第二章恒定電流單元質(zhì)量評估(二)(人教版選修3-1

1、第二章恒定電流（90分鐘100分）一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。每小題至少 一個答案正確，選不全得2分）1. 一段長為L,電阻為R的均勻電阻絲，把它拉制成 3L長的均勻細(xì) 絲后，切成等長的三段，然后把它們并聯(lián)在一起，其電阻值為 （）A. RB.3R C.-D.R392. 如圖表示的是電流與時間的關(guān)系，其中不屬于直流電的是（）3. 一塊手機電池的背面印有如圖所示的一些參數(shù)， 另外在手機使用說 明書上還寫有“通話時間3 h,待機時間100 h”，如果數(shù)據(jù)是真實的， 則該手機通話時消耗的功率約為（）X X X X3”6V 500mA+li鋰離子電池SNN564SAIIIIIII

2、IIIIIIIIIIIIII20020708|A. 1.8 W B . 0.6 W C . 3.6 W D . 1.2 W4. 如圖所示，在一幢居民樓里有各種不同的用電器， 如電燈、電視機、 洗衣機、微波爐、排油煙機等。停電時，用多用電表測得 A、B間的 電阻為R;供電后，設(shè)各家用電器全都同時使用時，測得 A、B間電 壓為U進(jìn)線電流為I ;經(jīng)過一段時間t，從總電能表中測得這段時間內(nèi)消耗的電能為 W則下列表達(dá)式用來計算該幢樓居民用電的總功率，其中正確的是（）居民樓2A. P= 12RB. p= C.P = IU D. P=WRt5. 根據(jù)部分電路歐姆定律，下列判斷正確的是（）A. 導(dǎo)體兩端的電壓

3、越大，電阻就越大B. 導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小C. 比較幾只電阻的I-U圖像可知，電流變化相同時，電壓變化較小的 圖像是屬于阻值較大的那個電阻的D. 由I= U可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比R6. 如圖所示，直線a為電源的U-I圖線，直線b為電阻R的U-I圖線,用該電源和該電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的效率分別為（）A.4 W、33.3 %C.4 W、67%B.2 W、33.3%D.2 W、67%7. 如圖所示為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的U-I圖線。用此電源與三 個阻值均為3 Q的電阻連接成電路，測得路端 電壓為4.8 V。則該電路可能為（）8. 如圖所示

4、，電源電動勢E= 3.2 V,電阻R= 30Q,小燈泡L的額定 電壓U = 3.0 V,額定功率Pl= 4.5 W當(dāng)開關(guān)S接1時，電壓表的讀 數(shù)為3 V，貝卩當(dāng)開關(guān)S接2時，燈泡發(fā)光的情況是（）R EA.很暗，甚至不亮B. 正常發(fā)光C.比正常發(fā)光略亮D.有可能被燒壞9. 如圖所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來都是正常發(fā)光的?，F(xiàn)在突 然發(fā)現(xiàn)燈泡A比原來變暗了些，燈泡B比原來變亮了些，則電路中出 現(xiàn)的故障可能是（）局AR斷路B.Ri短路C. R2斷路D.R1、R同時短路10. 如圖所示的電路中，電源的電動勢為 E,內(nèi)阻為r，當(dāng)可變電阻的滑片P向b點移動時，電壓表V的讀數(shù)U與電壓表V2的讀數(shù)U2的變

5、化情況為（）戶I壯A. Ui變大，U2變小B. Ui變大，U2變大C. Ui變小，U2變小D. Ui變小，U2變大二、實驗題（本大題共2小題，共14分）11. （6分）如圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖， 已知小燈泡額定電壓為2.5 V。（1）完成下列實驗步驟： 閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,。 閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片,。 斷開開關(guān),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡的伏安特性曲 線。（2）在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。12. （8分）用伏安法測量一個定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：A. 待測電阻R（大約100 Q）B. 直流毫安表Ai（量程010 mA

6、,內(nèi)阻約100 Q）C. 直流毫安表A（量程040 mA,內(nèi)阻約40 Q）D. 直流電壓表 W量程03 V，內(nèi)阻約5 k Q ）E. 直流電壓表V2（量程015 V，內(nèi)阻約15 k Q）F. 直流電源（輸出電壓4 V，內(nèi)阻不計）G. 滑動變阻器R（阻值范圍050 Q,允許最大電流1 A）H. 開關(guān)一個、導(dǎo)線若干（1）根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，為使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確，直流毫安表應(yīng)選直流電壓表應(yīng)選。 在方框內(nèi)畫出實驗電路圖，要求電壓和電流的變化范圍盡可能大 一些。(3) 用鉛筆按電路圖將實物圖連線三、計算題(本大題共4小題，共46分。要有必要的文字說明和解題 步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13. (

