高中人教版选修3-1高二(上)第二章恒定电流核心素养小练[答案解析]

人教版选修3-1高二（上）第二章恒定电流核心素养小练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1．某兴趣小组欲通过测定工业污水（含有多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值200ρ≥Ω•m ），如图所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长40a =cm ，宽20b =cm ，高10c =cm ．（1）为测量水样的电阻率，还需要测量什么物理量？____用什么仪器测量该物理量？____（2）该兴趣小组用多用电表的电阻“10⨯”挡，按正确的操作步骤测其电阻，发现指针偏角过小，他应先将倍率调为______（选填“1⨯”或“100⨯”），紧接着的操作步骤是______，正确操作后，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为______Ω．（3）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A . 电流表（量程5mA ，电阻约为20Ω）B . 电流表（量程0.6A ，电阻约为1Ω）C . 电压表（量程3V ，电阻约为2k Ω）D . 电压表（量程15V ，电阻约为10k Ω）E . 滑动变阻器（020Ω，额定电流1A ）F . 滑动变阻器（02~k Ω，额定电流10A ）G . 电源（12V ，内阻约10Ω）H . 开关一只、导线若干为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______（填器材前面的选项字母）．（4）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，测出一关系图线．_____系列数据如表所示，请在如图所示的坐标纸中作出U I（5）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为______Ω•m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上______（选填“达标”或“不达标”）．我们该怎么做？___2．(1)下图为一正在测量中的多用电表表盘．①如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为________Ω．②如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为______mA．(2)如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发现小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1．2已接好的情况下，应当选用多用电表的档．在连接点1．2同时断开的情况下，应当选用多用电表的挡．（2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明可能有故障．（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤．二、单选题3．智能手机电池“快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电，比如对一块额定电压3.7V、容量1430毫安时的电池充电，可以在半小时内将电池充到满容量的75%，结合本段文字和你所学知识，关于“快速充电技术”，你认为下列叙述中比较合理的是（）A．这里所提到的“毫安时”指的是一种能量单位B．这里所提到的“满容量的75%”是指将电池电压充到3.7V的75%C．“快速充电技术”提高了锂电池的原有容量D．对额定电压3.7V的锂电池充电，其充电电压应高于3.7V4．功率为10W的发光二极管(LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。

