2024-2025學(xué)年高中物理第2章恒定電流章末綜合測評含解析新人教版選修3-1

PAGE9-章末綜合測評(二)(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的2分，有選錯的得0分)1．下列關(guān)于電源和電源的電動勢、路端電壓說法錯誤的是()A．鉛蓄電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．電源的電動勢等于路端電壓與內(nèi)電壓之和C．電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓D．純電阻電路中，若外電路總電阻增加，路端電壓則減小D[鉛蓄電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽苏f法正確，選項A不符合題意；電源的電動勢等于路端電壓與內(nèi)電壓之和，此說法正確，選項B不符合題意；電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，此說法正確，選項C不符合題意；純電阻電路中，若外電路總電阻增加，則電路的總電阻增加，總電流減小，依據(jù)U＝E－Ir可知，路端電壓增大，則選項D符合題意。]2．兩個相同的電阻R，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動勢為E的電源上，通過一個電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過一個電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為()A．4R B．RC．eq\f(R,2) D．無法計算B[當(dāng)兩電阻串聯(lián)接入電路中時I＝eq\f(E,2R＋r)，當(dāng)兩電阻并聯(lián)接入電路中時I＝eq\f(E,\f(R,2)＋r)×eq\f(1,2)，由以上兩式可得r＝R，B正確。]3．兩根由同種材料制成的勻稱電阻絲A、B串聯(lián)在電路中，A的長度為L，直徑為d；B的長度為2L，直徑為2dA．QA∶QB＝1∶1 B．QA∶QB＝2∶1C．QA∶QB＝1∶2 D．QA∶QB＝4∶1B[直徑比為1∶2，則橫截面積比為1∶4，依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，知電阻之比為2∶1，依據(jù)Q＝I2Rt，電流相等，則熱量之比為2∶1。故選B。]4.如圖所示，A燈與B燈電阻相同，當(dāng)滑動變阻器R的滑動片向下滑動時，兩燈的改變是()A．A燈變亮，B燈變亮B．A燈變暗，B燈變亮C．A燈變暗，B燈變暗D．A燈變亮，B燈變暗C[當(dāng)變阻器的滑片向下滑動時，接入電路的電阻減小，依據(jù)串、并聯(lián)電路特點可知電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得干路電流I增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓U減小，A燈兩端電壓減小，亮度變暗；另一支路電流I′＝I－IA增大，R1兩端電壓U1＝I′R1增大，故R與B燈的并聯(lián)支路電壓UB＝U－U1減小，B燈變暗，C正確。]5．P1和P2是材料相同、上下表面為正方形的長方體導(dǎo)體，P1的上下表面積大于P2的上下表面積，將P1和P2按圖中所示接到電源上，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是()A．若P1和P2的體積相同，則通過P1的電流大于通過P2的電流B．若P1和P2的體積相同，則P1的電功率等于P2的電功率C．若P1和P2的厚度相同，則P1兩端的電壓等于P2兩端的電壓D．若P1和P2的厚度相同，則P1兩端的電壓大于P2兩端的電壓C[由于兩電阻串聯(lián)在電路中，因此兩電阻中電流肯定相等，故A錯誤。設(shè)電阻的表面邊長為a，厚度為d，依據(jù)R＝eq\f(ρL,S)可知，R＝eq\f(ρa,ad)＝eq\f(ρ,d)，則可知電阻與厚度d有關(guān)，與體積無關(guān)，由V＝Sd可知，假如兩導(dǎo)體的體積相同，則P1的厚度小于P2厚度，因此P1的電阻大于P2的電阻，則由P＝I2R可知，P1的電功率大于P2的電功率，故B錯誤。由B項的分析可知，若厚度相同，則兩電阻阻值相同，由U＝IR可知，P1兩端的電壓等于P2兩端的電壓，故C正確，D錯誤。]6.如圖所示，U-I圖線上，a、b、c各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態(tài)，b點α＝β，則下列說法中正確的是()A．在c點時，電源有最大輸出功率B．在b點時，電源的總功率最大C．從a到b時，β角增大，電源的總功率和輸出功率都將增大D．從b到c時，β角增大，電源的總功率和輸出功率都將減小D[在b點α＝β說明此時外電阻R等于內(nèi)阻，電源有最大輸出功率，A錯；電源總功率P總＝IE，則電流越大，總功率越大，B、C錯，D正確。]7．在如圖甲所示的電路中，電源的電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當(dāng)開關(guān)閉合后，下列說法中正確的是()甲乙A．L1中的電流為L2中的電流的2倍B．