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1、(京津瓊魯專用)2022-2023學(xué)年高中物理 第2章 恒定電流章末檢測試卷 新人教版選修3-1
一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分.1~8題為單選題,9~12題為多選題,全部選對得4分,有選對但不全的得2分,有選錯的得0分)
1.兩個小燈泡,分別標(biāo)有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”的字樣,則它們均正常發(fā)光時的電阻阻值之比為( )
A.2∶1 B.16∶1 C.4∶1 D.1∶16
答案 B
解析 由P=I2R知:R=,所以R1∶R2=∶=16∶1.
2.(2018·山東日照市高一下期末)有兩根不同材料的金屬絲,長度相同,甲的橫截面的圓半徑及電阻率都是乙
2、的2倍.下列說法正確的是( )
A.甲、乙兩金屬絲的電阻之比是2∶1
B.甲、乙兩金屬絲的電阻之比是4∶1
C.把它們并聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比是2∶1
D.把它們串聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比是2∶1
答案 C
解析 由R=ρ,S甲=4S乙,ρ甲=2ρ乙,知R甲∶R乙=1∶2,A、B錯誤.若并聯(lián),由P=得:==2∶1,C正確.若串聯(lián),由P=I2R得:P甲′∶P乙′=R甲∶R乙=1∶2,D錯誤.
3.(2018·山東濟寧市高一下期末)一電流表的滿偏電流Ig=30 mA,內(nèi)電阻Rg=95 Ω,要把它改裝成一個量程為0.6 A的電流表,應(yīng)在電流表上( )
A.串
3、聯(lián)一個5.00 Ω的電阻
B.串聯(lián)一個4.75 Ω的電阻
C.并聯(lián)一個5.00 Ω的電阻
D.并聯(lián)一個4.75 Ω的電阻
答案 C
4.(2018·山東東營市高一下期末)某種熱敏電阻在環(huán)境溫度升高時,電阻會迅速減小.將這種熱敏電阻P接入如圖1所示電路,開關(guān)閉合.若環(huán)境溫度升高,下列判斷正確的是( )
圖1
A.電路的總電阻變大 B.流過P的電流變小
C.燈泡A變亮 D.燈泡B變亮
答案 C
5.在如圖2所示的電路中,開關(guān)S閉合后,由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,則可能出現(xiàn)了下列哪種故障( )
圖2
A.R1短路 B.R2
4、短路 C.R3短路 D.R1斷路
答案 A
解析 若R1短路,則外部電路的電阻只有R3,故總電阻減小,總電流變大,電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變大,A對;若R2短路,電流表的示數(shù)為零,故B錯;若R3短路,電壓表的示數(shù)為零,故C錯;若R1斷路,電流表的示數(shù)為零,D錯.
6.某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系圖如圖3所示.用此電源和電阻R1、R2組成電路.R1、R2可以同時接入電路,也可以單獨接入電路.為使電源輸出功率最大,可采用的接法是( )
圖3
A.將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端
B.將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端
C.將R1單獨接到電
5、源兩端
D.將R2單獨接到電源兩端
答案 C
解析 由題圖可知,R1=0.5 Ω,R2=1 Ω,電源內(nèi)阻r=0.5 Ω,電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化,當(dāng)R外=r時,電源的輸出功率最大,因而R1單獨接到電源兩端時,電源輸出功率最大,故選C.
7.如圖4所示,把兩個相同的燈泡分別接在甲、乙兩個電路中,甲電路兩端的電壓為8 V,乙電路兩端的電壓為14 V.調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使兩燈都正常發(fā)光,此時變阻器消耗的功率分別為P1和P2.則下列關(guān)系中正確的是( )
圖4
A.P1>P2 B.P1<P2
C.P1=P2 D.無法確定
答案 A
解析 設(shè)燈泡的額定電流為I0
6、,額定電壓為U0,則P1=(8-U0)·2I0=16I0-2U0I0,P2=(14-2U0)·I0=14I0-2U0I0,所以P1>P2,故選項A正確.
