高中物理 第二章 恒定电流阶段性测试题（含解析）新人教版选修3-1

阶段性测试题二第二章恒定电流(时间：90分钟满分：100分)第卷(选择题，共44分)一、选择题(本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1(2014洛阳三模)硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施其原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，P、N可在E区形成匀强电场P的上表面镀有一层膜，当光照射时，P内产生的自由电子经E区电场加速后到达半导体N，从而产生电动势以下说法中正确的是()Aa电极为电池的正极B电源内部的电流方向由P指向NCE区匀强电场的方向由N指向PD硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置解析：电源内部电流从电池的负极流向正极，自由电子从P到达N，产生的电流从N流到P，a电极为电池的正极，A选项正确，B选项错误；自由电子经E区电场加速运动到N，电场方向由N指向P，C选项正确；硅光电池是将光能转化为电能的装置，D选项错误答案：AC2如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是()API2RBPCPIUD以上公式都可以解析：因居民楼内各种电器都有，所以不是纯电阻电路，只能用功率公式PIU计算所以C选项正确，A、B、D选项错误答案：C3两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示，可知两电阻大小之比R1R2等于()A13B31C1D1解析：根据IU图线的斜率表示电阻的倒数，得：.答案：A4汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 .电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了()A35.8 WB43.2 WC48.2 WD76.8 W解析：电动机未启动时，通过灯泡电流为I10 A，电压U112.5 V100.05 V12 V.所以灯泡电阻为R 1.2 .电动机启动时，灯泡两端的电压U212.5 V580.05 V9.6 V.故车灯的电功率降低了P43.2 W.答案：B5(2015深圳中学期中)有一只家用电熨斗，其电路结构如图所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡它的四种不同的连线方式，其中能获得低挡温度的是()解析：根据电功率公式PI2R可知，当电源电压不变时，接入的电阻越大，电功率越小，A图中没有闭合回路，不符合题意；B图中两个电阻串联，阻值最大，电功率最小，符合题意；C图中只有电阻R1工作，不符合题意；D图中两电阻并联，阻值最小，电功率最大，不符合题意答案：B6(2014滨州一模)在如图所示的电路中，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后，下列说法中正确的是()A灯泡L变暗B电容器C的带电量将增大CR0两端的电压减小D电源的总功率变小，但电源的输出功率一定变大解析：分析电路结构，滑动变阻器R和灯泡L串联，电容器C和定值电阻R0串联，电路稳定时电容器的电压等于路端电压；当滑动变阻器的滑片向右移动时，电阻变大，总阻值变大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流变小，灯泡L变暗，故A选项正确；电源的内电压变小，路端电压变大，电容器两端电压变大，根据电荷量的计算公式QCU可知，电容器C的带电量将增大，故B选项正确；电路稳定后，电容器处于断路，定值电阻R0两端的电压为零，故C选项错误；电源的总功率PEI，总电流变小，总功率减小，当外电阻R外r时，输出功率最大，题干中不能判断外电阻与内阻的关系，故D选项错误答案：AB7据统计交通事故逐年增加，造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶，“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器，它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器，该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度c成正比，则以下说法正确的是()AU越大，表示c越大，c与U成正比BU越大，表示c越大，但是c与U不成正比C检测到驾驶员喝了酒时，U的示数变小DU越大，表示检测到驾驶员喝酒越多解析：题中给出传感器电阻r的倒数与酒精气体浓度c是正比关系，即kc，电压表示数U，可以看出电压与酒精气体浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增大而增大故B、D选项正确，A、C选项错误答案：BD8(2015常德汇文中学期中)以下关于电流表与电压表的说法中，正确的是()A都是用电流表G与电阻并联改装而成的B都是用电流表G与电阻串联改装而成的C它们本身都有内阻，只是电流表的内阻一般很小，而电压表的内阻一般很大D电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大，而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻小解析：电流表是由电流表G和电阻并联改装而成的，电压表是由电流表G和电阻串联改装而成的，A、B选项错误；它们本身都有内阻，只是电流表的内阻一般很小，而电压表的内阻一般很大，C选项正确；根据串并联电路的规律可知，电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻小，而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大，D选项错误答案：C9如图，电源为“9 V1 ”的电池组，要将“4 V4 W”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接()A2个B3个C4个D5个解析：灯泡正常发光时两端的电压为4 V，其中的电流为1 A由闭合电路欧姆定律知电源内部电压为5 V，干路中的电流为I5 V/1 5 A，所以最多能接5个灯泡，D选项正确答案：D10(2014静安区一模)如图1所示电路，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图2所示当开关闭合后，下列说法中正确的是()AL3的电流为L1电流的2倍BL3的电阻约为0.17 