【名师同步导学】2013-2014学年高中物理 第二章 恒定电流单元综合测评 新人教版选修3-1

1 单元综合测评二单元综合测评二 第二章第二章 恒定电流恒定电流 时间 90 分钟 满分 100 分 温馨提示 1 第 卷答案写在答题卡上 第 卷书写在试卷上 交卷前请核对班级 姓名 考号 2 本场考试时间为 90 分钟 注意把握好答题时间 3 认真审题 仔细作答 永 远不要以粗心为借口原谅自己 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 2011 全国高考 通常一次闪电过程历时约 0 2 0 3 s 它由若干个相继发生的 闪击构成 每个闪击持续时间仅 40 80 s 电荷转移主要发生在第一个闪击过程中 在 某一次闪电前云地之间的电势差约为 1 0 109 V 云地间距离约为 1 km 第一个闪击过程 中云地间转移的电荷量约为 6 C 闪击持续时间约为 60 s 假定闪电前云地间的电场是均 匀的 根据以上数据 下列判断正确的是 A 闪电电流的瞬时值可达到 1 105 A B 整个闪电过程的平均功率约为 1 1014 W C 闪电前云地间的电场强度约为 1 106 V m D 整个闪电过程向外释放的能量约为 6 106 J 解析 根据题意 由电流定义式可得 闪电电流瞬时值I 1 105 A 选项 A 正确 Q t 整个过程平均功率为P 2 1010 W 3 1010 W 选项 B 错误 闪电前云地间的电场强 QU t 度约为E 1 106 V m 选项 C 正确 整个闪电过程向外释放的能量约为 U d E QU 6 109 J 选项 D 错误 答案 AC 2 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 A P I2R B P U2 R C P IU D 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P IU计 2 算 所以 C 正确 A B D 错误 答案 C 3 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R1 R2等于 A 1 3 B 3 1 C 1 D 1 33 解析 根据I U图线的斜率表示电阻的倒数 得 1 R R1 R2 tan30 tan60 1 3 答案 A 4 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 A 35 8 W B 43 2 W C 48 2 W D 76 8 W 解析 电动机未启动时 通过灯泡电流为I 10 A 电压U1 12 5 V 10 0 05 V 12 V 所以灯泡电阻为R 1 2 U1 I 12 10 电动机启动时 灯泡两端的电压 U2 12 5 V 58 0 05 V 9 6 V 故车灯的电功率降低了 P 43 2 W U2 1 R U2 2 R 答案 B 5 2013 通化高二检测 电炉通电后 电炉丝热得发红 而跟电炉连接的铜导线却不 太热 原因是 A 通过电炉丝的电流大 而导线电流小 B 电炉丝和铜导线消耗的电能相同 但铜导线散热快 所以不热 C 铜导线的电阻比电炉丝小得多 在串联的情况下铜导线的发热量小 D 电炉丝的两端电压比铜导线两端的电压小得多 解析 通电后 电炉丝热得发红 但铜导线不热的原因是电炉丝电阻比铜导线的电阻 大得多 两者串联 使电炉丝分得的电压大 发热功率大 故 C 对 A B D 错 答案 C 6 2013 长春高二检测 如图所示 当滑动变阻器滑动触头向左移动 时 灯泡A B C的亮度将 A 都变亮 3 B 都变暗 C A B变亮 C变暗 D A C变亮 B变暗 解析 当滑动变阻器的滑动触头向左移动时 它接入电路中的有效电阻值减小 故电 路中的总电阻将减小 干路中的电流增大 A灯变亮 因干路中电流变大 A灯及电源内阻 分得电压增大 又有E Ur UA UC 所以UC减小 C灯变暗 又因为IA IB IC IA增大 IC减小 故IB增大 B灯变亮 综合以上分析可知 A B D 错 C 对 答案 C 7 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 A U越大 表示c越大 c与U成正比 B U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 D U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 1 r 压表示数U 可以看出电压与酒精气体浓度的关系不是正 R0E r R R0 r R0E 1 kc R R0 r 比关系 但随浓度的增大而增大 故 B D 正确 A C 错误 答案 BD 8 2012 高考上海卷 当电阻两端加上某一稳定电压时 通过该电阻的电荷量为 0 3 C 消耗的电能为 0 9 J 为在相同时间内使 0 6 C 的电荷量通过该电阻 在其两端需加的 电压和消耗的电能分别是 A 3 V 1 8 J B 3 V 3 6 J C 6 V 1 8 J D 6 V 3 6 J 解析 由W qU得 U1 3 V 再由q It知 q I 而根据欧姆定律 I U 所以必 然有q U 因电量增大 2 倍 所以电压也将增大 2 倍 为 6 V 再由W qU 0 6 C 6 V 3 6 J 选项 D 正确 答案 D 9 如图 电源为 9 V 1 的电池组 要将 4 V 4 W 的灯泡接入虚线 4 框中 在正常发光的条件下 最多能接 A 2 个 B 3 个 C 4 个 D 5 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I 5 V 1 5 A 所以最多能接 5 个灯泡 D 正 确 答案 D 10 2013 衡水高二检测 如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图 其中R2为 半导体热敏材料制成的传感器 其电阻随温度t变化的图线如图乙所示 电流表为值班室 的显示器 a b之间接报警器 当传感器R2所在处出现火情时 显示器的电流I和报警器 两端的电压U的变化情况是 A I变大 U变大 B I变大 U变小 