第二章 恒定电流+阶段验收评估（二） Word版含答案
文档属性
| 名称 | 第二章 恒定电流+阶段验收评估（二） Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 383.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-10 18:42:47 | ||
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文档简介
阶段验收评估（二） 恒定电流
(时间：50分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．关于电源和电流，下述说法正确的是( )
A．电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压
B．由公式R＝可知，导体的电阻与通过它的电流成反比
C．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能
D．打开教室开关，日光灯立刻就亮了，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速
解析：选C 电源正负极之间的电压称为路端电压，当外电路接通时，路端电压小于电源的电动势，故A错误。公式R＝是电阻的定义式，导体的电阻与电阻两端的电压以及通过它的电流都无关，故B错误。从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能，故C正确。打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场传播的速度接近光速，而不是自由电荷定向运动的速率接近光速，故D错误。
2．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA∶IB＝1∶4，则横截面积之比SA∶SB为( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
解析：选A 由R＝可知，在U一定时，I与R成反比，即RA∶RB＝4∶1。
又根据电阻定律R＝ρ＝ρ＝ρ可知，当ρ、V一定时，R∝，即有＝＝，所以＝＝。
3．某小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了( )
A．5 Ω B．10 Ω
C．1 Ω D．6 Ω
解析：选B 由电阻的定义式R＝知，A点对应灯泡的电阻RA＝ Ω＝30 Ω，B点对应灯泡的电阻RB＝ Ω＝40 Ω，所以灯丝的电阻改变了10 Ω，故B正确。
4．(2016·全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为( )
A. B.
C. D.
解析：选C 断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示。
根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1＝E，U2＝E，C所带的电荷量Q＝CU，则Q1∶Q2＝3∶5，选项C正确。
5．如图所示电路，当ab两端接入100 V电压时，cd两端电压为20 V；当cd两端接入100 V电压时，ab两端电压为50 V，则R1∶R2∶R3之比是( )
A．4∶2∶1 B．2∶1∶1
C．3∶2∶1 D．以上都不对
解析：选A 当ab端接入100 V电压时，由欧姆定律可得20＝R2；
解得R1∶R2＝2∶1;
当cd端接入100 V电压时，50＝R2
解得R2∶R3＝2∶1；
故R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，故选项A正确。
6.如图所示，电动机与小灯珠串联接入电路，电动机正常工作。此时流过灯珠的电流为I1，它两端的电压为U1、电阻为R1、消耗的功率为P1；流过电动机的电流为I2、它两端的电压为U2、电动机电阻为R2、消耗的功率为P2，则下列等式正确的是( )
A.＝ B．P1＝I12R1
C.＝ D．P2＝I22R2
解析：选BC 因为串联，所以I1＝I2；对灯珠有U1＝I1R1，P1＝U1I1＝I12R1，但电动机U2≠I2R2，P2≠I22R2，只有P2＝U2I2成立，故选项B、C正确。
7．随着“共享单车”的持续火热，“共享电动汽车”也悄然出现，下表是某种共享电动汽车的主要参数。
空车质量
800 kg
电池容量
44 kW·h
标准承载
200 kg
最大续航(充满电最大行驶路程)
200 km
所受阻力与汽车总重比值
0.09
根据上述信息，则下列说法正确的是( )
A．工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能
B．电池容量44 kW·h指的是汽车电池充满电时的电量
C．标准承载下，电动汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min的耗电量为3 kW·h
D．若标准承载下汽车速度能达120 km/h，则汽车电动机最大输出功率不小于30 kW
解析：选CD 工作时，电动汽车的电动机是将电能转化为机械能，汽车运动，故A错误；电池容量44 kW·h指的是汽车电池充满电时的电能，故B错误；电动汽车标准承载下的阻力为f＝0.09×(800＋200)×10 N＝9×102 N，汽车的牵引力F＝f，耗电量为Fvt＝9×102××10×60 J＝1.08×107 J＝3 kW·h，故C正确；当电动汽车以v＝120 km/h匀速行驶时，功率为Fv＝9×102× W＝3×104 W＝30 kW，故D正确。
8．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )
