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B WORD版含解析.docx

1、第3章测评B(能力提升卷)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.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:若甲是“与”门,乙是“非”门,不管输入电压为低电压还是高电压,经过“与”门后输出为低电压,经过“非”门后输出高电压,蜂鸣器都会发出警报,选项A错

2、误;若甲是“或”门,乙是“非”门,当输入电压为低电压,经过“或”门输出为低电压,经过“非”门输出为高电压,蜂鸣器发出警报,当输入为高电压,经过“或”门输出为高电压,经过“非”门输出为低电压,蜂鸣器不发出警报,选项B正确;乙不会是“或”门和“与”门,选项C、D错误。答案:B2.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断,由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别,那么熔丝熔断的可能性较大的地方是()A.横截面积大的地方B.横截面积小的地方C.同时熔断D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方解析:根据电阻定律,横截面积小的地方电阻较大,当电流通过时,电阻大的位置发热量大,易熔断,选项B

3、正确。答案:B3.在车门报警电路中,两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上,只要有开关处于断开状态,报警灯就发光。能实现此功能的电路是()解析:A项中,只断开一个开关,报警灯不会发光;B项中,只有两开关都闭合时,报警灯才会发光;C项中,两开关都断开时,报警灯不会发光;D项中,符合题意。答案:D4.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A.3 V,1.8 JB.3 V,3.6 JC.6 V,1.8 JD.6 V,3.6 J解析:根据Q=UIt=Uq,通过0.3C电荷量

4、时,Q1=0.9J,Q2=0.3C,电阻两端电压U1=Q1q1=3V;由I=qt及U=IR知相同时间内通过0.6C电荷量时,q2=0.6C,电阻两端电压U2=2U1=6V,消耗电能Q2=U2q2=3.6J。答案:D5.(2020全国,17)图甲所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图乙所示,则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中,正确的是()解析:本题由利用比值求电流的公式分析求得电路中的电流,再根据部分电路欧姆定律定量分析电阻R两端的电压即可。由C=QUC=QUC可得,Q=CUC,电容器不符合欧姆定律的适用条件,电流i=Qt=C

5、UCt;电阻R符合欧姆定律的适用条件,两端电压UR=iR=CRUCt;由题图可知,在01s和23s两段时间内,电压恒定,UCt=0,电阻R两端的电压必为零;12s内,R两端电压UR1=CRUC1t1=CRUC1s,35s内,R两端电压UR2=CRUC2t2=-CRUC2s,负号表示电流方向与原电流方向相反,所以12s和35s两段时间内,电阻R两端电压之比为21,所以选项A正确。答案:A6.不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V,40 W”的灯泡,下列说法正确的是()A.接在110 V的电路上时的功率为20 W B.接在110 V的电路上时的功率为10 WC.接在440 V的电路上时的功率为

6、160 WD.接在220 V的电路上时的功率为 40 W解析:由P=U2R可知R一定时,PU2所以当U=110V=U额2时,P=P额4=10W当U=440VU额时,灯泡烧坏当U=220V=U额时,P=P额=40W。答案:BD7.下列说法中正确的是()A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定增大D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小解析:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即1R=1R1+1R2,当其中一个分电阻为零时,总电阻为零,选项A正确。并联电

7、路任一支路电阻都大于电路的总电阻,选项B正确。并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),各支路电阻的倒数之和将减小,总电阻的倒数将减小,总电阻将增大,选项C正确,选项D错误。答案:ABC8.如图所示是某导体的I-U图线,图中=45,下列说法正确的是()A.通过导体的电流与其两端的电压成正比B.此导体的电阻R=2 C.此I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻R=cot 45=1.0 D.在导体两端加6.0 V电压时,每秒通过导体横截面的电荷量是6.0 C解析:由欧姆定律知,选项A正确;线性元件的I-U图线斜率的倒数表示导体的电阻大小,故此导体的电阻为2,但斜率不能利用倾角来求,选项B正确,选项

