2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1第二章 恒定电流含答案

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名称 2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1第二章 恒定电流含答案
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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 2021-02-12 17:13:11

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2020—2021学年度人教物理选修3—1第二章 恒定电流含答案
人教选修3—1第二章 恒定电流
1、(双选)如图所示是电阻R的I?U 图象,图中α=45°,由此得出(  )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I?U图象的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0 Ω
D.在R两端加上6.0 V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C
2、(双选)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为(  )
A.nvSΔt B.nvΔt
C. D.
3、(双选)关于电源与电路,下列说法正确的是(  )
A.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极
B.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极
C.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功
D.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功
4、(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是(  )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
5、(双选)如图所示,甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是(  )
甲       乙
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
6、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是(  )
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路
C.在非纯电阻电路中,UI>I2R
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
7、当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断。由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别。那么熔丝熔断的可能性较大的是(  )
A.横截面积大的地方
B.横截面积小的地方
C.同时熔断
D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
*8、关于电流,下列说法中正确的是(  )
A.导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动
B.同种材料制成的两个金属导体都通电,则电流大的那个导体内自由电荷定向移动速率大
C.由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动的速率大得多,故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多
D.电荷做无规则热运动不形成电流
*9、有关电动势的说法中正确的是(  )
A.当电路中通过1 C电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的数值
B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大
C.电源的电动势越大,也就是电源内储存的电荷越多
D.电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本领
*10、关于电流和电阻,下列说法中正确的是(  )
A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加速,所以电流增大
C.由R=可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U一定时,导体的电阻R与I成反比
D.对给定的导体,比值是个定值,反映了导体本身的性质
*11、(双选)如图所示的电路,将两个相同的表头分别改装成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的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏
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,干路的电流为1.2 A
12、有两个相同的电阻R,串联起来接在电动势为E的电源上,电路中的电流为I;将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为,则电源的内阻为(  )
A.R      B.
C.4R D.
13、(双选)下列操作正确的是(  )
A.用多用电表测电压时,要将红表笔接高电势点
B.用多用电表测电流时,应将多用电表串联接入电路
C.用多用电表测电阻时,要选择合适挡位,使表头指针偏转角度尽可能大
D.用多用电表测电阻时,待测电阻可以与外电路的电源相连接
14、在如图所示的电路中,滑动变阻器的最大值为R0=10 Ω,负载为RL=10 Ω,电路两端所加的电压为U0=20 V保持不变。
(1)开关S断开,变阻器触头移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少?
(2)开关S闭合,变阻器触头移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少?
15、在练习使用多用表的实验中
(1)某同学连接的电路如图所示。
①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________的电流;
②若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是________的电阻;
③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合开关,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是________两端的电压。
(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,下列说法正确的是________。
A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大
B.测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量
C.选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于25 Ω
D.欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大
2020—2021学年度人教物理选修3—1第二章 恒定电流含答案
人教选修3—1第二章 恒定电流
1、(双选)如图所示是电阻R的I?U 图象,图中α=45°,由此得出(  )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I?U图象的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0 Ω
D.在R两端加上6.0 V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C
【答案】AD [由I?U图象可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即I和U成正比,A正确;电阻R== Ω=2 Ω,B错误;由于纵、横坐标的标度不一样,故不能用k=tan α计算斜率表示电阻的倒数,C错误;在R两端加上6.0 V电压时,I== A=3.0 A,每秒通过电阻横截面的电荷量q=It=3.0×1 C=3.0 C,D正确。]
2、(双选)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为(  )
A.nvSΔt B.nvΔt
C. D.
【答案】AC [
因为I=,所以q=IΔt,自由电子数目为N==,C正确,D错误;又因为电流的微观表达式为I=nevS,所以自由电子数目为N====nvSΔt,A正确,B错误。]
3、(双选)关于电源与电路,下列说法正确的是(  )
A.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极
B.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极
C.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功
D.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功
【答案】BD [电路中电流是由正电荷的定向移动形成的,外电路中,正电荷在导线中电场的作用下,从高电势端向低电势端运动,即从电源正极向电源负极运动,此过程电场力对电荷做正功。根据稳定电流的闭合性和电荷守恒定律,在内电路中,正电荷只能从电源负极向正极运动,即电流从电源负极流向正极,此过程中,电荷运动方向与电场力的方向相反,电场力对电荷做负功。要使正电荷从电源负极移向电源正极,必须有除电场力以外的非静电力做功,使其他形式的能转化为电荷的电势能,所以B、D正确。]
4、(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是(  )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