根据国家节能战略，【精品】前普通白炽灯应被淘汰。

假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W 的LED灯替代，估算全北京市一年节省的电能最接近(假设灯一天工作3 h,北京市可以按五百万户家庭计算）（）A．5 × 108kW • hB．5 ×1010kW • hC．5 × 1012kW • hD．5× 1014kW • h5．教室里有“220V 40W”的电灯8盏，“220V 60W””的电风扇6台，还常使用一台“220V 120W””的投影仪，那么教室里应选用的保险丝的规格为（）A．额定电流为1A的保险丝B．额定电流为3A的保险丝C．额定电流为5A的保险丝D．额定电流为10A的保险丝6．如右图所示，理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有A．P＜UI B．P＝I2(R1＋R2) C．P＞UI D．P＞I2(R1＋R2)三、解答题7．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻R A＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4A．求：(1)电炉子的电阻及发热功率；(2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．参考答案1．水样的电阻多用电表电阻挡粗略地测量水样的电阻或用电压表和电流表比较精确地测量水样的电阻100⨯将红黑表笔短接，重新进行欧姆调零2800 A DE 136.5 不达标对于工厂，应该引进标准的污水处理系统，按照流程标准规范操作，适时检测污水处理结果，待污水处理达标后才能排放；对于环保部门，应做到“在其位谋其政”，不能尸位素餐，只做样子工程．【详解】（1）[1] 根据lRSρ=得RSlρ=，可知要测量水样的电阻率还需要测量水样的电阻．[2]可以用多用电表电阻挡粗略地测量水样的电阻，也可以用电压表和电流表比较精确地测量水样的电阻．（2）[3] 指针偏角过小，说明倍率挡选择的过小，应换用大倍率，故应先将倍率调为“100⨯”；[4]每换一次倍率都需要重新进行欧姆调零，所以之后的操作步骤是：将红黑表笔短接，重新进行欧姆调零；[5]该电阻的阻值约为281002800⨯=Ω．（3）[6] 电源电动势为12V，所以电压表应选择D；[7]根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为max 4.3I≈mA，所以电流表应选A；[8]根据实验要求电压调节范围足够大，可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器E以方便调节．（4）[9] 根据描点作图法作出U I-关系图线如图所示：（5）[10] 由图线斜率可知，总电阻为：3112750410U R I -===⨯总Ω，又因为：2730A R R R =-=总Ω，根据电阻定律：l R Sρ=，代入数据解得：136.5ρ=Ω•m ； [11]因为136.5ρ=Ω•m<200Ω•m ，所以不达标；[12]对于工厂，应该引进标准的污水处理系统，按照流程标准规范操作，适时检测污水处理结果，待污水处理达标后才能排放；对于环保部门，应做到“在其位谋其政”，不能尸位素餐，只做样子工程．2．(1) ①220Ω ②3.9 mA (2)(1)电压（或V ）（1分），电阻（或Ω）（1分）；（2）开关或节点5、6（1分）；（3）选择“电阻档”；红黑表笔对接，检查电阻档是否正常；测量小灯泡电阻，若电阻“无穷大”，则小灯泡开路（3分）．【解析】试题分析：(1) ①用×10Ω档测量电阻，指示值22Ω，倍率为×10，读数为220Ω ②直流电流10mA 档读第二行“0～10”一排，最小度值为0.2mA 估读到0.1mA 就可以了，故读数为3.9 mA(2)（1）在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压档，若选电流挡易造成表头烧坏、电源短路；若选欧姆挡则有可能造成短路、指针倒转．在1、2同时断开的情况下，应选用欧姆档，直接测量某段电路的电阻即可．（2）电压表示数接近电动势，只有一种可能，即电压表与灯泡串联接入电路，电压表内阻极大，分得大部分电压，说明开关或连接点5、6两点断路．（3）①调到欧姆档②将红黑表笔相接，检查欧姆档能否正常工作（由于无需精确测量电路阻值，所以不必调零）③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．（灯丝断或灯座接触不良）考点：测定电源的电动势和内阻；欧姆表的原理．3．D【解析】【详解】根据q=It可知，毫安时（mAh）是电荷量的单位，不是能量的单位，故A错误；这里所提到的“满容量的75%”是指将电量充到满容量的75%，故B错误；快速充电技术提高了锂电池的充电速度，不会提高原有容量，故C错误；为了能为电池充电，对额定电压3.7V的锂电池充电，其充电电压应高于3.7V，故D正确。

故选D。

【点睛】本题考查对电池容量的理解，要求明确电源的基本性质包括：电动势、内阻和容量；快速充电只能提高充电速度，不会改变电池的容量．4．A【解析】按五百万户家庭计算，每天用灯3小时，每年365天，每户节约功率为100W，48500101003365 5.510W Pt kW h==⨯⨯⨯⨯≈⨯⋅，得结果与A最接近，故A项正确。

综上所述本题答案是:A5．C【解析】【详解】由题，教室共有8盏40W的白炽灯，6台60W的电风扇，一台120W的投影仪，它们的总功率为P=40×8+60×6+120×1=800W，因为P=UI，所以电路中总电流I=PU =800220≈4A，保险丝允许通过的最大电流应略大于4A。

A.由计算可得保险丝允许通过的最大电流应略大于4A，故A不符合题意；B.计算由可得保险丝允许通过的最大电流应略大于4A，故B不符合题意；C.由计算可得保险丝允许通过的最大电流应略大于4A，故C符合题意；D.由计算可得保险丝允许通过的最大电流应略大于4A，故D不符合题意。

6．D【解析】电吹风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小应该是用P=IU来计算，所以总功率P=IU，所以AC错误．电吹风机中发热的功率要用I2R来计算，所以总的发热功率为I2（R1+R2），吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率，所以B错误，D正确．故选D．点睛：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．7．(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W【解析】试题分析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律U I R = 得12U R I ==Ω 其发热功率为：1126?W=72?W R P UI ==⨯ （2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 222M UI I r P =+输出 所以2221M UI P r I -==Ω输出（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得：23316?W A P UI I r =-=化 考点：闭合电路欧姆定律点评：注意纯电阻电路与非纯电阻电路在的区别。