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1、第二章 恒定電流 本章綜合檢測2(人教版選修3-1)
一、選擇題(本題共10小題.在每小題給出的四個選項中,至少有一個選項符合題目要求,全選對的得8分,選對但不全的得4分,有選錯的得0分)
1.一個半徑為r的細橡膠圓環(huán),均勻地帶上電荷量為Q的負電電荷.當它以角速度ω繞中心軸線順時針勻速轉動時,環(huán)中等效電流的大小為 ( )
A.Q B. C. D.
解析:
答案:C
2.電動勢為3 V的電池,輸出電流為3 A,由此可知 ( )
A.內(nèi)、外電阻相差1 Ω
B.內(nèi)、外電阻之和為1 Ω
C.外電阻為1 Ω
D.內(nèi)電阻為1 Ω
解析
2、:由閉合電路歐姆定律I=可知,內(nèi)、外電阻之和為1 Ω.
答案:B
3.兩個用同種材料制成的均勻導體A、B,其質量相同,當它們接入電壓相同的電路時,其電流之比IA∶IB=1∶4,則橫截面積之比SA∶SB為 ( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
解析:由R=可知,在U一定時,I與R成反比,即RA∶RB=4∶1,又根據(jù)電阻定律R=ρ=ρ=ρ可知,當ρ、V一定時,R∝,即有==,所以= =.
答案:A
4.有三個電阻,R1=2 Ω,R2= 3 Ω,R3=4 Ω,現(xiàn)把它們并聯(lián)起來接入電路,則通過它們的電流之比為I1∶I2∶I3是
3、 ( )
A.6∶4∶3 B.3∶4∶6
C.2∶3∶4 D.4∶3∶2
解析:本題考查并聯(lián)電路電流關系.設并聯(lián)電路兩端電壓為U,則I1∶I2∶I3=∶∶=∶∶=6∶4∶3.故正確答案為A.
答案:A
圖1
5.如圖1所示為滑動變阻器的原理示意圖,下列說法中正確的是 ( )
A.a(chǎn)和b串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大
B.b和d串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大
C.b和c串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大
D.a(chǎn)和c串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大
解析:滑動變阻器共有四個接線柱和一個滑片,金屬桿上的
4、兩個接線柱(題圖中的c和d)與滑片P可視為同一個等電勢點,因此滑動變阻器問題的關鍵在于先認清串聯(lián)接入電路的電阻絲是哪一段(看與電阻絲相連的兩個接線柱a和b是誰接入電路),然后從滑片P的移動方向判定接入電路的電阻絲是變長了還是變短了,再根據(jù)電阻定律判定電阻是變大了還是變小了.
當a和c或d接入電路且P向右移動時,串聯(lián)接入電路的有效電阻絲變長,電阻增大,電流減小,因此D錯,當b和c或d接入電路且P向右移動時,接入電路的有效電阻絲變短,電阻變小,電流變大,B、C都對.當a和b串聯(lián)接入電路時,無論P向何方移動,接入電路的電阻絲長度不變,電阻不變,電流就不變,A錯.
答案:BC
6.如圖2所示
5、電路中,三個相同的燈泡額定功率都是40 W,在不損壞燈泡的情況下,這三個燈泡消耗的總功率最大不應超過 ( )
圖2
A.40 W B.60 W
C.80 W D.120 W
解析:依題意,設L3 燈正常發(fā)光時的電流為I0,則L1和L2的電流此時則為,由P=I2R 知這個支路總功率最大不超過P=I02R+2R+2R=P0=× 40 W=60 W.
答案:B
圖3
7.在如圖3所示的電路中,E為電源,其內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小,為理想電壓表.若將
6、照射R3的光的強度減弱,則 ( )
A.電壓表的示數(shù)變大
B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過R2的電流變小
D.電源內(nèi)阻消耗的電壓變大
解析:若將照射R3的光的強度減弱,則R3的電阻將增大,電路中的總電阻將增大,總電流減小,故電壓表的示數(shù)變小,內(nèi)電壓也減小,A、D錯誤;而電阻R2兩端的電壓將變大,通過R2的電流變大,而總電流減小,所以通過小燈泡的電流減小,小燈泡消耗的功率變小,B正確,C錯誤.
答案:B
圖4
8.如圖4所示,電燈A標有“10 V,10 W”,電燈B標有“8 V,20 W”,滑動變阻器的總電阻為6 Ω,當滑動觸頭由a端向b端滑動的
7、過程中(不考慮電燈電阻的變化),則
( )
A.電流表示數(shù)一直減小,電壓表示數(shù)一直增大
B.電流表示數(shù)一直增大,電壓表示數(shù)一直減小
C.電流表示數(shù)先增大后減小,電壓表示數(shù)先減小后增大
D.電流表示數(shù)先減小后增大,電壓表示數(shù)先增大后減小
解析:對于直流電路動態(tài)問題,宜采用“結構分析法”,沿“局部→整體→局部”的思維路徑,先分析局部電阻變化,根據(jù)閉合電路歐姆定律判斷整體總電流及路端電壓的變化,再根據(jù)串、并聯(lián)電路特點推理判定某局部電壓、電流的變化情況,進而得出結論.
可以求得電燈A的電阻RA=10 Ω,電燈B的電阻RB=3.2 Ω,所以,當滑動觸頭由a向b端滑動的過程中,總電阻一直減
8、小.故正確答案為B.