L1的電阻為12ΩC．L1消耗的電功率為0.75WD．L2消耗的電功率為0.375WBC[L1兩端電壓為3V時，由題圖乙可知L1中的電流為0.25A，L1的電阻R＝eq\f(U,I)＝12Ω，B正確；L1消耗的電功率P＝UI＝0.75W，C正確。L2、L3串聯(lián)分壓，分到的電壓為1.5V，由題圖乙可知L2和L3中的電流為0.20A，L2消耗的電功率P＝UI＝0.30W，D錯誤；L1中的電流為L2中的電流的1.25倍，A錯誤。]8．如圖所示，經(jīng)過精確校準(zhǔn)的電壓表V1和V2，分別用來測量某線路中電阻R兩端a、b間的電壓時，讀數(shù)依次為12.7V和12.3V，則()A．a(chǎn)、b間的實際電壓略大于12.7VB．a(chǎn)、b間的實際電壓略小于12.7VC．電壓表V1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻D．電壓表V1的內(nèi)阻小于V2的內(nèi)阻AC[由于電壓表不是志向電表(內(nèi)阻不是無窮大)，當(dāng)a、b兩端接入電壓表后，電阻R與電壓表的并聯(lián)電阻小于電阻R，依據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律可知，電阻R與電壓表的并聯(lián)總電壓小于電阻R的實際電壓，即a、b兩端實際電壓將大于電壓表的示數(shù)，當(dāng)然大于電壓表V1的示數(shù)，即a、b間的實際電壓略大于12.7V，故A項正確，B項錯誤；依據(jù)歐姆定律可知，若電壓表的內(nèi)阻越大，電壓表與R的并聯(lián)電阻就越大，電壓表的示數(shù)也越大，即電壓表V1的內(nèi)阻大于電壓V2的內(nèi)阻，故C項正確，D項錯誤。]9．將分壓電阻串聯(lián)在表頭上，改裝成電壓表，下列說法中正確的是()A．接上分壓電阻后，增大了表頭的滿偏電壓B．接上分壓電阻后，電壓按肯定比例分別降在表頭和分壓電阻上，表頭的滿偏電壓不變C．假如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴大為表頭滿偏電壓的n倍D．通電時，表頭和分壓電阻中通過的電流肯定相等BD[接上分壓電阻后，電壓按肯定比例分別降在表頭和分壓電阻上，表頭的滿偏電壓不變，A錯誤，B正確；分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則表頭滿偏時分壓電阻兩端的電壓為nUg，則電壓表的量程為(n＋1)Ug，C錯誤；通電時，表頭和分壓電阻串聯(lián)，故通過它們的電流肯定相等，D正確。]10．(多選)某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動時，開關(guān)S閉合，電機工作，車燈突然變暗，此時()A．通過車燈的電流變小B．路端電壓變小C．電路的總電流變小D．電源的總功率變大ABD[開關(guān)S閉合，電機工作，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律可知總電流即干路電流I干變大，電源內(nèi)阻分得電壓為U內(nèi)＝I干r，U內(nèi)變大，路端電壓油U路＝E－U內(nèi)，U路變小，則車燈兩端電壓變小，流過車燈的電流變小，A、B正確，C錯誤；電源總功率為P總＝EI干，I干增大，總功率變大，D正確。]二、非選擇題(本題共6小題，共60分，按題目要求作答)11．(8分)(1)在測定一根粗細(xì)勻稱合金絲電阻率的試驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為mm，合金絲的直徑為mm。甲乙(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計出如圖丙所示的試驗電路圖，依據(jù)該電路圖完成圖丁中的實物電路連接。丙丁[解析](1)由于螺旋測微器起先起點有誤差，估讀為0.007mm，測量后要去掉起先誤差，即合金絲直徑為0.5mm＋14.6×0.01mm－0.007mm＝0.639mm。(2)將電表連入電路時留意電流要從正接線柱流入，該試驗要求電壓表示數(shù)從零起先，滑動變阻器采納分壓接法。[答案](1)0.0070.639(0.636～0.640均正確)(2)見解析圖12．(8分)(1)用多用電表測直流電流時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有處，并把多用電表聯(lián)接入被測電路中。當(dāng)測直流電壓時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有處，并把多用電表與被測電路聯(lián)。測直流電壓和電流時，都必需把紅表筆接在處，即電流從表筆流進(jìn)。(2)如圖所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條線分別表示多用電表指針的指示位置。①將多用電表選擇開關(guān)置于“×1”擋，Ⅰ的示數(shù)為Ω，Ⅱ的示數(shù)為Ω。②將選擇開關(guān)置于直流“50V”擋，Ⅰ的示數(shù)為V，Ⅱ的示數(shù)為V，Ⅲ的示數(shù)為V。③選擇開關(guān)置于直流“250V”擋時，Ⅰ的示數(shù)為V，Ⅱ的示數(shù)為V。