高中物理人教版1第二章恒定電流 第二章過(guò)關(guān)檢測(cè)

第二章過(guò)關(guān)檢測(cè)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.在如圖所示的邏輯電路中,為使Y端輸出電信號(hào)為“0”,則A端和B端輸入電信號(hào)分別為()和0 和1和0 和1解析:該邏輯電路為“或”門電路,A端和B端輸入電信號(hào)同時(shí)為“0”時(shí),Y端輸出電信號(hào)為“0”。選項(xiàng)A正確。答案:A2.神舟十號(hào)載人飛船上的電子儀器及各種動(dòng)作的控制都是靠太陽(yáng)能電池供電的。由于光照而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。神舟飛船上的太陽(yáng)能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計(jì)的單晶硅太陽(yáng)能電池。在正常照射下,太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)23%。單片單晶硅太陽(yáng)能電池可產(chǎn)生V的電動(dòng)勢(shì),可獲得A的電流,則每秒照射到這種太陽(yáng)能電池上太陽(yáng)光的能量約為()J J J J解析:根據(jù)W=UIt可得每秒太陽(yáng)能電池的能量W=J,設(shè)太陽(yáng)能每秒照射的能量為Q,則Q×23%=W,可解得Q≈J。答案:C3.有三個(gè)電阻,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,現(xiàn)把它們并聯(lián)起來(lái)接入電路,則通過(guò)它們的電流之比I1∶I2∶I3是()∶4∶3 ∶4∶6∶3∶4 ∶3∶2解析:設(shè)并聯(lián)電路兩端電壓為U,則I1∶I2∶I3==6∶4∶3,故選項(xiàng)A正確。答案:A4.在如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合后,由于某電阻元件發(fā)生短路或斷路故障,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,則可能出現(xiàn)了下列哪種故障()短路 短路斷路 斷路解析:題圖中電流表測(cè)的是R1線路上的電流,電壓表測(cè)的是R3兩端的電壓,電路中R1和R2并聯(lián),再與R3串聯(lián)。若R1短路,電路中電阻減小,電流增大,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,選項(xiàng)A正確;若R2短路,則電壓表讀數(shù)增大,但電流表的讀數(shù)為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若R3斷路,而電壓表電阻無(wú)窮大,所以電流表的讀數(shù)為零,電壓表測(cè)路端電壓,讀數(shù)增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若R1斷路,則電路中電阻增大,電流減小,電流表的讀數(shù)為零,電壓表讀數(shù)減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:A5.如圖甲所示,一火警報(bào)警器的部分電路示意圖,其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,其電阻隨溫度T變化的圖線如圖乙所示,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報(bào)警器,當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()變大,U變大 變大,U變小變小,U變大 變小,U變小解析:當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),溫度升高,R2電阻減小,總電流變大,R1兩端電壓變大,R3兩端電壓變小,故電流表示數(shù)I變小,路端電壓U變小,故D正確。答案:D6.如圖所示,一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9Ω的電阻串聯(lián)接在電源上,電源電動(dòng)勢(shì)E=20V,內(nèi)阻r=1Ω,用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10V,已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1Ω,則()A.通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為10AB.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為100WC.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率為1WD.電動(dòng)機(jī)輸出功率為9W解析:由閉合電路歐姆定律可得E=U+I(R+r),U為電動(dòng)機(jī)兩端電壓,則I=A=1A。電動(dòng)機(jī)輸入功率P=UI=10×1W=10W。電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率P熱=I2RM=12×1W=1W。電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P-P熱=9W。故答案為C、D。答案:CD7.用伏安法測(cè)未知電阻Rx時(shí),若不知Rx的大約數(shù)值,為了選擇正確的電流表接法以減小誤差,可將儀器如圖所示接好,只空出一個(gè)電壓表的一個(gè)接頭K,然后將K分別與a、b接觸一下,觀察電壓表和電流表示數(shù)變化情況,則()A.若電流表示數(shù)有顯著變化,K應(yīng)接aB.若電流表示數(shù)有顯著變化,K應(yīng)接bC.若電壓表示數(shù)有顯著變化,K應(yīng)接aD.若電壓表示數(shù)有顯著變化,K應(yīng)接b解析:無(wú)論采用哪種電路,實(shí)驗(yàn)總是會(huì)有誤差產(chǎn)生,電流表內(nèi)接時(shí)誤差產(chǎn)生的原因是由于電流表的分壓引起的,在電流表外接時(shí)誤差產(chǎn)生的原因是由于電壓表的分流引起的。在本題中若電流表示數(shù)變化明顯,則說(shuō)明電壓表分流明顯,應(yīng)采用電流表內(nèi)接法;若電壓表示數(shù)變化明顯,則說(shuō)明電流表分壓明顯,應(yīng)采用電流表外接法。答案:BC8.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,則下列說(shuō)法中正確的是()A.加5V的電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是5ΩB.加11V的電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是ΩC.由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小D.由圖可知,隨著電壓的減小,導(dǎo)體的電阻不斷減小解析:對(duì)于某些導(dǎo)體,其伏安特性曲線不是直線,但曲線上某一點(diǎn)的值仍表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值。本題中給出的導(dǎo)體加5V的電壓時(shí),值為5,所以此時(shí)電阻為5Ω,選項(xiàng)A正確;當(dāng)電壓增大時(shí),值增大,即電阻增大,綜合判斷可知選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。答案:AD二、實(shí)驗(yàn)題(每小題10分,共20分)9.實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管,已知螺線管使用的金屬絲的電阻率ρ=×10-8Ω·m。課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。(1)他們使用多用電表精測(cè)金屬絲的電阻,操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟:(請(qǐng)?zhí)顚懙冖诓讲僮?①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“-”插孔;選擇電阻擋“×1”;②;

