第二章恒定电流章末检测(人教版选修3-1

1、第二章 恒定电流 章末检测（人教版选修 3-1）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 A 4 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 : 1 B. 16 : 1 C. 4 : 1 D. 1 : 16答案 BP41解析 由 P= I R知：R=|2，所以 R1 :只2= 4 : 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.

2、25 J C . 0.26 J D . 0.28 J答案 C解析 根据W= Ult可得每秒太阳能电池产生的能量为 W= 0.6X 0.1 X 1 J = 0.06 J,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 Q= 0.26 J.3. 为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动.如果规定，车门关紧时为“ 1”，未关紧时 为“0”；当输出信号为“ 1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“ 0” 时，汽车不能启动.能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是 （ ）A. “与”门B. “或”门 C .“

3、非”门 D.“与非”门答案 A解析根据汽车双门都关紧汽车才能启动的情况可知，即两个条件都满足事件才能发生，故能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门应该是“与”门.:_ 丫图14. 如图1所示，R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小, 这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4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变小C. I变小，U变大B. I变大，U变大D . I变小，U变小解析当R4处出现火情时,R4R 总 I 总U 外 U 并IR3If?：，T .答案 A故A项正确.5. 如图2

4、为测量某电源电动势和内阻时得到的 UI图线.用此电源与三个阻值 均为3 Q的电阻连接成电路，测得路端电压为 4.8 V .则该电路可能为（）A答案 B解析 根据UI图象可知E= 6 V, r= 0.5 Q, A图U外=4 V，B图中U外=4.8 V，C图中：U 外=5.7 V， D 图中 U 外=5.4 V.图36. 电源的效率n定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源 电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图3所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为n、巾由图可知n、n的值分别为（）-31121121A4、4 B.3、3 C.2、2

5、 D.3 3答案 D解析 电源的效率n= UIx 100% = U x 100%.a点对应的路端电压U为4个格,2 1而电动势E为6个格因此n = 3 b点对应的路端电压为2个格，因此rb= 3.故D正确.二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）7. 如图4所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣 机、微波炉、排油烟机等.停电时，用多用电表测得 A、B间的电阻为R;供电 后，设各家用电器全都同时使用时，测得 A、B间电压为U，进线电流为I ;经过一段时间t,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W,则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是 （）2

6、U2WA. P= I R B. P = R C. P= IU D. P =答案 CD解析电路消耗的电功率的计算公式是普遍适用的，而A、B两选项只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电 阻，所以A、B错误，C、D正确.一1|IiII_*Ab r3 C图58. 某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图 5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（）A. AB段断路B. BC段断路C. AB段短路D . BC段短路

7、答案 AD解析 由题意可得Uab= 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6所示，已知电源电动势 E = 12 V，内阻r= 1 Q,定值电阻R= 2 Q, 通过小灯泡的电流为1 A,已知小灯泡的电阻为3 Q,小型直流电动机的线圈电阻=1 Q,则()A.电动机两端的电压1 VB.电动机两端的电压6 VC.电动机的输入功率6 WD.电动机的

8、输出功率5 W答案 BCD解析电动机两端的电压 Um = E l(R+ Rl+ r)= 12 V 1 X (2+ 3+ 1)V = 6 V, 故选项A错误，选项B正确；电动机的输入功率 P= UmI = 6X 1 W = 6 W, P出2 一=P l r= 6 W 1 W = 5 W，故选项 C、D 正确.n.JC：s1图710如图7所示，电源的电动势E = 2 V，内阻r = 2 Q,两个定值电阻均为8 Q, 平行板电容器的电容C= 3X 10_6 F,则（）4A. 开关断开时两极板间的电压3 VB. 开关断开时电容器的带电量 4X 10_ 6 C4C. 开关接通时两极板间的电压4 VD.

9、开关接通时电容器的带电量 4X 10_ 6 C答案 CD解析 电容器两极板间的电压等于 R2两端电压，开关S断开时，电路中的总电E 2流I二弟匚r二8T2 A = 0.2 A,电容器的极板电压U = IR2二0.2X 8 V二1.6 V，此 时电容器的带电量 Q= CU = 3X 10_6X 1.6 C = 4.8X 106 C,故选项 A、B错误； 开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的E 211总电流I=帀 A=3 A，电容器的极板电压 U 二I R外二X 4 V=3 V，此时电容器的带电量 Q= CU 二3X 106X3 C = 4X 10_6 C,故选项C

10、、D正确.三、实验题（本题共2小题，共15分）11. （6分）某直流电动机M转动时的U I图象如图8甲所示，该同学利用图乙 的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R1二15 Q, R2是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下：图8（1）闭合开关S2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在 （选填“左”或“右”）（2）先闭合开关Si,开关S2保持断开，此时电流表的示数为 0.6 A,则恒压电源输出电压为V.（3）再闭合开关S2,然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8 A,直流电动机M实际消耗的电功率为 W,滑动变阻器接入电路中的阻值为 （取两位

