2024高中物理第二章恒定電流綜合評(píng)估含解析新人教版選修3-1

PAGEPAGE10《恒定電流》綜合評(píng)估限時(shí)：90分鐘總分：100分一、選擇題(1～7為單選題，每小題4分，8～10為多選題，每小題5分，共43分)1．通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為3∶5，甲、乙兩導(dǎo)線通電時(shí)間之比為3∶2，則通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)體的電流強(qiáng)度之比為(B)A．1∶5 B．2∶5C．5∶2 D．5∶1解析：由電流的計(jì)算式I＝eq\f(q,t)得：eq\f(I1,I2)＝eq\f(q1,t1)×eq\f(t2,q2)＝eq\f(q1,q2)×eq\f(t2,t1)＝eq\f(3,5)×eq\f(2,3)＝eq\f(2,5)，B正確．2．夜間，居民樓的樓道里只是間或有人經(jīng)過(guò)，“長(zhǎng)明燈”會(huì)造成奢侈．科研人員利用“光敏”材料制成“光控開(kāi)關(guān)”——天黑時(shí)自動(dòng)閉合，天亮?xí)r自動(dòng)斷開(kāi)；利用“聲敏”材料制成“聲控開(kāi)關(guān)”——當(dāng)有人走動(dòng)發(fā)出聲音時(shí)自動(dòng)閉合，無(wú)人走動(dòng)時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)．若將這兩種開(kāi)關(guān)協(xié)作運(yùn)用，就可以使樓道里的燈變得“聰慧”．這種“聰慧”的電路是圖中的(D)解析：在白天時(shí)，一般不須要燈照明的；天黑以后，特殊是夜深人靜時(shí)，一般也不須要燈照明的，也就是說(shuō)天黑且人在樓道里走動(dòng)時(shí)須要．對(duì)于選項(xiàng)A，“聲控開(kāi)關(guān)”閉合時(shí)，發(fā)生短路；對(duì)于選項(xiàng)B，不管是“光控開(kāi)關(guān)”，還是“聲控開(kāi)關(guān)”各自都能讓燈發(fā)光，節(jié)能目的達(dá)不到；對(duì)于選項(xiàng)C，“光控開(kāi)關(guān)”閉合時(shí)，發(fā)生短路；對(duì)于選項(xiàng)D，“光控開(kāi)關(guān)”與“聲控開(kāi)關(guān)”同時(shí)閉合時(shí)，燈才亮，所以達(dá)到節(jié)能的目的．3．歐姆不僅發(fā)覺(jué)了歐姆定律，還探討了電阻定律，有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布勻稱，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a＞b＞c，電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是(A)解析：由電阻的確定式可知，A中電阻RA＝ρeq\f(c,ab)；B中電阻RB＝ρeq\f(b,ac)；C中電阻RC＝ρeq\f(a,bc)；D中電阻RD＝ρeq\f(a,bc)，故電阻最小的為A.4．如圖是一種臺(tái)燈亮度調(diào)整器電路圖，圓環(huán)為電阻絲，P為可調(diào)整滑片，下列說(shuō)法中正確的有(D)A．P在b點(diǎn)，燈最亮 B．P在c點(diǎn)，燈最亮C．P從a點(diǎn)滑向b點(diǎn)過(guò)程中，電流漸漸增大 D．P從a點(diǎn)滑向b點(diǎn)過(guò)程中，電流漸漸減小解析：P在a點(diǎn)，變阻器接入電路的電阻最小，電路中電流最大，則燈消耗的功率最大，燈最亮；b點(diǎn)時(shí)電阻不是最小，燈不是最亮，故A、B錯(cuò)誤；P從a點(diǎn)滑向b點(diǎn)過(guò)程中，變阻器接入電路的電阻增大，依據(jù)歐姆定律得知電流漸漸減小，故C錯(cuò)誤、D正確．4題圖5題圖6題圖5．如圖所示的電路，是用一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)變阻器R改裝的量程更大的電表，下列推斷正確的是(A)A．改裝成了電流表，R減小時(shí)量程增大 B．改裝成了電流表，R增大時(shí)量程增大C．改裝成了電壓表，R減小時(shí)量程增大 D．改裝成了電壓表，R增大時(shí)量程增大解析：改裝成了電流表，R減小電流表量程增大，R增大時(shí)電流表量程減小，故A正確、B錯(cuò)誤；把電流計(jì)改裝成電壓表應(yīng)給電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，串聯(lián)電阻越大，電壓表量程越大，由圖示電路圖可知，電流計(jì)與電阻R并聯(lián)，故C、D錯(cuò)誤．6．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(C)A．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 B．小燈泡L變暗C．電容器C上電荷量減小 D．電源的總功率變小解析：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、B錯(cuò)誤；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，選項(xiàng)C正確．7.如圖所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來(lái)都是正常發(fā)光的，現(xiàn)在突然燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡B比原來(lái)變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是(C)A．R3斷路 B．R1短路C．R2斷路 D．R1、R2同時(shí)短路解析：燈泡A變暗，燈泡B變亮，說(shuō)明流過(guò)燈泡A的電流減小，流過(guò)燈泡B的電流增大，若R3斷路，電源的路端電壓增大，流過(guò)燈泡A、B的電流均增大；若R1短路，電源的路端電壓減小，流過(guò)R3的電流減小，流過(guò)燈泡A、B的電流增大；若R2斷路，電源的路端電壓增大，燈泡A和電阻R1兩端的電壓減小，電路中的總電流減小，流過(guò)R3的電流增大，流過(guò)燈泡A的電流減小，燈泡B兩端的電壓增大，流過(guò)燈泡B的電流增大；電阻R1、R2同時(shí)短路，燈泡B不亮．正確選項(xiàng)為C.8.