2021-2022学年物理人教版选修3-1作业：第二章　恒定电流 测评 WORD版含解析.docx

1、第二章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。其中第15题为单选题;第68题为多选题,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.有关电压与电动势的说法正确的是()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势就是电源两极间的电压C.电动势公式E=Wq中的W与电压U=Wq中的W是一样的,都是静电力所做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量解析电压和电动势单位虽然相同,但它们表征的物理意义不同,电压是表征静电力做功将电能转化为其他形式能的本领大小的物理量。而电动势则表征电源把其他形

2、式的能转化为电能本领大小的物理量。故电压与电动势不是同一个物理量,所以A、B错误,D正确。电动势公式E=Wq中的W是非静电力做功而不是静电力做功,故C错误。答案D2.如图,低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报,其中()A.甲是“与”门,乙是“非”门B.甲是“或”门,乙是“非”门C.甲是“与”门,乙是“或”门D.甲是“或”门,乙是“与”门解析高、低电压都可以通过甲,则甲是“或”门。低电压通过乙后,输出为高电压使蜂鸣器导通发出警报;高电压通过乙后输出为低电压,蜂鸣器不导通,不发出警报,则乙是“非”门,选项B正确。答案B3.某金属导线的电阻率为,

3、电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A.44RB.4RC.1616RD.16R解析电阻率与导体材料和温度有关,将金属导线拉长的前后,电阻率不变。将金属导线均匀拉长到直径为原来的一半,横截面积变为原来的14,长度变为原来的4倍。由电阻定律知R=lS=4l14S=16lS=16R,所以选项D正确。答案D4.某直流电路中电压随电流变化的图象如图所示,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是()A.阴影部分的面积表示电源输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C.当满足=时,电源效率最高D.当满足=时,电源效率

4、小于50%解析根据闭合电路的欧姆定律和U-I图象特点可知,阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率,即电源输出功率,A正确,B错误;当满足=时,负载电阻等于电源内阻,电源的效率为50%,输出功率最大,C、D错误。答案A5.如图所示的电路中,电压表都看作理想电表,电源内阻为r。闭合开关S,当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时()A.电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小B.电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大C.电压表V1示数变化量大于电压表V2示数变化量D.电压表V1示数变化量小于电压表V2示数变化量解析当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时,滑动变阻器的有效阻值变大,外电阻的阻值变大

5、,路端电压变大,电压表V1的示数变大,因为总电流变小,所以内电压和R1两端的电压都变小,R2两端的电压变大,V2的示数变大,A、B错误;电压表V1的变化量除以总电流的变化量等于内阻r,电压表V2的变化量除以总电流的变化量等于内阻r+R1,C错误,D正确。答案D6.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

6、、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,也有可能出现两者同时发生的情况。分析时考虑要全面,要把故障的可能原因全部找出来,不要漏掉正确选项。答案AD7.如图所示,电源的电动势E=2 V,内阻r=2 ,两个定值电阻均为8 ,平行板电容器的电容C=310-6 F,则()A.开关断开时两极板间的电压为43 VB.开关断开时电容器所带电荷量为410-6 CC.开关闭合时两极板间的电压为43 VD.开关闭合时电容器所带电荷量为410-6 C解析电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断

7、开时,电路中的总电流为I=ER2+r=28+2A=0.2A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.28V=1.6V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=310-61.6C=4.810-6C,故选项A、B错误;开关闭合时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I=ER外+r=24+2A=13A,电容器的两极板间的电压U=IR外=134V=43V,此时电容器所带的电荷量Q=CU=310-643C=410-6C,故选项C、D正确。答案CD8.闭合电路的电源电动势为E、内阻为r,如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时,下列说法中正确的是()A.小灯泡L1、L3

8、变亮,L2变暗B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.电压表V1示数变化量较小D.电压表V2示数变化量较小解析当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时,并联电路总电阻减小,总电流I增大,路端电压U减小。干路电流增大,则L2变亮;与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大,变亮;与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3=U-U2,U减小,U2增大,则U3减小,L3变暗;U1减小,U2增大,而路端电压U=U1+U2减小,所以U1的变化量大于U2的变化量,故选项B、D正确。答案BD二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在题中的横线上)9.(6分)下图为一正在测量中的多用电表表盘。(1)如果是用直流10 V挡测量电

9、压,则读数为 V。(2)如果是用直流5 mA挡测量电流,则读数为 mA。(3)如果是用“100”挡测量电阻,则读数为 。解析(1)用多用电表测直流电压、电流时,需根据第二行刻度读数。所选挡位最小刻度值为1050V=0.2V,由于指针指在32.5个最小刻度处,故所测电压U=0.232.5V=6.5V。(2)用直流5mA挡时最小刻度值为550mA=0.1mA,故所测电流I=0.132.5mA=3.25mA。(3)用多用电表测电阻时,需根据第一行刻度读数。由于选用“100”挡,故所测电阻R=8.0100=800。答案(1)6.5(2)3.25(3)80010.(12分)有一个小灯泡上标有“4 V2

10、W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线。现有下列器材供选用:A.电压表(05 V,内阻10 k)B.电压表(015 V,内阻20 k)C.电流表(03 A,内阻1 )D.电流表(00.6 A,内阻0.4 )E.滑动变阻器(10 ,2 A)F.滑动变阻器(500 ,1 A)G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:。(2)实验中电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用。(用序号字母表示)(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图。解析(1)因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线,需要多次改变小灯泡两端的电压,

11、采用甲图所示的分压式电路,电压可以从零开始调节,且能方便地测多组数据。(2)因小灯泡额定电压为4V,则应选05V的电压表A,而舍弃015V的电压表B,因为15V的量程太大,读数误差大。小灯泡的额定电流I=0.5A,则电流表选D。滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡的电阻8,调节不方便,故舍去。(3)小灯泡电阻为电流表内阻的80.4=20倍,电压表内阻是小灯泡的11048=1250倍,故电流表采用外接法。答案(1)描绘灯泡的I-U图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据(2)ADE(3)如图所示三、解答题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答

12、案中必须明确写出数值和单位)11.(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=0.21.0A=0.2A所以R2中的电流I2=I-I1=0.25A-0.2A=0.05A则R2

13、=U1I2=1.00.05=20。答案20 12.(10分)如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内阻未知,R1=8 ,R2=1.5 ,L为规格“3 V 3 W”的灯泡,开关S断开时,灯泡恰好正常发光。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求:(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻。(2)电源的内阻。(3)开关S闭合时,灯泡实际消耗的功率。解析(1)灯泡的额定电流I0=P0U0=33A=1A灯丝电阻RL=U02P0=323=3(2)断开S时,灯L正常发光,即I1=I0,根据闭合电路欧姆定律E=I0(R1+RL+r)得r=EI0-(R1+RL)=121-(8+3)=1(3)闭合S时,设外电路总电阻为R外

14、R外=RLR2RL+R2+R1=9干路电流为I总=ER外+r=1.2A灯泡两端的电压UL=I总RLR2RL+R2=1.2V灯泡实际消耗的功率P=UL2RL=0.48W答案(1)1 A3 (2)1 (3)0.48 W13.(14分)一台电风扇,内阻为20 ,接上220 V电压后,消耗的功率为66 W。求:(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流;(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率和内能的功率以及电动机的效率。解析(1)由P入=IU得I=P入U=66220A=0.3A(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率P内=I2r=0.3220W=1.8W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W电风扇正常工作时电动机的效率=P机P入100%=64.266100%97.3%答案(1)0.3 A(2)64.2 W1.8 W97.3%