高中物理人教版选修3-1假期作业：第二章 恒定电流 综合测评2+Word版含解析

综合测评(二)　恒定电流
(时间：60分钟　分值：100分)
[命题报告]
简单
中等
较难
基本电路分析、应用
2
4、6
8
电功、电功率、焦耳定律
5
17
欧姆定律、闭合电路欧姆定律
1、3
13
实验
7
11、12
综合
9
14、15、16
一、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分)
1．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为(　　)
A．U/2　　　 B．U　　　
C．2U　　　 D．4U
【解析】　由电阻定律R＝ρ，可知当导线拉长到原来的2倍时，横截面积为原来的，则电阻为原来的4倍，由欧姆定律I＝，可知D选项正确．
【答案】　D
2．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是(　　)
A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C．电压一定，电阻与通过导体的电流成反比
D．电流一定，电阻与导体两端的电压成正比
【解析】　对于同种材料的导体，电阻率可以认为是个定值，根据电阻定律R＝ρ可知横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，A正确；长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，B错误；由欧姆定律知R＝U/I，此式是电阻的定义式，电阻R与电压U、电流I无正反比关系，故C、D错误．
【答案】　A
3．如图1所示为将不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下所测得的I－U图线．试根据图线回答：若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的电阻(　　)
图1
A．等于4.0 Ω B．大于2.0 Ω
C．小于2.0 Ω D．等于2.0 Ω
【解析】　由图象知R＝2 Ω，若保持长度不变，增大横截面积，则电阻要变小，故选项C正确．
【答案】　C
4．一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图2所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进(　　)
图2
A．在R上串联一比R小得多的电阻
B．在R上串联一比R大得多的电阻
C．在R上并联一比R小得多的电阻
D．在R上并联一比R大得多的电阻
【解析】　电压表的读数总是比准确值稍小一些，说明改装时串联的电阻偏大了．故应该在R上并联一比R大得多的电阻．
【答案】　D
5．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率(　　)
A．等于36 W B．小于36 W，大于9 W
C．等于9 W D．小于9 W
【解析】　若白炽灯泡的电阻不变，由P＝得电压减小一半，灯泡消耗的电功率为原来的，即P＝9 W，实际上电阻减小，则灯泡消耗的实际电功率应大于9 W，故选项B正确．
【答案】　B
6．如图3所示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列判断正确的是(　　)
图3
A．电压表V1、电流表A的读数都增大
B．电压表V1与电流表A读数的比值保持不变
C．电压表V2与电流表A读数的比值变大
D．电压表V1、电流表A读数变化量的比值保持不变
【解析】　滑片P向右移动，R接入电路中的电阻增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I减小，内电压U内＝Ir减小，外电压U外＝E－U内增大，R0的电压V2减小，R的电压V1增大，故选项A错误；R0为定值电阻，电压表V2与电流表A读数的比值保持不变，R接入电路中的电阻增大，电压表V1与电流表A读数变化量的比值增大，故选项B错误，C错误；电压表V1、电流表A读数变化量的比值为内阻与R0之和，选项D正确．
【答案】　D
7. (·东营市高二检测)在如图4所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比(　　)
图4
A．U变小　　 B．I变小　　
C．Q不变　　 D．Q减小
【解析】　当电流稳定时，电容器可视为断路，当P向左滑时，滑动变阻器连入电路的阻值R增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流I＝减小，电压表的示数U＝E－I(R2＋r)增大，A错B对；对于电容器，电荷量Q＝CU增大，C、D均错．
【答案】　B
8．(多选)已知如图5，电源内阻不计．为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法(　　)
图5
A．增大R1 B．增大R2
C．增大R3 D．减小R1
【解析】　由于稳定后电容器相当于断路，因此R3上无电流，电容器相当于和R2并联．只有增大R2或减小R1才能增大电容器C两端的电压，从而增大其带电量．改变R3不能改变电容器的带电量．
【答案】　BD
二、填空题(共2小题，每小题2分，共23分)
9. (11分)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”档位，测量时针偏转如图6甲所示．请你简述接下来的测量过程：
甲
图6
①___________________________________________________________；
②__________________________________________________________；
③___________________________________________________________；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”档．
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图乙所示．
乙
图6
其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．
(3)图丙是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．
丙
图6
【答案】　(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”档
②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”
③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值
(2)如图所示
(3)电阻　1、2　1
10．(12分)测金属电阻率实验
(1)测长度时，金属丝的起点、终点位置如图(a)，则长度为：__________cm;
(2)用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图(b)，则直径为：__________mm;
(3)用多用表“Ω×1”档估测其电阻，示数如图(c)，则阻值为：__________Ω；
(4)在图(d)中完成实物连线；
(5)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最__________(填“左”或“右”)端.
(a)
(b)
(c)
(d)
图7
【解析】　(1)(a)图需往下估读一位，大约为60.48 cm(60.45～60.50 cm都可以)．
(2)读数＝固定刻度示数＋可动刻度示数＝1.5 mm＋0.480 mm＝1.980 mm.
(3)由题可知，阻值为5 Ω.
(4)电流表外接，滑动变阻器采用分压、限流接法均可，采用限流接法时如图所示．
(5)无论限流接法，还是分压接法，将滑片P移至最左端时，待测金属丝上的电压和电流最小．
三、计算题(共2小题，共29分)
11．(14分)一个允许通过最大电流为2 A的电源和一个滑动变阻器，接成如图8甲所示的电路．滑动变阻器最大阻值为R0＝22 Ω，电源路端电压U随外电阻R变化的规律如图乙所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线，试求：
甲　　　　　　　　乙
图8
(1)电源电动势E和内阻r；
(2)A、B空载时输出电压的范围；
(3)若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过2 A，A、B两端所接负载电阻至少多大．
【解析】　(1)由乙图可知，当R→∞时，E＝12 V而当U＝6 V时，应有r＝R＝2 Ω.
(2)当滑片滑至上端时，UAB最大Umax＝E＝11 V
当滑片滑至下端时，UAB为零，因此，A、B空载时输出电压范围为0～11 V.
(3)A、B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大．
此时I＝为了电源不过载，应保证I≤2 A
代入数据得Rx≥4.9 Ω即所接负载电阻最小值为4.9 Ω.
【答案】　(1)12 V　2 Ω　(2)0～11 V　(3)4.9
12．(15分)电路如图9所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长l＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m.
图9
(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)
【解析】　(1)S断开时，电阻R3两端电压为U3＝E＝16 V
S闭合后，外阻为R＝＝6 Ω
端电压为U＝E＝21 V
电阻R3两端电压为U3′＝U＝14 V
则所求流过R4的总电荷量为ΔQ＝CU3－CU3′＝6.0×10－12 C.
(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有：＝mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－＝ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t＝竖直方向：y＝at2
由以上各式求得：y＝6.25 m＞故微粒不能从C的电场中射出．
【答案】　(1)6.0×10－12 C　(2)不能从C的电场中射出．