人教版高中物理选修3-1 章末检测：第2章 恒定电流

第二章 章末检测一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分．其中1～5小题为单选题,6～8小题为多选题) 1．通过电阻R 的电流为I 时,在时间t 内产生的热量为Q ；若电阻为2R,电流为I2时,则在时间t 内产生的热量为( )A ．4QB ．2Q C.Q 2 D.Q 4解析：由焦耳定律可得Q ＝I 2Rt,Q′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12I 2×2Rt ＝12I 2Rt ＝12Q.故选项C 正确．答案：C 2.一同学将变阻器与一只6 V 、6～8 W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在6 V 的电源E 上,当S 闭合时,发现灯泡发光．按图所示的接法,当滑片P 向右滑动时,灯泡将( )A ．变暗B ．变亮C ．亮度不变D ．可能烧坏灯泡解析：由题图可知,变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝,由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡．当滑片P 向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,灯泡变亮,B 选项正确．答案：B3．电阻R 1的阻值为6 Ω,与电阻R 2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I 1I 2＝23,则R 2的阻值和总电阻的阻值分别是( )A ．4 Ω；2.4 Ω B．4 Ω；3.6 Ω C ．9 Ω；3.6 Ω D．9 Ω；4.5 Ω解析：并联电路中通过各支路电阻的电流与它的阻值成反比,R 1R 2＝I 2I 1,所以R 2＝4 Ω.R 1与R 2并联的总电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝6×46＋4Ω＝2.4 Ω.故A 正确．答案：A4．将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去Ln 长度,再拉长至L 长度,则导线电阻变为( )A.n －1R nB.Rn C.nRn －1D ．nR 解析：将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去L n ,剩下L 1＝n －1n L,则由电阻定律可知,电阻变为R 1＝n －1n R,后来又拉长至L,横截面积为S′,则n －1n LS ＝LS′,则由电阻定律有R 1S L 1＝R′S′L,解得R′＝nR n －1. 答案：C5．在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r 0.设电流表A 的读数为I,电压表V 的读数为U.当R 5的滑片向图中a 端移动时( )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R 5的滑片向a 端移动时,R 5接入电路的电阻值变小,外电路的总电阻R 外变小． 由I 总＝ER 外＋r 0知I 总变大．由U ＝E －I 总r 0得U 变小．因为U ＝U 1＋U 3＋U ab ＝I 总R 1＋I 总R 3＋U ab ,所以U ab 变小,故电流表A 的读数变小．本题应选D. 答案：D6．(多选)关于三个求功率的表达式P ＝UI,P ＝I 2R,P ＝U2R的适用范围,以下说法正确的是( )A ．第一个式子只适用于求电功率,后两个式子只适用于求热功率B ．在纯电阻电路中,三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率C ．在非纯电阻电路中,第一个式子适用于求电功率,第二个式子适用于求热功率,第三个式子没有意义D ．由I ＝UR可知,三个式子没有任何区别,它们表达相同的意义,所求P 都是电功率解析：式子P ＝IU 普遍适用于求电功率,式子P ＝I 2R 普遍适用于求热功率,式子P ＝U2R在纯电阻电路中用于计算电功率和热功率,在非纯电阻电路没有意义,选项A 错误、C 正确；在纯电阻电路中,欧姆定律成立,则三个式子既可适用于求电功率又可适用于求热功率,选项B 正确；在非纯电阻电路中,三个式子表达的意义不同,选项D 错误．答案：BC7．(多选)(2017·澄城县检测)有一电流计,内阻R g ＝25 Ω,满偏电流I g ＝3 mA,现对它进行改装,下列说法正确的是( )A ．把它改装成量程为0.6 A 的电流表,需与它并联一个0.126 Ω的电阻B ．把它改装成量程为0.6 A 的电流表,需与它串联一个0.126 Ω的电阻C ．把它改装成量程为3 V 的电压表,需与它并联一个975 Ω的电阻D ．把它改装成量程为3 V 的电压表,需与它串联一个975 Ω的电阻解析：把电流计改装成0.6 A 的电流表需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值：R ＝I g R g I －I g ＝0.003×250.6－0.003Ω≈0.126 Ω,故A 正确、B 错误；把电流计改装成3 V 的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值：R′＝U I g －R g ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫30.003－25 Ω＝975 Ω,故C 错误、D 正确． 答案：AD8．