【答案】ABD [由图象可知,U越大,I?U图线的斜率越小,表示小灯泡的电阻越大,即A正确。R=中的U、I与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应,即B对,C错。对应P点,功率P=U1I2,与图中PQOM所围面积相等,故D正确。]
5、(双选)如图所示,甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是(  )
甲       乙
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
【答案】BD [电压表电阻分压,串联一个电阻;电流表电阻分流,并联一个电阻,所以甲表为电流表,乙表为电压表。并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小,A错误,B正确;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,C错误,D正确。]
6、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是(  )
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路
C.在非纯电阻电路中,UI>I2R
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
【答案】A [电功率公式为P=,功率越大,表示电流做功越快。对于一段电路,有P=IU,I=,焦耳热Q=Rt,可见Q与P、U、t都有关。所以,P越大,Q不一定越大,A错误。W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路,而I=只适用于纯电阻电路,B正确。在非纯电阻电路中,电流做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C正确。Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,D正确。]
7、当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断。由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别。那么熔丝熔断的可能性较大的是(  )
A.横截面积大的地方
B.横截面积小的地方
C.同时熔断
D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
【答案】B [根据电阻定律,横截面积小的地方电阻较大,当电流通过时,电阻大的位置发热量大易熔断。选项B正确。]
*8、关于电流,下列说法中正确的是(  )
A.导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动
B.同种材料制成的两个金属导体都通电,则电流大的那个导体内自由电荷定向移动速率大
C.由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动的速率大得多,故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多
D.电荷做无规则热运动不形成电流
【答案】D [电流是自由电荷定向移动形成的,导体内的自由电子时刻都在做无规则的热运动,A错误;由电流的微观表达式I=nqSv可知,同种材料制成的导体,电流大小不单是由自由电荷定向移动速率决定的,B错误;无规则的热运动不会形成电流,只有电荷定向移动才会形成电流,C错误,D正确。]
*9、有关电动势的说法中正确的是(  )
A.当电路中通过1 C电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的数值
B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大
C.电源的电动势越大,也就是电源内储存的电荷越多
D.电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本领
【答案】A [电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功,当电路中通过1 C电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值,故A正确。电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功,与电源提供的电能的多少无关,与电源内部储存的电能的多少无关,电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大,故B、C、D错误。]
*10、关于电流和电阻,下列说法中正确的是(  )
A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加速,所以电流增大
C.由R=可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U一定时,导体的电阻R与I成反比
D.对给定的导体,比值是个定值,反映了导体本身的性质
【答案】D [电流方向为正电荷定向移动的方向,故A错误;电流的大小与自由电荷的热运动无直接关系,故B错误;电阻由导体本身性质决定,不随U、I改变,故C错误;电阻可用R=来计算,故D正确。]
*11、(双选)如图所示的电路,将两个相同的表头分别改装成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的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏
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,干路的电流为1.2 A
【答案】AD [A1和A2是由两个相同的表头改装而成的,只是它们并联的电阻不同。当两个电流表并联时,加在两电流表上的电压相等,所以,通过两表头的电流也相等,A正确,B错误;A1的读数为1 A时,A2的读数应为×0.6 A=0.2 A,所以干路电流为1.2 A,C错误,D正确。]
12、有两个相同的电阻R,串联起来接在电动势为E的电源上,电路中的电流为I;将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为,则电源的内阻为(  )
A.R      B.
C.4R D.
【答案】C [由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E=I(2R+r),E=I(+r),由以上两式可得r=4R。]
13、(双选)下列操作正确的是(  )
A.用多用电表测电压时,要将红表笔接高电势点
B.用多用电表测电流时,应将多用电表串联接入电路
C.用多用电表测电阻时,要选择合适挡位,使表头指针偏转角度尽可能大
D.用多用电表测电阻时,待测电阻可以与外电路的电源相连接
【答案】AB [使用多用电表时,电流都是从红表笔流进,A正确;测电流时,应将多用电表串联接入电路,B正确;测电阻时,要选择合适挡位,使表头指针指在中央附近,待测电阻与外电路的其他元件(含电源)断开,C、D错误。]
14、在如图所示的电路中,滑动变阻器的最大值为R0=10 Ω,负载为RL=10 Ω,电路两端所加的电压为U0=20 V保持不变。
(1)开关S断开,变阻器触头移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少?
(2)开关S闭合,变阻器触头移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少?
[解析] (1)开关S断开,变阻器触头在变阻器下端时,电阻RL与整个变阻器串联,根据串联分压规律,电阻RL两端电压为U0=10 V
变阻器触头在变阻器上端时,滑动变阻器的接入阻值为零,相当于电阻RL直接接在电源上,其两端电压为U0=20 V
所以电阻RL两端的电压变化范围是10 V≤UL≤20 V。
(2)开关S闭合,变阻器触头在变阻器下端时,电阻RL被短路,其两端电压为零,触头在变阻器上端时,电阻RL与变阻器并联,其两端电压为U0=20 V
所以电阻RL两端的电压变化范围是0≤U′L≤20 V。
[答案] 见解析
15、在练习使用多用表的实验中
(1)某同学连接的电路如图所示。
①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________的电流;
②若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是________的电阻;
③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合开关,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是________两端的电压。
(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,下列说法正确的是________。
A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大
B.测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量
C.选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于25 Ω
D.欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大
[解析] (1)多用电表与R1串联,则选择直流电流挡时,测得的是通过R1的电流;若断开电路中的开关,多用电表使用欧姆挡,则R1和R2串联接在多用电表两端,此时测得的是R1和R2串联的电阻;若多用电表选用直流电压挡,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,则多用电表与R2并联,此时测得的是R2(或电源)两端的电压。
(2)双手捏住两表笔金属杆,相当于给待测电阻又并联了一个电阻,测量值将偏小,A错误;测量时发现指针偏离中央刻度过大,要看指针偏角情况,若偏角太大,说明待测电阻较小,应减小倍率,重新调零后再进行测量,若偏角太小,说明待测电阻较大,应增大倍率,重新调零后再进行测量,B错误;选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于250 Ω,C错误;欧姆表内的电池使用时间太长,则电动势E减小,完成调零过程则有Ig=,测量电阻Rx时,根据闭合电路欧姆定律有I==,由此可知,当E减小时,I减小,指针偏角减小,所以测量值将偏大,D正确。
[答案] (1)①R1 ②R1和R2串联 ③R2(或电源) (2)D