名师一号人教版物理选修31第2章恒定电流 单元测评.docx
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名师一号人教版物理选修31第2章恒定电流单元测评
单元测评
(二) 恒定电流
(时间:
90分钟 满分:
100分)
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.请将正确答案填在答题栏内)
1.电池容量就是电池放电时输出的总电荷量,某蓄电池标有“15A·h”的字样,则表示( )
A.该电池在工作1h后达到的电流为15A
B.该电池在工作15h后达到的电流为15A
C.电池以1.5A的电流工作,可用10h
D.电池以15A的电流工作,可用15h
解析:
此题字样在很多充电电池上都有标注,它表示电池储存电荷量的情况,通过它我们可以知道电池在一定的放电电流下使用的时间,即15A·h=1.5A×10h.
答案:
C
2.(多选题)给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电,下列说法正确的是( )
A.粗的地方电流大,细的地方电流小
B.粗的地方电荷定向移动速率大,细的地方小
C.各处的电流大小相同
D.粗的地方电荷定向移动速率小,细的地方大
解析:
同一根导线上的电流相等,故C项对.由I=nqSv知,D项对.
答案:
CD
3.(多选题)白炽灯接在220V电源上
能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压从0逐渐增大到220V,则下列说法正确的是( )
A.电流将逐渐变大
B.电流将逐渐变小
C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的
D.每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的
解析:
随着电压U的增大,由I=
知,电流将逐渐变大,A选项正确、B选项错误;随着电流、电压的增大,灯泡的亮度增大,灯丝温度升高.金属的电阻率随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻值增大.根据欧姆定律I=
,在I-U图象中,由于R在增大,斜率k=
减小,其I-U图象如图所示.由图象可知,每增加1V的电压引起的电流变化量是减小的,C选项错误、D选项正确.
答案:
AD
4.有一只电压表,它的内阻是100Ω,量程为0.2V,现要改装成量程为10A的电流表,电压表上应( )
A.并联0.002Ω的电阻
B.并联0.02Ω的电阻
C.并联50Ω的电阻
D.串联4900Ω的电阻
解析:
扩大量程的倍数n=
=
=5000.
需并联的分流电阻为R=
≈0.02Ω
答案:
B
5.(多选题)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内( )
A.电炉放热与电动机
放热相等
B.电炉两端电压小于电动机两端电压
C.电炉两端电压等于电动机两端电压
D.电动机消耗的功率大于电炉的功率
解析:
电炉属于纯电阻,电动机属于非纯电阻.对于电炉有:
U=IR,放热Q=I2Rt,消耗功率P=I2R;对于电动机有:
U>IR,放热Q=I2Rt,消耗功率P=IU>I2R,故A、B、D项正确.
答案:
ABD
6.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5mm和d2=1mm,熔断电流分别为2.0A和6.0A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是( )
A.6.0A B.7.5A
C.10.0AD.8.0A
解析:
因甲、乙两保险丝等长,由R=ρ
=ρ
,知
=4.
当R1、R2并联时,令I1=2A,则由I1R1=I2R2得I2=8A>6A,故I1不能取2A;
令I2=6A,则由I1R1=I2R2得I1=1.5A<2.0A,
故两者并联时,整个电路允许通过的最大电流I=I1+I2=(1.5+6)A=7.5A.故选项B正确.
答案:
B
7.如图所示,额定电压为110V的两盏电灯,额定功率分别为PA=100W、PB=25W.把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且耗电最少,应采用的接法是( )
A
B
C
D
解析:
要使它们正常发光且耗电最少,由串、并联电路的特点,由于RA 答案: C 8.在如图所示的电路中,开关S闭合后和闭合前相比,三个电表示数的变化情况是( ) A.V示数变大,A1示数变大,A2示数变小 B.V示数变大,A1示数变小,A2示数变大 C.V示数变小,A1示数变大,A2示数变小 D.V示数变小,A1示数变小,A2示数变大 解析: 开关S闭合后,总电阻减小,干路电流I增大,A1示数变大,由U外=E-Ir知,路端电压U外减小,V示数变小,由于R处在干路中且其中的电流增大,故其两端的电压UR增大,R2两端的电压U2=U外-UR,故U2减小,由欧姆定律知,其中的电流I2减小,A2示数变小,选项C正确. 答案: C 9.(多选题)使用多 用电表测电阻时,下列说法中符合实际的有( ) A.测量电阻时,两手碰着表笔的金属杆,测量值会偏小 B.测量电路的电阻时,如果该电路不和电源断开,可能烧坏表头 C.使用其他的欧姆挡时,不论电阻值多大,均不需拨动转换开关,都可测得较准确的电阻值 D.测灯泡电阻时,测量值和R= 算出的值一样大小 解析: 测电阻时,两手碰着表笔的金属杆,相当于人体电阻与被测电阻并联,测量值偏小,A项正确;用多用电表的欧姆挡测电阻时,电阻必须与其他元件及电源断开,故B项正确;测电阻时,必须选用合适的挡位,使指针指在中值附近,C项错误;测灯泡电阻时,灯泡没通电,其温度比正常发光温度低得多,故测量值比R= 算出的值小得多,D项错误. 答案: AB 10.(多选题)电位器是变阻器的一种.如右图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是( ) A.连接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 B.连接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮 C.连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 D.连接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮 解析: 根据电位器结构和连线及导体的电阻R=ρ 可知: 连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大,回路电流减小,灯泡变暗,A项正确;同理,D项正确;连接A、C时,滑动触头不能改变回路电阻,灯泡亮度不变,故B、C项错误. 答案: AD 11.