A．电压表读数减小 B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率减小
解析：选AD 根据电路图，电阻R2与滑动变阻器R4接入电路的部分串联后，再与R3组成并联电路，最后并联部分再与电阻R1串联接入电源两端，电压表测量滑动变阻器R4接入电路部分的电压，电流表测量流过电阻R2的电流，电容器两极板间的电压等于并联部分的电压，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的电阻R并减小，干路电流I增大，并联部分电压U并＝E－I(r＋R1)减小，所以电容器两极板间的电压减小，极板间场强减小，电场力小于重力，质点向下运动，选项C错误；电阻R3两端电压减小，流过R3的电流I3减小，R3上消耗的功率P3＝I32R3减小，选项D正确；流过R3的电流I3减小，流过R2的电流I2＝I－I3增大，所以电流表读数增大，选项B错误；流过R2的电流I2增大，R2两端的电压U2＝I2R2增大，而并联部分的电阻R并减小，所以，滑动变阻器R4接入电路部分的电压U4＝U并－U2减小，选项A正确。
二、实验题(本题共2小题，共20分)
9．(8分)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：
A．小灯泡“6 V 3 W”
B．直流电源6～8 V
C．电流表(量程3 A，内阻0.2 Ω)
D．电流表(量程0.6 A，内阻1 Ω)
E．电压表(量程6 V，内阻20 kΩ)
F．电压表(量程20 V，内阻60 kΩ)
G．滑动变阻器(0～20 Ω、2 A)
H．滑动变阻器(0～1 kΩ、0.5 A)
(1)把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：____________。
(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图。
解析：(1)灯泡额定电流I＝＝＝0.5 A，电流表应选D；
灯泡额定电压6 V，电压表应选E；
为方便实验操作，滑动变阻器应选G。
(2)描绘灯泡伏安特性曲线实验中滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡正常工作时电阻为R＝＝＝12 Ω，＝＝12，＝≈1666.7，＞，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示。
答案：(1)ABDEG (2)见解析图
10．(12分)某研究性学习小组采用如图1所示的电路测量某干电池的电动势E和内电阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。回答下列问题：
序号
1
2
3
4
5
6
7
(Ω－1)
0.1
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
5.0
(V－1)
0.36
0.44
0.43
0.60
0.87
1.00
1.58
(1)根据表中的数据和实验原理可知，你认为 ______(填序号)组数据是错误的，原因是________________________________________________________________________。
(2)根据实验数据，请在图2所给的坐标系中作出?关系图线。
(3)由图像可知，该干电池的电动势E＝______ V, 内阻r＝_________ Ω。(结果保留两位有效数字)
解析：(1)根据闭合电路欧姆定律得路端电压U＝E－Ir＝E－r，所以外电阻减小，路端电压逐渐减小。根据表中的数据和实验原理，第3组数据是错误的，随电阻倒数的增大路端电压的倒数应增大，即随着电阻的减少路端电压应逐渐减小。
(2)根据描点法作出?的关系曲线如图所示。
(3)由实验原理：E＝U＋Ir＝U＋r，变形得：＝·＋，由此可知与呈线性关系。图像的纵轴截距等于，斜率大小等于，根据图像求出纵截距为0.35，即＝0.35。解得电动势E＝2.9 V，图像的斜率等于，则有＝＝0.25，解得内阻r＝0.73 Ω。
答案：(1)3 随着电阻的减小路端电压应逐渐减小 (2)见解析图 (3)2.9 0.73
三、计算题(本题共2小题，共32分)
11．(14分)如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R2＝0.5 Ω，当开关S断开时，电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求：
(1)电阻R1和R3的阻值；
(2)当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率。
解析：(1)S断开时，由U1＝I1R3，
得R3＝＝2 Ω，又由I1＝
求得R1＝1.4 Ω。
(2)S闭合时，R2、R3并联电阻R23＝＝0.4 Ω，
回路总电流I2＝＝2.5 A，
电压表示数为U2＝I2R23＝1 V，
R2上消耗的功率P2＝＝2 W。
答案：(1)R1＝1.4 Ω R3＝2 Ω (2)1 V 2 W
12．(18分)在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：
(1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；
(2)开关K接b时，电源的电动势和内电阻；
(3)开关K接c时，通过R2的电流。
解析：(1)开关K接a时，R1被短路，由P2＝I2R2得：
通过电源的电流为：I＝1 A
电源两端的电压等于R2的两端电压为：
U＝IR2＝1×4 V＝4 V；
(2)由闭合电路欧姆定律得：
当开关K接a时，有：E＝U＋Ir，代入得：E＝4＋r
当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，有：E＝U′＋r
