第二章 恒定电流 本章综合检测1(人教版
选修3-1)
一、选择题(本题共10小题.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,全选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.关于材料的电阻率,下列说法中正确的是 ( )
A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的1/3 B.材料的电阻率随温度的升高而增大 C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
解析:电阻率是材料本身的一种电学特性,与导体的长度、横截面积无关,A选项错.金属材料的电阻率随温度升高而增大,而半导体材料则相反,B选项错.合金的电阻率比纯金属的电阻率大,C选项对.电阻率大表明材料的导电性能差,不能表明对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻还跟导体的长度、横截面积有关,D选项错.
答案:C
2.加在某电动机上的电压为U(V),电动机消耗的电功率为P(W),电动机线圈的电阻为r(Ω),则电动机线圈上消耗的电热功率为 ( )
A.P 答案:C
3.有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l1∶l2=1∶5,横截面积之比为S1∶S2=2∶3,电阻之比为R1∶R2=2∶5,外加电压之比为U1∶U2=1∶2,则它们的电阻率之比为
A.2∶3 答案:B
4.如图1所示,a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱,现
( )
U2
B.r
P2rC.U2
P2r
D.P-U2
B.4∶3 C.3∶4 D.8∶3
图1
把此变阻器串联接入电路中,并要求滑片P向接线柱c移动时,电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可能是
( )
A.a和b B.a和c C.b和c
D.b和d
解析:滑片P向c移动,电路中电流减小,说明接入电路的电阻增大.则C、D正确.
答案:CD
5.如图2所示电路中,r是电源的内阻,R1和R2是外电路中的电阻,如果用Pr,P1和P2分别表示电阻r、R1、R2上所消耗的功率,当R1=R2=r时,Pr∶P1∶P2等于
A.1∶1∶1 B.2∶1∶1 C.1∶4∶4
D.4∶1∶1
( )
图2
解析:在如图所示电路中,内阻上通过的电流与外电路的总电流相同,内阻与外电阻是串联关系(不能认为内阻与外电阻并联),但R1与R2是并联的,因R1=R2,则I1=I2=I,Ir=I1+I2=2I.Pr∶P1∶P2=Ir2r∶I12R1∶I22R2=4∶1∶1.故正确答案为D.
答案:D
6. 如图3所示,电源的电动势为30 V,内电阻为1 Ω,一个“6 V,12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联.已知电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为
( )
图3
D.60 W
A.36 W B.44 W C.48 W
L
PL解析:由电路和题意可知,I=IL=U=2 A,则U机=E-Ir-UL=30 V-2 V-6 V=22 V,所以P出=IU机-I2r机=22×2-22×2 W=36 W.
答案:A
7.如图4所示的是两个闭合电路中两个电源的UI图象,下列说法中正确的是
( )
A.电动势E1=E2,内阻r1<r2
图4
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2
D.当两电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大 解析:电源的电动势和内阻的测定可以通过UI图线来完成,由图线可知,E1=E2,两电源的短路电流I1>I2(图线的横截距),故内阻r=E/I,r1<r2,选项A、C正确.因图线1的斜率小于图线2的斜率,由图线可以得到ΔU=rΔI?ΔU2>ΔU1,选项D正确.
答案:ACD
8.如图5所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作,如果再合上S2,则下列表述正确的是
A.电源输出功率减小 B.L1上消耗的功率增大 C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大
解析:电源不计内阻,其输出电压等于电动势.当闭合S2时,电路的外电E2
阻R变小,电路电流变大,故C对;电源的输出功率P出=R,所以电源输出功率应该变大,A错误;因并联部分两端的电压U并=E-UR1,闭合S2时UR1变大,所以U并变小,L1上消耗的功率变小,通过R3的电流也是变小的,故B、D错误.
答案:C
9.如图6所示电路,电源内阻不能忽略,R的阻值小于变阻器的总电阻,开始时滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点,稳定后滑片P由中点向上移动至顶端的全过程中
( )
A.电压表的示数先减小后增大 B.电压表的示数先增大后减小 C.电流表的示数先增大后减小 D.电流表的示数先减小后增大
图6
( )
图5
解析:当滑动变阻器的滑片P由中点向上移动过程中,原来与变阻器上端串联部分的电阻减小,而另一支路的电阻增大,因两支路的电阻之和不变,故两支路的电阻相等时,对应的等效电阻最大,所以电路的总电阻先变大,再变小,故路端电压,即电压表的示数先增大后减小,B正确.两电流表支路的电阻在减少,故电流表的示数增大;后来干路的电流在增大,而变阻器下端部分的电阻增大,电压减少,故其电流减少,则电流表的示数仍继续增大,所以C、D错.
答案:B
10.图7为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为
( )
图7
解析:由图可知,E=Um=6 V,U=4 V时,I=4 A,因此有6=4+4r,解得r=0.5 Ω,当路端电压为4.8 V时,U内=E-U=6-4.8=1.2(V),由所以R=
UR
=,U内r
U4.8
r=1.2×0.5=2(Ω),由电阻的串并联知识可知,正确答案为B. U内
答案:B
二、非选择题(本题共2小题,共20分)
11.(11分) 在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验
电压表电压表
量程3 V 内阻约为900 Ω
量程10 V 内阻约为3 kΩ
电流表 量程60 mA 内阻约为5 Ω 电源E1
电动势1.5 V 内阻约为0.2 Ω
电源E2 电动势4.5 V 内阻约为0.4 Ω
滑动变阻器(最大阻值为10 Ω)、粗细均匀的同种电阻丝、开关、导线和刻度尺
图8
其主要实验步骤如下:
A.选取器材,按图8原理图连接电路 B.用伏安法测定电阻丝的阻值R C.用刻度尺测出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝阻值与长度的关系
L(m) R(Ω) 0.995 6 104.8 0.804 9 85.3 0.598 1 65.2 0.402 1 46.6 0.195 8 27.1 为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进. (1)_______________________________________________________________
(2)_______________________________________________________________
解析:电压表
量程为3 V,故电源应为E2;随着电阻丝长度的变化,其阻
值逐渐减小,因此用伏安法测其阻值时应先用内接法,后应改为外接法.
答案:(1)电源改选E2
(2)判断电流表的内外接法,作出相应调整
12.(9分)图9电路中R1=12 Ω,R2=6 Ω,滑动变阻器R3上标有“20 Ω,2 A”字样,理想电压表的量程有0~3 V和0~15 V两挡,理想电流表的量程有0~0.6 A和0~3 A两挡.闭合开关S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,求此时电流表示数及该电
源的电动势.
图9
解析:滑片P向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增加,由此可以确定电流表量程选取的是0~0.6 A,电压表量程选取的是0~15 V,所11
以电流表的示数为4×0.6 A=0.15 A,电压表的示数为3×15 V=5 V;当电压表示数U1=2.5 V时,电流表示数I1=0.3 A,得
I1?R1+R2?
E=U1+I1R1+r
R
2
当电压表示数U2=5 V时,I2=0.15 A得 I2?R1+R2?
E=U2+I2R1+r,
R
2
所以解方程组得: E=7.5 V,r=0.15 Ω. 答案:0.15 A 7.5 V