高中物理人教版选修3-1章末检测：：第二章　恒定电流

高中物理人教版选修3-1章末检测：：第二章　恒定电流

第二章　章末检测 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．其中1～5小题为单选题，6～8小题为多选题)‎ ‎1．通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为时，则在时间t内产生的热量为(　　)‎ A．4Q　　　　　　　　　B．2Q C. D. 解析：由焦耳定律可得Q＝I2Rt，Q′＝2×2Rt＝I2Rt＝Q.故选项C正确．‎ 答案：C ‎2.‎ 一同学将变阻器与一只6 V、6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将(　　)‎ A．变暗 B．变亮 C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡 解析：由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．‎ 答案：B ‎3．电阻R1的阻值为6 Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I1I2＝23，则R2‎ 的阻值和总电阻的阻值分别是(　　)‎ A．4 Ω；2.4 Ω B．4 Ω；3.6 Ω C．9 Ω；3.6 Ω D．9 Ω；4.5 Ω 解析：并联电路中通过各支路电阻的电流与它的阻值成反比，R1R2＝I2I1，所以R2＝4 Ω.R1与R2并联的总电阻R＝＝ Ω＝2.4 Ω.故A正确．‎ 答案：A ‎4．将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去长度，再拉长至L长度，则导线电阻变为(　　)‎ A. B. C. D．nR 解析：将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，剩下L1＝L，则由电阻定律可知，电阻变为R1＝R，后来又拉长至L，横截面积为S′，则LS＝LS′，则由电阻定律有＝，解得R′＝.‎ 答案：C ‎5．在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U.当R5的滑片向图中a端移动时(　　)‎ A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小 解析：当R5的滑片向a端移动时，R5接入电路的电阻值变小，外电路的总电阻R外变小．‎ 由I总＝知I总变大．‎ 由U＝E－I总r0得U变小．‎ 因为U＝U1＋U3＋Uab＝I总R1＋I总R3＋Uab，所以Uab变小，故电流表A的读数变小．本题应选D.‎ 答案：D ‎6．(多选)关于三个求功率的表达式P＝UI，P＝I2R，P＝的适用范围，以下说法正确的是(　　)‎ A．第一个式子只适用于求电功率，后两个式子只适用于求热功率 B．在纯电阻电路中，三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率 C．在非纯电阻电路中，第一个式子适用于求电功率，第二个式子适用于求热功率，第三个式子没有意义 D．由I＝可知，三个式子没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P都是电功率 解析：式子P＝IU普遍适用于求电功率，式子P＝I2R普遍适用于求热功率，式子P＝在纯电阻电路中用于计算电功率和热功率，在非纯电阻电路没有意义，选项A错误、C正确；在纯电阻电路中，欧姆定律成立，则三个式子既可适用于求电功率又可适用于求热功率，选项B正确；在非纯电阻电路中，三个式子表达的意义不同，选项D错误．‎ 答案：BC ‎7．(多选)(2017·澄城县检测)有一电流计，内阻Rg＝25 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，现对它进行改装，下列说法正确的是(　　)‎ A．把它改装成量程为‎0.6 A的电流表，需与它并联一个0.126 Ω的电阻 B．把它改装成量程为‎0.6 A的电流表，需与它串联一个0.126 Ω的电阻 C．把它改装成量程为3 V的电压表，需与它并联一个975‎ ‎ Ω的电阻 D．把它改装成量程为3 V的电压表，需与它串联一个975 Ω的电阻 解析：把电流计改装成‎0.6 A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：R＝＝ Ω≈0.126 Ω，故A正确、B错误；把电流计改装成3 V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：R′＝－Rg＝ Ω＝975 Ω，故C错误、D正确．‎ 答案：AD ‎8．(多选)如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图．图中油量表由电流表改装而成，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R，当油箱内油面下降时，下列分析正确的有(　　)‎ A．触点O向下滑动 B．触点O向上滑动 C．电路中的电流表示数增大 D．电路中的电流表示数减小 解析：当油面下降时，浮标位置降低，在杠杆作用下，滑动变阻器的滑片O向上移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，根据I＝可知电路中的电流变小，电流表示数变小，故选项A、C错误；B、D正确．‎ 答案：BD 二、非选择题(本题共4小题，共52分)‎ ‎9．