高中物理 第二章 恒定电流章末测试 新人教版选修31.docx

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高中物理第二章恒定电流章末测试新人教版选修31

第二章恒定电流

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～10小题只有一个选项符合题目要求，第11、12小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.一根均匀电阻丝的电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值为2R的是（　　）

A.当长度不变，横截面积增大一倍时B.当横截面积不变，长度增大一倍时

C.长度和横截面积都缩小一倍时D.长度和横截面积都增大一倍时

2.闭合电路中E＝I（R＋r），若电池电动势为3V，输出电流为3A，由此可知（　　）

A.内、外电阻相差1ΩB.内、外电阻之和为1Ω

C.外电阻为1ΩD.内电阻为1Ω

3.某同学选用规格合适的电表,准备用伏安法测一只灯泡的电阻,接线时不慎将电压表和电流表的位置接错,如图所示,S闭合后结果是（　　）

A.电压表烧坏B.电流表烧坏C.灯泡烧坏D.灯泡不亮

4.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.S闭合后,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.则这台电动机正常运转时输出功率为（　　）

A.32WB.44WC.47WD.48W

5.已知两电阻R1,R2的I-U的关系图像如图所示,把R1,R2并联接到一个电源上,R1消耗的电功率为6W,则电源的输出功率为（　　）

A.8WB.10WC.4WD.15W

6.在如下图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比（　　）

A．U变小B．I变小C.Q不变D．Q减小

7.如下图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，

为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（　　）

A．电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小

C.通过R2的电流变小D.电源内阻消耗的电压变大

8.电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有（　　）

A.U1Q2D.W1

9.如图甲所示电路，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是（　　）

A．L3的电流为L1电流的2倍B.L3的电阻约为0.17Ω

C.L1的电功率约为0.60WD.L2的电功率约为1.5W

10.如图所示为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合．RT为安全带使用情况检测传感器，驾驶员系好安全带时RT阻值变大．要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警，则在图中虚线框内应接入的元件是（　　）

A．“与”门B．“或”门C.“非”门D．“与非”门

11.如图（a）所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条U－I图线（　　）

A．图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的

B．由图线可知，电源内阻r＝3.0Ω

C．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大

D．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值

12．下表列出了某品牌电动自行车（如图）及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。

若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（　　）

自重

40（kg）

额定电压

48（V）

载重

75（kg）

额定电流

12（A）

最大行驶速度

20（km/h）

额定输出功率

350（W）

A．电动机的输入功率为576WB．电动机的内电阻为4Ω

C．该车获得的牵引力为104ND．该车受到的阻力为63N

二、填空题（共3小题，共24分。

把答案直接填在横线上）

13.（6分）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表

和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势．已知电压表的内阻约在15～25kΩ之间，量程为15V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20.

（1）请在图上，用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上．

（2）他们在实验过程中，欧姆表的选择开关应拨至倍率为“×________”．

14．（8分）在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下

待测金属丝：

Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；

电压表：

V（量程3V，内阻约3kΩ）；

电流表：

A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；

A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；

电源：

E1（电动势3V，内阻不计）；

E2（电动势12V，内阻不计）；

滑动变阻器：

R（最大阻值约20Ω）；

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。

（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。

15.（8分）某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：

①待测电池，电动势约为1.5V（小于1.5V）②电流表，量程3mA

③电流表，量程0.6A④电压表，量程1.5V

⑤电压表，量程3V⑥滑动变阻器，0～20Ω

⑦开关一个，导线若干

（1）请选择实验中需要的器材________（填标号）。

（2）按电路图将实物（如图甲所示）连接起来。

（3）小组由实验数据作出的U－I图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为________V，内电阻为________Ω。

三、论述·计算题（共3小题，共28分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

16.（8分）微型吸尘器的直流电动机的电阻一定,当加在电动机上的电压为0.3V时,电动机不转,但流过电动机的电流为0.3A;当所加电压为2V时,电动机正常工作,工作电流为0.8A,求电动机正常工作时效率是多少?

17.（8分）在如下图甲所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如下图乙中Oa、Ob所示。

现在电路两端B、C之间加上恒定的电压U0＝7.0V．调节调动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R1和R2的阻值为多大？

R3接入电路的阻值为多大？

18.（12分）在如图（甲）所示的电路中,R1,R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3是一滑动变阻器.S闭合后,当滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图（乙）所示,其中A,B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。

求:

（1）电源的电动势和内阻;

（2）定值电阻R2的阻值;

（3）滑动变阻器的最大阻值。

答案与解析

1.【答案】B

【解析】本题主要考查电阻定律R＝ρ

，由此可分析出只有B对。

2.【答案】B

【解析】由闭合电路欧姆定律I＝

可知，内、外电阻之和为1Ω。

3.【答案】D

【解析】由于电压表串联在电路中,导致电路电流非常小,故灯泡不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数,故选项D正确。