答案:B
圖5
9.如圖5所示的電路中,電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r,閉合開關S,待電流達到穩(wěn)定后,電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,電容器C所帶電荷量為Q.將滑動變阻器的滑動觸頭P從圖示位置向a端移動一些,待電流達到穩(wěn)定后,則與P移動前相比 ( )
A.U變小 B.I變小 C.Q不變 D.Q減小
解析:當電流穩(wěn)定后,電容器可視為斷路,當P向左滑時,滑動變阻器連入電路的阻值R增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律得,電路中的電流I=減小,電壓表的示數(shù)U=E-I(R2+r)增大,A錯B對;對于電容器,電荷量Q=CU增大,C、D均錯.
答案:B
9、
10.有一只電熨斗,內(nèi)部電路如圖6甲所示,其中M為旋鈕的內(nèi)部接線端子,旋鈕有“高”、“中”、“低”、“關”四個擋,每個擋內(nèi)部接線有如圖6乙中所示的四種方式,下列判斷中正確的是 ( )
甲 乙
圖6
A.a(chǎn)方式為“高”擋 B.b方式為“低”擋
C.c方式為“關”擋 D.d方式為“中”擋
解析:a中回路未閉合,故a方式為“關擋”,b中總電阻Rb=R1+R2,c中總電阻為Rc=R1,d中總電阻為Rd=,由公式P=,故d方式為“高”擋,c方式為“中”擋,b方式為“低”擋,所以B對,A、C、D錯.
答案:B
10、二、非選擇題(本題共4小題,共40分)
11.(10分)某班同學在做“練習使用多用電表”的實驗.
圖7
①某同學用多用電表的歐姆擋測量電阻Rx的阻值,當選擇開關置于歐姆擋“×100”的位置時,多用電表指針示數(shù)如圖7 a所示,則被測電阻的阻值約為________ Ω.
②某同學按如圖7 b所示的電路圖連接元件后,閉合開關S,發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮.該同學用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障.檢查前,應將開關S________.(填“閉合”或“斷開”)
③若②中同學檢查結果如表所示,由此可以確定 ( )
測試點
b、f
b、e
b、d
d、e
多用表
表盤指示
11、
A.燈A斷路 B.燈B斷路
C.燈A、B都斷路 D.d、e間導線斷路
解析:(1)歐姆表測電阻測量值等于讀數(shù)乘以倍率;用歐姆擋檢查電路須將電路斷開;b、f之間電阻無窮大說明b、f間有斷路,b、e之間電阻無窮大說明b、e間有斷路,d、e之間電阻無窮大說明d、e間有斷路,b、d間電阻有一定的數(shù)值,說明b、d間沒有斷路,所以斷路在d、e之間.本題容易.
答案:(1)①2.6 k(或2.6×103 2 600)?、跀嚅_?、跠
12.(10分)在測定金屬電阻率的實驗中,某同學連接電路如圖8所示.閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導線均完好,電源電動
12、勢為E):
圖8
(1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E,則發(fā)生故障的是________(填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”).
(2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零,該同學利用多用電表檢查故障.先將選擇開關旋至________擋(填“歐姆×100”“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 mA”),再將________(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱.若只有滑動變阻器斷路,則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________.
解析:(1)電流表示數(shù)為零,說明電路斷路,由于電壓表示數(shù)為E,說明電壓表兩端與電源相連,因
13、而待測金屬絲斷路.
(2)判斷電路故障問題,應利用多用電表的直流電壓擋,電流應從多用電表的紅表筆流入多用電表,因而紅表筆應與a接線柱相連,當只有滑動變阻器斷路時,黑表筆接b時,多用電表不能與電源形成閉合回路,示數(shù)為零,黑表筆接c、d時,多用電表與電源兩極相連,示數(shù)為電源電動勢.
答案:(1)待測金屬絲 (2)直流電壓10 V 紅 0 E E
13.(10分)現(xiàn)有一特殊電池,它的電動勢E約為9 V,內(nèi)阻r約為40 Ω,已知該電池允許輸出的最大電流為50 mA.為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學利用如圖9甲所示的電路進行實驗,圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出,阻值為 5 Ω,R為電阻箱
14、,阻值范圍0~999.9 Ω,R0為定值電阻,對電路起保護作用.
圖9
(1)實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格:
A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ω
本實驗選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好?
答:______________________________________________________________.
(2)該同學接入符合要求的R0后,閉合開關S,調整電阻箱的阻值,讀取電流表的示數(shù),記錄多組數(shù)據(jù),作出了圖9乙所示的圖線,則根據(jù)該同學作出的圖線可求得該電池的電動勢E=________ V,內(nèi)阻r=________
15、 Ω.
解析:(1)使電阻箱的阻值調為零則電路中的電流最大,Im=代入數(shù)據(jù)得R0=135 Ω
對比備選選項,故C符合要求.
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律I=得
=(R0+R+RA+r)=(R0+R+5+r)
在圖線上取兩個點,讀出兩組、(R+R0)值代入方程解得E=10 V,r=45 Ω
答案:(1)C (2)10 45
14.(10分)如圖10所示,電源電動勢為12 V,內(nèi)電阻為r=1 Ω,R1=1 Ω,R2=6 Ω,電動機線圈電阻為0.5 Ω.若開關閉合后通過電源的電流為3 A,則R1上消耗的電功率為多少?電動機消耗的電功率為多少?
圖10
解析:R1上消耗的功率P1=I2R1=9×1 W=9 W
電動機兩端的電壓
U=E-I(R1+r)=12 V-3×(1+1) V=6 V
通過R2的電流為I1== A=1 A
通過電動機的電流為I2=I-I1=2 A
故電動機消耗的電功率為P2=I2U=2×6 W=12 W.
答案:9 W 12 W