赢在高考2013届高三物理一轮配套练习7实验1测量电阻测定金属的电阻率新人教版选修3-1

1第七章 恒定电流第一节 描述电路的基本概念 部分电路随堂演练巩固1.(2011全国理综,17)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 ,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中 .在某一次闪s电前云地之间的电势差约为 1. V,云地间距离约为 1 km;第一个闪击过程中云地间901转移的电荷量约为 6 C,闪击持续时间约为 60 .假定闪电前云地间的电场是均匀的 .根s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 A 5B.整个闪电过程的平均功率约为 W 140C.闪电前云地间的电场强度约为 V/m 6D.整个闪电过程向外释放的能量约为 J 1【解析】 由电流的定义 I=Q/t知 A A,选项 A正确; 601I5整个过程的平均功率 W W(t代 0.2或 0.3),选项 B错误; 96102qUWttP103有 V/m V/m,选项 C 正确; 9310UdE整个过程向外释放的能量为电场力做的功 W=qU= J, 选项 D 错误. 9610【答案】AC 2.一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压 U时,通过金属导线的电流强度为 I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为 v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的 2倍,仍给它两端加上恒定电压 U,则此时 ( ) A.通过金属导线的电流为 2IB.通过金属导线的电流为 4IC.自由电子定向移动的平均速率为 2vD.自由电子定向移动的平均速率为 4【解析】 金属导线均匀拉长 2倍,则导线的横截面积变为原来的 由电阻定律可得,导线的电12阻变为原来的 4倍,由欧姆定律可得,通过金属导线的电流变为原来的 即为 A错误,B 正4I2确;由电流的微观表达式 I=nqSv,可以解得金属导线中自由电子定向移动的平均速率变为原来的 即为 D错误,C 正确. 12v【答案】BC 3.如图,已知两只灯泡 、 分别标有”110 V 60 W” 和”110 V 100 W”,另外有1L2一只滑动变阻器 R,将它们连接后接入220 V 的电路中 ,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,则应使用下面哪个电路( ) 【解析】 A、C 两图中灯泡不能正常发光.B、D 中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同,因此消耗的电功率一定相等.可以直接看出:B 图总功率为 200 W,D图总功率为 320 W,所以选 B. 【答案】 B 4.一只电炉的电阻和一台电动机线圈电阻相同,都为 R,设通过的电流相同,时间相同,电动机正常工作,则( ) A.电动机和电炉发热相同 B.电动机消耗的功率和电炉一样大 C.电动机两端电压大于电炉两端电压 D.电动机和电炉两端电压相同 【解析】 由焦耳定律 知,电炉与电动机发热相同,A 对;对电动机 UIR,消耗的功率2QIRt而电炉是纯电阻 所以电动机消耗的功率比电炉的大,B 错;21PUI 22PUIR电动机两端电压大于电炉两端电压,C 对,D 错. 【答案】 AC 5.如图所示,电源电动势 E=6 V,当开关 S闭合后,小灯泡 和 L 都不亮.现用一电压表检测故123障,已测得 V 那么以下判断正确的是( ) 6acdaeUA 0abUA.含 1 的 ab段电路断路,其他部分无问题 LB.含 L 的 bc段电路断路,其他部分无问题 2C.含 R的 cd段电路断路,其他部分无问题 D.ab段和 bc段电路可能都是断路的 【解析】 由题设知故障为开路,又由测量结果 V,可知电源部分，开关6acdaeU部分，变阻器部分都是完好的，C 错；L 和 的这部分电路发生了开路 . 12如只是 L 断开,此时 就等于电源的开路电压,即 V,而实测 故不可能只是1abUab0abUL 断开,可知 A是错误的. 如只是 L 断开,此时 L 无电流通过,为一等势体,故 成立,可知 B正确. 21 0ab同样,L 、L 都断开时 也成立,故可知 D正确. 10abU【答案】 BD 46.节日挂在树上或商店门口的小彩灯通电后发出绚丽的色彩,众多小彩灯是先和电阻 R并联后再串联接到 220 V的电源上,其简化的电路如图所示.