高中物理人教版 阶段检测题选修3-1　恒定电流 单元检测 Word版含解析

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～4为单选题，5～8为多选题)
1．(2019·上海青浦区调研)如图(a)所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b)图中的(　　)
解析：选A.因为欧姆表需进行欧姆调零，所以电路图中应串联一个可变电阻，B、D错误；根据红进黑出可得A正确．
2．(2019·湖南浏阳一中模拟)在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是(　　)
A．电压表和电流表的示数都增大
B．灯L2变暗，电流表的示数减小
C．灯L1变亮，电压表的示数减小
D．灯L2变亮，电容器的带电量增加
解析：选C.将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，路端电压U减小，干路电流I增大，则电压表示数减小，灯L1变亮，U1增大，R与灯L2并联，电路的电压U2＝U－U1，U减小，U2减小，灯L2变暗，流过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大．
3．(2019·江苏南通调研)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．当R所在位置温度升高时(　　)

A．灯泡L1变亮 B．灯泡L2变亮
C．电压表读数增大 D．电源内阻消耗功率减小
解析：选A.热敏电阻R和灯泡L2并联，随温度升高，热敏电阻R阻值变小，并联电路R并＝变小，电路总电阻R总＝R并＋R1＋r变小，总电流I＝变大，灯泡L1由于电流变大而功率变大，变亮，选项A对；电压表读数为路端电压U＝E－Ir随总电流的变大而减小，选项C错；电源内阻消耗的功率P＝I2r随电流的增大而增大，选项D错；并联电路电压U并＝E－I(r＋R1)随电流增大而减小，灯泡L2由于电压变小而功率变小，变暗，选项B错．
4．(2019·黑龙江双鸭山一中模拟)如图甲，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是(　　)
A．L1的电流为L2电流的2倍
B．L3的电阻约为0.33 Ω
C．L3的电功率约为1.20 W
D．L2和L3的总电功率约为3 W
解析：选C.当开关闭合后，灯泡L1的电压U1＝3 V，由图乙读出其电流I1＝1.0 A，则灯泡L1的电阻R1＝3 Ω，灯泡L2、L3串联，电压U2＝U3＝1.5 V，由图乙读出其电流I2＝I3＝0.8 A，故A错误；灯泡L2、L3的电阻均为R＝ Ω＝1.875 Ω，故B错误；L3的电功率P＝U3I3＝1.5×0.8 W＝1.2 W，L2和L3的总电功率为2.4 W，故C正确，D错误.
5．(2019·陕西西安一中模拟)如图所示，I为电流表示数，U为电压表示数，P为定值电阻R2消耗的功率，Q为电容器C所带的电荷量，W为电源通过电荷量q时电源做的功．当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是(　　)
解析：选AB.变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R2消耗的功率为P＝I2R，P∝I2，故A正确；电容器C的电压UC＝E－I(R2＋r)，电荷量Q＝CUC＝C[E－I(R2＋r)]，则＝－C(R2＋r)，保持不变，则Q－I图象是向下倾斜的直线，故B正确；电压表示数U＝E－Ir，U－I图象应是向下倾斜的直线，故C错误；电源通过电荷量q时电源做的功W＝qE，E是电源的电动势，则W－q是过原点的直线，故D错误．
6．图为某种电子秤工作原理的示意图，被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得．秤盘中放入物体后，连杆P将从a点向下滑动，最终停在a、b间的某一位置．关于该电子秤，下列说法正确的是(　　)