(6分)(2017·安徽师范大学附属中学期中)要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作，已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约为1 Ω)；开关一个，导线若干．‎ ‎(1)实验中所用的滑动变阻器应选________(填字母代号)．‎ A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流‎1 A)‎ B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流‎0.3 A)‎ ‎(2)实验的电路图应选用________(填字母代号)．‎ ‎(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，如果这个小灯泡两端所加电压为1.5 V，则小灯泡在该温度时的电阻是________ Ω.随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻________(选填“增大”“减小”或“不变”)．‎ 答案：(1)A　(2)B　(3)10　增大 ‎10．(15分)‎ 某学生实验小组利用如图所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：‎ 多用电表；‎ 电压表：量程0～5 V，内阻十几千欧；‎ 滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；‎ 导线若干．‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．‎ ‎(2)将图中多用电表的红表笔和________(选填“‎1”‎或“‎2”‎)端相连，黑表笔连接另一端．‎ ‎(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示，多用电表和电压表的读数分别为________ kΩ和________ V.‎ ‎(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为________ kΩ.‎ ‎(5)‎ 多用电表阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________ V，电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ.‎ 解析：(1)使用多用电表测电阻时，换挡后需重新进行欧姆调零．多用电表欧姆调零的方法是先把红、黑表笔短接，再调节欧姆调零旋钮，使指针满偏．‎ ‎(2)多用电表内部电池的正极与黑表笔相连，要保证电流从多用电表的“＋”插孔流入，从“－”插孔流出，故红表笔和“‎1”‎端相连．‎ ‎(3)从题中相应图可以看出指针指向欧姆挡15.0位置，电阻挡为“×1 k”，故读数为15.0 kΩ；由于电压表量程为0～5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V.‎ ‎(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 kΩ.‎ ‎(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由第(3)、(4)问可知＝，＝，两式联立解得E＝9.00 V，R＝15.0 kΩ.‎ 答案：(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60‎ ‎(4)12.0　(5)9.00　15.0‎ ‎11．(15分)在用电压表和电流表测一节干电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1‎ ‎ Ω，图中为实验原理图及所需器件图．‎ ‎(1)在图中画出连线，将器材按原理图连接成实验电路．‎ ‎(2)一位同学记录了6组数据并根据这些数据在图中画出了U－I图象，根据图象读出电池的电动势E＝________ V，求出电池内阻r＝________ Ω.‎ 思路点拨：本题是利用伏安法测电池的电动势和内阻，在U－I图象中，纵截距表示电动势的大小，图象的斜率的绝对值表示内阻．‎ 解析：(1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图所示．‎ ‎(2)图线交U轴于U1＝1.45 V，此即为电池电动势E，交I轴于I＝‎0.65 A，注意此时U2＝1.00 V，由闭合电路欧姆定律得I＝，则r＝＝ Ω≈0.69 Ω.‎ 答案：(1)如解析图所示　(2)1.45　0.69‎ ‎12．(16分)‎ 如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r＝0.6 Ω，R＝10 Ω，U＝160 V，电压表的读数为110 V，求：‎ ‎(1)通过电动机的电流是多少？‎ ‎(2)输入到电动机的电功率是多少？‎ ‎(3)电动机中发热的功率是多少？‎ ‎(4)电动机工作1 h所产生的热量是多少？‎ 解析：(1)设电动机两端的电压为U1，‎ 电阻R两端的电压为U2，则：‎ U1＝110 V，‎ U2＝U－U1＝(160－110) V＝50 V 通过电动机的电流为I，‎ 则I＝＝ A＝‎‎5 A ‎(2)输入到电动机的电功率P电，‎ P电＝U1I＝110×5 W＝550 W ‎(3)电动机中发热的功率P热，‎ P热＝I2r＝52×0.6 W＝15 W ‎(4)电动机工作1 h所产生的热量Q，‎ Q＝I2rt＝52×0.6×3 600 J＝5.4×104 J.‎ 答案：(1)‎5 A　(2)550 W　(3)15 W　(4)5.4×104 J