7、10分)在如圖所示的電路中，R=2 Q , F2=F3=4 Q。當(dāng)開關(guān)S接 a時，R2上消耗的電功率為4 W,當(dāng)開關(guān)S接b時，電壓表示數(shù)為4.5 V。試求：(1) 開關(guān)S接a時，通過電源的電流和電源兩端的電壓,(2) 電源的電動勢和內(nèi)電阻。14. (10分)如圖所示，圖線I為一電源的路端電壓隨電 流變化的圖線，圖線H為一導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體中電 流的關(guān)系圖線，若該導(dǎo)體和電源連接成閉合電路， 求路端電壓和電源的輸出功率。15. (12分)在如圖甲所示的電路中，電阻 R和R都是純電阻，它們 的伏安特性曲線分別如圖乙中 Oa Ob所示。電源的電動勢E=7.0 V, 內(nèi)阻忽略不計。+1A765432I

8、O(1) 調(diào)節(jié)滑動變阻器R3,使電阻R和R2消耗的電功率恰好相等，求此時電阻R和R的阻值為多大？ R接入電路的阻值為多大？(2) 調(diào)節(jié)滑動變阻器R3,使R3=0，這時電阻R和R消耗的電功率各是 多少？16.(14分)圖中電源電動勢 E=12 V,內(nèi)電阻r=0.5 Q。將一盞額定電 壓為8 V，額定功率為16 W的燈泡與一只線圈電阻為0.5 Q的直流 電動機并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電 100 min。問：II(1) 電源提供的能量是多少？(2) 電流對燈泡和電動機所做的功各是多少？(3) 燈絲和電動機線圈產(chǎn)生的熱量各是多少？(4) 電動機的效率為多少?答案解析1. 【解析】選D。根

9、據(jù)R=r = =r可知，原電阻絲被拉長3倍長后S V的總阻值為9R,再切成三段后每段的阻值為3R,把它們并聯(lián)后的阻 值為R故選項D正確。2. 【解析】選D。方向不隨時間變化的電流是直流電，方向隨時間變 化的電流不是直流電，故 A、B C為直流電，D不是直流電，D正確。3. 【解析】選B。該手機通話時的電流I二5 mA *二500 mA =丄A ,3 h36該手機通話時消耗的功率P= UI = 3.6? - W 0.6 W，B正確。64. 【解析】選C D。電路消耗的電功率的計算公式 P= UI, P=W是t普遍適用的，而A、B兩選項只適用于純電阻電路，而電視機、洗衣機、微波爐和排油煙機都不是純

10、電阻，所以 A B錯誤，C、D正確。5. 【解析】選D。導(dǎo)體的電阻表征導(dǎo)體阻礙電流的能力，由導(dǎo)體本身 決定，與U I無關(guān)，A、B錯誤；在電阻的I-U圖像中，阻值R= ,DI當(dāng)厶I相同時， U較小，表示該導(dǎo)體的阻值較小，C錯誤；根據(jù)歐 姆定律公式I = U可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成R正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，D正確。6. 【解析】選G根據(jù)直線a可知，電源電壓E=3 V,內(nèi)阻r=0.5 Q,根據(jù)直線b可知，電阻R=1 Q,當(dāng)用該電源和該電阻組成閉合電路時，干路電流I二旦=2 a，電源的輸出功率p出=i2r=4 vy總功率Pr+ R總=IE=6 W,所以，電源的效率h= -P出?1

11、00% 67%。故選CoP總7. 【解析】選B。根據(jù)U-I圖線可知，電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=0.5Q;當(dāng)路端電壓U=4.8 V時，干路電流I = (6 V- 4.8 V)= 2.4 A，外電路 0.5W電阻R = U = 2W，計算四個選項中，外電路的電阻分別為1 Q、2 Q、I9 Q和4.5 Q,所以選項B正確。8. 【解析】選A。設(shè)電源的內(nèi)電阻為r, S接1時，由閉合電路的歐姆定律得電路中的電流為I訐 ，電壓表的示數(shù)等于電阻 R兩端的R + r電壓，即：U1= liR,代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：r = 2 Q。燈泡的電阻為2Rl= 2W, S接2時，電路中的電流為12= = 3.2 A = 0

12、.8A，燈PLRl+ r 2 + 2泡兩端的電壓為 l= 12R.= 0.8 X 2 V= 1.6 V,比燈泡的額定電壓小得多，燈泡很暗，甚至不亮，故選 Ao9. 【解析】選Co R斷路，A B兩燈均變亮，與題意不符；R短路，A B兩燈均變亮，與題意不符；R、F2同時短路，B燈熄滅，與題意不符；R斷路，A變暗，B變亮，故選項C正確。10. 【解析】選A。電壓表V測量的是路端電壓，電壓表 V2測的是R兩端的電壓，當(dāng)滑片P向b點移動時，滑動變阻器的有效電阻 禺增大，電路的總電流減小，由 U=l總R知電壓表匕的示數(shù)變小，由U1=E-1總r知電壓表V的讀數(shù)增大，故選Ao11. 【解題指南】解答本題的關(guān)

