2017-2018学年高中物理第二章恒定电流章末检测卷新人教版选修3-1

1、第二章恒定电流（时间：90 分钟满分：100 分）一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分）1. 两个小灯泡，分别标有“ 1 A4 W和“ 2 A 1 W的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为（）A.2 : 1B.16 : 1C.4 : 1D.1 : 16答案 B2P41解析由P=I R知：R=，所以R:R2= 1 : 4= 16 ： 1.2. 在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生 0.6 V的电动势，可获得 0.1 A 的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（）A.0.24 J B.0.25 JC.0.26 JD

2、.0.28 J答案 C解析 根据W=Ult可得每秒单片单晶硅太阳能电池产生的能量为W= 0.6X0.1X1 J = 0.06J，设太阳能每秒照射的能量为Q则由能的转化和守恒定律得 Qx 23%=W所以 80.26 J.3. 如图 1,E为内阻不能忽略的电池，R、R?、R为定值电阻，Sc、S 为开关，与分别为理想电压表与理想电流表.初始时 S0与 S 均闭合，现将 S 断开，则（）R1-图 1A.的读数变大，的读数变小B.的读数变小，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变大，的读数变大 答案 D4.在如图 2 所示的电路中，开关 S 闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流

3、表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（）2l_H-1图 2A.R短路B.R2短路C.R3短路D.R断路答案 A解析 若R短路，则外部电路的电阻只有R3,故总电阻减小，总电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变大，A 对；若R2短路，电流表的示数为零，故B 错；若R3短路，电压表的示数为零，故 C 错；若R断路，电流表的示数为零，D 错.5.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R、F2的电压与电流的关系图如图 3 所示.用此电 源和电阻R、R2组成电路.R、F2可以同时接入电路，也可以单独接入电路 .为使电源输出功 率最大，可采用的接法是（）A. 将R、R串联后接到电源两端B. 将 R、R

4、 并联后接到电源两端C. 将R单独接到电源两端D. 将R单独接到电源两端答案 C解析 由图可知，R= 0.5Q,1Q,电源内阻r= 0.5Q,电源的输出功率随外电阻的变化而变化，当只外=时，电源的输出功率最大，因而R单独接到电源两端时，电源输出功率最大6.如图 4 所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中，甲电路两端的电压为3乙电路两端的电压为14 V.调节变阻器 R 和 R 使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P和P2.则下列关系中正确的是（）L一釣-I4V-乙图 4B.PiVP2C.Pi=P2答案 A解析设灯泡的额定电流为Io,额定电压为 5 贝yPi= (8 U)21。=

5、1610 2Ublo,P2= (14210) lo= 14lo 2L0Io，所以PR,故选项 A 正确.、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分）7.如图 5 所示，平行板电容器两极板间带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表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. R 上消耗的功率减小答案 AD最后并联部分再与电阻 R 串联接入电源两端，电压表测量滑动变阻器 R 接入电路部分的电压,电流表测量流过电阻F2的电流，电容器两极板间的电压等于并联部分的电压，当滑动变阻器艮的滑片向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

6、流I增大，并联部分电压U并=EI（r+R）减小，所以电容器两极板间的电压减小，极板间场强A.PiP2D.无法确定对电路的影响，当滑动变阻器R 的滑片向 b 端移动时，则（解析根据电路图，电阻艮与滑动变阻器 R 接入电路的部分串联后，再与R 组成并联电路,4减小，电场力小于重力，质点P向下运动，选项C错误；电阻R两端电压减小，流过R的电 流Is减小，R上消耗的功率Ps=丨3兌减小，选项 D 正确；流过R的电流Is减小，流过R的电流I2=I-I3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，R两端的电压U2=|2只增大，而并联部分的电压U并减小，所以，滑动变阻器F4接入电路部分的

7、电压U=U并一U减小，电压表读数减小，选项 A 正确8. 某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图6 所示的电路，接通 S 后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A C两点间时，电压表读数为U;当并联在A B两点间时， 电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是（ ）|I-1-i- 1-1_iJ图 6A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路答案 AD解析 由题意可得UB=UAC=U,说明由A B分别至电源的线路均已接通.若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路，或BC段

