福建省建瓯市高中物理 第3章 恒定电流单元测试2 新人教版选修3-1（通用）

福建省建瓯市高中物理 第3章 恒定电流单元测试2 新人教版选修3-1（通用）

第3章 恒定电流 ‎ 单元测试2‎ 一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分，每题至少有一个选项符合题意，多选、错选不得分，选对但选不全得4分)‎ ‎1．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA，也就是说(　　)‎ A．1 h电池供给‎8 C的电荷量 B．1000 s电池供给‎8 C的电荷量 C．1 s电池供给‎8 C的电荷量 D．1 min电池供给‎8 C的电荷量 解析：由q＝It可知，只有B项正确。‎ 答案：B ‎2．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10－16 s，则下列说法正确的是(　　)‎ ‎①电子绕核运动的等效电流为6.7×10－‎‎4 A ‎②电子绕核运动的等效电流为1.5×‎‎103 A ‎③等效电流的方向与电子的运动方向相反 ‎④等效电流的方向与电子的运动方向相同 A．①③　　　　　　　　 B．①④‎ C．②③ D．②④‎ 解析：根据电流的定义，等效电流为I＝＝6.7×10－‎4 A，电流方向与电子运动方向相反。‎ 答案：A ‎3．不考虑温度对电阻的影响，关于一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法正确的是(　　)‎ A．接在110 V的线路上时的功率为20 W B．接在110 V的线路上时的功率为10 W C．接在55 V的线路上时的功率为5 W D．灯泡两端所加电压为零时，它的电阻为零 解析：根据公式P＝可知，P∝U2，接到110 V线路上时，功率为正常发光时的1/4，故B项对，A项错。同理C项错。导体的电阻在不加电压时照样存在，故D项错。‎ 答案：B ‎4．两只电流表和是由完全相同的电流计改装而成的，的量程是‎3 A，的量程是‎6 A，为了测量‎8 A左右的电流，并联接入电路中，两者都有读数的情况下，正确的选项为(　　)‎ ‎．和读数相等 B．两者指针偏转角相等 C．和的读数比等于电流表的内阻之比 D．两者指针偏角之比等于两表内阻之比 解析：两个电流表并联，因表头相同，所以两表指针偏角相同，B项正确，排除A、D两项；根据并联分流原理，通过两电流表的电流之比跟表的总内阻成反比，故C项错误。‎ 答案：B ‎5．如图1所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断错误的是（ ）‎ A．空载(不接R)时，输出电压为U/2 图1‎ B．接上负载R时，输出电压小于U/2‎ C．负载电阻R的阻值越大，输出电压越低 D．接上负载R后，要使输出电压为U/2，滑动片P须向上移动至某一位置 解析：空载时，输出电压为U/2；接上负载R时，R 与滑动变阻器的下半部分并联，再与滑动变阻器的上半部分串联，因为并联电路的总电阻总要小于任一支路的电阻，而串联电路中各支路的电压与电阻成正比，所以接R时，输出电压小于U/2；负载R阻值越大，并联电路总阻值也大，输出电压就高；若还输出U/2的电压，需上移滑片P以增大并联电阻。‎ 答案：C ‎6．用电流表和电压表测量电阻R的阻值。分别将图2甲和乙两种测量电路连到电路中，进行多次测量。按照图甲所示电路某次的测量情况：电流表的示数是4.60 mA，电压表的示数是 2.50 V； 图2‎ 按照图乙所示电路某次的测量情况：电流表的示数是 5.00 mA，电压表的示数是2.30 V。比较这两次测量结果，正确的是(　　)‎ A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω 解析：据题意电流表变化明显，说明电压表的分流作用显著，故用电流表内接误差更小，R测＝ Ω≈543 Ω 电流表内接测量值比真实值大。‎ 答案：B ‎7．如图3所示，两个电压表V1和V2，其内阻的大小之比为 ＝，两个阻值大小相等的电阻接在电压恒定的电源上，当电键S断开时，两电压表的示数分别为U1与U2，当电键闭合时，则电压表的 图3‎ 示数分别为U1′与U2′，则下列关系式正确的是(　　)‎ A．U1′＜U1，U2′＜U2　　 B．U1′＞U1，U2′＞U2‎ C．U1＜U2，U1′＜U2′ D．U1′=U1，U2′=U2‎ 解析：当电键断开时，因为＝，‎ 所以U1＝U＜U2＝U 当电键闭合后，设电压表V1和R并联后的电阻为RV1′，电压表V2和R并联后的电阻为RV2′，‎ 因为RV1＜RV2，所以U1′＜U2′，即C正确。‎ 又由RV1′＝和＝得 RV2′＝＜，所以RV2′＜2RV1′，‎ 即U2′＜2U1′‎ 又因为U2′＋U1′＝U 所以U2′＜U，U1′＞U，故D错误。‎ 答案：C ‎8．如图4所示，电流表A1(0～‎3 A)和A2(0～‎0.