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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-1第二章 《恒定电流》单元测试-A卷基础篇（解析版）
（时间：90分钟，满分：100分）
一、单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）
1．下列关于电源的说法，正确的是( )
A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功
C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大
D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越小
【答案】 B
【解析】 E由电源本身的性质决定，跟做功的多少和提供能量的多少无关，跟外电路无关，A、C错；E在数值上等于电源将单位正电荷从电源负极移到正极时，非静电力所做的功，B对；电动势越大，做功的本领越强，将其他形式的能转化为电能的本领越大，D错．
2．电功率的计算公式P＝中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的电阻，此式可用于( )
A．计算电冰箱的功率 B．计算电风扇的功率
C．计算电烙铁的功率 D．计算洗衣机的功率
【答案】C
【解析】公式P＝是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故C正确，A、B、D错误．
3．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动．当加上3V电压时，电流为1A，这时候电动机正常工作．则( )
A．电动机的电阻是3Ω B．电动机正常工作时的发热功率是3W
C．电动机正常工作时消耗的电功率是4W D．电动机正常工作时的机械功率是2W
【答案】 D
【解析】电动机为非纯电阻元件，当电动机不转时，可用欧姆定律求得电动机电阻R＝＝1Ω，故A错误；当电动机正常工作时，P热＝I2R＝1W，故B错误；P电＝UI＝3W，故C错误；P机械＝P电－P热＝2W，故D正确．
4．一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的阻值为( )
A．3R B．R C． D．
【答案】A
【解析】电阻丝体积一定，即LS＝3L·S′，则S′＝，由电阻定律得R＝ρ，R′＝＝3R，即每一段电阻丝的阻值为3R，选项A正确．
5．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
【答案】 B
【解析】由电阻的定义R＝知，A点电阻RA＝ Ω＝30 Ω；B点的电阻：RB＝ Ω＝40 Ω，从而AB段电阻改变10 Ω，故B正确．
6.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是( )
A．电源的电动势为6.0V B．电源的内阻为12Ω
C．电源的短路电流为0.5A D．电流为0.3A时的外电阻是15Ω
【答案】 A
【解析】因该电源的U－I图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0V，但横轴上的截距0.5A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝||＝Ω＝2Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3A时，外电阻R＝－r＝18Ω.故选A.
7.把表头G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是 ( )
A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B.改装成电流表后,表头G本身允许加的电压增大了
C.改装后,表头G自身的电阻减小了
D.改装后使用时,表头G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了
【答案】D
【解析】 把表头G改装成大量程的电流表时,只是并联了一个分流电阻,使整体并联电路允许通过的最大电流增大,但表头的各特征量都不变,故D对,A、B、C错。
8.（2019年江苏卷）如图所示的电路中，电阻R=2 Ω．断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为( )
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
【答案】A
【解析】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确。
二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
9．如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是( )
A．此接法的测量值大于真实值 B．此接法的测量值小于真实值
C．此接法要求待测电阻值远大于电流表内阻 D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最右端
【答案】 AC
【解析】 R测＝＝R＋RA，故A项正确，B项错误,；此接法要求R>RA·RV，故应大于电流表内阻，C项正确；开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端，D项错误．
10.如图所示的U-I图象中,Ⅰ是电源的路端电压随电流变化的图象,Ⅱ是某电阻两端的电压随电流变化的图象,该电源向该电阻供电时,电阻消耗的功率和电源的效率分别为( )
A.4 W B.2 W C. 33.3% D 66.7%
【答案】AD
【解析】由图象可知,电阻的阻值大小为R= Ω=1 Ω,电源的电动势大小为E=3 V,内阻为r=0.5 Ω,电源的效率η=×100%=66.7%,电阻消耗的功率P=IU=2×2 W=4 W,故选项D正确。