8、短路，也有可能出现两者同时发生的情况.分析时考虑要全面，要把故障的可能原因全部找出来，不要漏掉正确选项9. 如图 7 所示的电路中，电源电动势为 12 V，内阻为 2Q,四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关 S,下列说法正确的有（）图 7A. 路端电压为 10 VB. 电源的总功率为 10 WC.a、b间电压的大小为 5 VD.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A答案 AC5,20X20E,解析 外电路的总电阻F= 20+ 20 = 10Q,总电流I=R+r= 1 A，则路端电压U= IR=610.如图 8 所示的电路，电源内阻不计，R为阻值未知的定值电阻，当在a、b间分别接入R=10Q

9、,艮=18Q的电阻时，理想电压表的示数分别为U= 10.0 V,lb= 10.8 V,则（）A. 电源的电动势为E= 12 V，电阻R= 2QB. 当在a、b间接入 Rs= 2Q的电阻时，电源的输出功率一定最大C. 当在a、b间接入C= 2 卩 F 的电容器时，电容器所带电荷量为2.4X105CD. 当在a、b间接入线圈电阻为 R）= 1Q,额定功率为 9 W 的电动机时，电动机恰能正常工作，则通过电动机线圈的电流为3A答案 ACERER解析 根据U=，代入数据，解得E= 12 V,R= 2Q,所以选项 A 正确；R+RR+ 民因为电源内阻不计，所以其输出功率P=EI，可见，电流越大，电源的输

10、出功率越大，选项 B错误；当在a、b间接入C= 2 卩 F 的电容器时，电容器两端电压U=E= 12 V,所以电容器所带电荷量Q= CU=2.4X105C,选项 C 正确；假设选项 D 正确，即电流I= 3 A 时，电动机 恰好正常工作，其功率为P动=9 W,那么电源的输出功率为P总=El= 36 W,电阻R消耗的热功率为FR=I2R=18 W,显然P动+PRMP总，所以假设错误，选项 D 错误.三、实验题（本题共 2 小题，共 13 分）11.（6 分）某同学想要描绘标有“ 3.8V,0.3 A ”字样小灯泡L 的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、

11、导线外，还有：电压表 V1（量程 03 V，内阻等于 3 kQ）V= 5 V , C 项对；a、b间用导线连接后，外电路的总电阻为5X15R-2X5+15Q-7.5Q，10V A对；电源的总功率 戸总=El= 12 W B 错；a、b间电压大小为 IUb| = 0.5X15 V 0.5X5电路中的总电流I=1.26 AD 项错误.ER+r7电压表 V2（量程 015 V，内阻等于 15 kQ）电流表 A（量程 0200 mA,内阻等于 10Q）电流表 A2（量程 03 A，内阻等于 0.1Q）滑动变阻器R（010Q,额定电流 2 A）滑动变阻器 艮（01 kQ,额定电流 0.5 A）8定值电阻

12、R3（阻值等于 1 Q）定值电阻R4（阻值等于 10Q）定值电阻R5（阻值等于 1 kQ）电源E（E= 6 V，内阻不计）（1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁（2）_ 该同学描绘出的IU图象应是下图中的.答案（1）见解析图（2）BUg3解析 用电压表V和定值电阻 民串联，可改装成量程为U= （rg+F5） =x（3 + 1） V= 4 Vrg3Igg的电压表；用量程为 200 mA 的电流表 A 与定值电阻F4并联可改装为量程为1=Ig+一石=0.20 2x10A+10A = 0.4 A 的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法，电路图如图所示.（2）小灯泡的

13、电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的IU图象应该是 B.12.（7 分）某同学要测量一电压表的内阻，所备器材如下：A. 待测电压表 V（量程 3 V，内阻未知）B. 定值电阻 R）（阻值 2 kQ）C. 电池组E电动势略小于 3 V,内阻忽略不计）D. 多用电表E. 开关 S、S，导线若干CD9（1）该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻，请将以下主要操作步骤补充完整：10I.对多用电表进行机械调零n.将选择开关拨到“x1 k ”的欧姆挡上 川.将红、黑表笔短接，进行欧姆调零IV.将图 9 甲中多用电表和电压表连接，其中红表笔应接电压表的 _ 极（选填“正”或“负”）.v.正确连接后，发现指针