A．物体质量越小，电流表的示数越大
B．物体质量越大，电流表的示数越大
C．物体质量越大，电路中的总电阻越大
D．物体质量越小，电路中的总电阻越大
解析：选BD.物体质量越小，则P点的位置越接近a端，滑动变阻器接入电路的电阻越大，则电路中电流越小，电流表的示数越小，选项A错误，D正确；同理，物体质量越大，则P点的位置越接近b端，滑动变阻器接入电路的电阻越小，则电路中电流越大，电流表的示数越大，选项B正确，C错误．
7.(2019·河北衡水冀州中学模拟)如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器R2滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU.下列说法中正确的是(　　)
A．电压表V的示数减小
B．电流表A2的示数变小
C．ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r
D．ΔU与ΔI2比值一定小于电源内阻r
解析：选BC.当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表A2的示数减小．根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大，即电压表V的示数增大，故A错误，B正确；根据并联电路的电流规律I2＝I1＋I，A2的示数I2变小，通过定值电阻R1的电流增大，则A1的示数I1变小，所以ΔI1一定大于ΔI2.电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律U＝E－I2r可知，＝r，而ΔI1大于ΔI2，所以8.(2019·河北唐山模拟)如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V　0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则(　　)
A．电源内阻为1 Ω
B．电动机的内阻为4 Ω
C．电动机的正常工作电压为1 V
D．电源效率约为93.3%
解析：选AD.由小灯泡的额定功率P＝UI可知，I＝0.2 A，由欧姆定律得RL＝，可知小灯泡正常发光时电阻RL＝10 Ω，由闭合电路欧姆定律可知I＝，解得r＝1 Ω，A正确；接2时小灯泡正常发光，说明电路中电流仍为0.2 A，故电动机两端电压U′＝E－IRL－Ir＝0.8 V，电动机为非纯电阻用电器，故电动机内阻不等于4 Ω，B、C错误；由P内＝I2r，P总＝EI，η＝×100%，代入数据可得电源效率约为93.3%，D正确．
二、实验题(本题共4小题，共52分)
9．(10分)(2019·山东济宁一模)在“练习使用多用电表”实验中，请回答下列问题：
(1)甲同学先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220 V　100 W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大，为了减小测量误差，下列选项中合理的操作顺序为________(填写选项前的字母)．
A．将选择开关旋转到“×1k”的位置
B．将选择开关旋转到“×10”的位置
C．用两表笔与白炽灯连接好并读数
D．将两表笔短接，进行欧姆调零
(2)甲同学按正确的实验操作，指针停在如图甲所示的位置，则此白炽灯电阻的测量值为________Ω.
(3)乙同学发现该多用电表“直流50 V”挡损坏了，但“直流10 V”挡能正常使用．打开电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了，如图乙所示．若表头A的满偏电流为1 mA，则应用________kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50 V”挡．
解析：(1)先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220 V　100 W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大，说明白炽灯的电阻很小，为了减小测量误差，将选择开关旋转到“×10”的位置．将两表笔短接，重新进行欧姆调零，用两表笔与白炽灯连接好并读数，故合理的操作顺序为BDC.
(2)选择开关处在“×10”挡，由图所示可知，电阻测量值为：12×10 Ω＝120 Ω.
(3)电阻R2两端电压为40 V，电阻R2阻值为R2＝＝＝4×104 Ω＝40 kΩ，则应用40 kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50 V”挡．
答案：(1)BDC　(2)120　(3)40
10．(12分)(2019·贵阳模拟)某同学为了测量Rx的电阻值，设计了如图甲所示的电路．用到的器材有：电源(电动势未知，内阻为r)，理想电流表mA，理想电压表V，单刀双掷开关S.实验时他进行了如下操作：
(1)在开关处于断开状态下连接好电路；
(2)将开关S向电压表一侧闭合，记录下电压表读数U1；将开关S向Rx一侧闭合，记录下电流表读数I2；
(3)根据已知条件和(2)中测量数据，可得电源电动势E＝________，待测电阻的表达式Rx＝________；
(4)根据图甲电路，完成图乙中各实物器材之间的连线
解析：(3)由于电表均为理想电表，电源路端电压等于电源电动势，所以E＝U1.电阻两端电压U＝E－I2r＝U1－I2r，根据欧姆定律，Rx＝＝。
(4)用笔画线代替导线在图中画出连线，完成实物图器材间的连接．
答案：(3)U1　
(4)如图所示
11．(14分)(2019·河北保定高三模拟)某实验小组想通过实验研究水果电池的电动势和内电阻．他们制作了一个苹果电池进行研究，了解到水果电池的内电阻可能比较大，因此设计了一个如图所示的实物电路进行测量．

(1)请按图中所示实物图在虚线框内画出电路图 (电源用 “ ”表示)．
(2)测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有：
①苹果电池E：电动势约为1 V；
②电压表V：量程1 V，内阻RV＝3 kΩ；
③电阻箱R：最大阻值9 999 Ω；
④开关S，导线若干．
(3)实验步骤如下：
①按电路图连接电路(为电路安全，先将电阻箱的电阻调到最大值)；
②闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，并计算出对应的与的值，如下表所示；

R/Ω
9 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
R－1/(×10－4Ω－1)
1.1
1.7
2.0
2.5
3.3
5.0
U/V
0.53
0.50
0.48
0.46
0.43
①
U－1/
V－1
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
②
③以为纵坐标，为横坐标，将计算出的数据描绘在坐标纸内，做出－图线；
④计算得出水果电池的电动势和内阻．
请回答下列问题：i．实验得到的部分数据如表所示，其中当电阻箱的电阻R＝2 000 Ω 时电压表的示数如图甲所示．读出数据，完成上表．
答：①________，②________.
ii.请根据实验数据在图乙中做出－图线

iii.根据－图线求得该水果电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
解析：(1)电路图如图(a)所示．
(3)i.①从题图甲中可知电压表的分度值为0.02 V，故电压表的读数为0.37 V，②≈2.7.
ii.如图(b)所示．
iii.电路中的外电路总电阻为R总＝＝.根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir＝U＋r变形可得＝·＋，故图象的斜率k＝，纵截距b＝＋，联立得E＝1.0 V，r＝2.0×103 Ω.
答案：(1)电路见解析图(a)　(3)i.①0.37　② 2.7
ii.见解析图(b)　iii.1.0　2.0×103
12．(16分)(2016·高考江苏卷)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．
实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，….
(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________．
A．量程0～100 mA，内阻约2 Ω
B．量程0～0.6 A，内阻可忽略
(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作顺序是________．
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表：
温度t(℃)
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
阻值R(Ω)
9.6
10.4
11.1
12.1
12.8
请根据表中数据，在方格纸上作出R－t图象．
由图线求得R随t的变化关系为R＝________Ω.
解析：(1)电路中的最大电流可能为I＝ A＝150 mA，因此选用A.
(2)要将电阻箱的电阻值由9.9 Ω调为10.0 Ω，应先将a旋钮由“0”旋转至“1”，再将c由“9”旋转至“0”，再将b由“9”旋转至“0”，因此顺序为①③②.
(3)由作出的图线(见答案图)可知，电阻R与时间t的关系为
R＝8.8＋t(Ω)＝8.8＋0.04t(Ω)．
答案：(1)A　(2)①③②(或①②③)　(3)如图所示
0．04t＋8.8(Ω)(0.04t＋8.6(Ω)～0.04t＋9.0(Ω)都算对)