2024-2025學(xué)年高中物理第3章從電表電路到集成電路測評A含解析滬科版選修3-1

PAGE8-第3章測評A(基礎(chǔ)過關(guān)卷)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選項(xiàng)中,第1~5題只有一個選項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有錯選的得0分)1.關(guān)于電流和電阻,下列說法中正確的是()A.電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動方向相同B.金屬導(dǎo)體溫度上升時,由于自由電子的熱運(yùn)動加劇,所以電流增大C.由R=UI可知,I肯定時,導(dǎo)體的電阻R與U成正比,U肯定時,R與ID.對給定的導(dǎo)體,比值UI解析:電流可以是正電荷定向移動形成,也可以是負(fù)電荷定向移動形成,電流方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向,與負(fù)電荷定向移動的方向相反。電荷的熱運(yùn)動是無規(guī)則的,不能形成電流。電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量,由導(dǎo)體本身確定,與是否通電無關(guān)。答案:D2.在示波管中,電子槍2s內(nèi)放射了6×1013個電子,則示波管中電流的大小為()A.4.8×10-6A B.3.0×10-13AC.9.6×10-16A D.3.0×10-6A解析:電子槍2s內(nèi)放射了6×1013個電子,則2s通過示波管橫截面的電子數(shù)為6×1013個,因此電流I=6×1013×1.6×10-192A答案:A3.下表是某邏輯電路的真值表,該電路是()輸入輸出001011101110解析:依據(jù)該邏輯電路的真值表可以推斷,該門電路是一個“與”門電路和一個“非”門電路的組合,選項(xiàng)D正確。答案:D4.一根粗細(xì)勻稱的導(dǎo)線,兩端加上電壓U時,通過導(dǎo)線的電流為I,導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v,若將導(dǎo)線勻稱拉長,使它的橫截面的半徑變?yōu)樵瓉淼?2,再給它兩端加上電壓U,則(A.通過導(dǎo)線的電流為IB.通過導(dǎo)線的電流為IC.導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為vD.導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為v解析:導(dǎo)線被拉長后,其橫截面積變小,變?yōu)樵瓉淼?4,其電阻增大為原來的16倍,則加上相同的電壓U時,電流會減為原來的116,選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確;又依據(jù)I=neSv,導(dǎo)線被拉長后,n、e不變,I變?yōu)樵瓉淼?16,S變?yōu)樵瓉淼?4,故答案:B5.如圖所示,A為一穩(wěn)壓管,它的作用是保證DE兩端的電壓UDE恒定不變,當(dāng)流過穩(wěn)壓管的電流在5mA和40mA之間時,UDE就穩(wěn)定在10V,R2為一可變電阻,它的最小值為500Ω,最大值為無窮大(即斷路)。設(shè)電源電壓U=20V,則當(dāng)R2變更時,為使UDE穩(wěn)定在10V,R1可取下列幾個電阻值中的()A.100Ω B.200ΩC.300Ω D.4000Ω解析:R1兩端的電壓為10V,干路中最大的電流為40mA,解得R1=250Ω,干路中最小的電流為5mA+20mA=25mA,解得R1=400Ω,所以250Ω<R1<400Ω,選項(xiàng)C正確。答案:C6.如圖中的甲、乙兩個電路,都是由一個靈敏電流計(jì)G和一個變阻器R組成,它們之中一個是測電壓的電壓表,另一個是測電流的電流表,那么以下結(jié)論中正確的是()A.甲表是電流表,R增大時量程增大B.甲表是電流表,R增大時量程減小C.乙表是電壓表,R增大時量程減小D.乙表是電壓表,R增大時量程增大解析:甲圖是電流表,增大R時會使量程減小。乙圖是電壓表,R增大時會增大量程。答案:BD7.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端的電壓變更,如圖實(shí)線所示,則下列說法中正確的是()A.加5V電壓時,導(dǎo)體的電阻是5ΩB.加12V電壓時,導(dǎo)體的電阻是8ΩC.由圖可知,隨著電壓增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小D.由圖可知,隨著電壓減小,導(dǎo)體的電阻不斷減小解析:U=5V時,I=1.0A,R=UI=5Ω,同理U=12V時,R=答案:ABD8.如圖所示的電路中,電阻R1=10Ω,R2=20Ω,R3=8Ω,電容器電容C=2μF,恒壓U=12V,要使電容器帶有4×10-6C的電荷量,變阻器R的阻值應(yīng)調(diào)為()A.8Ω B.16ΩC.20Ω D.40Ω解析:由于R1和R2串聯(lián)分壓,可知R1兩端電壓肯定為4V,為使電容器C的電荷量為4×10-6C,其兩端電壓必需為2V,所以R3兩端的電壓可以為2V或6V,變阻器R兩端的電壓可以為10V或6V,因此R應(yīng)調(diào)整到40Ω或8Ω,兩次電容器上極板分別帶負(fù)電和正電。答案:AD二、填空題(本題包含3小題,共30分)9.(8分)圖1是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖。已知μA表的量程為Ig=600μA、內(nèi)阻為Rg,mA表是標(biāo)準(zhǔn)電流表。要求改裝后的電流表量程為I=60mA。完成下列填空:(1)圖1中分流電阻RP的阻值應(yīng)為(用Ig、Rg和I表示)。

