2018-2019学年人教版选修3-1 第二章 恒定电流 单元测试

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名称 2018-2019学年人教版选修3-1 第二章 恒定电流 单元测试
格式 zip
文件大小 241.0KB
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 2019-04-20 20:08:03

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文档简介

章末综合检测 
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分,每小题只有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106 Ω·m.某生物体中的某段髓质神经纤维可看成高为20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端加上U=100 V的电压时,该神经开始发生反应,则引起该神经纤维产生感觉的最小电流为(  )
A.0.31 μA       B.0.62 μA
C.0.15 μA D.0.43 μA
解析:由电阻定义式R=ρ得R=8×106× Ω=3.18×108 Ω.引起该神经纤维产生感觉的最小电流I== A=0.31 μA,A正确.
答案:A
2.(2018·广东广州高二检测)两只电阻的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.两电阻的阻值为R1大于R2
B.两电阻串联在电路中时,R1两端电压大于R2两端电压
C.两电阻串联在电路中时,R1消耗的功率小于R2消耗的功率
D.两电阻并联在电路中时,R1的电流小于R2的电流
解析:I-U图象中,图线斜率的倒数表示电阻的阻值,由图象可以看出,R1图线的斜率大于R2图线的斜率,所以R1小于R2,A错.串联电路经过两电阻的电流相同,根据U=IR,阻值大的电阻两端电压大,R1两端电压小于R2两端电压,B错.功率P=I2R,阻值大的电阻消耗的功率大,R1消耗的功率小于R2消耗的功率,C对.两电阻并联,两电阻两端的电压相等,由I=知,电阻大的电流小,R1的电流大于R2的电流,D错.
答案:C
3.(2018·浙江温州十校联合体期中考试)在如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则(  )
A.电压表的示数变大
B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小
D.电源内阻的电压变大
解析:若将照射R3的光的强度减弱,则R3的电阻将增大,电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变小,内电压也减小,A、D错误.而电阻R2两端的电压将变大,通过R2的电流变大,而总电流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率变小,B正确,C错误.
答案:B
4.有一只电熨斗,内部电路如图甲所示,其中M为旋钮的内部接线端子,旋钮有“高”“中”“低”“关”四个挡,每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式,下列判断中正确的是(  )
A.a方式为“高”挡 B.b方式为“低”挡
C.c方式为“关”挡 D.d方式为“中”挡
解析:a中回路未闭合,故a方式为“关”挡,b中总电阻Rb=R1+R2,c中总电阻为Rc=R1,d中总电阻为Rd=,由公式P=,故d方式为“高”挡,c方式为“中”挡,b方式为“低”挡,所以B对,A、C、D错.
答案:B
5.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关闭合后,下列说法正确的是(  )
A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍
B.灯泡L1的电阻为7.5 Ω
C.灯泡L2消耗的电功率为0.75 W
D.灯泡L3消耗的电功率为0.30 W
解析:由于小灯泡L2、L3串联后与L1并联,所以L1两端电压是L2或L3两端电压的2倍,L2或L3两端电压是1.5 V,由小灯泡的伏安特性曲线可知灯泡L2中的电流是0.20 A;灯泡L1两端的电压是3 V,灯泡L1中的电流是0.25 A,A错误.由欧姆定律可得灯泡L1的电阻R1==12 Ω,B错误.由P=UI得灯泡L2(或L3)消耗的电功率P2=U2I2=1.5×0.20 W=0.30 W,C错误,D正确.
答案:D
6.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计.则以下说法正确的是(  )
A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴向上加速运动,G中有从b到a的电流
B.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴向下加速运动,G中有从b到a的电流
C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴仍然静止,G中有从a到b的电流
D.在将S断开后,油滴仍保持静止状态,G中无电流通过
解析:滑片P向上移动,接入电路的电阻增大,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,因U=E-I(r+R1),可知电容器极板电压变大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,极板电压变大,说明电容器充电,G中电流方向从b到a,A正确,B、C错误;将S断开后,电容器放电,G中有电流,极板间电压减小,电场力减小,油滴向下运动,D错误.
答案:A
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多个选项符合题意,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
7.一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω,另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则(  )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当a、b两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当c、d两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
