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1、第二章 恒定電流 本章綜合檢測(cè)1(人教版選修3-1)
一、選擇題(本題共10小題.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全選對(duì)的得8分,選對(duì)但不全的得4分,有選錯(cuò)的得0分)
1.關(guān)于材料的電阻率,下列說法中正確的是 ( )
A.把一根長(zhǎng)導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段,則每段的電阻率都是原來的1/3
B.材料的電阻率隨溫度的升高而增大
C.純金屬的電阻率較合金的電阻率小
D.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大
解析:電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性,與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積無關(guān),A選項(xiàng)錯(cuò).金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大,而
2、半導(dǎo)體材料則相反,B選項(xiàng)錯(cuò).合金的電阻率比純金屬的電阻率大,C選項(xiàng)對(duì).電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差,不能表明對(duì)電流的阻礙作用一定大,因?yàn)殡娮璨攀欠从硨?duì)電流阻礙作用大小的物理量,而電阻還跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān),D選項(xiàng)錯(cuò).
答案:C
2.加在某電動(dòng)機(jī)上的電壓為U(V),電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P(W),電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r(Ω),則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的電熱功率為 ( )
A.P B. C. D.P-
答案:C
3.有Ⅰ、Ⅱ兩根不同材料的電阻絲,長(zhǎng)度之比為l1∶l2=1∶5,橫截面積之比為S1∶S2=2∶3,電阻之比為R1∶R2=2∶5,外加電壓之比為
3、U1∶U2=1∶2,則它們的電阻率之比為 ( )
A.2∶3 B.4∶3 C.3∶4 D.8∶3
答案:B
圖1
4.如圖1所示,a、b、c、d是滑動(dòng)變阻器的四個(gè)接線柱,現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中,并要求滑片P向接線柱c移動(dòng)時(shí),電路中的電流減小,則接入電路的接線柱可能是 ( )
A.a(chǎn)和b B.a(chǎn)和c
C.b和c D.b和d
解析:滑片P向c移動(dòng),電路中電流減小,說明接入電路的電阻增大.則C、D正確.
答案:CD
圖2
5.如圖2所示電路中,r是電源的內(nèi)阻,R1和R2是外電路中的電阻,如果用Pr,
4、P1和P2分別表示電阻r、R1、R2上所消耗的功率,當(dāng)R1=R2=r時(shí),Pr∶P1∶P2等于 ( )
A.1∶1∶1 B.2∶1∶1
C.1∶4∶4 D.4∶1∶1
解析:在如圖所示電路中,內(nèi)阻上通過的電流與外電路的總電流相同,內(nèi)阻與外電阻是串聯(lián)關(guān)系(不能認(rèn)為內(nèi)阻與外電阻并聯(lián)),但R1與R2是并聯(lián)的,因R1=R2,則I1=I2=I,Ir=I1+I(xiàn)2=2I.Pr∶P1∶P2=Ir2r∶I12R1∶I22R2=4∶1∶1.故正確答案為D.
答案:D
圖3
6. 如圖3所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為30 V,內(nèi)電阻為1 Ω,一個(gè)“6 V,12 W”的電燈與一個(gè)繞線
5、電阻為2 Ω的電動(dòng)機(jī)串聯(lián).已知電路中的電燈正常發(fā)光,則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為 ( )
A.36 W B.44 W C.48 W D.60 W
解析:由電路和題意可知,I=IL==2 A,則U機(jī)=E-Ir-UL=30 V-2 V-6 V=22 V,所以P出=IU機(jī)-I2r機(jī)=22×2-22×2 W=36 W.
圖4
答案:A
7.如圖4所示的是兩個(gè)閉合電路中兩個(gè)電源的UI圖象,下列說法中正確的是 ( )
A.電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1<r2
B.電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
C.電動(dòng)勢(shì)E1=E2,發(fā)生短路時(shí)
6、的電流I1>I2
D.當(dāng)兩電源的工作電流變化相同時(shí),電源2的路端電壓變化較大
解析:電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定可以通過UI圖線來完成,由圖線可知,E1=E2,兩電源的短路電流I1>I2(圖線的橫截距),故內(nèi)阻r=E/I,r1<r2,選項(xiàng)A、C正確.因圖線1的斜率小于圖線2的斜率,由圖線可以得到ΔU=rΔI?ΔU2>ΔU1,選項(xiàng)D正確.
答案:ACD
8.如圖5所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接,只合上開關(guān)S1,三個(gè)燈泡都能正常工作,如果再合上S2,則下列表述正確的是 ( )
圖5
A.電源輸出功率減小
B.L1上消耗的功率增大
C.通過R1上的電流增
7、大
D.通過R3上的電流增大
解析:電源不計(jì)內(nèi)阻,其輸出電壓等于電動(dòng)勢(shì).當(dāng)閉合S2時(shí),電路的外電阻R變小,電路電流變大,故C對(duì);電源的輸出功率P出=,所以電源輸出功率應(yīng)該變大,A錯(cuò)誤;因并聯(lián)部分兩端的電壓U并=E-UR1,閉合S2時(shí)UR1變大,所以U并變小,L1上消耗的功率變小,通過R3的電流也是變小的,故B、D錯(cuò)誤.