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是(　　)‎ ‎①A1、A2的读数之比为1∶1 图4‎ ‎②A1、A2的读数之比为5∶1‎ ‎③A1、A2的指针偏转角度之比为5∶1‎ ‎④A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1‎ A．①③ B．②③‎ C．①④ D．②④‎ 解析：由电表A1、A2量程之比5∶1，则其内阻由R＝可得内阻之比为1∶5。A1、A2并联故流经A1、A2电流之比与内阻成反比为5∶1，所以读数之比为5∶1，由电表改装原理可得A1、A2并联如图所示。故流经电流计电流相等，两指针偏转角度相等，故D正确。‎ 二、实验题(本题共1小题，共10分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)‎ ‎9．（10分)在“测定金属导线的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 Ω。实验室备有下列实验器材：‎ A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)‎ B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)‎ C．电流表A1(量程‎3 A，内阻约为0.2 Ω)‎ D．电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)‎ E．变阻器R1(0～100 Ω，‎0.3 A)‎ F．变阻器R2(0～2 000 Ω，‎0.1 A)‎ G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)‎ H．开关S，导线若干 ‎(1)为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有____________________。‎ ‎(2)为了减小实验误差，应选用图5甲中________(填“a”或“b”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图乙用导线连接起来。‎ 图5‎ 解析：(1)由电池E决定了电压表选V1，结合Rx粗略计算电流在600 mA内，故选A2，由Rx确定变阻器选R1，故应选器材有A、D、E、G、H。‎ ‎(2)因A2的内阻不能满足远小于Rx，故选图b。实物连接如图所示。‎ 答案：(1)ADEGH ‎(2)b　实物图连接见解析 三、计算题(本题共3小题，共34分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)‎ ‎10．(10分)一台小型电动机在3 V电压下工作，通过它的电流大小是‎0.2 A，用此电动机提升重力为4 N的物体时，在30 s内可使该物体匀速提升‎3 m。若不计除电动机线圈发热以外的其他能量损失，求在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量。‎ 解析：电动机提升重物的机械功率为：‎ P机＝Fv＝mg·s/t＝0.4 W 电动机输入的功率为：P入＝IU＝0.6 W 由能量关系：P入＝P机＋P热 得：P热＝P入－P机＝(0.6－0.4) W＝0.2 W 所产生的热量：Q＝P热·t＝0.2×30 J＝6 J。‎ 答案：6 J ‎11．(12分)如图6所示，两段长度和材料都完全相同的导线ab、bc是横截面积之比为1∶4，串联后加上电压U。求：‎ ‎(1)ab、bc两段导线内自由电子定向运动速率之比。 图6‎ ‎(2)两段导线两端电压之比。‎ 解析：(1)因两段导线串联，电流相等，同种材料，单位体积内自由电子数也相等，‎ 由I＝neSv得va∶vc＝Sc∶Sa＝4∶1‎ ‎(2)两段导线电阻之比 Ra∶Rc＝()/()＝4∶1‎ 所以电压之比＝＝＝4∶1‎ 答案：(1)4∶1　(2)4∶1‎ ‎12．(12分)在如图7所示的电路中，电源电压U恒定不变，当 S闭合时R1消耗的电功率为9 W，当S断开时R1消耗的电功率为4 W，求：‎ ‎(1)电阻R1与R2的比值是多大？ 图7‎ ‎(2)S断开时，电阻R2消耗的电功率是多少？‎ ‎(3)S闭合与断开时，流过电阻R1的电流之比是多少？‎ 解析：(1)S闭合时，只有R1接入电路，‎ P＝I2R1＝()2R1＝9 W。‎ S断开时，R1、R2串联在电路中，‎ P′＝I′2R1＝()2R1＝4 W。‎ 所以(R1＋R2)∶R1＝3∶2，R1∶R2＝2∶1。‎ ‎(2)因为P＝I2R，所以串联电路中P与R成正比，所以S断开时R2消耗的电功率P2＝P1/2＝2 W。‎ ‎(3)I＝U/R，所以S闭合与断开时流过R1的电流与电路电阻成反比，为3∶2。‎ 答案：(1)2∶1　(2)2 W　(3)3∶2‎