(多选)如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图．图中油量表由电流表改装而成,金属杠杆的一端接浮标,另一端触点O 接滑动变阻器R,当油箱内油面下降时,下列分析正确的有( )A ．触点O 向下滑动B ．触点O 向上滑动C ．电路中的电流表示数增大D ．电路中的电流表示数减小解析：当油面下降时,浮标位置降低,在杠杆作用下,滑动变阻器的滑片O 向上移动,滑动变阻器连入电路的阻值变大,根据I ＝U R ＋R′可知电路中的电流变小,电流表示数变小,故选项A 、C 错误；B 、D 正确．答案：BD二、非选择题(本题共4小题,共52分)9．(6分)(2017·安徽师范大学附属中学期中)要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,要求小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V,并便于操作,已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V,内阻约为1 Ω)；开关一个,导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选________(填字母代号)．A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A)B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用________(填字母代号)．(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,如果这个小灯泡两端所加电压为1.5 V,则小灯泡在该温度时的电阻是________ Ω.随着电压增大,温度升高,小灯泡的电阻________(选填“增大”“减小”或“不变”)．答案：(1)A (2)B (3)10 增大10．(15分)某学生实验小组利用如图所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程0～5 V,内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点．(2)将图中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图甲所示,这时电压表的示数如图乙所示,多用电表和电压表的读数分别为________ kΩ和________ V.(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V．从测量数据可知,电压表的内阻为________ kΩ.(5)多用电表阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图所示．根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________ V,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ.解析：(1)使用多用电表测电阻时,换挡后需重新进行欧姆调零．多用电表欧姆调零的方法是先把红、黑表笔短接,再调节欧姆调零旋钮,使指针满偏．(2)多用电表内部电池的正极与黑表笔相连,要保证电流从多用电表的“＋”插孔流入,从“－”插孔流出,故红表笔和“1”端相连．(3)从题中相应图可以看出指针指向欧姆挡15.0位置,电阻挡为“×1 k”,故读数为15.0 kΩ；由于电压表量程为0～5 V,指针所指位置为3.60,故读数为3.60 V.(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时,多用电表读数即为电压表内阻,所以电压表内阻为12.0 kΩ.(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R,由第(3)、(4)问可知ER＋15.0 kΩ＝3.60 V 12.0 kΩ,ER＋12.0 kΩ＝4.00 V12.0 kΩ,两式联立解得E＝9.00 V,R＝15.0 kΩ.答案：(1)短接(2)1 (3)15.0 3.60(4)12.0 (5)9.00 15.011．(15分)在用电压表和电流表测一节干电池的电动势和内阻的实验中,所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω,图中为实验原理图及所需器件图．(1)在图中画出连线,将器材按原理图连接成实验电路．(2)一位同学记录了6组数据并根据这些数据在图中画出了U －I 图象,根据图象读出电池的电动势E ＝________ V,求出电池内阻r ＝________ Ω.思路点拨：本题是利用伏安法测电池的电动势和内阻,在U －I 图象中,纵截距表示电动势的大小,图象的斜率的绝对值表示内阻．解析：(1)按照实验原理图将实物图连接起来,如图所示．(2)图线交U 轴于U 1＝1.45 V,此即为电池电动势E,交I 轴于I ＝0.65 A,注意此时U 2＝1.00 V,由闭合电路欧姆定律得I ＝E －U 2r ,则r ＝E －U 2I ＝1.45－1.000.65Ω≈0.69 Ω.答案：(1)如解析图所示 (2)1.45 0.69 12．(16分)如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻r ＝0.6 Ω,R ＝10 Ω,U ＝160 V,电压表的读数为110 V,求：(1)通过电动机的电流是多少？ (2)输入到电动机的电功率是多少？ (3)电动机中发热的功率是多少？ (4)电动机工作1 h 所产生的热量是多少？。