③把紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用電表的示數(shù)如圖所示。(2)根據(jù)多用電表示數(shù),為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從如圖所示的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇電路來(lái)測(cè)量金屬絲電阻。

解析:(1)在測(cè)量電阻前,應(yīng)先將紅、黑表筆短接,調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零。(2)由歐姆表可讀出金屬絲電阻為4Ω,由于該電阻阻值較小,在伏安法測(cè)電阻時(shí)應(yīng)用電流表外接法;實(shí)驗(yàn)中要求有較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓接法,故選項(xiàng)D正確。答案:(1)將紅、黑表筆短接,調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零(2)D10.量程為3V的電壓表V1,其內(nèi)阻約為3kΩ。現(xiàn)要求測(cè)該電壓表內(nèi)阻的值,并有盡可能高的測(cè)量精度,現(xiàn)有器材如下:A.電池E1=V,內(nèi)阻很小,但不能忽略B.電池E2=V,內(nèi)阻較小,但不能忽略C.電壓表V2(量程為5V,內(nèi)阻約為15kΩ)D.電流表A1(量程10mA,內(nèi)阻約40Ω)E.電流表A2(量程A,內(nèi)阻約Ω)F.滑動(dòng)變阻器R1總阻值為1750Ω,額定電流為AG.滑動(dòng)變阻器R2總阻值為50Ω,額定電流為AH.電阻箱R3阻值范圍~ΩI.電阻箱R4阻值范圍~9ΩJ.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干(1)選用給定的一些器材,設(shè)計(jì)一個(gè)便于操作的電路,要求在方框中畫出電路圖并標(biāo)出所用器材的代號(hào)。(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量的物理量。

(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出電壓表內(nèi)阻的測(cè)量式為。

解析:(1)(2)電源只能選E2,為便于調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器選擇R2,且采用分壓式接法;為測(cè)得V1內(nèi)阻,電壓可從其表盤直接讀出,關(guān)鍵是確定通過(guò)它的電流,估算可知通過(guò)的電流約為1mA,兩電流表量程都不合適,因此引入電阻箱,通過(guò)電阻箱的電流得知通過(guò)V1的電流,有圖示兩種方法。(3)法一:I=,可得R1=。法二:I=I1-可得R1=。答案:(1)如圖1或圖2(2)U1、U2、R4或U1、I1、R3(3)三、計(jì)算題(每小題16分,共32分)11.如圖所示的電路中,電源提供的電壓U=10V保持不變,已知R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF。(1)閉合開關(guān)S,求電路穩(wěn)定后通過(guò)R1的電流;(2)將開關(guān)S斷開,求這以后流過(guò)R1的電荷量。解析:(1)閉合S,電路達(dá)到穩(wěn)定后電容器相當(dāng)于斷路。由歐姆定律得通過(guò)R1的電流為I=A=1A(2)S斷開前,電容器兩極板間的電壓等于R2兩端的電壓,即有UC=U2=IR2=1×6V=6V電容器所帶的電荷量為Q=CUC=30×10-6×6C=×10-4CS斷開且電路穩(wěn)定時(shí),電容器兩極板間的電壓等于電源提供的電壓U,電容器所帶的電荷量為Q'=CU=30×10-6×10C=3×10-4C流過(guò)R1的電荷量等于電容器所帶電荷量的增加量,即ΔQ=Q'-Q=3×10-4×10-4C=×10-4C。答案:(1)1A(2)×10-4C12.為一輛有30多個(gè)座位的客車提供動(dòng)力的一套電池能反復(fù)充電1200多次,每次充電僅需3~5個(gè)小時(shí),可讓客車一次性跑500km,客車時(shí)速最高可達(dá)180km。如果該客車總質(zhì)量為9×103kg,當(dāng)它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=150A,電壓U=300V。在此行駛狀態(tài)下(g取10m/s2),求:(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電;(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī),求汽車所受阻力的大小;(3)當(dāng)它以v=90km/h的速度勻速行駛一段時(shí)