2021-2022学年高中物理沪科版选修3-1训练：第3章　从电表电路到集成电路 测评A WORD版含解析.docx

1、第3章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一个选项符合题目要求,第68题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)1.关于电流和电阻,下列说法中正确的是()A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大C.由R=UI可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U一定时,R与I成反比D.对给定的导体,比值UI是个定值,反映导体本身的一种性质解析:电流可以是正电荷定向移动形成,也可以是负电荷定向移动形成,电流方向规定为正电荷定向移动的方向

2、,与负电荷定向移动的方向相反。电荷的热运动是无规则的,不能形成电流。电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,由导体本身决定,与是否通电无关。答案:D2.在示波管中,电子枪2 s内发射了61013个电子,则示波管中电流的大小为()A.4.810-6 AB.3.010-13 AC.9.610-16 AD.3.010-6 A解析:电子枪2s内发射了61013个电子,则2s通过示波管横截面的电子数为61013个,因此电流I=610131.610-192A=4.810-6A。答案:A3.下表是某逻辑电路的真值表,该电路是()输入输出001011101110解析:根据该逻辑电路的真值表可以判断,该门电路

3、是一个“与”门电路和一个“非”门电路的组合,选项D正确。答案:D4.一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面的半径变为原来的12,再给它两端加上电压U,则()A.通过导线的电流为I4B.通过导线的电流为I16C.导线中自由电子定向移动的速率为v8D.导线中自由电子定向移动的速率为v2解析:导线被拉长后,其横截面积变小,变为原来的14,其电阻增大为原来的16倍,则加上相同的电压U时,电流会减为原来的116,选项A错误,选项B正确;又根据I=neSv,导线被拉长后,n、e不变,I变为原来的116,S变为原来的14

4、,故v变为原来的14,选项C、D错误。答案:B5.如图所示,A为一稳压管,它的作用是保证DE两端的电压UDE恒定不变,当流过稳压管的电流在5 mA和40 mA之间时,UDE就稳定在10 V,R2为一可变电阻,它的最小值为500 ,最大值为无穷大(即断路)。设电源电压U=20 V,则当R2变化时,为使UDE稳定在10 V,R1可取下列几个电阻值中的()A.100 B.200 C.300 D.4 000 解析:R1两端的电压为10V,干路中最大的电流为40mA,解得R1=250,干路中最小的电流为5mA+20mA=25mA,解得R1=400,所以250R1400,选项C正确。答案:C6.如图中的甲

5、、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是()A.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程减小D.乙表是电压表,R增大时量程增大解析:甲图是电流表,增大R时会使量程减小。乙图是电压表,R增大时会增大量程。答案:BD7.某导体中的电流随其两端的电压变化,如图实线所示,则下列说法中正确的是()A.加5 V电压时,导体的电阻是5 B.加12 V电压时,导体的电阻是8 C.由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断减小D.由图可知,随着电压减小,导体的电阻不断减小

6、解析:U=5V时,I=1.0A,R=UI=5,同理U=12V时,R=8,由图线可知随着电压的增大,电阻不断增大,随着电压的减小,电阻不断减小,选项A、B、D正确,选项C错误。答案:ABD8.如图所示的电路中,电阻R1=10 ,R2=20 ,R3=8 ,电容器电容C=2 F,恒压U=12 V,要使电容器带有 410-6 C的电荷量,变阻器R的阻值应调为()A.8 B.16 C.20 D.40 解析:由于R1和R2串联分压,可知R1两端电压一定为4V,为使电容器C的电荷量为410-6C,其两端电压必须为2V,所以R3两端的电压可以为2V或6V,变阻器R两端的电压可以为10V或6V,因此R应调节到4