如圖所示是某型號(hào)電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成，已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1000W，關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說(shuō)法正確的是(BD)A．若S1、S2閉合，則電吹風(fēng)吹冷風(fēng)B．電熱絲的電阻為55ΩC．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為880WD．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J解析：若S1、S2閉合，電熱絲接入，則此時(shí)電熱絲發(fā)熱，電吹風(fēng)吹出的是熱風(fēng)，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，當(dāng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲消耗的功率為P＝P熱－P冷＝1000W－120W＝880W，由P＝eq\f(U2,R)，可知R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,880)Ω＝55Ω，故B正確；電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出的功率為吹冷風(fēng)時(shí)的功率，故只有120W，故C錯(cuò)誤；當(dāng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率仍為120W，故每秒鐘消耗的電能為120J，故D正確．9.兩根材料相同的勻稱導(dǎo)線A和B，其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)，其電勢(shì)的改變?nèi)鐖D所示，下列說(shuō)法正確的是(AD)A．A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為3∶2 B．A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為1∶2C．A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為2∶3 D．A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為1∶3解析：A、B兩端的電勢(shì)差分別為6V,4V，電流相等，依據(jù)歐姆定律得，eq\f(RA,RB)＝eq\f(3,2)，串聯(lián)時(shí)電流相等，則由U＝IR可知，電壓之比為3∶2，故A正確，B錯(cuò)誤；依據(jù)電阻定律得，R＝ρeq\f(l,S)，則S＝eq\f(ρl,R)，則橫截面積之比eq\f(SA,SB)＝eq\f(\f(1,2),\f(3,2))＝eq\f(1,3)，故D正確，C錯(cuò)誤．10．下表列出了某品牌電動(dòng)自行車(chē)(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(chē)在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則(AD)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(chē)獲得的牽引力為104N D．該車(chē)受到的阻力為63N二、試驗(yàn)題(共24分)11．(6分)(1)用多用電表的歐姆擋測(cè)量阻值約為幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開(kāi)關(guān)，P為歐姆擋調(diào)零旋鈕．①把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的依次填寫(xiě)在橫線上：cabe.a．將兩表筆短接，調(diào)整P使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤(pán)上歐姆擋的零刻度，斷開(kāi)兩表筆b．將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開(kāi)兩表筆c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋×1kd．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋×100e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)溝通500V擋，并拔出兩表筆②依據(jù)下圖所示指針位置，此被測(cè)電阻的阻值約為30000Ω.(2)(多選)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是(AC)A．測(cè)量電阻時(shí)，假如指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測(cè)量B．測(cè)量電阻時(shí)，假如紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果C．測(cè)量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)當(dāng)把該電阻與電路斷開(kāi)D．測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)，都必需重新調(diào)零解析：(1)測(cè)量幾十千歐的電阻Rx，應(yīng)選擇×1k擋位，運(yùn)用前應(yīng)先進(jìn)行調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量，運(yùn)用完畢應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于OFF位置或者溝通電壓最大擋，拔出表筆．歐姆表的示數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率即為待測(cè)電阻的阻值30kΩ.(2)歐姆擋更換規(guī)律“大小，小大”，即當(dāng)指針偏角較大時(shí)，表明待測(cè)電阻較小，應(yīng)換較小的擋位；反之應(yīng)換較大的擋位．電流總是從多用電表的紅表筆流入、從黑表筆流出，每次換擋肯定要進(jìn)行歐姆調(diào)零，測(cè)量電阻肯定要斷電作業(yè)．所以A、C正確．12．(6分)在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的試驗(yàn)中，已連接好部分試驗(yàn)電路．