高中物理 第二章 恒定電流綜合能力測(cè)試 新人教版選修3-1

【成才之路】版高中物理第二章恒定電流綜合能力測(cè)試新人教版選修3-1本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．如今家用電器越來(lái)越多，它們?cè)诖龣C(jī)狀態(tài)下也會(huì)耗電。為了節(jié)約電能和用電安全，你將選擇()①切斷長(zhǎng)期不使用的空調(diào)機(jī)的電源②電視機(jī)在不使用時(shí)，可以不斷開(kāi)電源③合理使用節(jié)能燈具④盡量避免同時(shí)使用大功率家用電器A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①② ④答案：C解析：電視機(jī)在不使用時(shí)，應(yīng)切斷電源以保證安全，所以可排除②，故選C。2.一照明燈泡電路如圖所示，開(kāi)關(guān)S閉合后，電燈不亮，但用測(cè)電筆測(cè)試a點(diǎn)和b點(diǎn)均見(jiàn)氖管發(fā)光。電燈不亮可能的原因是()A．電廠停電 B．燈絲斷了C．供電線路某處火線斷路 D．供電線路某處零線斷路答案：D解析：當(dāng)用測(cè)電筆尖測(cè)試a點(diǎn)和b點(diǎn)均見(jiàn)氖管發(fā)光，說(shuō)明電廠沒(méi)有停電，電燈的燈絲沒(méi)有斷，供電線路的火線沒(méi)有發(fā)生斷路，因此可排除選項(xiàng)A、B、C，故正確答案應(yīng)選D。3．(宿遷市～學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部．閉合開(kāi)關(guān)S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F。調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是()A．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變大B．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變小C．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變大D．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變小答案：B解析：據(jù)題圖可知電容器兩端電壓UMN即R0兩端電壓，而R0和R2是串聯(lián)關(guān)系，兩者電壓的和為電源的電動(dòng)勢(shì)，因此R2→UR0→UMN→電場(chǎng)強(qiáng)度E→F電→F，B正確；R2不變，緩慢增大R1時(shí)，R0兩端電壓不變，電容器兩端電壓不變，故F不變，C、D均錯(cuò)。4．有一只電熨斗，內(nèi)部電路如圖甲所示，其中M為旋鈕的內(nèi)部接線端子，旋鈕有“高”、“中”、“低”、“關(guān)”四個(gè)擋，每個(gè)擋內(nèi)部接線有如圖乙中所示的四種方式，下列判斷中正確的是()A．a(chǎn)方式為“高”檔 B．b方式為“低”檔C．c方式為“關(guān)”檔 D．d方式為“中”檔答案：B解析：a中回路未閉合，故a方式為“關(guān)擋”，b中總電阻Rb＝R1＋R2，c中總電阻為Rc＝R1，d中總電阻為Rd＝eq\f(R1R2,R1＋R2)，由公式P＝eq\f(U2,R)，故d方式為“高”檔，c方式為“中”檔，b方式為“低”檔，所以B對(duì)，A、C、D錯(cuò)。5．(湖南師大附中～學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖所示，燈泡A、B都能正常發(fā)光，后來(lái)由于電路中某個(gè)電阻發(fā)生斷路，致使燈泡A比原來(lái)亮一些，B比原來(lái)暗一些，則斷路的電阻是()A．R1 B．R2C．R3 D．R4答案：B解析：若R4斷路則兩燈泡都不亮，若R1斷路則兩燈泡都變亮，所以選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；R2斷路時(shí)，總電阻變大，總電流變小，則內(nèi)電壓、R4兩端電壓都變小，則并聯(lián)部分電壓變大，流過(guò)R1的電流變大，則B燈與R3的總電流變小，B燈變暗，B燈兩端電壓變小，則A燈兩端電壓變大，A燈變亮，所以選項(xiàng)B正確；同理可以判斷R3斷路時(shí)，A燈變暗，B燈變亮，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。6．在測(cè)量電珠伏安特性實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接的電路中有兩個(gè)錯(cuò)誤電路，如圖所示．電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線連接良好，若將滑動(dòng)變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動(dòng)觸頭過(guò)程中，會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象：()a．電珠L(zhǎng)不亮；電流表示數(shù)幾乎為零b．電珠L(zhǎng)亮度增加；電流表示數(shù)增大c．電珠L(zhǎng)開(kāi)始不亮；后來(lái)忽然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷d．電珠L(zhǎng)不亮；電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷與上述abcd四種現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的電路序號(hào)為A．③①②④ B．③④② ①C．③①④② D．②①④ ③答案：A解析：該題考查了閉合電路的連接及動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題。①電路中，隨觸頭向右移動(dòng)，電流增大，電珠變亮，對(duì)應(yīng)b選項(xiàng)。②電路中隨電阻的減小，電流增大直到燒斷，對(duì)應(yīng)c選項(xiàng)。③電路中電壓表與燈泡串聯(lián)，電流很小，燈泡不亮，對(duì)應(yīng)a選項(xiàng)。④電路中由于電壓表與燈泡相串聯(lián)，燈泡幾乎不亮。但電流表的電流一直增大，直至燒斷，對(duì)應(yīng)d選項(xiàng)。因此A選項(xiàng)正確。7．一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v。若將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，再給它兩端加上電壓U，則()A．通過(guò)導(dǎo)線的電流為eq\f(I,4)B．通過(guò)導(dǎo)線的電流為eq\f(I,16)C．