8、C错误;在导体两端加6.0V电压时,由欧姆定律可得电流为3A,则每秒通过导体横截面的电荷量是3.0C,选项D错误。答案:AB二、填空题(本题包含2小题,共16分)9.(8分)为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。用多用表测量该元件的电阻,选用“100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择(选填“10”或“1 k”)倍率的电阻挡,并再进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为。解析:指针偏转过大,表明该元件的电阻较小,应选用低倍率的电阻挡测量,即选“10”,然后红、黑表笔短接,进行欧姆调零,再进行测量。从多用表上可读得阻值为70。答案:10欧姆调零7010.(8分)在“描绘小灯

9、泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材有A.小灯泡:规格为“3.8 V,0.3 A”B.电流表:量程00.6 A,内阻约为0.5 C.电流表:量程03 A,内阻约为0.1 D.电压表:量程05 V,内阻约为5 kE.滑动变阻器:阻值范围010 ,额定电流2 AF.电池组:电动势6 V,内阻约为1 G.开关一只,导线若干(1)为了使测量尽可能地准确,需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节,因此电流表应选。(填器材代号)(2)根据你选用的实验电路,将图中所示的器材连成实验电路。解析:(1)因小灯泡的额定电流为0.3A,为减小读数误差,让指针偏角大一些,则电流表应选B。(

10、2)先画出电路图如图所示,然后根据电路图连接实物图,见答案。答案:(1)B(2)如图所示三、计算题(本题包含3小题,共36分。解题时要有必要的步骤和文字说明)11.(12分)由4个电阻连接成的混联电路如图所示。R1=8 ,R2=4 ,R3=6 ,R4=3 。(1)求a、d之间的总电阻。(2)如果把42 V的电压加在a、d两端,通过每个电阻的电流是多少?解析:(1)由题图可知Rcd=636+3=2故Rad=8+4+2=14。(2)由欧姆定律知I=URad=4214A=3A,此即通过R1、R2的电流。设通过R3、R4的电流分别为I3、I4则由并联电路电压相等,I3R3=I4R4即6I3=3I4,而

11、I3+I4=3A解得I3=1A,I4=2A。答案:(1)14 (2)通过R1、R2的电流是3 A;通过R3的电流是1 A;通过R4的电流是2 A。12.(10分)一般地说,用电器的工作电压并不等于额定电压,家庭里通常不备电压表,但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压,现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图甲和乙所示。测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒,求此时加在电热水壶上的实际电压。甲乙解析:设电热水壶的电阻为R则R=U2P=22021500=48415电能表转1转的能量为36001033000J=1200J设电热水壶的实际电压为U则U2Rt=1251200J

12、,U=200V。答案:200 V13.(14分)材料的电阻率随温度变化的规律为=0(1+t),其中称为电阻温度系数,0是材料在t=0 时的电阻率。在一定的温度范围内是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。已知:在0 时,铜的电阻率为1.710-8m,碳的电阻率为3.510-5m;在0 附近,铜的电阻温度系数为3.910-3-1,碳的电阻温度系数为-5.010-4-1。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体,要求其电阻在0 附

13、近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。解析:设所需碳棒的长度为L1,电阻率为1,电阻温度系数为1;铜棒的长度为L2,电阻率为2,电阻温度系数为2。根据题意有1=10(1+1t)2=20(1+2t)式中10、20分别为碳和铜在0时的电阻率设碳棒的电阻为R1,铜棒的电阻为R2,有R1=1L1SR2=2L2S式中S为碳棒与铜棒的横截面积碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R=R1+R2L0=L1+L2式中L0=1.0m联立以上各式得R=10L1S+20L2S+101L1+202L2St要使R不随t变化,式中t的系数必须为零,即101L1+202L2=0联立式得L1=202202-101L0代入数据解得L1=3.810-3m。答案:3.810-3 m