11.（2019年河北省衡水市武邑中学高三年级第三次模拟）如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，RL为光敏电阻（光照减弱时阻值增大），C为电容器。闭合开关S，电路稳定后，用光照射RL，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数增大 B．电源的效率增大
C．电容器所带电量增加 D．R2消耗的功率增大
【答案】CD
【解析】A、当光照射RL，电阻变小，外电路总电阻变小，得：，总电流I变大，根据，当电流变大，路端电压变小，即电压表示数变小，A错误；B、电源效率，路端电压变小，效率变小，B错误；C、路端电压变小，两端电压变小，电流变小，而总电流变大，电流变大，所以两端电压，变大电容器两端电压与两端电压相等，变大，所以，电量变大，C正确；D、根据C选项分析，电流变大，消耗功率变大，D正确。
12.（2019年江苏省七市高考二模）检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置。当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报。则
A．煤气浓度越高，a、b间电压越高 B．煤气浓度越高，流过R1的电流越小
C．煤气浓度越低，电源的功率越大 D．调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度
【答案】AD
【解析】煤气浓度越高气敏电阻R1阻值越小，电路总电阻越小，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流I越大，电阻两端电压U＝IR变大，即a、b间电压越高，故A正确，B错误；煤气浓度越大，气敏电阻R1越大，电路总电阻越大，电路电流I越小，电源功率P＝EI越小，故C错误；调整变阻器R的阻值会改变煤气浓度一定时a、b间的电压，会影响报警器的灵敏度，故D正确。
三、实验题（本大题共2题，13题10分，14题14分，每个填空2分，共24分）
13．（10分）（19年江苏卷）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：
（1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 （选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．
（2）选择电阻丝的 （选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．
（3）题甲图中Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题乙图实物电路中的正确位置．
（4）为测量R，利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．
（5）由此，可求得电阻丝的Rx= Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．
【答案】（1）C （2）不同 （3）（见图1）（4）（见图2）（5）23.5（23.0~24.0都算对）
【解析】（1）为了使电阻丝不被挤压变形，选C。（2）测量电阻丝的直径，是多次测量求平均值，应该测不同位置的直径。（3）滑动变阻器分压连接（如图）。（4）如图。（5）在图象中取距离较远两点把坐标值带入得
14. （14分）（19年全国3卷）某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5V，r=1.5Ω），红、黑表笔和导线若干。
（1）欧姆表设计
将图（a）中的实物连线组成欧姆表。（ ）欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω：滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”）。
（2）刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为____、____。
（3）校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_______Ω。
【答案】 (1). (2). 900 (3). R1 (4). 45 (5). 5 (6). 0 (7). 35000.0
【解析】
【详解】（1）连线如图：
根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则，解得R=900Ω；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R1；
（2）在a处， ，解得Rxa=45kΩ；
在b处，则，解得Rxb=5kΩ；
（3）校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 kΩ处；由图可知，电阻箱接入电阻为：R=35000.0Ω。
四、计算题（本大题共三题，15题10分，16题10分，19题12分，共32分）
15．（10分）如图所示，电源的电动势为50 V，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R＝14 Ω，M为直流电动机，电枢电阻R′＝2.0 Ω，电动机正常运转时，电压表读数为35 V，则在100 s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少？
【答案】5.0×103 J，3.3×103 J
【解析】内阻和电阻R上的电压为
U＝E－UV＝(50－35) V＝15 V.
由欧姆定律得电路电流为I＝＝ A＝1 A.
在100 s内电源做的功W＝IEt＝1×50×100 J＝5.0×103 J.
在100 s内电动机转化为机械能的部分有
W′＝(IUv－I2R′) t＝(1×35－12×2)×100 J＝3.3×103 J.
16．（10分）如图所示的电路中，电源电动势E为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？
【答案】不能正常发光 1.28W
【解析】 当开关S接位置1时，回路中的电流为：
I1＝＝A＝0.1A.
电源的内阻为：r＝＝Ω＝2Ω.
小灯泡的电阻为：RL＝＝Ω＝2Ω.
当开关S接位置2时，回路中的电流为：
I2＝＝A＝0.8A.
此时小灯泡的实际功率为：P实＝IRL＝0.82×2W＝1.28W.