[解析](1)多用電表測直流電流時，選擇開關(guān)應(yīng)置于標(biāo)有mA處，且把電表串聯(lián)接入被測電路中。測直流電壓時，把選擇開關(guān)置于標(biāo)有“eq\o(V,\s\do4(－))”處，且并聯(lián)于被測電路兩端．因紅表筆與表頭正接線柱相連，黑表筆與表頭負(fù)接線柱相連，因此測直流電壓和直流電流時，都必需把紅表筆接在高電勢處，即電流從紅表筆進(jìn)入。(2)多用電表測電流或電壓時，只要依據(jù)旋鈕所指示的量程看表盤相對應(yīng)的刻度弧線，依據(jù)讀數(shù)規(guī)則，干脆讀出指針指示的讀數(shù)即可，而歐姆表的刻度指示數(shù)乘以擋位倍率，才是電阻的測量值。[答案](1)mA串eq\o(V,\s\do4(－))并高電勢紅(2)①2436②25.021.513.0③12510713．(8分)某同學(xué)利用伏安法測量某未知電阻Rx的精確電阻值(阻值恒定)，進(jìn)行了如下試驗：(1)他先用萬用電表歐姆擋測該未知電阻的阻值。將開關(guān)置于“×10”擋位，指針偏角過小，若想更精確一些，下面操作正確的步驟依次是(填序號)。A．將兩表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零B．將兩表筆短接進(jìn)行機械調(diào)零C．將開關(guān)置于“×100”擋D．將兩表筆接未知電阻兩端，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)(2)若多用電表測得待測電阻在1000Ω左右，利用以下器材用伏安法盡可能精確地測量該電阻：A．直流電源E：電動勢3V，內(nèi)阻忽視B．電流表A1：量程0.3A，內(nèi)阻約為0.1ΩC．電流表A2：量程3mA，內(nèi)阻約為10ΩD．電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻約為3kΩE．滑動變阻器R1：最大阻值10ΩF．開關(guān)S，導(dǎo)線若干①為較精確測量該電阻的阻值，要求各電表指針能有較大的改變范圍，以上器材中電流表應(yīng)選(選填“B”或“C”)；②請在方框中畫出試驗電路原理圖。[解析](1)選擇倍率后，歐姆表指針讀數(shù)偏大，應(yīng)當(dāng)換用大倍率，更換倍率須要重新歐姆調(diào)零，所以先更換大倍率即步驟C，再歐姆調(diào)零即步驟A，最終測量電阻即步驟D。(2)①待測電阻阻值在1000Ω左右，而電壓最大只有3V，所以電流不會超過3mA，電流表選擇C。②要求各電表指針能有較大的改變范圍，應(yīng)選取分壓式電路。又因eq\f(RV,Rx)＝eq\f(3000,1000)<eq\f(Rx,RA)＝eq\f(1000,10)，所以電流表內(nèi)接，電路圖如圖所示：[答案](1)CAD(2)①C②見解析14．(12分)試驗室給出下列器材，請你完成一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻的測定。A．一節(jié)待測干電池(內(nèi)阻大于2Ω)B．電流表，量程為0～0.6A，內(nèi)阻為5Ω左右C．電流表，量程為0～1.5A，內(nèi)阻為0.5Ω左右D．電壓表，量程為0～2.0V，內(nèi)阻為5kΩ左右E．滑動變阻器，最大阻值為100ΩF．滑動變阻器，最大阻值為10ΩG．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干(1)該試驗所需器材：(填器材前面的字母)。(2)請在虛線框中畫出該試驗電路圖。(3)下表列出了某組同學(xué)測得的試驗數(shù)據(jù)，其中有一組數(shù)據(jù)不符合讀數(shù)要求，請將該組數(shù)據(jù)的序號填在橫線上：。組序123456U/V1.371.321.241.201.101.05I/A0.120.20.310.420.500.57(4)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中，作出UI圖象，并依據(jù)圖象計算被測電池的電動勢為V，內(nèi)阻為Ω。[解析](1)應(yīng)用電壓表和電流表測量干電池電動勢和內(nèi)阻，應(yīng)選用電源A、電壓表D、開關(guān)與導(dǎo)線G，依據(jù)表中數(shù)據(jù)或電路中的電阻計算，最大電流不超過0.6A，則電流表選B，滑動變阻器起限流作用，最大阻值與電路干路其他元件總電阻相當(dāng)或大一點兒即可，則選F。(2)電路圖如圖甲所示。甲乙(3)第2組數(shù)據(jù)中的電流值不符合有效數(shù)字位數(shù)。(4)描點作出圖象，如圖乙所示，縱軸的截距為電動勢，大小約為1.46V，圖象的斜率為電源內(nèi)阻，大小約為0.73Ω。[答案](1)ABDFG(2)見解析圖(3)2(4)見解析圖1.46(1.45～1.47均正確)0.73(0.70～0.75均正確)15．(12分)如圖所示的電路中，各電阻的阻值已標(biāo)出。當(dāng)輸入電壓UAB＝110V時，輸出電壓UCD是多少？[解析]并聯(lián)部分的等效電阻為R并＝eq\f(9R＋R×\f(10,9)R,9R＋R＋\f(10,9)R)＝R，則電路的總電阻為R總＝10R＋R＝11R。由串聯(lián)分壓得并聯(lián)部分R并上的電壓為U并＝eq\f(R并,R總)·UAB＝eq