(2)在電表改裝完成后的某次校準(zhǔn)測量中,mA表的示數(shù)如圖2所示,由此讀出流過mA表的電流為mA。此時流過分流電阻RP的電流為mA(保留1位小數(shù))。

解析:(1)依據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)有IgRg=(I-Ig)RP,則RP=IgI-(2)電流表mA表的讀數(shù)為49.5mA。此時流過分流電阻的電流為I-IgIg×49.答案:(1)IgI-IgRg(2)49.10.(8分)用如圖所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請依據(jù)下列步驟完成電阻測量:(1)旋動部件,使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。

(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。(3)將插入“+”“-”插孔的表筆短接,旋動部件,使指針對準(zhǔn)電阻的(選填“0刻線”或“∞刻線”)。

(4)將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了得到比較精確的測量結(jié)果,請從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,并按的依次進(jìn)行操作,再完成讀數(shù)測量。

A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進(jìn)行校準(zhǔn)解析:(1)運(yùn)用多用表以前,應(yīng)先檢查指針是否指在電流的“0”刻線上,假如沒有,則用螺絲刀調(diào)整定位螺絲S,使其指零。(3)測電阻時,把選擇開關(guān)K打到合適的電阻擋后,應(yīng)把兩表筆短接,看指針是否指在電阻的“0”刻線上,假如沒有,則應(yīng)調(diào)整調(diào)零旋鈕T,使其指零,這一步操作叫歐姆調(diào)零。(4)測電阻時若指針偏角過小,說明此電阻很大,應(yīng)換用更大倍率的擋位進(jìn)行測量。本題中應(yīng)將“×100”換成“×1k”,換擋位后,應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,再測量。故測量依次為ADC。答案:(1)S(3)T0刻線(4)ADC11.(14分)(2024全國Ⅱ,23)某同學(xué)要探討一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有:電流表A1(量程200mA,內(nèi)阻Rg1=10.0Ω)、電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻Rg2=1.0Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)、電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻很小)、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。(1)依據(jù)圖甲,在圖乙的實(shí)物圖中畫出連線。甲乙(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫出:小燈泡兩端的電壓U=,流過小燈泡的電流I=。為保證小燈泡的平安,I1不能超過mA。

(3)試驗(yàn)時,調(diào)整滑動變阻器,使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次變更滑動變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得,當(dāng)I1=173mA時,燈絲電阻R=Ω(保留1位小數(shù))。

(4)假如用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于Ω(保留1位小數(shù))。

解析:(1)留意連線不要交叉,電表的正接線柱接電源正極。(2)依據(jù)串并聯(lián)關(guān)系,并聯(lián)電壓相等,小燈泡兩端的電壓U=I1(Rg1+R0);并聯(lián)電路干路電流等于支路電流之和,流過小燈泡的電流I=I2-I1;小燈泡的額定電壓為3.6V,代入U=I1(Rg1+R0),求得I1的最大值為180mA。(3)小燈泡電壓U=I1(Rg1+R0)=0.173×20V=3.46V,小燈泡電阻R=UI(4)完整的伏安特性曲線須要包含小燈泡的額定值,Rg1+Rx=U額Ig1=3.6答案:(1)如圖所示(2)I1(Rg1+R0)I2-I1180(3)11.6(4)8.0三、計(jì)算題(本題包含2小題,共22分。解題時要有必要的步驟和文字說明)12.(10分)在如圖所示的電路中,R1是由某金屬氧化物制成的導(dǎo)體棒,試驗(yàn)證明通過它的電流I和它兩端電壓U遵循I=kU3的規(guī)律(式中k=0.2A/V3),R2、R3是一般電阻,遵循歐姆定律,R3=20Ω,按圖示電路連接后,接在一個兩端電壓為6.0V的電源上,閉合開關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.25A。求R2的阻值是多少。解析:R3兩端的電壓U3=IR3=0.25×20V=5.0V則R1、R2并聯(lián)部分的電壓U1=6.0V-5.0V=1.0V由I=kU3得R1中的電流I1=kU13=0.2×1.0A=0.所以R2中的電流I2=I-I1=0.25A-0.2A=0.05A則R2=U1I2答案:20Ω13.(12分)如圖甲為一