8.(2018·山東菏澤市高一下期末)如圖5所示為甲、乙兩燈泡的I-U圖象,根據(jù)圖象計算甲、乙兩燈泡串聯(lián)在電壓為220 V的電路中,實際發(fā)光的功率分別為( )
圖5
A.21 W 12 W B.12 W 21 W
C.42 W 24 W D.24 W 42 W
答案 A
解析 兩燈泡串聯(lián),故兩燈泡中電流相等,而兩燈泡兩端的電壓為之和為220 V,
則由圖可知,兩燈泡的電流均為I=15×10-2 A時,甲的電壓:
7、U1=140 V,而乙的電壓為:U2=80 V;滿足條件,故甲的電功率為:P甲=U1I=140×15×10-2 W=21 W;而乙的電功率為:P乙=80×15×10-2 W=12 W,故A正確,B、C、D錯誤.
9.(2018·山東菏澤市高一下期末)關(guān)于電流和電動勢,下列說法正確的是( )
A.只要將導(dǎo)體置于電場中,導(dǎo)體中就有持續(xù)的電流
B.國際單位制中,電流的單位是安培,符號是A
C.電源的電動勢數(shù)值上等于不接用電器時電源正負兩極間的電壓
D.閉合電路中的路端電壓總等于電動勢
答案 BC
10.如圖6所示,電源的電動勢E=2 V,內(nèi)阻r=2 Ω,兩個定值電阻均為8 Ω,平
8、行板電容器的電容C=3×10-6 F,則( )
圖6
A.開關(guān)斷開時兩極板間的電壓為 V
B.開關(guān)斷開時電容器所帶電荷量為4×10-6 C
C.開關(guān)接通時兩極板間的電壓為 V
D.開關(guān)接通時電容器所帶電荷量為4×10-6 C
答案 CD
解析 電容器兩極板間的電壓等于R2兩端的電壓,開關(guān)S斷開時,電路中的總電流為I== A=0.2 A,電容器的兩極板間的電壓為U=IR2=0.2×8 V=1.6 V,此時電容器所帶電荷量為Q=CU=3×10-6×1.6 C=4.8×10-6 C,故選項A、B錯誤;開關(guān)接通時兩定值電阻并聯(lián),電容器兩極板間的電壓等于路端電壓,電路中的總電流I′=
9、= A= A,電容器的兩極板間的電壓U′=I′R外=×4 V= V,此時電容器所帶的電荷量Q′=CU′=3×10-6× C=4×10-6 C,故選項C、D正確.
11.(2018·山東德州市高一下期末)如圖7所示,電源電動勢E=6 V,內(nèi)阻r=1 Ω,定值電阻R=2 Ω與電動機M串聯(lián)接在電源上,開關(guān)閉合后,理想電流表示數(shù)為1 A,電動機剛好正常工作,電動機的線圈電阻R0=0.5 Ω.下列說法中正確的是( )
圖7
A.定值電阻消耗的熱功率2 W
B.電動機的輸出功率為2.5 W
C.電動機的輸出功率為3 W
D.電源的輸出功率是6 W
答案 AB
12.如圖8所示電路中,
10、開關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合,在平行板電容器C的極板間懸浮著一帶電油滴P.下列說法正確的是( )
圖8
A.若只斷開S1,則P將靜止
B.若只斷開S2,則P將向上做加速直線運動
C.若只斷開S3,則P將靜止
D.若只斷開S4,則P將向下做加速直線運動
答案 AB
解析 只斷開S1時,電容器兩端的電壓不變,P仍靜止,A正確.斷開S2前,電容器兩端的電壓等于電源的外電壓,斷開S2后,電容器的電壓等于電源的電動勢,電壓變大,P所受電場力變大,P將加速向上運動,B正確;只斷開S3時,電容器將放電,電壓變?yōu)榱?,P加速向下運動,C錯誤;只斷開S4,電容器電壓不變,P靜止不動,D錯誤
11、.
二、實驗題(本題共2小題,共17分)
13.(6分)(2018·山東淄博市高一下期末)用如圖9甲所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻.蓄電池的電動勢約為2 V,內(nèi)電阻很小,除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實驗器材還有:
圖9
A.電壓表(量程3 V)
B.電流表(量程0.6 A)
C.電流表(量程3 A);
D.定值電阻R0(阻值4 Ω,額定功率4 W);
E.滑動變阻器R(阻值范圍0~20 Ω,額定電流1 A)
(1)電流表應(yīng)選 ;(填器材前的字母代號).
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-I圖象(如圖乙所示),則蓄電池的電動勢E= ,內(nèi)阻
12、r=
Ω(均保留3位有效數(shù)字).
答案 (1)B (2)2.10 0.200
14.(11分)(2018·山東日照市高一下期末)某同學(xué)測定一根金屬絲的電阻率.
