2019-2020年高中物理 第二章 恒定电流测评B 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第二章 恒定电流测评B 新人教版选修3-1一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。其中第17题为单选题;第8题为多选题,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.(xx上海单科)当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A.3 V,1.8 JB.3 V,3.6 JC.6 V,1.8 JD.6 V,3.6 J解析:由q=It可知,相同时间通过的电荷量为原来的2倍,则电流为原来的2倍。由U=IR可知电压为原来的2倍。由W=qU可知原来的电压为U=3 V,故电阻两端现在所加电压为6 V,消耗的电能为3.6 J,选项D正确。答案:D2.(xx浙江理综)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。根据国家节能战略,xx年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近()A.8108 kWhB.81010 kWhC.81011 kWhD.81013 kWh解析:用2只各为10 W的LED灯代替白炽灯,节省功率2(60-10) W=0.1 kW,设白炽灯每天点亮5小时,则一天节省0.1 kW5 h=0.5 kWh,一年365天,全国近14亿人口,约4亿个家庭,则这4亿个家庭一年节省41083650.5 kWh=7.31010 kWh,最接近B选项。答案:B3.(xx安徽理综)用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑片P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则Rx的阻值为()A.R0B.R0C.R0D.R0解析:设MN两端电压为U,电阻丝单位长度的电阻为R,当通过电流表G的电流为零时,等效电路图如图所示。,所以Rx=R0,C项正确。答案:C4.(xx课标全国)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为()A.B.C.D.解析:电源效率=,假设图象中一个小格代表“1”,则电源电动势E=6 V,Ua=4 V,Ub=2 V,则a=,b=,选项D正确。答案:D5.(xx天津理综)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开开关S解析:由闭合电路欧姆定律可知:增大R1阻值会使总电阻增大,总电流减小,R1两端电压增大,则电容器两板间电压增大,板间电场强度增大,油滴受静电力增大,油滴向上运动,选项A错误;电路稳定时R2中无电流,R2阻值变化对电路无任何影响,则选项B正确;只增大板间距离d,会使板间电场强度减小,油滴将向下运动,选项C错误;断开开关S,电容器放电,油滴将向下运动,选项D错误。答案:B6.(xx北京理综)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大解析:R0的滑动端向下滑动时,R0的阻值减小,整个电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律I=知,电路中总电流I变大,电源的内电压Ir增大,则外电压U=E-Ir减小,电压表示数减小。电阻R1两端的电压U1=IR1增大,故电阻R2与R0并联部分的电压U2=U-U1减小,经过电阻R2的电流I2=减小,电流表示数减小。故选项A正确。答案:A7.(xx江苏单科)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()A.RM变大,且R越大,U增大越明显B.RM变大,且R越小,U增大越明显C.RM变小,且R越大,U增大越明显D.RM变小,且R越小,U增大越明显解析:根据闭合电路欧姆定律,当RM变小时,电路中电流增大,S两端电压U增大,且R越大,在RM减小时,RM与R的并联电阻值变化越明显,电路中电流变化越明显,S两端电压U增大得也越明显,选项C正确。答案:C8.(xx上海单科)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小解析:滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路部分的阻值变大,因而电流减小,由P总=IE可知电源的总功率减小,选项A正确。滑动变阻器连入电路部分阻值变大,路端电压变大,由=100%可知电源的效率增大,选项B正确。内部损耗功率为P内=I2r,电流减小,因而内部损耗功率减小,选项C正确。电源输出功率为外电阻消耗功率,但外电阻与内阻的大小关系未知,因而不能判断输出功率的变化情况,选项D错误。答案:ABC二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在题中的横线上)9.(8分)(xx重庆理综)某照明电路出现故障,其电路如图1所示,该电路用标称值为12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。图1维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。(1)断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图2所示,读数为V,说明(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。图2(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和图2相同,可判定发生故障的器件是(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。解析:(1) 根据题意,应按照050 V刻度线读数,其最小刻度为1 V,读数时估读到下一位,则读数为11.5 V。所测电压应为蓄电池的端电压,略小于其标称值,说明蓄电池正常。(2)断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表示数仍为蓄电池的端电压,表明小灯损坏,导致b、c间电路不通。答案:(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯10.(10分)(xx天津理综)现要测量一个未知电阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆挡);一个电池组E(电动势6 V);一个滑动变阻器R(020 ,额定电流1 A);两个相同的电流表G(内阻Rg=1 000 ,满偏电流Ig=100 A);两个标准电阻(R1=29 000 ,R2=0.1 );一个开关S、导线若干。(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是(填字母代号)。A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“1”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“1 k”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。解析:(1)根据指针偏角很大可知待测电阻阻值很小,应换“1”挡位,重新调零后测量,所以选项A、C正确。(2)根据实验目的可知需测量待测电阻的电压、电流,为此需要将其中一个电流表G改装成一个电压表(将电流表G与R1串联,改装后量程为3 V),将另一个电流表(将电流表G与R2并联改装成一个电流表,量程为1 A),然后用改装后的电表采用“伏安法”测电阻Rx,由于Rx阻值较小,所以采用电流表外接法.滑动变阻器采用“限流式”接法,可使电路能耗较小。设计电路见答案图。答案:(1)AC(2)如图所示三、解答题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(10分)某同学利用图甲所示装置测定某小电动机的效率。分别用电压传感器和电流传感器测量电动机的输入电压和输入电流。当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示,而电压传感器的示数为3.30 V,电流传感器的示数为0.14 A。重物的质量为0.05 kg,g取10 m/s2.则该小电动机在 2.40 s 至2.80 s时间内的效率为多少?解析:电动机的输入功率为P入=UI由题图乙可知重物匀速上升时的速度为v=电动机的输出功率为P出=mgv电动机的效率为=100%联立解得,=54%。答案:54%12.(10分)(xx四川理综)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 。已知水的密度为1103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2。求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。解析:(1)设电动机的电功率为P,则P=UI设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r代入数据解得,Pr=1103 W。(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t。已知抽水高度为h,容积为V,水的密度为,则M=V设质量为M的水增加的重力势能为Ep,则Ep=Mgh设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr根据能量守恒定律得,P0t60%80%=Ep代人数据解得,t=2104 s。答案:(1)1103 W(2)2104 s13.(14分)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 ,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P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。解析:(1)题图乙中AB延长线交U轴于20 V处,交I轴 1.0 A 处,所以电源的电动势E=20 V,内阻r=20 。(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应题图乙中的B点,即U2=4 V,I2=0.8 A解得,R2=5 。(3)当P滑到R3的左端时,由题图乙知此时U外=16 V,I总=0.2 A所以R外=80 因为R外=+R2所以滑动变阻器的最大值为R3=300 。答案:(1)20 V20 (2)5 (3)300