高中同步新課標(biāo)高中物理人教版選修31練習(xí)：第二章 恒定電流綜合評估檢測卷二 含解析

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1、 綜合評估檢測卷(二)　恒定電流 一、選擇題(本大題共10小題，每小題5分，共50分．每小題至少一個答案正確) 1．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是(　　) A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多 B．W＝UI適用于任何電路，而W＝I2Rt＝t只適用于純電阻的電路 C．在不是純電阻的電路中，UI＞I2R D．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路 解析：　本題考查的是電功、電功率和焦耳定律，關(guān)鍵是正確區(qū)分電功和電功率．電功率公式P＝，功率越大，表示電流做功越快．對于一段電路，有P＝IU，I＝，焦耳熱Q＝2Rt，可見Q與P、U、t都有關(guān)．所以，P越大

2、，Q不一定越大，A不對．W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而I＝只適用于純電阻的電路，B對．在不是純電阻的電路中，電流所做的功＝焦耳熱＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，C正確．Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生的焦耳熱，D正確． 答案：　BCD 2．一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同時間內(nèi)(　　) A．電爐放熱與電動機放熱相等 B．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 C．電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓 D．電動機消耗的功率大于電爐的功率 解析：　電爐屬于純電阻，電動機屬于非純電阻，對于電爐有：U＝IR，放熱Q＝I2Rt

3、，消耗功率P＝I2R；對于電動機有：U＞IR，放熱Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI＞I2R. 答案：　ABD 3．圖中虛線框內(nèi)是一個未知電路，測得它的兩端點a、b之間電阻是R，在a、b之間加上電壓U，測得流過電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是(　　) A．I2R　　　　　　　　　 B．U2/R C．UI D．UI－I2R 解析：　選項A、B的表達(dá)式只適用于純電阻電路，D項表達(dá)式表示在非純電阻電路中的輸出功率，虛線框中不知道是哪種元件，功率P＝UI總是適用的，C選項正確． 答案：　C 4. 電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙

4、鐵和一個燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián)，然后再接到市電上(如圖所示)，下列說法正確的是(　　) A．開關(guān)接通時比開關(guān)斷開時消耗的總電功率大 B．開關(guān)接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小 C．開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少 D．開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，可供在焊接時照明使用，消耗總功率不變 解析：　開關(guān)接通時，燈泡被短路，燈泡熄滅，電路的總電阻變小，電路的總功率P＝變大，電烙鐵的功率變大，A正確，B、C、D錯誤． 答案：　A 5．(2013·佛山模擬)在利用滑動變阻器改變燈泡亮度的電路圖中，開關(guān)閉合前滑動變阻器的接法最合理且

5、路端電壓最大的是(　　) 解析：　A選項中滑動變阻器連入電路的電阻為零，D選項中連入電路的電阻總是全值電阻，不能改變電路的電流．C選項中閉合開關(guān)前，滑片靠近下接線柱，接入電路的電阻最小，電路中電流最大，不安全． 答案：　B 6．R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允許通過的最大電流為1.5 A，R2兩端允許加的最大電壓為10 V．若將它們串聯(lián)，加在電路兩端的最大電壓可以是(　　) A．45 V B．5 V C．25 V D．15 V 解析：　本題中R1、R2串聯(lián)，R1允許通過的最大電流為1.5 A，經(jīng)計算，R2允許通過的最大電流僅為0.5 A，則通過串聯(lián)電路的最大電流以

6、最小的為準(zhǔn)，從而求得加在電路兩端的最大電壓是15 V，因而選D. 答案：　D 7. 如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時，下列說法正確的是(　　) A．電路中的電流變大 B．電源的輸出功率先變大后變小 C．滑動變阻器消耗的功率變小 D．定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小 解析：　當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時，外電路電阻減小，電路中的電流變大，當(dāng)滑片位于b端時，r＝R外，電源的輸出功率最大，選項A對，B錯；當(dāng)把定值電阻R0看作電源內(nèi)阻時，當(dāng)滑動變阻器的

7、滑片P位于a端時，滑動變阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑動時，滑動變阻器消耗的功率變小，選項C對；由P＝I2R0知，定值電阻R0上消耗的功率變大，選項D錯． 答案：　AC 8. 右圖是某電源的路端電壓隨電流變化的特性曲線，則下列結(jié)論正確的是(　　) A．電源的電動勢為6.0 V B．電源的內(nèi)阻為12 Ω C．電流為0.5 A時的外電阻是0 D．電源的短路電流為0.5 A 解析：　由U－I圖線可知電源的電動勢E＝6.0 V，內(nèi)阻r＝ Ω＝1.6 Ω，故A正確，B錯誤；由圖象可知電源的短路電流一定大于0.5 A，電流為0.5 A時外電阻不是零，而是R＝＝ Ω＝10.4 Ω，故

8、C、D錯誤． 答案：　A 9. 如圖所示，A、B間電壓恒為U，當(dāng)滑動變阻器的滑片P逐漸向上端移動的過程中，燈泡上的電壓數(shù)值(　　) A．一直為U B．一直為0 C．逐漸增大到U D．逐漸減小到0 解析：　滑動變阻器為分壓式接法，燈泡兩端的電壓從0～U變化，選項C正確． 答案：　C 10. 閉合電路的電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，如圖所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端時，下列說法中正確的是(　　) A．小燈泡L1、L3變亮，L2變暗 B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮 C．電壓表V1示數(shù)變化量較小 D．電壓表V2示數(shù)變化量較小 解析：　當(dāng)滑動變阻