圖10
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖10所示,則該金屬絲的直徑為 mm.
(2)該同學(xué)先用多用電表粗測其電阻.他將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“×10”擋位并調(diào)零,測量時發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度太大,這時他應(yīng)該:
a.將選擇開關(guān)換成歐姆擋的 擋位(選填“×100”或“×1”).
b.將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié) 旋鈕,使歐姆表指針指在表盤右端零刻度處.
c.再次測
13、量電阻絲的阻值,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D11所示,則此段電阻絲的電阻為
Ω.
圖11
(3)現(xiàn)要進一步精確測量其阻值,實驗室提供了以下各種器材:4 V的直流電源、3 V量程的直流電壓表(內(nèi)阻約為3 000 Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線等.還有電流表與滑動變阻器各兩個以供選用:
A.電流表A1(量程0.3 A,內(nèi)阻約1 Ω)
B.電流表A2(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.3 Ω)
C.滑動變阻器R1(最大阻值為10 Ω)
D.滑動變阻器R2(最大阻值為500 Ω)
為了盡可能提高測量準確度且要求電壓從0開始調(diào)節(jié).電流表應(yīng)選 ,滑動變阻器應(yīng)選
(
14、填器材前面的字母).
(4)請在圖12實物圖中連線,完成本實驗.
圖12
答案 (1)1.200(1.198~1.202均可) (2)×1
歐姆調(diào)零 12(12.0也對) (3)A C (4)如圖所示
三、計算題(本題共3小題,共35分)
15.(10分)如圖13所示,M為一線圈電阻RM=0.4 Ω的電動機,R=24 Ω,電源電動勢E=40 V.當(dāng)S斷開時,電流表的示數(shù)I1=1.6 A,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表的示數(shù)為I2=4.0 A.求:
圖13
(1)電源內(nèi)阻r;
(2)開關(guān)S閉合時,通過電動機的電流及電動機消耗的功率.
答案 (1)1 Ω (2)2.5 A
15、90 W
解析 (1)S斷開時,電源與定值電阻構(gòu)成串聯(lián)回路,E=I1(R+r),電源內(nèi)阻r=-R=1 Ω.
(2)S閉合后,定值電阻與電動機構(gòu)成并聯(lián)電路,電流表測干路電流,路端電壓U=E-I2r=36 V
通過定值電阻的電流I2′==1.5 A,
通過電動機的電流I2″=I2-I2′=2.5 A
電動機消耗的總功率即電動機的電功率,
P=UI2″=90 W.
16.(12分)(2018·山東濟南市高一下期末)如圖14所示,電路中定值電阻R1=9 Ω,R2=30 Ω,開關(guān)S閉合后,電壓表的示數(shù)為11.4 V,電流表的示數(shù)為0.20 A.開關(guān)斷開后,電流表的示數(shù)變?yōu)?.30 A.求:
16、
圖14
(1)定值電阻R3的阻值;
(2)電源的電動勢E和內(nèi)電阻r.
答案 (1)15 Ω (2)12 V 1 Ω
解析 (1)S閉合時,R2兩端電壓:U2=I2R2=0.20×30 V=6 V
R1兩端電壓為:U1=U-U2=11.4-6 V=5.4 V
流過R1的電流:I1== A=0.6 A
因I2+I3=I1
有I3=I1-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A
R3== Ω=15 Ω
(2)S閉合時,R并==10 Ω
E=(R1+R并+r)
S斷開時,E=I(R1+R2+r)
解得:E=12 V,r=1 Ω
17.(13分)如圖15甲所示的電路中
17、,R1、R2均為定值電阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器.當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的.求:
圖15
(1)電源的電動勢和內(nèi)阻;
(2)定值電阻R2的阻值;
(3)滑動變阻器的最大阻值.
答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
解析 (1)由閉合電路歐姆定律可得
U=E-Ir,結(jié)合題圖乙可知
UA=E-IAr,UB=E-IBr,
代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得E=20 V,r=20 Ω.
(2)當(dāng)P滑到R3的右端時,R1被短路,電路參數(shù)對應(yīng)題圖乙中的B點,即U2=4 V、I2=0.8 A,
得R2==5 Ω.
(3)當(dāng)P滑到R3的左端時,由題圖乙知此時U外=16 V,I總=0.2 A,所以R外==80 Ω.
因為R外=+R2,所以滑動變阻器的最大阻值為R3=300 Ω.