2018-2019高中新課標(biāo)高中物理人教版選修3-1練習(xí)第二章恒定電流綜合評(píng)估檢測(cè)卷（二）

綜合評(píng)估檢測(cè)卷(二)恒定電流一、選擇題(本大題共10小題，每小題5分，共50分．每小題至少一個(gè)答案正確)1．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是()A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B．W＝UI適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻的電路C．在不是純電阻的電路中，UI＞I2RD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路解析：本題考查的是電功、電功率和焦耳定律，關(guān)鍵是正確區(qū)分電功和電功率．電功率公式P＝eq\f(W,t)，功率越大，表示電流做功越快．對(duì)于一段電路，有P＝IU，I＝eq\f(P,U)，焦耳熱Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2Rt，可見Q與P、U、t都有關(guān)．所以，P越大，Q不一定越大，A不對(duì)．W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而I＝eq\f(U,R)只適用于純電阻的電路，B對(duì)．在不是純電阻的電路中，電流所做的功＝焦耳熱＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，C正確．Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生的焦耳熱，D正確．答案：BCD2．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同時(shí)間內(nèi)()A．電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等B．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐的功率解析：電爐屬于純電阻，電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻，對(duì)于電爐有：U＝IR，放熱Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R；對(duì)于電動(dòng)機(jī)有：U＞IR，放熱Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI＞I2R.答案：ABD3．圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路，測(cè)得它的兩端點(diǎn)a、b之間電阻是R，在a、b之間加上電壓U，測(cè)得流過電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是()A．I2R B．U2/RC．UI D．UI－I2R解析：選項(xiàng)A、B的表達(dá)式只適用于純電阻電路，D項(xiàng)表達(dá)式表示在非純電阻電路中的輸出功率，虛線框中不知道是哪種元件，功率P＝UI總是適用的，C選項(xiàng)正確．答案：C4.電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個(gè)燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián)，然后再接到市電上(如圖所示)，下列說法正確的是()A．開關(guān)接通時(shí)比開關(guān)斷開時(shí)消耗的總電功率大B．開關(guān)接通時(shí)，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小C．開關(guān)斷開時(shí)，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少D．開關(guān)斷開時(shí)，燈泡發(fā)光，可供在焊接時(shí)照明使用，消耗總功率不變解析：開關(guān)接通時(shí)，燈泡被短路，燈泡熄滅，電路的總電阻變小，電路的總功率P＝eq\f(U2,R)變大，電烙鐵的功率變大，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A5．(2013·佛山模擬)在利用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度的電路圖中，開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的接法最合理且路端電壓最大的是()解析：A選項(xiàng)中滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為零，D選項(xiàng)中連入電路的電阻總是全值電阻，不能改變電路的電流．C選項(xiàng)中閉合開關(guān)前，滑片靠近下接線柱，接入電路的電阻最小，電路中電流最大，不安全．答案：B6．R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允許通過的最大電流為1.5A，R2兩端允許加的最大電壓為10V．若將它們串聯(lián)，加在電路兩端的最大電壓可以是()A．45V B．5VC．25V D．15V解析：本題中R1、R2串聯(lián)，R1允許通過的最大電流為1.5A，經(jīng)計(jì)算，R2允許通過的最大電流僅為0.5A，則通過串聯(lián)電路的最大電流以最小的為準(zhǔn)，從而求得加在電路兩端的最大電壓是15V，因而選D.答案：D7.如圖所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A．電路中的電流變大B．電源的輸出功率先變大后變小C．滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小D．定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，外電路電阻減小，電路中的電流變大，當(dāng)滑片位于b端時(shí)，r＝R外，電源的輸出功率最大，選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)把定值電阻R0看作電源內(nèi)阻時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小，選項(xiàng)C對(duì)；由P＝I2R0知，定值電阻R0上消耗的功率變大，選項(xiàng)D錯(cuò)．答案：AC8.右圖是某電源的路端電壓隨電流變化的特性曲線，則下列結(jié)論正確的是()A．電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0VB．電源的內(nèi)阻為12ΩC．電流為0.5A時(shí)的外電阻是0D．電源的短路電流為0.5A解析：由U－I圖線可知電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6.0V，內(nèi)阻r＝eq\f(6.0－5.2,0.5)Ω＝1.6Ω，故A正確，B錯(cuò)誤；由圖象可知電源的短路電流一定大于0.5A，電流為0.5A時(shí)外電阻不是零，而是R＝eq\f(U,I)＝eq\f(5.2,0.5)Ω＝10.4Ω，故C、D錯(cuò)誤．答案：A9.如圖所示，A、B間電壓恒為U，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P逐漸向上端移動(dòng)的過程中，燈泡上的電壓數(shù)值()A．一直為U B．一直為0C．逐漸增大到U D．逐漸減小到0解析：滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，燈泡兩端的電壓從0～U變化，選項(xiàng)C正確．答案：C10.閉合電路的電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，如圖所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端時(shí)，下列說法中正確的是()A．小燈泡L1、L3變亮，L2變暗B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．電壓表V1示數(shù)變化量較小D．