9、器的滑片P從右端滑到左端時，并聯(lián)電路總電阻減小(局部)，總電流I增大，路端電壓U減小(整體)，干路電流增大，則L2變亮；與滑動變阻器串聯(lián)的燈泡L1電流增大，變亮；與滑動變阻器并聯(lián)的燈泡L3電壓U3＝U－U2，U減小，U2增大，則U3減小，L3變暗；U1減小，U2增大，而路端電壓U＝U1＋U2減小，所以U1的變化量大于U2的變化量，故A、C錯誤，B、D正確． 答案：　BD 二、非選擇題(本題共5小題，共50分) 11．(8分)在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下： 待測金屬絲：Rx(阻值約4 Ω，額定電流約0.5 A)； 電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) 電流表：A

10、1(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)； A2(量程3 A，內(nèi)阻約0.05 Ω)； 電源：E1(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； E2(電動勢12 V ，內(nèi)阻不計)； 滑動變阻器：R(最大阻值約20 Ω)； 螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線． (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm. (2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選________________________________________________________________________， 電源應(yīng)選________(均填器材代號)，在虛線框

11、內(nèi)完成電路原理圖． 解析：　(1)螺旋測微器的讀數(shù)為(1.5 mm＋27.3×0.01 mm)＝1.773 mm. (2)在用伏安法測電阻的實驗，為使測量盡量精確，則電流表、電壓表指針需達(dá)到半偏以上，又因待測電阻絲的額定電流為0.5 A，所以電流表選A1，電源選E1即可．電路原理如圖所示． 答案：　(1)1.773(1.771～1.775均正確) (2)A1　E1　電路圖見解析． 12. (10分)某學(xué)生實驗小組利用圖甲所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有： 多用電表； 電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動變阻

12、器：最大阻值5 kΩ； 導(dǎo)線若干． 回答下列問題： (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點． (2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端． (3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時電壓表的示數(shù)如圖丙所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V. 解析：　(1)使用多用電表測電阻前，應(yīng)首先將紅、黑表筆短接進行歐姆調(diào)零． (2)多用電表電流為“紅進黑出”，圖甲中外電路電流由2到1，所以紅表筆應(yīng)連1端． (3)多用電表

13、擋位為“×1 k”Ω，指針指15，則R＝15×1 k＝15 kΩ，由圖丙知電壓表讀數(shù)為3.60 V. 答案：　(1)短接　(2)1　(3)15　3.60　 13．(10分)(2014·合肥聯(lián)考)有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V，2 W”字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個小燈泡的U－I圖線．有下列器材供選用： A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻10 kΩ) B．電壓表(0～10 V，內(nèi)阻20 kΩ) C．電流表(0～3 A，電阻1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω) E．滑動變阻器(5 Ω，1 A) F．滑動變阻器(500 Ω，0.2 A) G．電源、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干 (1)

14、實驗中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________．為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用________(用序號字母表示)． (2)請在方框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖，并把圖中所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖． 解析：　(1)因小燈泡的額定電壓為4 V，所以電壓表應(yīng)選用A，小燈泡的額定電流I＝＝0.5 A，所以電流表應(yīng)選用D；小燈泡正常工作時的電阻為R＝＝8 Ω，因為>Rx，Rx為小電阻，電流表應(yīng)采用外接法，要求電壓表從零開始變化，故滑動變阻器采用分壓接法，為便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選用E. (2)滿足實驗要求的電路如圖所

15、示． 接成相應(yīng)的實物電路如圖所示． 答案：　(1)A　D　E　(2)見解析． 14．(10分) 小明要測量一電源的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗器材有：一只DIS電流傳感器(可視為理想電流表，測得的電流用I表示)，一只電阻箱(阻值用R表示)，一只開關(guān)和導(dǎo)線若干．該同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路進行實驗和采集數(shù)據(jù)． (1)小明設(shè)計該實驗的原理表達(dá)式是________(用E、r、I、R表示)； (2)小明在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱阻值調(diào)至________(選填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在實驗過程中，將電阻箱調(diào)至如圖所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為________Ω.

16、 (3)小明根據(jù)實驗采集到的數(shù)據(jù)作出如圖所示的－R圖象，則由圖象求得，該電源的電動勢E＝________ V，內(nèi)阻r＝________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)． 解析：　(1)在閉合電路中，E、I、R、r幾個量之間的關(guān)系是E＝I(R＋r)． (2)為了整個電路的安全，所以開始電流要小，即電阻箱電阻調(diào)到最大值；題圖中電阻箱讀數(shù)為25 Ω. (3)根據(jù)E＝I(R＋r)，推出＝＋，再結(jié)合－R圖象可知，圖線的斜率為，截距為，解得E＝6.0 V(5.8～6.2均可)，r＝2.4 Ω(2.3～2.5均可)． 答案：　(1)E＝I(R＋r)　(2)最大值　25 (3)6.0(5.8～6.

17、2均可)　2.4(2.3～2.5均可) 15．(12分) 圖中電源電動勢E＝12 V，內(nèi)電阻r＝0.5 Ω.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 Ω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. (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？ 解析：　(1)燈泡兩端電壓等于電源兩端電壓，且U＝E－Ir 得總電流I＝＝8 A 電源提供的能量 E電＝IEt＝8×12×100×60 J＝5.76×105 J (2)通過燈泡的電流I1＝＝2 A 電流對燈泡所做的功W1＝Pt＝16×100×60 J＝9.6×104 J 通過電動機的電流I2＝I－I1＝6 A 電流對電動機所做的功 W2＝I2U2t＝6×8×100×60 J＝2.88×105 J (3)燈絲產(chǎn)生的熱量Q1＝W1＝9.6×104 J 電動機線圈產(chǎn)生的熱量 Q2＝Irt＝36×0.5×6 000 J＝1.08×105 J 答案：　(1)5.76×105 J　(2)9.6×104 J　2.88×105 J (3)9.6×104 J　1.08×105 J