答案:C
9.如圖6所示電路,電源內(nèi)阻不能忽略,R的阻值小于變阻器的總電阻,開始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P停在變阻器的中點(diǎn),穩(wěn)定后滑片P由中點(diǎn)向上移動(dòng)至頂端的全過程中
( )
圖6
A.電壓表的示數(shù)先減小后增大
B.電壓表的示數(shù)先增大后減小
C.電流表的示數(shù)先增
8、大后減小
D.電流表的示數(shù)先減小后增大
解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由中點(diǎn)向上移動(dòng)過程中,原來與變阻器上端串聯(lián)部分的電阻減小,而另一支路的電阻增大,因兩支路的電阻之和不變,故兩支路的電阻相等時(shí),對(duì)應(yīng)的等效電阻最大,所以電路的總電阻先變大,再變小,故路端電壓,即電壓表的示數(shù)先增大后減小,B正確.兩電流表支路的電阻在減少,故電流表的示數(shù)增大;后來干路的電流在增大,而變阻器下端部分的電阻增大,電壓減少,故其電流減少,則電流表的示數(shù)仍繼續(xù)增大,所以C、D錯(cuò).
答案:B
圖7
10.圖7為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的UI圖線.用此電源與三個(gè)阻值均為3 Ω的電阻連接成電路,測(cè)得路端電壓為4.8
9、V.則該電路可能為 ( )
解析:由圖可知,E=Um=6 V,U=4 V時(shí),I=4 A,因此有6=4+4r,解得r=0.5 Ω,當(dāng)路端電壓為4.8 V時(shí),U內(nèi)=E-U=6-4.8=1.2(V),由=,所以R=r=×0.5=2(Ω),由電阻的串并聯(lián)知識(shí)可知,正確答案為B.
答案:B
二、非選擇題(本題共2小題,共20分)
11.(11分) 在物理興趣小組活動(dòng)中,一同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)并完成了“探究導(dǎo)體阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)
電壓表 量程3 V 內(nèi)阻約為900 Ω
電壓表 量程10 V 內(nèi)阻約為3 kΩ
電流表 量程60 mA 內(nèi)
10、阻約為5 Ω
電源E1 電動(dòng)勢(shì)1.5 V 內(nèi)阻約為0.2 Ω
電源E2 電動(dòng)勢(shì)4.5 V 內(nèi)阻約為0.4 Ω
滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10 Ω)、粗細(xì)均勻的同種電阻絲、開關(guān)、導(dǎo)線和刻度尺
圖8
其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.選取器材,按圖8原理圖連接電路
B.用伏安法測(cè)定電阻絲的阻值R
C.用刻度尺測(cè)出電阻絲的長(zhǎng)度L
D.依次減小電阻絲的長(zhǎng)度,保持電路其他部分不變,重復(fù)步驟B、C
E.處理數(shù)據(jù),根據(jù)下列測(cè)量結(jié)果,找出電阻絲阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系
L(m)
0.995 6
0.804 9
0.598 1
0.402 1
0.195 8
R(Ω)
11、104.8
85.3
65.2
46.6
27.1
為使實(shí)驗(yàn)盡可能準(zhǔn)確,請(qǐng)你對(duì)上述步驟中畫線處加以改進(jìn).
(1)_______________________________________________________________
(2)_______________________________________________________________
解析:電壓表量程為3 V,故電源應(yīng)為E2;隨著電阻絲長(zhǎng)度的變化,其阻值逐漸減小,因此用伏安法測(cè)其阻值時(shí)應(yīng)先用內(nèi)接法,后應(yīng)改為外接法.
答案:(1)電源改選E2
(2)判斷電流表的內(nèi)外接法,作出相應(yīng)調(diào)整
1
12、2.(9分)圖9電路中R1=12 Ω,R2=6 Ω,滑動(dòng)變阻器R3上標(biāo)有“20 Ω,2 A”字樣,理想電壓表的量程有0~3 V和0~15 V兩擋,理想電流表的量程有0~0.6 A和0~3 A兩擋.閉合開關(guān)S,將滑片P從最左端向右移動(dòng)到某位置時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5 V和0.3 A;繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P至另一位置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電流表指針指在滿偏的1/4,求此時(shí)電流表示數(shù)及該電源的電動(dòng)勢(shì).
圖9
解析:滑片P向右移動(dòng)的過程中,電流表示數(shù)在減小,電壓表示數(shù)在增加,由此可以確定電流表量程選取的是0~0.6 A,電壓表量程選取的是0~15 V,所以電流表的示數(shù)為×0.6 A=0.15 A,電壓表的示數(shù)為×15 V=5 V;當(dāng)電壓表示數(shù)U1=2.5 V時(shí),電流表示數(shù)I1=0.3 A,得
E=U1+I(xiàn)1R1+r
當(dāng)電壓表示數(shù)U2=5 V時(shí),I2=0.15 A得
E=U2+I(xiàn)2R1+r,
所以解方程組得:
E=7.5 V,r=0.15 Ω.
答案:0.15 A 7.5 V