联立以上两式解得：E＝6 V，r＝2 Ω。
(3)当电开关K接c时，通过R2的电流为：
I＝·＝0.5 A。
答案：(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A
(时间：50分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．关于电源和电流，下述说法正确的是( )
A．电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压
B．由公式R＝可知，导体的电阻与通过它的电流成反比
C．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能
D．打开教室开关，日光灯立刻就亮了，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速
解析：选C 电源正负极之间的电压称为路端电压，当外电路接通时，路端电压小于电源的电动势，故A错误。公式R＝是电阻的定义式，导体的电阻与电阻两端的电压以及通过它的电流都无关，故B错误。从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能，故C正确。打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场传播的速度接近光速，而不是自由电荷定向运动的速率接近光速，故D错误。
2．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA∶IB＝1∶4，则横截面积之比SA∶SB为( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
解析：选A 由R＝可知，在U一定时，I与R成反比，即RA∶RB＝4∶1。
又根据电阻定律R＝ρ＝ρ＝ρ可知，当ρ、V一定时，R∝，即有＝＝，所以＝＝。
3．某小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了( )
A．5 Ω B．10 Ω
C．1 Ω D．6 Ω
解析：选B 由电阻的定义式R＝知，A点对应灯泡的电阻RA＝ Ω＝30 Ω，B点对应灯泡的电阻RB＝ Ω＝40 Ω，所以灯丝的电阻改变了10 Ω，故B正确。
4．(2016·全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为( )
A. B.
C. D.
解析：选C 断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示。
根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1＝E，U2＝E，C所带的电荷量Q＝CU，则Q1∶Q2＝3∶5，选项C正确。
5．如图所示电路，当ab两端接入100 V电压时，cd两端电压为20 V；当cd两端接入100 V电压时，ab两端电压为50 V，则R1∶R2∶R3之比是( )
A．4∶2∶1 B．2∶1∶1
C．3∶2∶1 D．以上都不对
解析：选A 当ab端接入100 V电压时，由欧姆定律可得20＝R2；
解得R1∶R2＝2∶1;
当cd端接入100 V电压时，50＝R2
解得R2∶R3＝2∶1；
故R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，故选项A正确。
6.如图所示，电动机与小灯珠串联接入电路，电动机正常工作。此时流过灯珠的电流为I1，它两端的电压为U1、电阻为R1、消耗的功率为P1；流过电动机的电流为I2、它两端的电压为U2、电动机电阻为R2、消耗的功率为P2，则下列等式正确的是( )
A.＝ B．P1＝I12R1
C.＝ D．P2＝I22R2
解析：选BC 因为串联，所以I1＝I2；对灯珠有U1＝I1R1，P1＝U1I1＝I12R1，但电动机U2≠I2R2，P2≠I22R2，只有P2＝U2I2成立，故选项B、C正确。
7．随着“共享单车”的持续火热，“共享电动汽车”也悄然出现，下表是某种共享电动汽车的主要参数。
空车质量
800 kg
电池容量
44 kW·h
标准承载
200 kg
最大续航(充满电最大行驶路程)
200 km
所受阻力与汽车总重比值
0.09
根据上述信息，则下列说法正确的是( )
A．工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能
B．电池容量44 kW·h指的是汽车电池充满电时的电量
C．标准承载下，电动汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min的耗电量为3 kW·h
D．若标准承载下汽车速度能达120 km/h，则汽车电动机最大输出功率不小于30 kW
解析：选CD 工作时，电动汽车的电动机是将电能转化为机械能，汽车运动，故A错误；电池容量44 kW·h指的是汽车电池充满电时的电能，故B错误；电动汽车标准承载下的阻力为f＝0.09×(800＋200)×10 N＝9×102 N，汽车的牵引力F＝f，耗电量为Fvt＝9×102××10×60 J＝1.08×107 J＝3 kW·h，故C正确；当电动汽车以v＝120 km/h匀速行驶时，功率为Fv＝9×102× W＝3×104 W＝30 kW，故D正确。
8．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )
A．电压表读数减小 B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率减小