13、鍵是理解實驗原理及數(shù)據(jù)處理的方法，明確滑動變阻器的連接方式。【解析】(1)開關(guān)閉合前應(yīng)使小燈泡兩端的電壓為 0,所以應(yīng)使滑動變阻器的滑片滑至最左端 實驗中要測出多組小燈泡兩端的電壓和電流值，因此閉合開關(guān)后， 逐漸移動變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電壓表和電流 表的多組讀數(shù)，電壓表的讀數(shù)不應(yīng)超過 2.5 V。根據(jù)實物圖畫出電路圖如圖：答案：(1)使滑動變阻器的滑片滑至最左端增加小燈泡兩端的電壓，記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù)， 直至電 壓表示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓(2)見解析12. 【解析】(1)由于直流電源的電動勢為4 V,待測電阻RX阻值約100Q,故通過RX的最大電流約為40 mA

14、所以直流毫安表應(yīng)選C;直流 電壓表若選15 V量程，則讀數(shù)誤差較大，故應(yīng)選 B(2)由于要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些，所以滑動變阻器 采用分壓式接法；由于Rv = 500= 50氏=1= 2.5，故電流表采用外接法。電路圖如Rx100Ra40圖:根據(jù)電路圖，實物圖連線如圖:答案：(1)C D (2) 電路圖見解析(3) 實物圖見解析【總結(jié)提升】設(shè)計型試題對應(yīng)策略(1) 設(shè)計型試題通常是實驗設(shè)計題，根據(jù)實驗?zāi)康模\用已經(jīng)掌握的物理規(guī)律、實驗方法，選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模毩⒃O(shè)計新的實驗方案。 設(shè)計型試題從內(nèi)容和形式上突破了大綱和教材對實驗的束縛，有助于培養(yǎng)學(xué)生基本的實踐能力，增強實驗過程的探

15、究性，扭轉(zhuǎn)實驗教學(xué)中 照著樣子做實驗，依靠死記硬背應(yīng)付考試的現(xiàn)象。(2) 解決設(shè)計型實驗問題的關(guān)鍵是確定實驗原理，它是進(jìn)行實驗設(shè)計 的根本依據(jù)和起點，它決定應(yīng)當(dāng)測量哪些物理量、如何安排實驗步驟、 如何處理數(shù)據(jù)等。實驗原理的確定，要根據(jù)問題的要求和給出的條件， 回顧分組實驗和演示實驗，尋找能夠遷移應(yīng)用的實驗原理，或者回顧 物理原理，尋找有關(guān)的物理規(guī)律，設(shè)法創(chuàng)設(shè)相關(guān)的物理情景，并根據(jù)已掌握的基本儀器核對是否能夠測出必須測定的物理量。因此，掌握 基本儀器的使用方法、基本的實驗方法和基本物理原理是解答設(shè)計型實驗題的基礎(chǔ)13【解析】（1）S接a時，Ri被短路，外電阻為根據(jù)電功率公式可 得 通 過 電 源

16、 的 電 流Ii =、, = 1 A（2分）電源兩端電壓U1 = PR2 = 4 V（2分）S接a時，有E=U+lir （1分）S接b時，R和R串聯(lián)通過電源的電流l2= 丄=0.75 AR1 + R2（1分）這時有：E=U+12r （2分）代入數(shù)據(jù)解式得：E=6 Vr=2 Q（2分）答案：（1）1 A 4 V （2）6 V 2Q14.【解析】由圖線I可知，電源的電動勢 E=6 V,（1分）內(nèi)電阻r=2 Q,（1分）由圖線H可知外電阻R=3 Q,（1分）所以路端電壓匚oU = R= ? 3 V 3.6 V ；R + r3+2（3分）電源的輸出功率UI = 3.6 V?3.6?4.32 W（4分）

17、答案：3.6 V 4.32 W15【解析】（1）Ri、R和R串聯(lián)，電流相等，當(dāng)電阻R和電阻R消耗 的電功率相等時，由伏安特性曲線可知，此時電路中的電流I=2.5 mA（1分）這時加在電阻R和R上的電壓U=L2=2.5 V。（1分）由歐姆定律得R1= R2=；二1 000W（1分）滑動變阻器F3兩端電壓為U=E-U-U2=2 V（1分）由歐姆定律得R3 =半=800W（1分）調(diào)節(jié)滑動變阻器R,當(dāng)R=0時U+U=E=7 V（1分）又因通過電阻R和R2的電流相等，從伏安特性曲線上可以看出，1=3.5mA且 U=3 V（1分）L2=4 V（1分）電阻R消耗的電功率為-2R=IUi=1.05 X 10 W（2分）電阻R2消耗的電功率為F2=IU2=1.4 X 10-2 W（2分）答案：（1）1 000 Q 1 000 Q 800 Q-2-2（2）1.05 X 10 W 1.4 X 10 W16.【解析】（1）燈泡兩端電壓等于電源路端電壓，且U=E-Ir，則總電流 I=8 A,（2分）電源提供的能量:E=IEt=8 X 12X 100X 60 J=5.76 X 105 J。（2分）（2）通過燈泡的電流I1= 16 A = 2 A ,電流對燈泡所做的功8W=Pt=16x 100X60 J=0.96 x 1