導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為eq\f(v,4)D．導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為eq\f(v,2)答案：BC解析：導(dǎo)線被拉長(zhǎng)后，其橫截面積變小，變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，其電阻增大為原來(lái)的16倍，則加上相同的電壓U時(shí)，電流會(huì)減為原來(lái)的eq\f(1,16)，B項(xiàng)正確；又根據(jù)I＝neSv，導(dǎo)線被拉長(zhǎng)后，n、e不變，I變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,16)，S變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，故v變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，C項(xiàng)正確。8．如圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大B．小燈泡L變亮C．電容器C上電荷量減小D．電源的總功率變小答案：BC解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，接入電路中的阻值變小，回路的總阻值R總減小，干路電流(I干)增大，電流表讀數(shù)變大，小燈泡L變亮，而內(nèi)電壓(I干·r)增大，故路端電壓減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由P＝EI干得，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由UC＝E－I干(r＋R燈)及q＝C·UC知，選C正確。9．(鄭州一中～學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))如圖(a)所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)，根據(jù)電路中電壓表和電流表的數(shù)據(jù)描繪了如圖(b)所示的兩條U－I圖線()A．圖線甲是根據(jù)電壓表V1和電流表A的示數(shù)描繪的B．由圖線可知，電源內(nèi)阻r＝3.0ΩC．圖中兩圖線的交點(diǎn)表示在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中，此時(shí)電源的輸出功率最大D．圖中兩圖線的交點(diǎn)表示在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中，此時(shí)電源效率達(dá)到最大值答案：AC解析：由題意可知圖象甲表示電源的路端電壓隨電流的變化關(guān)系，圖象乙表示電阻兩端的電壓隨電流的變化關(guān)系，所以選項(xiàng)A正確；交點(diǎn)處說(shuō)明兩圖象表示的電流相等，并且電壓相等，故說(shuō)明此時(shí)滑動(dòng)變阻器短路，即滑片滑到了最左端，此時(shí)內(nèi)電壓U內(nèi)＝Ir＝0.5V，所以內(nèi)阻r＝1Ω，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖象乙可知定值電阻R0＝2Ω>r，即外電路總阻值大于內(nèi)電阻，所以當(dāng)外電路阻值最小時(shí)，電源的輸出功率最大，故選項(xiàng)C正確；圖象交點(diǎn)表示電路所能達(dá)到的最大電流，η＝eq\f(EI－I2r,EI)可知此時(shí)電源的效率最小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．下表列出了某品牌電動(dòng)自行車(如圖)及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則()自重40(kg)額定電壓48(V)載重75(kg)額定電流12(A)最大行駛速度20(km/h)額定輸出功率350(W)A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576W B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4ΩC．該車獲得的牽引力為104N D．該車受到的阻力為63N答案：AD解析：電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故選項(xiàng)A正確。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)為非純電阻電路，不能用歐姆定律求內(nèi)電阻，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。電動(dòng)車速度最大時(shí)，牽引力F與阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvmax得Ff＝eq\f(P出,vmax)＝eq\f(350,\f(20,3.6))N＝63N，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題8分，共24分。把答案直接填在橫線上)11．用如圖甲所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量(請(qǐng)將你的答案相應(yīng)的字母或文字)填寫(xiě)在空格內(nèi)：圖甲(1)旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)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(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(填“0刻線”或“∞刻線”)；(4)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小。為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按________的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)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(cè)電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)(5)將紅、黑筆表分別與待測(cè)電路兩端相接觸，若電表的讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻的阻值讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)_______Ω。