯泡两端的电压,采用甲图所示的分压式电路,电压可以从零开始调节,且能方便地测多组数据。(2)因小灯泡额定电压为4 V,则应选0~5 V的电压表A,而舍弃0~15 V的电压表B,因为15 V的量程太大,读数误差大。小灯泡的额定电流I=0.5 A,则电流表选D。滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡的电阻8 Ω,调节不方便,故舍去。(3)小灯泡电阻为电流表内阻的=20倍,电压表内阻是小灯泡的=1 250倍,故电流表采用外接法。

答案:(1)描绘灯泡的I-U图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据

(2)A D E

(3)如图所示

三、解答题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

11.

(10分)在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU3的规律(式中k=0.2 A/V3),R2、R3是普通电阻,遵循欧姆定律,R3=20 Ω,按图示

电路连接后,接在一个两端电压为6.0 V的电源上,闭合开关S后,电流表的示数为0.25 A。求R2的阻值是多少?

解析:R3两端的电压U3=IR3=0.25×20 V=5.0 V

则R1、R2并联部分的电压U1=6.0 V-5.0 V=1.0 V

由I=kU3得,R1中的电流I1=k=0.2×1.0 A=0.2 A

所以R2中的电流I2=I-I1=0.25 A-0.2 A=0.05 A

则R2=Ω=20 Ω。

答案:20 Ω

12.

(10分)如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,电容器的电容C=40 μF,电阻R1=R2=4 Ω,R3=5 Ω。接通开关S,待电路稳定后,求:

(1)理想电压表V的示数;

(2)电容器带的电荷量。

解析:(1)接通开关S,待电路稳定后,电路等效为R1和R3串联,由闭合电路欧姆定律可得,电流I==1 A

R3两端电压U3=IR3=5 V,即理想电压表的读数为5 V。

(2)由于R2中没有电流,电容器两端电压等于R1两端电压,R1两端电压U1=IR1=4 V

电容器带的电荷量Q=CU1=1.6×10-4 C。

答案:(1)5 V(2)1.6×10-4 C

13.

(14分)如图所示为一汽车的远程车灯电路中的蓄电池总功率随电流变化的图象,已知蓄电池瞬间短路时的电流为14 A。求:

(1)该蓄电池的电动势E和内阻r;

(2)车头两个远程车灯的铭牌上标有“12 V,12 W”字样,若两灯并联接在蓄电池两端,则两灯消耗的总电功率为多少?

解析:(1)由题图可知瞬间短路时总功率P=196 W,由P=I短E可得,E=14 V

由P=r可得,r=1 Ω。

(2)一个车灯的电阻R灯==12 Ω

两个并联的电阻R并==6 Ω

电路中的总电流I==2 A

两灯总电功率P总=I2R并=24 W。答案:(1)14 V 1 Ω(2)24 W