第二章 电流与磁场 单元测试 word版含答案

2018-2019学年教科版选修1-1 电流与磁场 单元测试
一、选择题（1-3单选、4-8多选）
（ ）1．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中
A.油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a
B.油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b
C.油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a
D.油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b
（ ）2．如图，电路中，电源电动势为E、内阻为，闭合
开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量
为U。在这个过程中，下列判断正确的是
A．电阻R1两端的电压减小，减小量等于△U
B．电容器的带电量减小，减小量等于C△U
C．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大
D．电压表示数变化量△U和电流表示数变化量△I的比值增大
（ ）3．在如图所示的电路中，电源内阻不为零，
开关S1、S2闭合时电路正常工作.只断开S2后，电压表
示数U和电流表示数I的变化为
A．U和I都变大 B．U和I都变小
C．U变大，I变小 D．U变小，I变大
（ ）4．如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，
当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是
A．A灯变亮 B．B灯变亮
C．电源的输出功率可能减小 D．电源的总功率可能增大
（ ）5．如图所示的电路中，电源电动势E恒定，内阻r=1 Ω,
定值电阻R3=5 Ω.当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的
电功率相等。则以下说法中正确的有
A．电阻R1、R2可能分别为4 Ω、5 Ω
B．电阻R1、R2可能分别为3 Ω、6 Ω
C．电键K断开与闭合时，电压表的示数大小与电流表的示数大小之比都等于6 Ω
D．电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数
（ ）6．质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上。如图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是
（ ）7.根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是
A.要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流
B. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自N向M的电流
C.要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流或磁感应强度
D.使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向
（ ）8．如图所示电路中电表都是理想电表.某同 按此电路
进行实验，将变阻器的滑片P移到不同位置，观察各电表的
示数，记录下多组数据。正确的是
A．通过实验，能够测定R2和R3的阻值，不能测定R1的阻值
B．通过实验，能够测定电源电动势E的大小，内阻r的值
C．若调节滑动变阻器RP时，电压表V2示数始终为零，
其他三个电表读数有变化，可能原因是R1发生断路故障
D．若调节滑动变阻器时各电表示数均不变，可能原因是R2发生断路故障
二、实验题
9. 用游标卡尺测量某一铁球的直径．主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图所示，则其直径为 cm；用螺旋测微器测量小钢球的直径，长度如图所示，其直径长为 mm．
10. 某同 做“测定金属电阻率”的实验。
①需要通过实验直接测量的物理量有： （写出名称和符号）。
②这位同 采用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属丝的电阻。有以下器材可
供选择：（要求测量结果尽量准确）
A．电池组（3V，内阻约1） B．电流表（0—3A，内阻约0.025）
C．电流表（0—0.6A，内阻约0.125） D．电压表（0—3V，内阻约3k）
E．电压表（0—15V，内阻约15k） F．滑动变阻器（0—20，额定电流1A）
G．滑动变阻器（0—1000，额定电流0.3A） H．开关，导线
实验时应选用的器材是 （填写各器材的字母代号）。
请在下面的虚线框中画出实验电路图。
这位同 在一次测量时，电流表、电压表的示数如下图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为 。
③用伏安法测金属丝电阻存在系统误差。为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S，灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为R0时，灵敏电阻计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx = 。（用R1、R2、R0表示）
11．甲同 设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0－99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
①先测电阻R1的阻值。请将甲同 的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数Ul，保持电阻箱示数不变， ，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1＝ 。
②甲同 已经测得电阻Rl＝4.8 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同 的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E＝ V，电阻R2＝ Ω。
③利用甲同 设计的电路和测得的电阻Rl，乙同 测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出于相应的－图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同 的做法比较，由于电压表测得的数据范围 （选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以 同 的做法更恰当些。
三、计算题
12. 如图所示电路中，电源电动势E=9 V，内电阻r=2 Ω,
定值电阻R1=6 Ω,R2=10 Ω,R3=6 Ω,电容器的电容C=10 μF.
（1）保持开关S1、S2闭合，求电容器C的带电荷量；
（2）保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2
后流过电阻R2的电荷量.
