高中物理 阶段验收评估（二）恒定电流 新人教版选修3-1

1、阶段验收评估（二） 恒定电流一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第15小题只有一个选项符合题意，第68小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1如图1为一逻辑电路。其真值表中输出端从上到下排列的结果正确的是()图1输入输出00011011A0010B0011C1010 D0001解析：选A只有A输入为1，同时B输入为0，与门电路的输入才能均为1，C输出为1。2两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IAIB14，则横截面积之比SASB为()A12 B21C14 D41解析：选A由R可知，在U一定时，I

2、与R成反比，即RARB41。又根据电阻定律R可知，当、V一定时，R，即有，所以。3某小灯泡的伏安特性曲线如图2中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了()图2A5 B10 C1 D6 解析：选B由电阻的定义式R知，A点对应灯泡的电阻RA 30 ，B点对应灯泡的电阻RB 40 ，所以灯丝的电阻改变了10 ，故B正确。4一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准电流表读数为1 A时，改装电流表的读数为1.1 A，稍微偏大一些，为了使它的读数准确，应()A在原分流电阻上再并联一个较大的电阻B在原分流电阻上

3、再串联一个较小的电阻C在原分流电阻上再串联一个较大的电阻D在原分流电阻上再并联一个较小的电阻解析：选A改装电流表的读数比标准电流表读数稍微偏大一些，说明改装电流表的内阻稍微偏大一些，要使内阻稍微变小一些，需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻，故A正确，B、C、D错误。5.用多用电表探测图3所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是下图中的()图3解析：选B黑表笔接E点，红表笔接F点，电阻很小，此

4、时二极管导通，电源电流从黑表笔流出，通过二极管从红表笔流进，电流方向从E到F，故B正确。6锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图4所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是()图4A电能转化为化学能的功率为UII2rB充电器输出的电功率为UII2rC电池产生的热功率为I2rD充电器的充电效率为100%解析：选AC电能转化为化学能的功率为UII2r，充电器输出的电功率为UI，选项A正确，选项B错误；电池产生的热功率为I2r，选项C正确；充电器的充电效率为100%，选项D错误。7如图5所示，平行金属

5、板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()图5A电压表读数减小 B电流表读数减小C质点P将向上运动 DR3上消耗的功率减小解析：选AD根据电路图，电阻R2与滑动变阻器R4接入电路的部分串联后，再与R3组成并联电路，最后并联部分再与电阻R1串联接入电源两端，电压表测量滑动变阻器R4接入电路部分的电压，电流表测量流过电阻R2的电流，电容器两极板间的电压等于并联部分的电压，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的电阻R并减小，干路电流I增大，并联部分电压U并EI(rR1)减小，所以电容器两极板间的电压减小

6、，极板间场强减小，电场力小于重力，质点向下运动，选项C错误；电阻R3两端电压减小，流过R3的电流I3减小，R3上消耗的功率P3IR3减小，选项D正确；流过R3的电流I3减小，流过R2的电流I2II3增大，所以电流表读数增大，选项B错误；流过R2的电流I2增大，R2两端的电压U2I2R2增大，而并联部分的电阻R并减小，所以，滑动变阻器R4接入电路部分的电压U4U并U2减小，选项A正确。8.如图6所示，当滑动变阻器R3的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是U1和U2，则下列结论正确的是()图6AU1U2B电阻R1的功率先增大后减小C电阻R2的功率一定增大D电源的输出功率先增大后减小解析

7、：选AC因为滑片右移，R3变小，总电阻变小，干路电流增大，内电压增大，路端电压变小，即V1的示数变小，V2的示数变大，所以V1变小的部分应该等于V2增大的部分加上内阻的电压增大的值，即U1U2，故A正确。由A分析知，干路电流增大，所以通过R2的电流变大，即功率增大；V1的示数变小，即通过R1的电流减小，所以R1的功率变小，故B错误。由B分析知，干路电流增大，所以通过R2的电流变大，电阻R2的功率一定增大，C正确。利用结论当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；当滑片右移动时，总电阻减小，但无法判断外电阻与内阻的关系，所以电源的输出功率无法判断，故D错误。二、实验题(本题共2小题，共20分)9(