C I变小 U变大 D I变小 U变小 解析 当传感器R2所在处出现火情时 温度升高 R2电阻减小 总电流变大 R1两端 电压变大 R3两端电压变小 故电流表示数I变小 路端电压U变小 故 D 正确 答案 D 11 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 A 9 6 10 5 C 0 8 A B 0 0 8 A C 9 6 10 5 C 1 A D 1 2 10 4C 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I 0 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 U R3 以电容器两端电压UC 3 2 V 电容器所带的电量Q CUC 9 6 10 5C 选项 A 正确 答案 A 第 卷 非选择题 共 56 分 二 实验题 本题包括 2 小题 共 12 分 12 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中 备有下列器材 A 干电池 电动势约为 1 5 V 内阻小于 1 5 B 电流表 G 满偏电流 2 mA 内阻 10 5 C 电流表 A 0 0 6 A 内阻约 0 1 D 滑动变阻器R1 0 20 10 A E 滑动变阻器R2 0 100 1 A F 定值电阻R3 990 G 开关 导线若干 1 为方便且能较准确地进行测量 应选用滑动变阻器 填写序号 2 请在下面的方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验 电路原理图 3 某同学根据他设计的实验测出了六组I1 电流表 G 的示数 和I2 电流表 A 的示数 请在下图所给的坐标纸上作出I1和I2的关系图线 序号 123456 I1 mA1 401 361 351 281 201 07 I2 A0 100 150 230 250 350 50 4 根据图线可得 被测电池的电动势为 V 内阻为 解析 1 为便于调节 滑动变阻器的阻值不能太大 选择 D 比较合适 2 由于没有电压表 给定的电流表 G 可与定值电阻R3串联作电压表使用 实验电路 如图甲所示 3 依据所测数据 在坐标纸上描点 所画I1和I2的关系图线如图乙所示 4 由图可知 1 48 mA 1 48 10 3 A E R3 Rg 所以E 1 48 R3 Rg 10 3 V 1 48 V 图线的斜率k 0 82 10 3 I1 I2 1 48 1 07 10 3 0 5 利用闭合电路欧姆定律及串并联特点 6 近似得到 k 0 82 10 3 所以r 0 82 r R3 Rg 答案 1 D 2 见解析 3 见解析 4 1 48 1 47 1 49 0 82 0 70 0 90 13 2012 高考上海卷 在练习使用多用表的实验中 1 某同学连接的电路如图所示 若旋转选择开关 使其尖端对准直流电流挡 此时测得的是通过 的电流 若断开电路中的电键 旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡 此时测得的是 的阻值 若旋转选择开关 使其尖端对准直流电压挡 闭合电键 并将滑动变阻器的滑片移 至最左端 此时测得的是 两端的电压 2 在使用多用表的欧姆挡测量电阻时 若 A 双手捏住两表笔金属杆 测量值将偏大 B 测量时发现指针偏离中央刻度过大 则必需减小倍率 重新调零后再进行测量 C 选择 10 倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间 则测量值小于 25 D 欧姆表内的电池使用时间太长 虽能完成调零 但测量值将略偏大 解析 2 双手捏住两表笔金属杆 则人与电阻会形成并联电路 导致测量值偏小 故 A 选项错误 若发现指针偏离中央刻度过大 则必须增大倍率 使指针约在刻度盘的三分 之一处 故 B 选项错误 刻度盘的刻度与电阻值成近似反比关系 故若指针位于 20 与 30 正中间 则测量值应大于 25 故 C 选项错误 本题选 D 答案 1 R1 R1和R2串联 R2 或 电源 2 D 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 A 0 3 A P U 66 220 7 2 转化为内能的功率 P热 I2r 0 32 20 W 1 8 W 转化为机械能的功率 P机 P P热 66 1 8 W 64 2 W 电动机的效率 100 100 97 3 P机 P 64 2 66 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 U r A 11 A 220 20 电动机消耗的功率P 等于其发热功率P热 所以 P P热 U2 r 2202 20 W 2 420 W 此时电动机可能会被烧毁 答案 见解析 15 2013 济宁高二检测 如图所示电路中 甲 乙两个毫安表的内阻 均为 6 R3 R4 12 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 1 2 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 R2 3 R1RA R1 RA 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 RA R4 2IRA R2 2I 2IRA R1 由此可解得 R1 3 R2 1 答案 R1 3 R2 1 16 2013 合肥高二检测 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r 1 电炉的电阻R1 19 电动机绕线的电阻 R2 2 当开关 S 断开时 电源内电阻消耗的热功率P 25 W 当 S 闭合时 干路中的电流I 12 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P I r 得 2 0 I0 A 5 A P r 25 1 由闭合电路欧姆定律得 E I0 R1 r 5 19 1 V 100 V 8 2 S 闭合后 内电压 U