CL1的电功率约为0.60 WDL2的电功率约为1.5 W解析：分析电路图可知，灯泡L1和L2串联再和L3并联，电源的内阻不计，则灯泡L3两端的电压U33 V，灯泡L1和L2规格相同，则两端电压U1U21.5 V，有图2读出对应的电流值，I1I20.4 A，I30.5 A，故A选项错误；灯泡L3的电阻R36 ，故B选项错误；灯泡L1和L2消耗的电功率P1P2I1U10.60 W，故C选项正确，D选项错误答案：C11如图所示的电路中，A、B间电压恒为3.2 V,3个电阻的阻值均为4 ，电容器的电容为30 F，电流表为理想电流表那么电路稳定时电容器所带的电量、电流表的读数分别是()A9.6105 C,0.8 AB0,0.8 AC9.6105 C,1 AD1.2104C,0.8 A解析：将电容器视为断路，可知电路结构为电阻R3直接接在A、B之间，通过电流表和R3的电流I0.8 A，电路稳定时电阻R1和R2中无电流通过，R2两端电压为零，所以电容器两端电压UC3.2 V，电容器所带的电量QCUC9.6105C，选项A正确答案：A第卷(非选择题，共56分)二、实验题(本大题包括2小题，共12分)12(2014海南)用伏安法测量一电池的内阻已知该待测电池的电动势E约为9 V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50 mA，可选用的实验器材有：电压表V1(量程5 V)；电压表V2(量程10 V)；电流表A1(量程50 mA)；电流表A2(量程100 mA)；滑动变阻器R(最大电阻300 )；定值电阻R1(阻值为200 ，额定功率为1/8 W)；定值电阻R2(阻值为220 ，额定功率为1 W)；开关S；导线若干测量数据如坐标纸上UI图线所示(1)在下面的虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号(2)在设计的电路中，选择定值电阻的根据是_(3)由UI图线求得待测电池的内阻为_.(4)在你设计的电路中，产生系统误差的主要原因是_解析：电学实验的实验原理是闭合电路的欧姆定律(1)根据电源电动势约为9 V，可知选取电压表V2，电源允许输出的最大电流为50 mA，据此选择电流表A1，电源允许输出的电流值过小，需要定值电阻保护电路，定值电阻R1在电路中的最大功率：P1I2R1(0.05)2200 W0.5 W W，定值电阻R2在电路中的最大功率：P2I2R2(0.05)2200 W0.55 W1 W，为保护电路安全，则定值电阻应选择R2.(2) 定值电阻在电路中消耗的功率会超过 W，R2的功率满足实验要求(3)图象的斜率表示电源内阻，由图象可得，电源内阻r50 .(4)由电路图可知，电流表相对于电源外接，电压表分流导致系统误差答案：(1)(2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过 W，R2的功率满足实验要求(3)50 (4)电压表分流13(2014山东)实验室购买了一根标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值5 ；滑动变阻器R2：最大阻值20 ；定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干(1)实验中，滑动变阻器应选_(填“R1 ”或“R2 ”)，闭合开关S前应将滑片移至_端(填“a”或“b”)(2)在实物图图丙中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为_V.(4)导线实际长度为_m(保留2位有效数字)解析：(1)根据限流解法的要求，滑动变阻器的阻值大于被测电阻，需要选择R2，闭合开关前使滑动变阻器阻值最大，即滑片在a端(2)根据电路图连接实物图，应先串后并，先连控制电路后连测量电路，如图所示：(3)电压表量程3 V，最小分度为0.1 V，估读一位，读数为2.30 V.(4)根据欧姆定律得，R0Rx4.6 ，根据电阻定律得，Rx，联立解得，L94 m. 答案：(1)R2a(2)(3)2.30(4)94三、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)14一台电风扇，内电阻是20 ，接上220 V的电压后，消耗的功率是66 W，求：(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流大小；(2)电风扇工作时，转化为机械能和内能的功率以及电动机的效率；(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？解析：(1)正常工作时通过电动机的电流大小I A0.3 A(2)转化为内能的功率P热I2r0.3220 W1.8 W.转化为机械能的功率P机PP热(661.8) W64.2 W.电动机的效率100%100%97.3%.(3)当电风扇不转动时，电能全部转化为内能，电动机相当于纯电阻用电器I A11 A，电动机消耗的功率P等于其发热功率P热，所以PP热U2/r(2202/20) W2 420 W.此时电动机可能会被烧毁答案：见解析15如图所示电路中，甲、乙两个毫安表的内阻均为6 ，R3R412 ，S断开时，AB之间电阻为3 ，S闭合时，甲、乙两个毫安表的示数之比为12，求R1、R2的阻值各为多少？解析：S断开时，A、B间的电阻为3 ，则：R23 S闭合时，设流过甲表的电流为I，则流过乙表的电流为2I，则：I(RAR4)2IRAR2由此可解得：R13 ，R21 .答案：R13 R21 16如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电路中，电源的内阻r1 ，电炉的电阻R119 ，电动机绕线的电阻R22 ，当开关S断开时，电源内电阻消耗的热功率P25 W；当S闭合时，干路中的电流I12.6 A，求：(1)电源的电动势E；(2)S闭合后电动机的机械功率解析：(1)S断开时，由PIr，得：I0 A5 A由闭合电路欧姆定律得：EI0(R1r)5(191) V100 V(2)S闭合后，内电压U1Ir12.61 V12.6 V故电路的路端电压：U2EU1(10012.6)V87.4 V通过电炉的电流：I1 A4.6 A通过电动机的电流：I2II1(12.64.6)A8.0 A电动机消耗的热功率：P1IR28.022 W128 W输送给电动机的电动率：P2U2I287.48 W699.2 W故电动机输出的机械功率：P3P2P1(699.212