人教版选修3-1第2章恒定电流单元测试2

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（ ）ATik图1输入输出00011011A. 00 10B. 001 1C. 10 10D. 000 1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Ia ： Ib= 1 : 4,则横截面积之比 Sa : Sb为（）

2、A 1: 2B. 2 : 1解析：选A由R= U可知，在U 一定时,I与R成反比，即Ra : Rb= 4 ： 1。V又根据电阻定律r = p = p|= p2可知，当p、v 一定时,1 Sa Rb 1 宵匚R反孑即有sb= ra=1,所3 某小灯泡的伏安特性曲线如图 温度的影响改变了 （）2中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因036 U/V图2A. 6 QB. 10 QC. 1 QD. 6 QU3解析：选B由电阻的定义式 R= 了知，A点对应灯泡的电阻 Ra =乔 Q = 30 QB点6对应灯泡的电阻 Rb = t Q = 40 Q所以灯丝的电阻改变了10 Q故B正确。U154. 一

3、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，

4、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（）ABCD解析：选B黑表笔接E点，红表笔接F点，电阻很小，此时二极管导通，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U

5、I - I2r2B. 充电器输出的电功率为UI + I r2C. 电池产生的热功率为IrIrD .充电器的充电效率为 石x 100%解析：选AC 电能转化为化学能的功率为UI 12r,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x 100%，选项D错误。12r,选项C正确；充电器的充电效率为U IrU图77如图5所示，平行金属板中带电质点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（rt1右A .电压表读数减小B.电流表读数减小C 质点P将向上运动D . R3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

6、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Ri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=E I（r+ Ri）减小，所以电容器两 极板间的电压减小，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 P3= I2R3减小，选项D正确; 流过R3的电流I3减小，流过R2的电流I2= I

7、13增大，所以电流表读数增大， 选项B错误; 流过R2的电流12增大，R2两端的电压U2= I2R2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 U4= U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AUi和AU2,则下列结论正确的是 （）A.AJi AU2B.电阻Ri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：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 V的示数变小，V2的示数变大，所以 V变小的部分应该等于 V

8、2增大的部 分加上内阻的电压增大的值，即AUi AU2，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；V的示数变小，即通过 Ri的电流减小，所以 Ri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：

9、A .小灯泡“ 6 V 3 W ”B.直流电源68 VC .电流表(量程3 A,内阻0.2 Q)D .电流表(量程0.6 A，内阻1 Q)E. 电压表(量程6 V，内阻20 k Q)F. 电压表(量程20 V，内阻60 k Q)G. 滑动变阻器(020 Q 2 A)H .滑动变阻器(01 k Q 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1 = p =琵=0.5 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。(2)描绘灯泡伏安特性曲线实验中滑动变阻器应采

10、用分压接法；fj_r灯泡正常工作时电阻为R=U=_6V = 12 Q,I 0.5 ARRA12 Q=121 Q ，Rv 20 000 QR=12 Q &1666.7,学 孚，电流表应米用外接法，实验电路图如图所示。 R Ra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 Q,可当标准电阻用）、一个电流表（量程Ig= 0.6 A,内阻rg= 0.1 Q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

11、连 接起来。图9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。当电阻箱的阻值 R= 2.6 Q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1，再制作R-1坐标图，如图9所示。图中已标注出了 （f, 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 = Qd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E = I(R + r + rg),故只要知道两组外电阻和电流值

12、，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0.50A，则坐标为(2,2.6)，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E = I(R + r +巾)得R= p- (r+ rj,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一(r +巾)=0.4 Q则内阻r= 0.4 Q5 6 2 6rg= 0.3莒直线的斜率 k= E =V = 1.5 V。4 2答案：(3) 如图所示(4) 1

13、.5(1.46 1.54)0.3(0.25 0.35)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 R0= 22 Q,电源路端电压 U随外电阻R变化的规律如图 乙所示，图中U= 12 V的直线为图线的渐近线，试求：(1) 电源电动势E和内阻r；(2) A、B空载时输出电压的范围；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 Rts时，E = 12 V，而当U = 6 V时，应有r= R = 2 Q。(2) 当滑

14、片滑至上端时，UAB最大Umax= rRE = 11 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 I三2 A，代入数据得 Rx 4.9 Q即所接RoRx + rRo+ Rx负载电阻最小值为 4.9 Q答案：(1)12 V 2 Q (2)0 11 V (3)4.912. (18分)如图11所示，光滑绝缘斜面高度h = 0.45 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1=

15、0.9 m，板间距离 d= 0.6 m , R1 = 3 Q, R2= 3 Q, R3= 6 Q。可以看为质 点的带电小球，电量q= 0.01 C,质量m= 0.03 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。若S1断开，S2闭合，小球离开平行板右边缘时，速度偏向角tan 0= 2，求电源内阻5r。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： mgh= fmv o，解得：v 0= 2gh= 3 m/s,对Si、S2均断开时，极板电势差即为电源电动势E ,由平衡条件得： m

16、g= qE,解得：E = mgdq-23 x 10 x 10X 0.6 V21 x 1018 V。(2)当S1断开，S2闭合时，带电小球做类平抛运动,水平方向：1 = V0t,竖直方向分速度：Vy= at, Vy= V0tan 0,对带电小球，由牛顿第二定律得：mg qE1= mat，其中: 代入数据解得：a1 = 4 当S1断开，S2闭合时, 电容器两端电压：Uc= 由部分电路欧姆定律： 由闭合电路欧姆定律： 代入数据解得：r= 1 (3)当S1、S2均闭合时,=R2R3 = 3X 6R23= R2+ R3= 3+ 6Uc = E1d,m/s2, E1= 18 N/C , UCR1与R3串联，电容器与UR3UR3= I 1R3E = h