从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常发光
17．（12分）如图所示，R为电阻箱，为理想电压表，当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5 V．求：
(1)电的电动势E和内阻r.
(2)当电阻箱R读数为多少时，电的输出功率最大？最大值Pm为多少？
【答案】 (1)6 V 1 Ω (2)1 Ω 9 W
【解析】(1)由闭合电路欧姆定律E＝U1＋r①
E＝U2＋r② 联立①②并代入数据解得E＝6 V，r＝1 Ω
(2)由电功率表达式P＝R③
将③式变形为P＝④ 由④式知，R＝r＝1 Ω时，
P有最大值Pm＝＝9 W
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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-1第二章 《恒定电流》单元测试-A卷基础篇（原卷版）
（时间：90分钟，满分：100分）
一、单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）
1．下列关于电源的说法，正确的是( )
A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功
C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大
D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越小
2．电功率的计算公式P＝中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的电阻，此式可用于( )
A．计算电冰箱的功率 B．计算电风扇的功率
C．计算电烙铁的功率 D．计算洗衣机的功率
3．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动．当加上3V电压时，电流为1A，这时候电动机正常工作．则( )
A．电动机的电阻是3Ω B．电动机正常工作时的发热功率是3W
C．电动机正常工作时消耗的电功率是4W D．电动机正常工作时的机械功率是2W
4．一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的阻值为( )
A．3R B．R C． D．
5．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
6.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是( )
A．电源的电动势为6.0V B．电源的内阻为12Ω
C．电源的短路电流为0.5A D．电流为0.3A时的外电阻是15Ω
7.把表头G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是 ( )
A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B.改装成电流表后,表头G本身允许加的电压增大了
C.改装后,表头G自身的电阻减小了
D.改装后使用时,表头G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了
8.（2019年江苏卷）如图所示的电路中，电阻R=2 Ω．断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为( )
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
9．如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是( )
A．此接法的测量值大于真实值 B．此接法的测量值小于真实值
C．此接法要求待测电阻值远大于电流表内阻 D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最右端
10.如图所示的U-I图象中,Ⅰ是电源的路端电压随电流变化的图象,Ⅱ是某电阻两端的电压随电流变化的图象,该电源向该电阻供电时,电阻消耗的功率和电源的效率分别为( )
A.4 W B.2 W C. 33.3% D 66.7%
11.（2019年河北省衡水市武邑中学高三年级第三次模拟）如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，RL为光敏电阻（光照减弱时阻值增大），C为电容器。闭合开关S，电路稳定后，用光照射RL，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数增大 B．电源的效率增大
C．电容器所带电量增加 D．R2消耗的功率增大
12.（2019年江苏省七市高考二模）检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置。当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报。则
A．煤气浓度越高，a、b间电压越高 B．煤气浓度越高，流过R1的电流越小
C．煤气浓度越低，电源的功率越大 D．调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度
三、实验题（本大题共2题，13题10分，14题14分，每个填空2分，共24分）
13．（10分）（19年江苏卷）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：
（1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 （选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．
（2）选择电阻丝的 （选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．
（3）题甲图中Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题乙图实物电路中的正确位置．
（4）为测量R，利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．
（5）由此，可求得电阻丝的Rx= Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．
14. （14分）（19年全国3卷）某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5V，r=1.5Ω），红、黑表笔和导线若干。
（1）欧姆表设计
将图（a）中的实物连线组成欧姆表。（ ）欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω：滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”）。
（2）刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为____、____。
（3）校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_______Ω。
四、计算题（本大题共三题，15题10分，16题10分，19题12分，共32分）
15．（10分）如图所示，电源的电动势为50 V，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R＝14 Ω，M为直流电动机，电枢电阻R′＝2.0 Ω，电动机正常运转时，电压表读数为35 V，则在100 s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少？
16．（10分）如图所示的电路中，电源电动势E为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？
17．（12分）如图所示，R为电阻箱，为理想电压表，当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5 V．求：
(1)电的电动势E和内阻r.
(2)当电阻箱R读数为多少时，电的输出功率最大？最大值Pm为多少？
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