解析：选AD 根据电路图，电阻R2与滑动变阻器R4接入电路的部分串联后，再与R3组成并联电路，最后并联部分再与电阻R1串联接入电源两端，电压表测量滑动变阻器R4接入电路部分的电压，电流表测量流过电阻R2的电流，电容器两极板间的电压等于并联部分的电压，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的电阻R并减小，干路电流I增大，并联部分电压U并＝E－I(r＋R1)减小，所以电容器两极板间的电压减小，极板间场强减小，电场力小于重力，质点向下运动，选项C错误；电阻R3两端电压减小，流过R3的电流I3减小，R3上消耗的功率P3＝I32R3减小，选项D正确；流过R3的电流I3减小，流过R2的电流I2＝I－I3增大，所以电流表读数增大，选项B错误；流过R2的电流I2增大，R2两端的电压U2＝I2R2增大，而并联部分的电阻R并减小，所以，滑动变阻器R4接入电路部分的电压U4＝U并－U2减小，选项A正确。
二、实验题(本题共2小题，共20分)
9．(8分)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：
A．小灯泡“6 V 3 W”
B．直流电源6～8 V
C．电流表(量程3 A，内阻0.2 Ω)
D．电流表(量程0.6 A，内阻1 Ω)
E．电压表(量程6 V，内阻20 kΩ)
F．电压表(量程20 V，内阻60 kΩ)
G．滑动变阻器(0～20 Ω、2 A)
H．滑动变阻器(0～1 kΩ、0.5 A)
(1)把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：____________。
(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图。
解析：(1)灯泡额定电流I＝＝＝0.5 A，电流表应选D；
灯泡额定电压6 V，电压表应选E；
为方便实验操作，滑动变阻器应选G。
(2)描绘灯泡伏安特性曲线实验中滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡正常工作时电阻为R＝＝＝12 Ω，＝＝12，＝≈1666.7，＞，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示。
答案：(1)ABDEG (2)见解析图
10．(12分)某研究性学习小组采用如图1所示的电路测量某干电池的电动势E和内电阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。回答下列问题：
序号
1
2
3
4
5
6
7
(Ω－1)
0.1
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
5.0
(V－1)
0.36
0.44
0.43
0.60
0.87
1.00
1.58
(1)根据表中的数据和实验原理可知，你认为 ______(填序号)组数据是错误的，原因是________________________________________________________________________。
(2)根据实验数据，请在图2所给的坐标系中作出?关系图线。
(3)由图像可知，该干电池的电动势E＝______ V, 内阻r＝_________ Ω。(结果保留两位有效数字)
解析：(1)根据闭合电路欧姆定律得路端电压U＝E－Ir＝E－r，所以外电阻减小，路端电压逐渐减小。根据表中的数据和实验原理，第3组数据是错误的，随电阻倒数的增大路端电压的倒数应增大，即随着电阻的减少路端电压应逐渐减小。
(2)根据描点法作出?的关系曲线如图所示。
(3)由实验原理：E＝U＋Ir＝U＋r，变形得：＝·＋，由此可知与呈线性关系。图像的纵轴截距等于，斜率大小等于，根据图像求出纵截距为0.35，即＝0.35。解得电动势E＝2.9 V，图像的斜率等于，则有＝＝0.25，解得内阻r＝0.73 Ω。
答案：(1)3 随着电阻的减小路端电压应逐渐减小 (2)见解析图 (3)2.9 0.73
三、计算题(本题共2小题，共32分)
11．(14分)如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R2＝0.5 Ω，当开关S断开时，电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求：
(1)电阻R1和R3的阻值；
(2)当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率。
解析：(1)S断开时，由U1＝I1R3，
得R3＝＝2 Ω，又由I1＝
求得R1＝1.4 Ω。
(2)S闭合时，R2、R3并联电阻R23＝＝0.4 Ω，
回路总电流I2＝＝2.5 A，
电压表示数为U2＝I2R23＝1 V，
R2上消耗的功率P2＝＝2 W。
答案：(1)R1＝1.4 Ω R3＝2 Ω (2)1 V 2 W
12．(18分)在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：
(1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；
(2)开关K接b时，电源的电动势和内电阻；
(3)开关K接c时，通过R2的电流。
解析：(1)开关K接a时，R1被短路，由P2＝I2R2得：
通过电源的电流为：I＝1 A
电源两端的电压等于R2的两端电压为：
U＝IR2＝1×4 V＝4 V；
(2)由闭合电路欧姆定律得：
当开关K接a时，有：E＝U＋Ir，代入得：E＝4＋r
当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，有：E＝U′＋r
联立以上两式解得：E＝6 V，r＝2 Ω。
(3)当电开关K接c时，通过R2的电流为：
I＝·＝0.5 A。
答案：(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A