利用右图所示电路可测出电压表的内阻,电源的内阻可以忽略.R为电阻箱,当R取不同阻值时,电压表均对应有不同读数U.多次改变阻箱的阻值.所得到的 -R图象为下图中的( ) A B C D 解析: 由闭合电路的欧姆定律E=U+IR=U+ ·R得 = + ·R,故选C. 答案: C 12.如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I-R图象.现将甲、乙串联后接入电路中,则( ) A.甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小 C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少 D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小 解析: 若将两电阻丝串联接入电路中,由于通过两电阻丝的电流相同,由图象可知,此时甲的电阻大于乙的电阻,所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大,A项错误;由于两电阻丝的横截面积、长度均相同,故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大,B项错误;由Q=I2Rt可知,在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少,C项正确;由P=I2R可知D项错误. 答案: C 第Ⅱ卷(非选择题,共52分) 二、实验题(本题有2小题,共15分.请按题目要求作答) 13.(6分)在一次科技活动中,某同学想自己制作一个金属温度计,为此该同学从实验室找到一个热敏电阻,并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示.该同学进行了如下设计: 将一电动势E=1.5V(内阻不计)的电源、量程5mA内阻Rg=100Ω的电流表、电阻箱R′及用该电阻作测温探头的电阻R,串联成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”. 甲 乙 丙 (1)电流刻度较小处对应的温度刻度________;(填“较高”或“较低”) (2)若电阻箱阻值R′=70Ω,图丙中5mA刻度处对应的温度是________. 解析: (1)由闭合电路欧姆定律E=Ig(R+R′+Rg),可知电流越小电阻越大,而由图甲知电阻越大温度则越高,即电流刻度越小处对应的温度刻度应该较高. (2)若电阻箱阻值R′=70Ω时,将数据代入E=Ig(R+R′+Rg)得热敏电阻的阻值R=130Ω,结合图甲可知此时对应的温度数值为30℃. 答案: (1)较高(3分) (2)30℃(3分) 14.(9分)有一标有“6V,1.5W”的小灯泡,现用图甲所示电路测量,提供的器材除导线和开关外,还有: A.直流电源6V(内阻不计) B.直流电流表0~3A(内阻0.1Ω以下) C.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω) D.直流电压表0~15V(内阻约为15kΩ) E.滑动变阻器10Ω,2A F.滑动变阻器1kΩ,0.5A (1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(用序号表示) (2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路. 甲 乙 解析: (1)选电流表实际上是选量程.先估算一下通过电流表的电流,由小灯泡的规格可知通过的电流最大不能超过0.25A,因此选C.在该题中滑动变阻器接成分压式,此时要求滑动变阻器的电阻比用电器的电阻小,至少应差不多;小灯泡的电阻在正常工作时约为24Ω,所以滑动变阻器不能选F,应选E,但不应忘记还要核对一下电流是否会超过其允许值,E项的最大允许电流是2A,实验中的最大电流只有0.25A,选E项也是安全的. 答案: (1)C(2分) E(2分) (2)如图所示(5分) 三、计算题(本题有3小题,共37分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 15.(10分)在如图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=1mA,R1=900Ω,R2= Ω. (1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表? 量程多大? (2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表? 量程多大? 解析: (1)当S1和S2均断开时电流表和R1串联,改装成电压表,其量程为: U=Ig(Rg+R1)=1×10-3×(100+900)V=1V.(5分) (2)当S1和S2均闭合时,S1闭合将R1短路,电流表和R2并联改装成电流表,其量程为I=Ig+ =1A.(5分) 答案: (1)电压表 1V (2)电流表 1A 16.(12分)在如图甲所示的电路中,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,调节滑动变阻器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? 甲 乙 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,(3分) 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,(4分) 滑动变阻器R3两端的电压为U3=U0-U1-U2=2V,(3分) 由欧姆定律得R3= =800Ω.(2分) 答案: R1=R2=1000Ω R3=800Ω 17.(15分)如图所示,电解槽A和电炉B并联接到电源上,电源内阻r=1Ω,电炉电阻R=19Ω,电解槽电阻r=0.5Ω,当S1闭合、S2断开时,电炉消耗的功率为648W;S1、S2都闭合时,电炉消耗的功率为475W.(电炉电阻不变),求: (1)电源电动势. (2)S1、S2都闭合时,流过电解槽的电流大小. (3)S1、S2都闭合时,电解槽电能转化成化学能的功率. 解析: (1)S1闭合,S2断开时,电炉功率P1=I2R,所以I= = A,(2分) 电源电动势E=I(R+r)=120V.(2分) (2)S1、S2都闭合时,电炉功率P2=I R 所以IR= = A=5A(2分) 路端电压U=IR·R=19×5V=95V(2分) 通过电源的电流I= = A=25A(2分) 电解槽中电流IA=I-IR=20A.(2分) (3)电解槽消耗电功率 PA=IAU=20×95W=1900W.(3分) 答案: (1)120V (2)20A (3)1900W
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