下面对此电路正确的认识是( ) A.当某小彩灯灯丝断时,由于 R的导电作用仍保持整个电路通路,其他灯仍能发光 B.R的作用是分流,使小彩灯的电流不至太大 C.R的作用是分压,使得小彩灯不被烧坏 D.为了节能,R 的阻值要大于小彩灯的灯丝电阻 【解析】 R 的阻值大于灯丝的电阻,所以其分流作用很小. 【答案】AD 7.( 选做题)如图所示的电路中,三个电阻的阻值之比为 =123,电流表 、1R231A和 的内电阻均可忽 略,它 们的读数分别为 、 和 则 = 2A3 II12I3 .如果把图中的电流表 和 换成内阻非常大的电压表 和 ,1A2 V则它们的示数 和 及总电压 U的比值 U= . 12【解析】 解答本题的关键是正确分析电路的结构.我们把原图中各结点分别标上字母,如图(1)所示.由于三个电流表的内阻都可以忽略,可以认为各电流表的两端的电势是相等的,即图中 A点与 C点电势相等,B 点与 D点电势相等,为此我们确定三个电阻是并联的,不画电流表的等效电路图如图(2)所示,画出电流表的等效电路图如图(3)所示. 5从图(2)可以看出,三电阻是并联在电路中的,因此通过三电阻的电流之比 1RI 32. 2RI13R2316R从图(3)可以看出,电流表 测量的是通过 和 的电流,电流表 测量的是通过 和 的1A23R2A12电流,而 测量的是通过干路的总电流 ,因此 =5911. 3 1I23I如果把原图中的电流表 和 换成内阻非常大的电压表 和 则三个电阻是串联在电路中12 1V2的,电压表 测量的是电阻 和 两端的电压,而电压表 测量的是电阻 和 两端的1VR2R3电压,因此 U=356. U2【答案】5 9 11 3 5 6 课后作业夯基(时间:45 分钟 必做题满分:100 分 选做题:10 分) 一、不定项选择题(本题共 8小题,每小题 8分,共 64分.选对但不全的得 5分) 1.元件 A、B、C 的伏安曲线如图所示,三个元件在相同的电压作用下,相同时间内发出的热量、 、 之间的关 系是( ) Q6A. ABCQB. C. ABCD.因 A、C 是非线性元件,故无法判断 【解析】 根据题图可知,电压相同时,电流 因Q=UIt, 所以 . ABCII ABCQ【答案】 B 2.在神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为 .8610m某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm 、半径为 4 cm的圆柱体,当在其两端加上电压 U=100 V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电 流为( ) A.0.31 B.0.62 A AC.0.15 D.0.43 【解析】 由电阻定律,圆柱体的电阻为 由欧姆定律 代入数值得2rLSRURII=0.31 ,A 正确. A【答案】 A 3.家用电器即使没有使用,只要插头插在电源上处于待机状态,就会消耗电能.根据下表提供的数据,估算这些电器待机 1天耗电约为( ) 7A.0.3度 B. 0.6度 C.0.9度 D. 1.2度 【解析】 题中所述用电器一天耗电 W=Pt=(4 600 J=9. J,耗电142)3510度数为 度=0.3 度, 选项 A正确. 569103【答案】A 4.如图所示,因线路故障,接通开关 K时,灯 和 L 均不亮,用电压表测得 4 V12 cdU由此可知开路 处为0abdUA灯 B. L C .变阻器 D.不能确定12解析： =4v说明 c-a-b-d通路，排除掉 A，B 选项； =0说明 b-a-c-d某处断路，综上cdUbdU只能是变阻器开路，C 正确。5 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab=10 cm,bc=5 cm, 当将 A与 B接入电压为 U的电路中时,电流强度为 1 A,若将 C与 D接入电压为 U的电路中,则电流为 ( ) 8A.4 A B.2 A C. A D. A 1214【解析】 设金属薄片厚度为 h,当将 A与 B接入电压为 U的电路中时 将 C与 D接UIabdL入电压为 U的电路中 二式相除得: =4 A,选 A. adbLUII2abdL【答案】 A 6.投影仪的光源是强光灯泡,发光时必须用风扇给予降温.现设计投影仪的简易电路,要求:带动风扇的电动机先启动后,灯泡才可以发光;电动机未启动时,灯泡不可以发光.电动机的电路元件符号是,则下图中符合设计要求的是 ( ) 【解析】 (1)电动机和灯要能各自独立工作,互不影响,两者必须是并联. (2)要能保证电动机先启动.