14、偏转较大，换用“x100”的欧姆挡，应先 _ ，再次测量,多用电表刻度盘上的指针位置如图乙所示，测量结果是 _.图 9为了更精确测量此电压表的内阻，该同学设计了如图丙所示的实验电路图，请在图丁上用笔画线代替导线进行实物连接该同学首先闭合 Si,读电压表示数U；再闭合 S,读电压表示数U,则电压表内阻FV=_（用U、U、Ro表示）答案 V.负V.欧姆调零3 000Q（2）见解析图解析（1）根据多用电表的工作原理可知，红表笔与电源的负极相连，黑表笔与电源的正极相连，所以为保证电压表指针正向偏转，应将多用电表的红表笔接电压表的负极；当改变不同倍率的欧姆挡后，由于欧姆表内阻发生了变化，因此在测量之前必

15、须进行欧姆调零这项操作；多用电表刻度盘上的指针位置如题图乙所示，测量结果是3 000Q.E11（2）如图所示，只闭合 S 时，电压表与电阻串联，当Si和 S2都闭合时，电压表测电源的电动势（电源内阻忽略不计），因串联电路中总电压等于各分电压之和,内阻RV=UiR0.U2一U四、计算题（本题共 4 小题，共 47 分）13.（10 分）在研究微型电动机的性能时，可采用如图 10所示的实验电路当调节滑动变阻器F使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和 1.0 V;重新调节 R,使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和 15.0 V.求这台电动机正常运转时

16、的输出功率和电动机的线圈电阻图 10答案 22.0 W 2Q解析 当电流表和电压表的示数为0.5 A 和 1.0 V 时，电动机停止工作，只有其内阻消耗电能，其阻值：r=Q= 2Q.110.5当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为2.0 A 和 15.0 V，则电动机的总功率：戸总=Ul2=15.0X2.0 W=30.0 W线圈电阻的热功率：2 2P热=12=2.0X2 W=8.0 W所以：P出=P总一P热=30.0 W 8.0 W = 22.0 W.14.（12 分）如图 11 所示的电路中，电源的电动势E= 12 V,内阻未知，F= 8Q,1.5Q,L 为规格“ 3 V3 W的灯泡，

17、开关 S 断开时，灯泡恰好正常发光.（不考虑温度对灯泡电阻12=和尺+Ft），则电压表12的影响）求：13(1) 灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2) 电源的内阻；开关 S 闭合时，灯泡实际消耗的功率答案(1)1 A 3Q(2)1Q(3)0.48 WPo3解析灯泡的额定电流Io=U= 3 A = 1 AU232灯丝电阻R.= -=Q= 3Qpo3断开 S 时，灯 L 正常发光，即11=Io,根据闭合电路欧姆定律E=lo(R+R+r)E12得r= -(R+R)=-(8+3)Q =1QIo1(3)闭合 S 时，设外电路总电阻为R外干路电流为I总=R=1.2A灯泡两端的电压UL=I总= 1.2 VR.+

18、艮15.(12 分)如图 12 所示的电路中，R、R2均为定值电阻，且R= 100Q,R阻值未知,一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的 .求:R外=R_R2R+ R灯泡实际消耗的功率P=R.=0.48 W.F3为14图 12(1)电源的电动势和内阻;定值电阻R2的阻值；滑动变阻器的最大阻值答案(1)20 V 20 Q (2)5 Q (3)300 Q解析(1)由题图乙中AB线延长，交U轴于 20 V 处，交I轴于 1.0 A 处可知电源的电动势E=20 V，内阻r=E= 20Q.I短(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，即12= 4 V、|2= 0.8 A ,U2得 R= 5Q.I2Ik当P滑到F3的左端时，由题图乙知此时U外=16 V ,I总=0.2 A，所以Rk= = 80Q.I总FRj因为Rk= 占+ R,所以滑动变阻器的最大阻值为Rj= 300Q.R+ Rs16.(13 分)在如图 13 所示的电路中，电阻R= 12Q,R= 8Q,R= 4Q.当开关 K 断开时，电流表示数为 0.25 A，当 K 闭合时，电流表示数为0.36 A.求：厂riT ,图 13(1) 开关 K 断开和闭合时的路端电压U及U;(2) 电源的