(1)按如圖甲所示的試驗(yàn)電路，把圖乙中剩余的電路連接起來(lái)．答案：如圖(2)在圖乙的電路中，為避開(kāi)燒壞電表，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于A端(填“A”或“B”)．(3)圖丙是依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U－I圖象，由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝1.0Ω.解析：(1)電路連接如圖．(2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值應(yīng)當(dāng)最大，故滑片應(yīng)置于A端．(3)由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻r＝eq\f(1.5－1.0,0.5)Ω＝1.0Ω.13．(6分)在測(cè)量金屬絲電阻率的試驗(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(kāi)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1.773[1.771～1.775間均正確]mm.(2)若滑動(dòng)變阻器采納限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選A1、電源應(yīng)選E1(均填器材代號(hào))，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．答案：電路如圖所示解析：本題考查螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法和測(cè)定金屬絲電阻率的試驗(yàn)方法，解題關(guān)鍵明確試驗(yàn)原理．(1)由圖示知，金屬絲的直徑d為1.773mm.(2)待測(cè)金屬絲的額定電流約為0.5A，因此電流表選擇A1；待測(cè)金屬絲的額定電壓U＝IR＝0.5×4V＝2V，所以電源選擇E1可滿意要求．試驗(yàn)電路如答案圖所示．14．(6分)現(xiàn)有一特殊電池，它的電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為40Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA.為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行試驗(yàn)，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測(cè)出，阻值為5Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω，R0為定值電阻，對(duì)電路起愛(ài)護(hù)作用．(1)試驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：A．10Ω B．50ΩC．150Ω D．500Ω本試驗(yàn)選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好？答：C.(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則依據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝45Ω.解析：(1)使電阻箱的阻值調(diào)為零則電路中的電流最大，Im＝eq\f(E,RA＋R0＋r)代入數(shù)據(jù)得R0＝135Ω對(duì)比備選選項(xiàng)，故C符合要求．(2)依據(jù)閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R0＋R＋RA＋r)得eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)(R0＋R＋RA＋r)＝eq\f(1,E)(R0＋R＋5＋r)在圖線上取兩個(gè)點(diǎn)，讀出兩組eq\f(1,I)、(R＋R0)值代入方程解得E＝10V，r＝45Ω.三、計(jì)算題(共33分)15．(11分)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，電源內(nèi)阻不計(jì)．定值電阻R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ.(1)若在a、b之間接一個(gè)C＝100μF的電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后，求電容器上所帶的電荷量；(2)若在a、b之間接一個(gè)內(nèi)阻RV＝4.8kΩ的電壓表，求電壓表的示數(shù)．答案：(1)4×10－4C(2)3V解析：(1)設(shè)電容器上的電壓為UC，UC＝eq\f(R2,R1＋R2)E電容器的帶電荷量Q＝CUC解得：Q＝4×10－4C.(2)設(shè)電壓表與R2并聯(lián)后電阻為R，R＝eq\f(R2RV,R2＋RV)，則電壓表上的電壓為：UV＝eq\f(R,R1＋R)E解得：UV＝3V.16．(11分)如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9V，內(nèi)阻r＝1Ω；電阻R1＝10Ω，R2＝10Ω，R3＝30Ω，R4＝40Ω；電容器的電容C＝100μF，電容器原來(lái)不帶電，求：(1)開(kāi)關(guān)S未接通時(shí)電源的電流I；(2)接通開(kāi)關(guān)S后流過(guò)R4的總電量Q.答案：(1)1A(2)6×10－4C解析：(1)由圖可知，R2與R3串聯(lián)后與R1并聯(lián)，則總電阻R＝eq\f(R1R2＋R3,R1＋R2＋R3)＝8Ω；則由閉合電路歐姆定律可知：I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(9,1＋8)A＝1A.(2)開(kāi)關(guān)接通后，電路結(jié)構(gòu)不變，電容器與R3并聯(lián)，路端電壓U＝E－Ir＝(9－1)V＝8V；R3兩端的電壓U3＝eq\f(R3,R2＋R3)U＝6V；則Q＝U3C＝6×100×10－6C＝6×10－4C.17.(11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，內(nèi)電阻r＝1Ω，電阻R＝15Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)