8、8分)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：A小灯泡“6 V3 W”B直流电源68 VC电流表(量程3 A，内阻0.2 )D电流表(量程0.6 A，内阻1 )E电压表(量程6 V，内阻20 k)F电压表(量程20 V，内阻60 k)G滑动变阻器(020 、2 A)H滑动变阻器(01 k、0.5 A)(1)把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：_。(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图。解析：(1)灯泡额定电流I0.5 A，电流表应选D；灯泡额定电压6 V，电压表应选E；为方便实验操作，滑动变阻器应选G

9、。(2)描绘灯泡伏安特性曲线实验中滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常工作时电阻为R12 ，12，1666.7，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示。答案：(1)ABDEG(2)见解析图10(12分)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ，可当标准电阻用)、一个电流表(量程Ig0.6 A，内阻rg0.1 )和若干导线。(1)请根据测定电动势E和内阻r的要求，设计图7中器件的连接方式，画线把它们连接起来。图7(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。

10、当电阻箱的阻值R2.6 时，其对应的电流表的示数如图8所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数，再制作R坐标图，如图9所示。图中已标注出了(，R)的几个与测量对应的坐标点，请你将与图8所示实验数据对应的坐标点也标注在图上。图8图9(3)在图上把描绘出的坐标点连成图线。(4)根据图中描绘出的图线可得出这个电池的电动势E_V，内阻r_。解析：(1)先设计实验电路图，然后根据电路图连线。由闭合电路欧姆定律得EI(Rrrg)，故只要知道两组外电阻和电流值，就可以求出电池的电动势和内阻。因此，直接将电阻箱和电流表串联在电路中即可。(2)由电流表示数可读出此时电流为0.50 A，则坐标为(2,2

11、.6)，在坐标纸上描出该点。(3)剔除明显有误差的点，将其他点用直线连接起来，使较多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。(4)由EI(Rrrg)得R(rrg)，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系。将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点的纵坐标值为(rrg)0.4 ，则内阻r0.4 rg0.3 ，直线的斜率kE V1.5 V。答案：(1)(2)(3)如图所示(4)1.5(1.461.54)0.3(0.250.35)三、计算题(本题共2小题，共32分)11(14分)一个允许通过最大电流为2 A的电源和一个滑动变阻器，接成如图10甲所示的电路。滑动变阻器最大阻值为R022 ，电源路

12、端电压U随外电阻R变化的规律如图乙所示，图中U12 V的直线为图线的渐近线，试求：图10(1)电源电动势E和内阻r；(2)A、B空载时输出电压的范围；(3)若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过2 A，A、B两端所接负载电阻至少多大。解析：(1)由乙图可知，当R时，E12 V，而当U6 V时，应有rR2 。(2)当滑片滑至上端时，UAB最大UmaxE11 V当滑片滑至下端时，UAB为零，因此，A、B空载时输出电压范围为011 V。(3)A、B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大。此时I，为了电源不过载，应保证I2 A，代入数据得Rx4.9 ，即所接负载电阻

13、最小值为4.9 。答案：(1)12 V2 (2)011 V(3)4.912(18分)如图11所示，光滑绝缘斜面高度h0.45 m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。平行板和三个电阻构成如图所示电路，平行板板长为l0.9 m，板间距离d0.6 m，R13 ，R23 ， R36 。可以看为质点的带电小球，电量q0.01 C，质量m0.03 kg，从斜面顶端静止下滑。图11(1)若S1、S2均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E。(2)若S1断开，S2闭合，小球离开平行板右边缘时，速度偏向角tan ，求电源内阻r。(3)若S1、S2均闭合，判断小球能否飞出平行板？解答：(1)小球下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mghmv，解得：v03 m/s，对S1、S2均断开时，极板电势差即为电源电动势E，由平衡条件得：mgq，解得：E18 V。(2)当S1断开，S2闭合时，带电小球做类平抛运动，水平方向：lv0t，竖直方向分速度：vyat，vyv0tan ，对带电小球，由牛顿第二定律得：mgqE1ma1，其中：UCE1d，代入数据解得：a14 m/s2，E118 N/C，UC10.8 V，当S1断开，S2闭合时，R1与R3串联，电容器与R3并联，电容器两端电压：UCUR3由部分电路欧姆定律：UR3I