11、有效数值）答案（1） 左 （2）9（3）3.8 4.8解析（1）闭合开关S2前，调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值最大，则滑动 触头应在左端.恒压电源输出电压 U = liRi= 0.6X 15 V= 9 V（3）通过直流电动机 M电流12= 111 = 1.8 A 0.6 A= 1.2 A,根据甲图可知此时直流电动机 M的电压为Um = 3.2 V, 5= U Um = 9 V 3.2 V= 5.8 V,则直流电动机M实际消耗的电功率为P= UmI2= 3.2X 1.2 W = 3.8 W,滑动变阻器接入U25 8电路中的阻值为R=u =肓Q = 4.8 Q.12. （9分）用伏安法测量一个

12、定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A. 待测电阻 Rx（大约100 Q）B. 直流毫安表 A1（量程010 mA，内阻约100 Q）C. 直流毫安表 A2（量程040 mA，内阻约40 Q）D. 直流电压表 V1（量程03 V，内阻约5 kQ）E. 直流电压表 V2（量程015 V，内阻约15 kQ）F. 直流电源（输出电压4 V，内阻不计）G. 滑动变阻器R（阻值范围050 Q,允许最大电流1 A）H .开关一个、导线若干（1）根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选，直流电压表应选.在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些.（3）用铅笔按电路图

13、将实物图连线.图9答案（1）C D （2）电路图见解析（3）实物图见解析解析（1）由于直流电源的电动势为4 V，待测电阻Rx阻值约100 Q,故通过Rx 的最大电流约为40 mA,所以直流毫安表应选 C;直流电压表若选15 V量程， 则读数误差较大，故应选D.-1=i-i（2）由于要求电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以滑动变阻器采用分压式 接法；由于头聲二50二絮=2.5,故电流表采用外接法电路图如图：Rx 100Ra 40（3）根据电路图，实物图连线如图：四、计算题（本题共4小题，共45分）13. （10分）如图10甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且 R1= 100 Q，R2 阻

14、值未知，R3为一滑动变阻器.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象如图乙所示，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：图10(1) 电源的电动势和内阻.(2) 定值电阻R2的阻值.(3)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)将乙图中AB线延长，交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为E= 20 V,内阻r= E = 20 Q.I短当P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的 B点，即U2= 4 V、12= 0.8 A， 得 R2= U=5 a当P滑到R3的左端时，由乙图

15、知此时 U外=16 V, I总=0.2 A,所以R外=80 q因为R外二R+亞所以滑动变阻器的最大阻值为：r3=300 q.图1114. (10分)如图11所示的电路中，电源的电动势E = 12 V,内阻未知，Ri = 8 Q,R2= 1.5 Q,L为规格“ 3 V,3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求:(i) 灯泡的额定电流和灯丝电阻;(2) 电源的内阻；(3) 开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率.答案(1)1 A 3 Q (2)1 Q (3)0.48 WPo 3解析灯泡的额定电流lo= UJ= 3 A = 1 A2 2灯丝电阻Rl =3 Q =

16、3 QPo 3(2) 断开S时，灯L正常发光，即li= Io,根据闭合电路欧姆定律 E= lo(Ri+ Rl+ r)E12得 r= g (Ri + Rl)= i (8 + 3)Q= 1 Q闭合S时，设外电路总电阻为R外_ Rl R2_ _R 外=+ Ri = 9 QRl + R2干路电流为I总= 1.2 AR外十r灯两端的电压Ul = I总 p = 1.2 V Rl 十 R2U2灯的实际功率P= UL = 0.48 W 15. (12分)在如图12甲所示的电路中，电阻 R1和R2都是纯电阻，它们的伏安 特性曲线分别如图乙中 Oa、Ob所示.电源的电动势E = 7.0 V，内阻忽略不计.图12(

17、1) 调节滑动变阻器R3,使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R1和R2阻值为多大？ R3接入电路的阻值为多大？(2) 调节滑动变阻器R3,使R3= 0,这时电阻R1和R2消耗的电功率各是多少？答案 (1)1 000 Q 1 000 Q 800 Q (2)1.05X 10一2 W 1.4X 10_2 W解析(1)R1、R2和R3串联，电流相等，当电阻 R1和电阻R2消耗的电功率相等 时，由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流1 = 2.5 mA.这时加在电阻 R1和R2上的电压U1= U2= 2.5 V.U1由欧姆定律得 R1 =只2=亍=1 000 Q滑动变阻器R3两端电压为U3=

18、 E Ui U2 = 2 VU3由欧姆定律得 R3 = -p = 800 Q(2)调节滑动变阻器R3,当R3= 0时Ui + U2= E = 7 V又因通过电阻R1和R2的电流相等，从伏安特性曲线上可以看出，I = 3.5 mA，且 Ui= 3 V, U2= 4 V电阻R1消耗的电功率为 P1 = IU1= 1.05X 102 W电阻R2消耗的电功率为 P2= IU2= 1.4X 10 2 W 16.(13分)一台电风扇，内阻为20 Q,接上220 V电压后，消耗的功率为66 W求: (1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流;(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率和内能的功率以及电动机的效率;若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，贝吐匕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?答案 (1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3%(3) 1