2020-2021学年新教材高中物理 第3章 恒定电流 测评课后习题（含解析）鲁科版必修3.docx

1、第3章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。第18题每小题中只有一个选项符合题目要求,第912题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.根据欧姆定律,下列判断正确的是()A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要升高D.电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线解析导体电阻与电压和电流无关,A选项错,欧姆定律不适用于气态导体,故B选项错;由欧姆定律I=UR得U=IR,可知电流经过电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势降低,故C

2、选项错;欧姆定律适用于电解液导电,故D选项对。答案D2.R1=10 ,R2=20 ,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是()A.45 VB.5 VC.25 VD.15 V解析本题中R1、R2串联,R1允许通过的最大电流为1.5A,经计算,R2允许通过的最大电流仅为0.5A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15V,因而选D。答案D3.下列说法正确的是()A.家庭生活中,常说的“1度”电,指的是电功率的单位B.功率是1千瓦的空调正常工作1个小时所消耗的电能是1度C.1度等于1 000

3、焦耳D.1度等于3.6106瓦解析“1度”是电能的单位,是指电功率为1kW的用电器正常工作1小时所消耗的电能,且1度=1033600J=3.6106J,故B项正确。答案B4.(20192020学年安徽黄山高二上期末质量检测)用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略,下列说法中正确的是()A.电流表的示数小于通过Rx的电流B.电流表的示数大于通过Rx的电流C.电压表的示数小于Rx两端的电压D.电压表的示数大于Rx两端的电压解析由电路图可知,实验采用电流表外接法,电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和,电流表的示数大于通过Rx的电

4、流,故A错误,B正确;由电路图可知,电压表与待测电阻并联,测量待测电阻两端电压,电压表的示数等于Rx两端的电压,故C、D错误。答案B5.如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中,灯泡上的电压数值()A.一直为UB.一直为0C.逐渐增大到UD.逐渐减小到0解析滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压从0U变化,选项C正确。答案C6.(20192020学年北京师大附中高二上期末考试)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装成的。现有一个小量程电流表G,内阻为Rg,满偏电流为Ig,下列说法正确的是()A.如果需要改装成为大量程的电流表,需要并联一个大电阻B

5、.如果需要改装成为大量程的电流表,需要串联一个大电阻C.如果需要改装成为大量程的电压表,需要并联一个大电阻D.如果需要改装成为大量程的电压表,需要串联一个大电阻解析根据电阻的分流规律可知小电阻分大电流,所以如果需要改装成为大量程的电流表,需要并联一个小电阻,故A、B错误;根据电阻的分压规律可知大电阻分大电压,所以如果需要改装成为大量程的电压表,需要串联一个大电阻,故C错误,D正确。答案D7.R1=16 ,R2=4 ,它们串联在电路中,欲使两电阻两端的电压相等,则()A.给R1串联一个163的电阻B.给R1并联一个163的电阻C.给R2并联一个4 的电阻D.给R2并联一个12 的电阻解析R1=1

6、6,R2=4,它们串联在电路中,电流相等,根据欧姆定律,电压一定不等,要使电压相等,必须给大电阻R1并联分流电阻R,根据欧姆定律,并联部分的总电阻与电阻R2相等,有RR1R+R1=R2,代入数据,有16R16+R=4,解得R=163,故应给R并联一个163的电阻。答案B8.如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、4 W,此电路中允许消耗的最大功率为()A.24 WB.16 WC.12 WD.15 W解析因为三个电阻的阻值相等,R1在干路上,电流最大,所以R1先达到最大功率10W,又因为R2、R3的阻值相同,又是并联,两者电流为R1电流的12,所

7、以R2、R3的功率相等且为R1功率的14,并且两电阻功率之和为5W,所以此电路总功率为15W。答案D9.某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是()A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路解析由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有

8、可能出现两者同时发生的情况。答案AD10.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是()A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片向右滑动时,滑动变阻器的阻值减小C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入3个接线柱D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入3个接线柱解析若将a、c两端连在电路中,左侧部分将连入电路,则当滑片向右滑动时,该部分的导线长度变长,滑动变阻器接入电路中的阻值将增大,A正确。若将a、d两端连在电路中,也是将左侧部分连入电路,则当滑片向右滑动时,该部分的导线长度变长,滑动变阻器接入电

9、路中的阻值将增大,B错误。A、B两个选项中均为限流式接法,可见在限流式接法中,a、b两个接线柱中任意选一个,c、d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,C错误。在滑动变阻器的分压式接法中,a、b两个接线柱必须接入电路,c、d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,D正确。答案AD11.下图是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么()A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接aB.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接bC.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接aD.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b解析若电压表示数有显著变化

10、,说明电流表分压比较明显,应使用外接法比较准确,选项A正确;若电流表示数有显著变化,说明电压表分流较大,应使用内接法比较准确,选项D正确。答案AD12.(20192020学年陕西西安高二上学期期末)国庆期间小明去逛超市,遇促销打折买了一个电吹风,电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是()电吹风铭牌参数额定电压220 V50 Hz额定功率热风1 000 W冷风250 WA.该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5 B.该电吹风电动机M的内阻为193.6 C.当开关S1断开、S2闭合时,电吹风吹冷风D.当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J解析

