高中物理-恒定电流 单元测评卷

高中物理-恒定电流单元测评卷
B卷培优优选提升卷
一.选择题：本大题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第10-12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分.
1.如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则（）
A.V的读数变大,A的读数变小
B.V的读数变大,A的读数变大
C.V的读数变小,A的读数变小
D.V的读数变小,A的读数变大
2.如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向,偏角为θ,电源的内阻不能忽略,则下列判断正确的是（）
A.小球带负电
B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变小
C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从下向上
D.当滑动头停在b处时,电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
，为定值电阻,电流表、电压表均可视为3.如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流0I R
理想电表,不考虑导线电阻对电路的影响.改变变阻器L R接入电路的阻值,记录电流表、电压表的示数并依次填写在下表中.由数据可以判定以下说法正确的是（）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
()V
U14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0
()A
I0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
A.实验过程中L R逐渐增大
B.实验过程中恒流源输出功率逐渐减小
C.恒流源提供的电流0I大小为2.00A
D.电路中定值电阻R的阻值为10Ω
4.在地面上插入一对电极M和N,将两个电极与直流电源相连,大地中形成恒定电流和恒定电场.恒定电场的基本性质与静电场相同,其电场线分布如图,P、Q是电场中的两点.下列说法正确的是（）
A.P点场强比Q点场强大
B.P点电势比Q点电势高
C.P点电子的电势能比Q点电子的电势能大
D.电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变
5.如图所示是电阻R的I－U图象,图中α=45°,由此得出（）
A.欧姆定律适用于该元件
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I－U图象的斜率表示电阻的倒数,故R=
1
tanα
=1.0 Ω
D.在R两端加上6.0 V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C
6.电路如图所示,当a、b两端接入100 V电压时,用理想电压表测得c、d两端电压为20 V；当c、d两端接入100 V电压时,用理想电压表测得a、b两端电压为50 V,则R1∶R2∶R3等于（）
A.4∶2∶1
B.2∶1∶1
C.3∶2∶1
D.5∶3∶2
7.如图(a),R为电阻箱,A为理想电流表,电源的电动势为E,内阻为r.图(b)为电源的输出功率P与A示数I的关系图像,其中功率P0分别对应电流I1、I2.则（）
A.I1＋I2＞E
r
B.I1＋I2＜
E
r
C.I1＋I2＝
E
r
D.I1＝I2＝
E
r
8.如图所示为两电源的U I
-图象,则下列说法正确的是（）
A.电源①的电动势和内阻均比电源②小
B.当外接相同的电阻时,两电源的输出功率可能相等
C.当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等
D.不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大
9.如图所示的电路中,R 1为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R 2,电源电动势为ε,内阻不计.闭合开关S 后,滑动变阻器滑片P 从A 端滑到B 端过程中,电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系的完整图线如图所示,则下列选项中正确的是（ ）
A.R 1=5Ω,R 2=15Ω
B.R 2=15Ω,ε=3V
C.R 1的最大功率为1.8W,滑动变阻器消耗的功率一直变大
D.R 1的最小功率为0.2W,滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
10.电压表,电流表都是由小量程电流表改装而成的,如图甲、乙所示分别是电压表,电流表的改装图,以下说法正确的是（ ）
A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,可以给并联电阻再并一个较大的电阻
B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,可以给串联电阻再串联一个较大的电阻
C.小量程电流表内阻为g R ,给它并联一个电阻R ,改装后的电流表量程是原来的g R R R
倍
D.为实现对改装电表的逐格校准,需要采用分压式电路
11.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,细线下端系一带电小球（可视为点电荷）.两块金属板接在如图所示的电路中,电路中的R 1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小）,R 2为滑动变阻器,R 3为定值电阻.当R 2的滑片P 在中间时闭合电键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,下列说法中正确的是（ ）
A.若将R2的滑动触头P向a端移动,则θ变小
B.若将R2的滑动触头P向b端移动,则I减小,U减小
C.保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则小球重新达到稳定后θ变小
D.保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
12.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图所示,根据图线可知（）
A.反映Pr变化的图线是a
B.电源电动势为8 V
C.电源内阻为2 Ω
D.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 Ω
二、非选择题：本大题共5小题,共52分.
13.（10分）有一只标值为“2.5V,x W”的小灯泡,其额定功率的标值已模糊不清.某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率：
（1）已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω,请先在图甲中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图
______________,再选择电流表、电压表的合适量程,并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路______________；
（2）开关S闭合之前,应将图乙中滑动变阻器的滑片置于______（选填“A端”、“B端”或“AB 正中间”）；
（3）该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W.
14.（10分）如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值均等于电源内阻r,电键S打开时,有一质量为m,带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点.现闭合电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和该板碰撞,碰撞过程小球没有机械能损失,只是碰后小球所带电荷量发生变化,碰后小球带有和该板同种性质的电荷,并恰能运动到另一极板处.设电容器两极板间距为d,求：
（1）电源的电动势E；
（2）小球与极板碰撞后所带的电荷量/q.
15.（10分）如图所示电路中,灯L标有“6 V,3 W”,定值电阻R1＝4 Ω,R2＝10 Ω,电源内阻r＝2 Ω,当滑片P滑到最下端时,电流表读数为1 A,此时灯L恰好正常发光,试求：
（1）滑动变阻器最大值R；
（2）当滑片P滑到最上端时,电流表的读数；
（3）当滑片P位于滑动变阻器的中点时,变阻器消耗的功率.
16.（10分）建立理想化的物理模型既是物理学的基本思想方法,也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径.
（1）一段直导线,单位长度内有n个自由电子,电子电荷量为e.该导线通有电流时,自由电子定向移动的平均速率为v,求导线中的电流I.
（2）一水平放置的细水管,距地面的高度为h,有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方
.已知管口处水柱的横截面积为S,水的
向射出,
密度为ρ,重力加速度为g.水流在空中不散开,不计空气阻力.求：
a.水从管口水平射出速度v0的大小；
b.水流稳定后,空中水的总质量m.
（3）现有一个点光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的光,如果每秒有n个光子射入人的瞳孔,就能引起人眼的视觉效应.已知人眼瞳孔的直径为d,普朗克常量为h,光在空气中速度为c,不计空气对光的吸收.求人眼能看到这个光源的最大距离L m.
17.（12分）电荷的定向移动形成电流,电流是物理量中的基本量之一．电流载体称为载流子,大自然有很多种承载电荷的载流子,例如,金属导体内可自由移动的电子、电解液内的离子、等离子体内的正负离子,半导体中的空穴,这些载流子的定向移动,都可形成电流．
（1）电子绕氢原子核做圆周运动时,可等效为环形电流,已知静电力常量为k,电子的电荷量为e,质量为m,电子在半径为r的轨道上做圆周运动．试计算电子绕氢原子核在该轨道上做圆周运动形成的等效电流大小；
（2）如图,AD表示一段粗细均匀的一段导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为s,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷所带的电荷量为e．试证明导体中电流强度I=nesv；
（3）有一圆柱形的纯净半导体硅,其横截面积为2.5cm2,通有电流2mA时,其内自由电子定向移动的平均速率为7.5×10-5m/s,空穴定向移动的平均速率为2.5×10-5m/s．已知硅的密度
2.4×103kg/m3,摩尔质量是28．电子的电荷量e=－1.6×10-19C,空穴和电子总是成对出现,它们所带电荷量相等,但电性相反,阿伏伽德罗常数为N0=6.02×1023mol-1．若一个硅原子至多只释放一个自由电子,试估算此半导体材料平均多少个硅原子才有一个硅原子释放出自由电子？。