7、0或8,两次电容器上极板分别带负电和正电。答案:AD二、填空题(本题包含3小题,共30分)9.(8分)图1是改装并校准电流表的电路图。已知A表的量程为Ig=600 A、内阻为Rg,mA表是标准电流表。要求改装后的电流表量程为I=60 mA。完成下列填空:(1)图1中分流电阻RP的阻值应为(用Ig、Rg和I表示)。(2)在电表改装完成后的某次校准测量中,mA表的示数如图2所示,由此读出流过mA表的电流为 mA。此时流过分流电阻RP的电流为 mA(保留1位小数)。解析:(1)根据并联电路的特点有IgRg=(I-Ig)RP,则RP=IgI-IgRg。(2)电流表mA表的读数为49.5mA。此时流过分

8、流电阻的电流为I-IgIg49.5mA=49.0mA。答案:(1)IgI-IgRg(2)49.549.010.(8分)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:(1)旋动部件,使指针对准电流的“0”刻线。(2)将K旋转到电阻挡“100”的位置。(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的(选填“0刻线”或“刻线”)。(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按的顺序进行操作,再完成读数测量。A.将K旋转到电阻挡“1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“1

9、0”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准解析:(1)使用多用表以前,应先检查指针是否指在电流的“0”刻线上,如果没有,则用螺丝刀调节定位螺丝S,使其指零。(3)测电阻时,把选择开关K打到合适的电阻挡后,应把两表笔短接,看指针是否指在电阻的“0”刻线上,如果没有,则应调节调零旋钮T,使其指零,这一步操作叫欧姆调零。(4)测电阻时若指针偏角过小,说明此电阻很大,应换用更大倍率的挡位进行测量。本题中应将“100”换成“1k”,换挡位后,应重新进行欧姆调零,再测量。故测量顺序为ADC。答案:(1)S(3)T0刻线(4)ADC11.(14

10、分)(2020全国,23)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性。所用器材有:电流表A1(量程200 mA,内阻Rg1=10.0 )、电流表A2(量程500 mA,内阻Rg2=1.0 )、定值电阻R0(阻值R0=10.0 )、滑动变阻器R1(最大阻值10 )、电源E(电动势4.5 V,内阻很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图甲所示。(1)根据图甲,在图乙的实物图中画出连线。甲乙(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流,利用I1、I2、Rg1和R0写出:小灯泡两端的电压U=,流过小灯泡的电流I=。为保证小灯泡的安全,I1不能超过 mA。(3)实验时,调节

11、滑动变阻器,使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根据实验数据可算得,当I1=173 mA时,灯丝电阻R=(保留1位小数)。(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲线,所用电阻的阻值不能小于(保留1位小数)。解析:(1)注意连线不要交叉,电表的正接线柱接电源正极。(2)根据串并联关系,并联电压相等,小灯泡两端的电压U=I1(Rg1+R0);并联电路干路电流等于支路电流之和,流过小灯泡的电流I=I2-I1

12、;小灯泡的额定电压为3.6V,代入U=I1(Rg1+R0),求得I1的最大值为180mA。(3)小灯泡电压U=I1(Rg1+R0)=0.17320V=3.46V,小灯泡电阻R=UI2-I1=3.460.47-0.173=11.6。(4)完整的伏安特性曲线需要包含小灯泡的额定值,Rg1+Rx=U额Ig1=3.60.2=18,可求得Rx=8.0。答案:(1)如图所示(2)I1(Rg1+R0)I2-I1180(3)11.6(4)8.0三、计算题(本题包含2小题,共22分。解题时要有必要的步骤和文字说明)12.(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

13、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的阻值是多少。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=U1I2=1.00.05=20。答案:20 13.(12分)如图甲为一测量电解液电阻率的圆柱形玻璃容器,P、Q为电极。已知圆柱体的横截面半径r=1 cm,长度L=20 cm。当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U-I图线如图乙所示。则当U=100 V时,电解液的电阻率是多少?解析:由题图乙可求得电解液的电阻为R=10010010-3=103电解液的长度L=20cm,横截面积S=r2=3.1410-4m2结合电阻定律R=LS得=RSL=1033.1410-40.2m=1.57m。答案:1.57 m