高中物理选修3-1第二章恒定电流测试卷

高中物理选修3-1第二章恒定电流测试卷
高中物理高考备考30分钟课堂集训系列专题7 恒定电流
一、选择题
1．如图1所示是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板距离的过程中( )
A ．电阻R 中没有电流
B ．电容器的电容变小
C ．电阻R 中有从a 流向b 的电流
D ．电阻R 中有从b 流向a 的电流
2．(2011·烟台模拟)利用图2所示电路可以测出电压表的内阻．已知电源的内阻可以忽略不计，R 为电阻箱．当R 取不同阻值时，电压表对应有不同读数U .
多次改变电阻箱的阻值，所得
到的1
U －R 图象应该是图3中的哪一个( )
图3
3．把标有“220 V,100 W”的A 灯和“220 V,200 W”的B 灯串联起来，接入220 V 的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是( )
A ．两灯的电阻之比R A ∶R
B ＝2∶1
B ．两灯的实际电压之比U A ∶U B ＝2∶1
C ．两灯实际消耗的功率之比P A ∶P B ＝1∶2
D ．在相同时间内，两灯实际发热之比Q A ∶Q B ＝1∶2
图2
4．在如图4所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A．灯泡L将变暗 B．灯泡L将变亮
C．电容器C的电荷量将减小
D．电容器C的电荷量将增大
5．(2011·镇江模拟)如图5所示为
汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动
电动机组成的电路，蓄电池内阻为
0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；S
1
再接通S
，启动电动机工作时，电流表示数变为
2
8 A，则此时通过启动电动机的电流是( )
A．2 A B．8 A
C．50 A D．58 A 6．在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心．如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24 V电压，产生2.5 A的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为( ) A．120 J B．300 J
C．600 J D．1200 J 7．如图6所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是( )
A．R1短路 B．R2断路
C．R3断路 D．R4短路8. 为了儿童安全，布绒玩具必须检测其
中是否存在金属断针，可以先将玩具放置
强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，
用磁报警装置可以检测到断针的存在．图
7所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中R B是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R B所在处出现断针
时，电流表的电流I、ab两端的电压U将( ) A．I变大，U变大 B．I变小，U变小
C．I变大，U变小 D．I变小，U变大
二、实验题
9．某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)．在操作台上
还准备了如下实验器材：
A．电压表V(量程4 V，电阻R V约为4.0 kΩ)
(量程100 mA，电阻R A1约为5 Ω) B．电流表A
1
(量程2 mA，电阻R A2约为50 Ω) C．电流表A
2
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，额定电流1 A) E．电阻箱R 2(0～999.9 Ω，最小
分度值0.1 Ω)
F．开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的
一位成员设计了如图10所示的电路
原理图并选取了相应的器材(电源用
待测的锂电池)，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应
该怎样调整？
(2)在实验操作过程中，发现滑动变阻器R1、电
已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电流表A
1
动势E和内阻r.
①请在下面画出实验电路图(标注所用器材符号)．
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，
请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式________________________．
10． (2011·湖南模拟)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验： (1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图11所示．读得直径d ＝_______mm. (2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：
请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R 与截面积S 是否满足反比关
系？
若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R 与S 应满足的关系．
(3)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7
Ω·m，则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l ＝______m(结果保留两位有效数字)． 三、计算题
电阻R (Ω) 12
1.
0 50.0 23.9 10.0 3.1 导线直径d (mm) 0.
80
1 0.999 1.201 1.494 1.998 导线截面积
S (mm 2
)
0.
504
0.784
1.133
1.753
3.135
11．如图13所示，将一电动势为E＝6 V、内阻
r＝0.5 Ω的电源，与一粗细均匀的电阻丝AB
相连，电阻丝的长度为L＝0.30 m，阻值为R＝4
Ω，电容器的电容为C＝3 μF.闭合开关S 使其
图 13 达到稳定状态后，将滑动触头P向右以速度v＝
0.6 m/s匀速滑动的过程中，电流计的读数为
多少？流过电流计的电流方向如何？
12．如图15(a)所示为某电阻R随摄氏温度t变
化的关系图象，图中R0表示0℃时的电阻值，k
表示图线的斜率．若用该电阻与电池(电动势为
E，内阻为r)、电流表(满偏电流为I g、内阻为
R g)、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图(b)
所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的
电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一
个简单的“电阻温度计”．
图15
(1)使用“电阻温度计”前，先要把电流表的刻
度改为相应的温度值，若温度t1＜t2其对应的电流分别为I1、I2，则I1、I2谁大？
(2)若该“电阻温度计”的最低适用温度为0℃，即当温度为0℃时，电流表恰好达到
满偏电流I g，则变阻器R′的阻值为多大？(3)若保持(2)中电阻R′的值不变，则电流表刻度为I时所对应的温度t为多大？
(4)将电流表刻度盘换为温度刻度盘，刻度均匀吗？
参考答案
1. 答案：BC
解析：增大电容器两极板距离时，电容器电容变小，电容器放电，A极板上的正电
荷通过电阻向电池充电，电阻R中有从a流向b 的电流．故选B、C正确．
2. 答案：A
解析：设电源电动势为E ，电压表内阻为R V ，电压表的读数为U ，则由闭合电路的欧姆定律可得
I ＝
E
R V ＋R ，则U ＝E －IR ＝E －
ER
R V ＋R ，由此可得R
＝ER V
U
－R V ，由此判断A 正确． 3. 答案：AB
解析：R A ＝U 2
P ＝220
2
100
Ω
R B ＝U 2P ＝2202200
Ω，则R A ∶R B ＝2∶1 因
为A 与B 串联
所以U A ∶U B ＝R A ∶R B ＝2∶1，P A ∶P B ＝
R A ∶R B ＝2∶1.