设计 A是串联;设计 B是电动机和灯泡同时工作;设计 C中若先合上 灯不亮,电动机也不启动,若先合上 S电动机先启动,再合上 灯泡才工作,符合设计要1S 1S9求;设计 D中若合上 S后,先合上 灯泡就开始工作,而电动机还没启动,不符合要求. 1【答案】 C 7.(2011江苏镇江模拟)如图所示,电阻 =20 ,电动机绕线电阻 . 当电键1R210RS断开时,电流表的示数是 I=0.5 A, 当电键 S合上后 ,电动机转动起来,电路两端的电压不变,此时电流表的示数 I和电路消耗的电功率 P应满足( ) A.I=1.5 A B.I1.5 A C.P=15 W D.P15 W 【解析 】 S断开时,电路两端的电压 U=I V.S合上后,流过电动机的电流 I10RA, 则电流表的示数 I=I+I1.5 A,电路消耗的电功率 P=IU15 W,选项 BD正确. 21UR【答案】 BD 8.如图所示电路,电流表 和 A 为两个相同的毫安表,当电路两端接某一恒定电压的电源时,A12的示数为3 mA,A 的示数为 2 mA.现将 A 改接在 所在支路上,如图中虚线所示,再1 22R接入原来的恒定电压电源,那么,关于 与 A 的示数情况,以下说法正确的是( ) 110A. 示数增大 示数增大 1A2B. 示数增大 示数减小 C. 示数增大 示数不一定减小 12D. 示数不一定增大,A 示数也不一定增大 A【解析】 由电流表示数知 将 A 改接在 所在支路上,两支路电阻差别更大,并联部21R22R分阻值一定减小,则 A 示数增大 所在支路原来的电流为 1 mA,现在这个支路电阻更大,1所以这个支路电流就更小了,所以 A 示数减小, 选 B. 2【答案】 B 二、论述 计算题(本题共 2小题,共 36分) 9.(18分)如图为摩托车转向灯光电路,S 为转向开关,它是三掷开关.D 为转向指示灯(装在仪表内). 、 为前后两个右转向灯 、 为前后两个左转向灯 .已知电源电压为 6 1RD2 1LD2V,内阻不计,四只转向灯用”6 V 15 W”的灯泡,D 用”6 V 1 W”的小灯泡. 11试判断:当转向开关 S与 1连通时电路中各灯的发光情况?要求通过计算说明. 【解析】 转向开关 S与 1连通时电路中各灯的发光情况:前后右转向灯 、 正常发光,1RD2指示灯 D正常发光,左指示灯不发光. (3 分) 转向灯电阻 / =2.4 . (3分) 21RU3615P指示灯电阻 / =36 . (3分) 22每只右转向灯均获得 6 V电压,正常发光; (3 分) 每只左转向灯获得电压 .2 V远小于正常发光电压 6 V,所以不能发光. (3 分) 120RU指示灯获得电压 .8 V接近正常发光电压 6 V,基本上正常发光. (3 分) 215R【答案】 前后右转向灯 、 正常发光,指示灯 D正常发光,左指示灯不发光. D210.(18分)电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同.图为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝 、 和自1R2动开关 S. 12(1)当自动开关 S闭合和断开时,用电器分别处于什么 状态? (2)用电器由照明电路供电(U=220 V),设加热时用电器的电功率为 400 W,保温时用电器的电功率为 40 W,则 和 分别为多大? 1R2(3)若将图中的自动开关 S换成理想的晶体二极管 D,如图所示,其他条件不变,求该用电器工作 1小时消耗的电能. 【解析】 (1)S 闭合,处于加热状态;S 断开,处于保温状态. (3 分) (2)由电功率公式得 加热时: (3分) 21URP保温时: (3分) 21联立二式得 089 . (3分) 21(3)理想的晶体二极管具有单向导电的特点,当二极管正向导电时,用电器处于加热状态,电流反向时,二极管没有电流通过,用电器处于保温状态 .22 (或 7. J). (6分) 120ttWPkWh590【答案】 (1)加热 保温 (2)121 1 089 (3)0.22 (或 7. J) kh591三、选做题(10 分) 11.A、B 两地间铺有通信电缆,长为 L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆.在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置: (1)令 B端的双线断开,在 A处测出双线两端间的电 阻 ; AR(2)令 A端的双线断开,在 B处测出双线两端的电阻 ;