4.【答案】A

【解析】当电动机停止转动时,电动机内阻r=4Ω,当I=2.0A和U=24.0V时,电动机正常运转时输出功率为P出=IU-I2r=（2.0×24.0-2.02×4）W=32W,选项A正确。

5.【答案】B

【解析】I

U图像的斜率等于电阻的倒数,则R1=

Ω=8Ω,R2=

Ω=12Ω,

两个电阻并联时电压相等,由P=

得P1∶P2=R2∶R1=12∶8=3∶2,

则P2=

P1=

×6W=4W,

故电源的输出功率为P=P1+P2=6W+4W=10W,

故选项B正确。

6.【答案】B

7.【答案】B

【解析】若将照射R3的光的强度减弱，则R3的电阻将增大，电路中的总电阻将增大，总电流减小，故电压表的示数变小，内电压也减小，A、D错误；而电阻R2两端的电压将变大，通过R2的电流变大，而总电流减小，所以通过小灯泡的电流减小，小灯泡消耗的功率变小，B正确，C错误。

8.【答案】A

【解析】电动机是非纯电阻,其两端电压U2>IR=U1,选项B错误;电流通过R做的功W1=IU1t,电流通过电动机做的功W2=IU2t,因此W1

9.【答案】C

【解析】分析电路图可知，灯泡L1和L2串联再和L3并联，电源的内阻不计，则灯泡L3两端的电压U3＝3V，灯泡L1和L2规格相同，则两端电压U1＝U2＝1.5V，有图2读出对应的电流值，I1＝I2＝0.4A，I3＝0.5A，故A选项错误；灯泡L3的电阻R3＝

＝6Ω，故B选项错误；灯泡L1和L2消耗的电功率P1＝P2＝I1U1＝0.60W，故C选项正确，D选项错误。

10.【答案】A

【解析】蜂鸣器报警，门电路的输出端必须为高电势，S闭合，输入的是高电势，RT小时，输入的是高电势，即输入的必须都是高电势，输出的才是高电势，这是“与”的关系，所以是“与”门．

11.【答案】AC

12.【答案】AD

【解析】电动机的输入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故选项A正确。

电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误。

电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvmax得Ff＝

＝

N＝63N，故选项C错误、D正确。

13.【答案】　

（1）如图所示　

（2）1k

【解析】

（1）欧姆表内电源正极接在欧姆表的负接线柱上，故红表笔应接电压表的负接线柱，黑表笔应接电压表的正接线柱．

（2）电压表的内阻较大，故欧姆挡选择开关应选倍率为“×1k”。

14.【答案】

（1）1.773（1.771～1.775均正确）

（2）A1　E1　电路如图所示

【解析】

（1）螺旋测微器主尺读数为1.5mm，螺旋刻度每小格读数为0.01mm，读数为27.3×0.01mm＝0.273mm，读数应为（1.5＋0.273）mm＝1.773mm。

（2）由于待测电阻Rx阻值约为4Ω，额定电流约为0.5A，电流表量程选0.6A，即A1；根据欧姆定律可得待测金属丝两端最大电压约为U＝IRx＝2V，所以电源选E1。

15.【答案】

（1）①③④⑥⑦　

（2）如图所示　（3）1.4　2.8

【解析】

（1）根据本实验的原理以及特点，所选器材是①③④⑥⑦；

（2）根据电路图连接实物图时，一定要看清电路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位置，注意导线不能交叉；

（3）电源的电动势是纵轴截距1.4V，内电阻r＝

＝

Ω＝2.8Ω。

16.【答案】60%

17.【答案】　R1＝R2＝1000Ω　R3＝800Ω

【解析】　R1、R2和R3串联、电流相等．当电阻R1和电阻R2消耗的电功率相等时，得R1＝R2，由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流I＝2.5mA，加在电阻R1和R2上的电压U1＝U2＝2.5V，由欧姆定律得R1＝R2＝

＝1000Ω，滑动变阻器R3两端的电压为U3＝U0－U1－U2＝2V，由欧姆定律得R3＝

＝800Ω.

18.【答案】

（1）20V　20Ω　

（2）5Ω　（3）300Ω

【解析】

（1）将AB延长后交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,

所以E=20V,r=

=

Ω=20Ω.（2分）

（2）滑片滑至最右端时,由图像知此时对应于B点,

所以U2=4V,（1分）

Ur=E-U2=20V-4V=16V.（1分）

由串联电路的电压分配与阻值成正比知r=4R2,（1分）

所以R2=

=5Ω.（1分）

R外=

=

Ω=80Ω,（1分）

R1与R3并联后的总电阻为

R并=80Ω-5Ω=75Ω,（1分）

又R并=

即

=75,（1分）

解得R3=300Ω,（1分）