解析:当cd端短路时,等效电路如图甲所示,ab之间的等效电阻R123=R1+=40 Ω,A正确,同理可得B错误.
当a、b两端接通测试电源时,等效电路如图乙所示,根据欧姆定律得I== A=2 A,所以Ucd=IR3=80 V,C正确,同理可得D错误.
答案:AC
8.如图所示,图线a是某一电源的U?I图线,图线b是一定值电阻的U?I图线.若将该电源与该定值电阻连成闭合电路(已知该电源的内阻r=2.0 Ω),则下列说法正确的是(  )
A.该定值电阻为6 Ω
B.该电源的电动势为20 V
C.将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大
D.将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大
解析:图线b的斜率k==6 Ω,则定值电阻的阻值R=k=6 Ω,A正确.由图读出交点的电压U=15 V,电流I=2.5 A,根据闭合电路欧姆定律得,电源的电动势E=U+Ir=15 V+2.5×2 V=20 V,B正确.对于电源,当内外电路的电阻相等时输出功率最大,故将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大,C错误,D正确.
答案:ABD
9.如图所示电路,将两个相同的电流表分别改装成A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流.则下列说法中正确的是(  )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏
C.A1的读数为1 A时,A2的读数为0.6 A
D.A1的读数为1 A时,干路中的电流I为1.2 A
解析:由于两个电流表并联接入电路中,则加在两电流表上的电压相等,所以指针偏转的角度相同.两电流表量程之比为5∶1,两电流表内阻之比为1∶5,当A1的读数为1 A时,A2的读数为0.2 A,干路中的电流为1.2 A.因此A、D是正确的.
答案:AD
10.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:当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路中的有效电阻值变大,使干路中的电流变小,内电压变小,路端电压增大,故总功率P总=EI减小,选项A正确;效率η=×100%=×100%,即η增大,选项B正确;电源内部损耗的功率Pr=I2r减小,选项C正确;当R=r时,输出功率最大,由于不知道滑动变阻器原来的阻值与电源的内阻r的大小关系,所以不能确定输出功率的大小变化情况,选项D错误.
答案:ABC
三、非选择题(本题共3小题,共46分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(14分)(2018·天津南开区高二检测)某课题小组通过实验测量河水的电阻率.现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)、电压表(量程12 V,内阻约10 kΩ)、电流表(量程100 μA,内阻约50 Ω)、滑动变阻器(10 Ω,1 A)、电池组(电动势E=12 V,内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品.如图甲是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象;实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图乙所示.
请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为________cm;
(2)请在虚线框内画出测量水柱电阻的电路图;
(3)所测水的电阻率为________Ω·m.(保留两位有效数字)
解析:根据游标卡尺的读数方法可以知道读数应该为:22 mm+0.1×6 mm=22.6 mm=2.26 cm.
待测电阻阻值为几十千欧,比电流表的电阻大很多,所以电流表选择内接法,待测电阻阻值比滑动变阻器阻值大很多,所以变阻器选择分压式接法.由电阻定律得R=ρ=ρ,结合图象的斜率及已知数据可以计算水柱的电阻率是80 Ω·m.
答案:(1)2.26 (2)如图所示 (3)80(±4 均可)
12.(16分)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10 Ω的定值电阻两端的电压U,在下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”)
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
(3)根据实验数据描点,绘出的 -R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示)
解析:(1)为了保护电路及电表,防止电路中电流过大,所以实验前电阻箱应置于最大值接入电路中.
(2)通过试值法来说明理由.若R=300 Ω,电流约为 A≈0.03 A;若R=60 Ω,电流约为 A≈0.13 A,后者电流大,电压表读数大,误差小,应选2.
(3)电流I=,E=I(R+R0+r),得=R++, -R图象的斜率k=,截距b=+,所以电动势E=,内阻r=-R0.
答案:(1)最大值 (2)2 (3)  -R0
13.(16分)某同学在研究微型直流电动机的性能时,采用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R的阻值,使电动机无法转动,此时电流表和电压表的示数分别为0.2 A和0.3 V.重新调节R的阻值,使电动机能够正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为1.0 A和6.0 V.(电流表、电压表均为理想电表)求:
(1)这台电动机的线圈电阻;
(2)电动机正常运转时的输出功率.
解析:(1)当电动机停止转动时看做纯电阻元件,由欧姆定律得:线圈电阻R0=,
代入数据得R0=1.5 Ω.
(2)当电动机恢复正常运转时,有
P电=U2I2①
P热=IR0②
P电=P热+P出③
由①②③式得P出=U2I2-IR0,
代入数据得P出=4.5 W.
答案:(1)1.5 Ω (2)4.5 W