相同时间内，Q A ∶Q B ＝R A ∶R B ＝2∶1.
4. 答案：AD
解析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器R 接入电路部分电阻增大，灯泡L 中电流减小，灯泡L 将变暗，选项B 错、A 正确；电阻R 接入电路部分电阻增大，电源路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器C 的电荷量增大，选项C 错、D 正确． 5. 答案：C
解析：只接通S 1时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝U ＋Ir ＝12 V ＋10×0.05 V＝12.5 V ，
R 灯＝U I ＝12
10
Ω＝1.2 Ω，再接通S 2后，
流过电动机的电流为：
I 电动机＝E －I ′R 灯r －I ′＝12.5－8×1.2
0.05
A
－8 A ＝50 A ，故选项C 正确． 6. 答案：B
解析：每秒钟路灯消耗电能为W ＝UIt ＝24×2.5×1 J＝60 J
则每秒转化的太阳能为：W η＝60
20%
J ＝300
J 故选项B 正确． 7. 答案：BC
解析：假设R 1短路，发生故障后总电阻减小，干路电流增大，与R 1并联支路电流减小，与R 1串联电路电流增大，故A 、B 两灯都将变亮，与题设现象不同，所以A 选项错误；假设R 2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，A 灯变暗，同时B 灯两端电压增大，B 灯变亮，表现与题设现象相同，所以选项B 正确；假设R 3断路，同理推知A 灯变暗，B 灯变亮，选项C 正确；假设R 4短路，可推知A 、B 灯都变亮，选项D 不正确． 8. 答案：C 解析：由题意知R B 的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I
总＝E /(R ＋r )可知I 总必增大，
再由U 外＝E －I 总r
可知，外电压U减小．而由U1＝I总R1可知，U1增大，U3必减小，由电流表的电流I＝I总－I3可知，电流表的电流必变大．故选项C正确．
9. 答案：(1)用A
2替换A
1
(2)①电路图见解析②1
U
＝
1
E
＋
r
E
·
1
R2
解析：(1)流过R0的最大电流约为I max＝E
R0
＝
3.7
2000
A＝1.85×10－3 A＝1.85 mA≪100 mA.因此使用
电流表A
1
时，电流表示数太小，误差太大，故应
调换为A
2
.
(2)①电路如图所示．
②根据闭合电路欧姆定律得：
E＝U＋U
R2
r，整理得：
1
U
＝
1
E
＋
r
E
·
1
R2
10. 答案：(1)1.200 (2)不满足R与S2成反比(或RS2＝常量) (3)19
解析：(1)螺旋测微器读数应先读可动刻度左边
露出的主刻度L，如本题为1 mm，再
看固定刻度水平线对应的可动刻度n，如本题为20.0，记数为L＋n×0.01＝1 mm＋20.0×0.01 mm ＝1.200 mm.
(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784＝39.2,10.0×1.753＝17.53)，可得RS明显不相等，可判断结果为“不满足”；并同时可简单计算
50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54≈50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，得出R与S2成反比．计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的(50.0,0.999，0.784)和(10.0,1.494,1.753)．
(3)根据R＝ρl
S
有：l＝
RS
ρ
＝
3.1×3.135×10－6
5.1×10－7
m≈19 m.
11. 答案：32 μA从右向左
解析：设在Δt时间内，触头P移动的距离为ΔL，则ΔL＝vΔt，由于电阻丝单位长度上电压值为
U AB L ＝
E
R＋r
·
R
L
因此在Δt时间内PB间电压改变
ΔU＝U
AB
L
ΔL＝
vΔtER
R＋r L
而I＝ΔQ
Δt
＝C
ΔU
Δt
则I ＝
CRE
R ＋r L
·v＝
3×10－6×4×6
4＋0.5×0.30
×0.6 A＝32 μA
电流方向从右向左．
12. 答案：(1)I1大(2)E
I g
－R0－R g－r (3)t＝
E
k
(1
I
－
1
I g
) (4)不均匀
解析：(1)由图(a)可知温度越高，电阻R越大，
对应电路中的电流越小，故I1＞I2
(2)由闭合电路欧姆定律得：I g＝
E
r＋R′＋R g＋R0
得：R′＝E
I g
－R0－R g－r
(3)由图(a)得R＝R0＋kt
再由闭合电路欧姆定律得：
I＝
E
r＋R′＋R g＋R
解之得：t＝E
k
(
1
I
－
1
I g
)
(4)由t＝E
k
(
1
I
－
1
I
g
)可知t与I不是一次线性关
系，故刻度不均匀．。