13.如图所示电路中，已知电阻R1=2 Ω,R2=5 Ω,灯泡L标有“3 V 1.5 W”字样，电源内阻r=1 Ω,滑动变阻器的最大阻值为Rx.当滑片P滑至a端时，电流表的示数为1 A，此时灯泡L恰好正常发光.求：
（1）当滑片P滑至b端时，电流表的示数；
（2）当滑动变阻器Pb段的电阻为0.5Rx时变阻器上消耗的功率.
14.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37o，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37o=0.60，cos37o=0.80，求：
(1)作出导体棒的受力图；
（2）通过导体棒的电流；
（3）导体棒受到的安培力大小；
（4）导体棒受到的摩擦力。
16．如图所示，电源（E，r）由n个电动势E0均为1.5V，内阻均为r0的电池串联所组成（E＝nE0，r＝nr0），合上开关S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化由图甲、乙、丙三个图给出，电表、导线对电路的影响不计。求：
（1）组成电源的串联电池的个数n；
（2）变阻器总阻值；
（3）甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d各点的坐标。（甲图为输出功率与路端电压关系曲线；乙图为路端电压与总电流关系曲线；丙图为电源的效率与外电路电阻关系曲线。这里的效率指电源的输出功率与总功率的比值。）
答案及解析
1．选D.将两板非常缓慢地水平错开，d不变，正对面积减小，两板间场强为E=，则E不变，油滴受力情况不变，保持静止.电容器电容减小，电荷量减小，电容器放电，电流计中电流从a流向b.所以选项D正确.
2．C
3．选C.断开S2，电路中的总电阻变大,则干路电流减小，路端电压变大，故选C. 4．AC
5．选A、D.根据当电键K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等列方程,得出电阻R1、R2之间的关系为R1（R1+R2）=（r+R3）2=36,利用代入法可判断A正确，B错误.当电键K断开与闭合时电压表的示数大小与电流表的示数大小之比分别为（R1+R2）和R1，C错.根据闭合电路欧姆定律，电键K断开时.大于K闭合时的示数，D正确.
6．CD
7。AC
8．选A、B、D.电压表V1测的是R3两端的电压，电流表A2测的是R3的电流，R3= ，则电压表V2测的是R2的电压，R2= ，则R2的阻值可测定；将R1看做电源内阻的一部分，则电源内阻变为(r+R1),电压表V1就测路端电压，电流表A1测总电流，作U1-I1图象，图线与纵坐标的交点就是电源电动势的值，从U1-I1图象可求出（r+R1）的值，但无法单独求出r或R1.所以选项A、B都正确.电压表V2示数为零，是因R2短路，选项C错.调节滑动变阻器时，各电表示数不变，说明滑动变阻器无法调节电流，可能是R2发生断路，选项D正确.
9．2.16cm；3.180mm
10．①加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度L，金属丝的直径D
②ACDFH ，电路图如图所示，5.2 5.22
③
11．①将S2切换到b； ②1.43（或）；
1.2；③较小； 甲
二、计算题
12．（1）保持开关S1、S2闭合，则电容器上电压
电容器带电荷量Q=CUC=10×10-6×3 C=3×10-5 C
（2）保持开关S1闭合，将开关S2断开后，电路稳定时电容器上电压等于电源电压
Q′=CE=10×10-6×9 C=9×10-5 C
流过R2的电荷量等于电容器C上电荷量的增加量
=ΔQ=Q′-Q=9×10-5 C-3×10-5 C=6×10-5 C
13. 当滑片P在a端时,E=I（R1+r）+U0=1×(1+2) V+3 V=6 V
I0=P/U0=0.5 A,Ix=I-I0=0.5 A Rx=U0/Ix=6 Ω
（1）当P在b端时，电流表示数为I′=E/(R1+r)=2 A
（2）当RPb=3 Ω时，R并=2 Ω, 电流表示数为I″=E/(R1+R并+r)=1.2 A
U并=E-I″(R1+r)=2.4 V PR=U并2/RPb=1.92 W
14、1.5A 0.3N 0.06N
15、（1）4个 （2）8Ω （3）a（0.6 ,4.8 ） b（3 ,4.5 ） c（4.8 ,2.88 ）d（8,80 ）