電壓表V2示數(shù)變化量較小解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端時(shí)，并聯(lián)電路總電阻減小(局部)，總電流I增大，路端電壓U減小(整體)，干路電流增大，則L2變亮；與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的燈泡L1電流增大，變亮；與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的燈泡L3電壓U3＝U－U2，U減小，U2增大，則U3減小，L3變暗；U1減小，U2增大，而路端電壓U＝U1＋U2減小，所以U1的變化量大于U2的變化量，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．答案：BD二、非選擇題(本題共5小題，共50分)11．(8分)在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx(阻值約4Ω，額定電流約0.5A)；電壓表：V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)電流表：A1(量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)；A2(量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω)；電源：E1(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))；E2(電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì))；滑動(dòng)變阻器：R(最大阻值約20Ω)；螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線．(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm.(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選________________________________________________________________________，電源應(yīng)選________(均填器材代號(hào))，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．eq\x(\a\al(,,,,))解析：(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為(1.5mm＋27.3×0.01mm)＝1.773mm.(2)在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，為使測(cè)量盡量精確，則電流表、電壓表指針需達(dá)到半偏以上，又因待測(cè)電阻絲的額定電流為0.5A，所以電流表選A1，電源選E1即可．電路原理如圖所示．答案：(1)1.773(1.771～1.775均正確)(2)A1E1電路圖見解析．12.(10分)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有：多用電表；電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動(dòng)變阻器：最大阻值5kΩ；導(dǎo)線若干．回答下列問題：(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點(diǎn)．(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端．(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V.解析：(1)使用多用電表測(cè)電阻前，應(yīng)首先將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零．(2)多用電表電流為“紅進(jìn)黑出”，圖甲中外電路電流由2到1，所以紅表筆應(yīng)連1端．(3)多用電表擋位為“×1k”Ω，指針指15，則R＝15×1k＝15kΩ，由圖丙知電壓表讀數(shù)為3.60V.答案：(1)短接(2)1(3)153.6013．(10分)(2014·合肥聯(lián)考)有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的U－I圖線．有下列器材供選用：A．電壓表(0～5V，內(nèi)阻10kΩ)B．電壓表(0～10V，內(nèi)阻20kΩ)C．電流表(0～3A，電阻1Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻0.4Ω)E．滑動(dòng)變阻器(5Ω，1A)F．滑動(dòng)變阻器(500Ω，0.2A)G．電源、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________．為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(用序號(hào)字母表示)．(2)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖，并把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖．解析：(1)因小燈泡的額定電壓為4V，所以電壓表應(yīng)選用A，小燈泡的額定電流I＝eq\f(P,U)＝0.5A，所以電流表應(yīng)選用D；小燈泡正常工作時(shí)的電阻為R＝eq\f(U2,P)＝8Ω，因?yàn)閑q\r(RVRA)>Rx，Rx為小電阻，電流表應(yīng)采用外接法，要求電壓表從零開始變化，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E.(2)滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路如圖所示．接成相應(yīng)的實(shí)物電路如圖所示．答案：(1)ADE(2)見解析．14．(10分)小明要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)器材有：一只DIS電流傳感器(可視為理想電流表，測(cè)得的電流用I表示)，一只電阻箱(阻值用R表示)，一只開關(guān)和導(dǎo)線若干．該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和采集數(shù)據(jù)．(1)小明設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是________(用E、r、I、R表示)；(2)小明在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱阻值調(diào)至________(選填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在實(shí)驗(yàn)過程中，將電阻箱調(diào)至如圖所示位置，則此時(shí)電阻箱接入電路的阻值為________Ω.(3)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)作出如圖所示的eq\f(1,I)－R圖象，則由圖象求得，該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)．解析：(1)在閉合電路中，E、I、R、r幾個(gè)量之間的關(guān)系是E＝I(R＋r)．(2)為了整個(gè)電路的安全，所以開始電流要小，即電阻箱電阻調(diào)到最大值；題圖中電阻箱讀數(shù)為25Ω.(3)根據(jù)E＝I(R＋r)，推出eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(r,E)，再結(jié)合eq\f(1,I)－R圖象可知，圖線的斜率為eq\f(1,E)，截距為eq\f(r,E)，解得E＝6.0V(5.8～6.2均可)，r＝2.4Ω(2.3～2.5均可)．答案：(1)E＝I(R＋r)(2)最大值25(3)6.0(5.8～6.2均可)2.4(2.3～2.5均可)15．(12分)圖中電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)電阻r＝0.5Ω.將一盞額定電壓為8V、額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電100min.(1)電源提供的能量是多少？(2)電流對(duì)燈泡和電動(dòng)機(jī)所做的功各是多少？(3)燈絲和電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少？解析：(1)燈泡兩端電壓等于電源兩端電壓，且U＝E－Ir得總電流I＝eq\f(E－U,r)＝8A電源提供的能量E電＝IEt＝8×12×100×60J＝5.76×105J(2)