11、由题意可知,电阻R上的功率为750W,故R的阻值为R=U2PR=64.5,A正确;该吹风机的电动机总功率为250W,它是非纯电阻电路,不能用R=UI求其电阻,由于其输出功率未知,故无法求出该电动机的内阻,故B错误;由于电阻用来发热,故当开关S1断开、S2闭合时,电阻不工作,故电吹风吹冷风,故C正确;当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为250J,故D错误。答案AC二、非选择题(本题共5个小题,共52分)13.(6分)(20192020学年山东临沂罗庄高二上期末)用以下器材尽可能准确地测量待测电阻Rx的阻值。A.待测电阻Rx,阻值约为200 ;B.电源E,电动势约为3.0 V,内阻可

12、忽略不计;C.电流表A1,量程为010 mA,内电阻r1=20 ;D.电流表A2,量程为020 mA,内电阻约为r28 ;E.定值电阻R0,阻值R0=80 ;F.滑动变阻器R1,最大阻值为10 ;G.滑动变阻器R2,最大阻值为200 ;H.单刀单掷开关S,导线若干。(1)为了尽可能准确地测量电阻Rx的阻值,请你设计并在虚线框内完成实验电路图。(2)滑动变阻器应该选(填器材前面的字母代号);在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于端;(选填“a”或“b”)(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=。解析(1)实验中没有电压表,可用已知内阻的电流表A1

13、与定值电阻R0串联构成电压表,电路如右图;(2)因滑动变阻器要接成分压电路,则滑动变阻器应该选阻值较小的F;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端;(3)根据电路结构可得:Rx=I1(R0+r1)I2-I1。答案(1)(2)Fb(3)I1(r1+R0)I2-I114.(8分)(20192020学年北京朝阳高二上期末质量检测)某同学想通过实验测定一个阻值约为50 的电阻Rx的阻值。设计了一个如右图所示的电路图。请你帮助他完善实验设计。(1)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=20 ,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉一根导线即可。(选填“ab”“cd

14、”“ed”或“ef”)(2)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=200 ,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉两根导线、即可。(选填“ab”“cd”“ed”或“ef”)(3)如果不加修改,直接用上图测量,请你预测可能出现的问题。解析(1)因为滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻,故使用分压式接法,所以要去掉图中的ed导线;(2)如果滑动变阻器最大电阻R1=200,则为了方便测量,需要采用限流式接法,故要去掉图中ab和ed两根导线即可;(3)如果不加修改,则会有安全隐患,当滑动变阻器划片滑到b端时,电路会造成短路。答案(1)ed(2)abed(3)当滑动变阻器

15、划片滑到b端时,电路会造成短路15.(10分)在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU3的规律(式中k=0.2 A/V3),R2、R3是普通电阻,遵循欧姆定律,R3=20 ,按图示电路连接后,接在一个两端电压为6.0 V的电源上,闭合开关S后,电流表的示数为0.25 A。求R2的阻值。解析R3两端的电压U3=IR3=0.2520V=5.0V则R1、R2并联部分的电压U1=6.0V-5.0V=1.0V由I=kU3得,R1中的电流I1=kU13=0.2(1.0)3A=0.2A所以R2中的电流I2=I-I1=0.25A-0.2A=0.05

16、A则R2=U1I2=1.00.05=20。答案20 16.(12分)某电流表内阻Rg为200 ,满偏电流Ig为2 mA,如图甲、乙改装成量程为0.1 A和1 A的两个量程的电流表。(1)图甲中,R1和R2各为多少?(2)图乙中,R3和R4各为多少?(3)从安全角度分析,哪种改装方法较好?解析(1)按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得R1=Ig0.1-IgRg=210-30.1-210-3200=4.08R2=Ig1-IgRg=210-31-210-3200=0.4。(2)按图乙接法,量程为1A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1A时,R3和R4串联后与Rg并联,分别得Ig(R

17、g+R4)=(1-Ig)R3IgRg=(0.1-Ig)(R3+R4)解得R3=0.41,R4=3.67。(3)乙图接法较好。甲图中,若开关接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。答案(1)4.08 0.4 (2)0.41 3.67 (3)见解析17.(16分)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻rA=2 ,当K1闭合,K2、K3断开时,电流表示数为6 A;当K2闭合,K1、K3断开时,电流表示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当K3闭合,K1、K2断开时,电流表示数为4 A。(1)电热炉的电阻及发热功率各多大?(2)电动机的内阻是多少?(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?解析(1)电热炉为纯电阻,由欧姆定律I=UR,得R=UI1=126=2其发热功率为PR=UI1=126W=72W。(2)电动机为非纯电阻,由电功率与其他功率关系UI2=I22rM+P输出得rM=UI2-P输出I22=125-3552=1。(3)电解槽工作时,P化=UI3-I32rA=(124-422)W=16W。答案(1)2 72 W(2)1 (3)16 W