圖乙(6)測(cè)量完畢后，要將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到________位置。答案：(1)S(3)T0刻線(4)ADC(5)19k(6)OFF12．(河北石家莊市～學(xué)年高二上學(xué)期期末)某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表。圖中R1和R2為定值電阻，S為開(kāi)關(guān)。回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實(shí)物圖上連線。(2)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測(cè)量________(填“電流”“電壓”或“電阻”)；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，多用電表用于測(cè)量________(填“電流”、“電壓”或“電阻”)。(3)表筆A應(yīng)為_(kāi)_______色(填“紅”或“黑”)。(4)定值電阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω。(結(jié)果取3位有效數(shù)字)答案：(1)如圖所示(2)電流電壓(3)黑(4)1.00880解析：將表頭改裝成電壓表時(shí)，需串聯(lián)一電阻進(jìn)行分壓，而改裝成電流表時(shí)則需并聯(lián)一電阻分流，因此閉合開(kāi)關(guān)后，并聯(lián)上R1改裝成一電流表，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，表頭與R2串聯(lián)則改裝成一電壓表。多用電表內(nèi)部表頭的正極在右側(cè)，即電流應(yīng)從表筆B流入，從表筆A流出，則表筆A為黑色。當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，Ig(R2＋r)＝Um，解得R2＝880Ω。當(dāng)閉合S時(shí)，Ig(R2＋r)＝(I－Ig)R1，解得R1≈1.00Ω。13．(青島市～學(xué)年高二上學(xué)期五校聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示電路測(cè)定一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，備有下列器材：①待測(cè)電池，電動(dòng)勢(shì)約為1.5V(小于1.5V)②電流表，量程3mA③電流表，量程0.6A④電壓表，量程1.5V⑤電壓表，量程3V⑥滑動(dòng)變阻器，0～20Ω⑦開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)請(qǐng)選擇實(shí)驗(yàn)中需要的器材________(填標(biāo)號(hào))。(2)按電路圖將實(shí)物(如圖甲所示)連接起來(lái)。(3)小組由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U－I圖象如圖乙所示，由圖象可求得電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，內(nèi)電阻為_(kāi)_______Ω。答案：(1)①③④⑥⑦(2)如圖所示(3)1.42.8解析：(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的原理以及特點(diǎn)，所選器材是①③④⑥⑦；(2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí)，一定要看清電路的結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)變阻器的接線柱所在的位置，注意導(dǎo)線不能交叉；(3)電源的電動(dòng)勢(shì)是縱軸截距1.4V，內(nèi)電阻r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.4－0,0.5－0)Ω＝2.8Ω。三、論述·計(jì)算題(共3小題，共36分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14.(11分)右圖為“解放”牌大卡車的遠(yuǎn)程車燈電路的蓄電池總功率隨電流變化的圖象，已知蓄電池瞬間短路時(shí)的電流為14A。求：(1)該蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。(2)車頭兩個(gè)遠(yuǎn)程車燈的銘牌上標(biāo)有“12V、12W”字樣，若兩燈并聯(lián)接在蓄電池兩端，則兩燈消耗的總電功率為多少？答案：(1)E＝14V；r＝1Ω(2)P總＝24W解析：(1)由圖可知瞬間短路時(shí)總功率P＝196W，由P＝I短E，求出E＝14V，由P＝Ieq\o\al(2,短)r，求出r＝1Ω(2)一個(gè)車燈的電阻：R燈＝eq\f(U\o\al(2,額),P額)＝12Ω兩燈并聯(lián)的電阻：R并＝eq\f(R燈,2)＝6Ω電路中的總電流：I＝eq\f(E,R并＋r)＝2A兩燈總電功率P總＝I2R并＝24W15．(12分)(鄭州一中～學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))如圖所示，在A、B兩點(diǎn)間接一電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)電阻為1Ω的直流電源，電阻R1、R2、R3的阻值均為5Ω，電容器的電容為30μF，電流表的內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，求：(1)電流表的讀數(shù)；(2)電容器所帶的電量；(3)斷開(kāi)電鍵S后，通過(guò)R2的電量。答案：(1)0.5A(2)7.5×10－5C(3)3.75×10－解析：(1)當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電阻R1、R2被短路，根據(jù)歐姆定律得，電流表的讀數(shù)I＝eq\f(E,r＋R3)＝eq\f(3,1＋5)A＝0.5A(2)電容器兩板間的電壓等于電阻R3兩端的電壓U＝IR3＝0.5×5V＝2.5V故電容器所帶的電量Q＝CU＝30×10－6×2.5C＝7.5×10－5(3)斷開(kāi)電鍵S后，電容器相當(dāng)于電源，外電路R1、R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，由于各個(gè)電阻阻值都相等，則通過(guò)R2的電量為Q′＝eq\f(1,2)Q＝3.75×10－5C。16．(13分)如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，極板長(zhǎng)l＝80cm，兩板間的距離d＝40cm電源電動(dòng)勢(shì)E＝40V，