鲁科版高中物理选修31阶段综合测评2　恒定电流　闭合电路欧姆定律和逻辑电路

1、阶段综合测评(二)恒定电流闭合电路欧姆定律和逻辑电路(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1关于对电流的理解，下列说法中正确的是()A只有自由电子的定向移动才能形成电流B电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C同一段电路中，相同时间内通过各不同横截面的电荷量不同D在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位D自由电荷定向移动都能形成电流，如自由电子、阴离子、阳离子等，选项A错误；电流虽然有

2、大小和方向，但它不是矢量，选项B错误；根据电荷守恒定律可知不同横截面的电荷量一定相等，故选项C错误；由单位制知选项D正确2两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d；乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，则应满足()【导学号：46242139】A.B.C. D.A由R可得.要使P甲P乙，由P可得；由PI2R得.故选项A正确3一同学将变阻器与一只6 V、68 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光按如图1所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将()图1A变暗B变亮C亮度不变 D可能烧坏灯泡B由题图可知，变阻器接入电路的是P

3、B段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确4两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UAUB，则下列说法正确的是()A两灯正常发光时，灯泡的电流强度IAIBB两灯电阻RARBC将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PAPBD将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PAPBD由PUI可知额定电流IAIB，由P可知RARB.两灯串联后，由串联电路的功率分配关系可知PR，所以PAPB；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P，所以PAPB，则D正确，A、B、C错误5如图2所示是一个电热水壶的铭牌上

4、的部分信息，小沈同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶() 【导学号：46242140】图2A正常工作时的电流约为6.8 AB正常工作5 min耗电约0.5 kW·hC只能在直流电下工作D只能在220 V电压下工作A由铭牌信息可知，电热水壶的额定功率为1 500 W，额定电压为220 V，则由PUI可得I A6.8 A，A正确；工作5 min时，消耗的电能WPt1.5 kW× h0.125 kW·h，B错误；该电热水壶工作在交流电下，C错误；该电热水壶可以在220 V及其之下的电压下工作，D错误6如图3，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接

5、线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200 A，已测得它的内阻为495 .图中电阻箱读数为5.0 .现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()图3AM、N两端的电压为1 mVBM、N两端的电压为100 mVC流过M、N的电流为2 AD流过M、N的电流为20 mAD电流表的满偏电流Ig200 A0.2 mA，内阻为Rg495 ，则电流表两端电压为UIgRg200×106×495 V0.099 V99 mV，即UMN99 mV，故A、B选项错误；电阻箱的读数为R5 ，流过电阻箱的电流IR0.019 8 A19.8 mA，流过M、N的电流IMNIgIR

6、20 mA，故C选项错误，D选项正确7图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 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()图4B由U­I图线可知该电源的电动势为6 V，内阻r 0.5 .此电源与三个均为3 的电阻连接成电路时测得的路端电压为4.8 V；A中的路端电压为4 V；B中的路端电压为4.8 V；C中的路端电压约为5.7 V；D中的路端电压为5.4 V故B正确8如图5为某电源的路端电压随电流的变化规律，图中的三点为该电源正常工作时的三个不同状态，且连线Ob与横轴的夹角与图线和横轴的夹角相等则下列选项正确的是()图5A在状

7、态b时外电路消耗的功率最大B在状态b时整个电路消耗的总功率最大C从状态a变化到状态b，整个电路消耗的总功率和外电路消耗的功率将增大D若Ob连线的倾角增大，从状态b变化到状态c，整个电路消耗的总功率和外电路消耗的功率将增大A在b点，外接电阻的阻值与电源内阻大小相等，所以此时电源的输出功率最大，即外电路消耗的功率最大，A正确；从a到b过程中，电源外接电阻的阻值不断增大，但总小于电源内阻，所以电源的输出功率不断增大，但总功率PEI不断减小，B、C错误；从b到c过程中，电源外接电阻阻值不断增大，且始终大于电源内阻，所以电源输出功率不断减小，总功率PEI不断减小，D错误9如图6所示，电流表A1(03 A

8、)和A2(00.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成的现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是() 【导学号：46242141】图6AA1、A2的读数之比为11BA1、A2的读数之比为51CA1、A2的指针偏转角度之比为11DA1、A2的指针偏转角度之比为15BC因为大量程的电流表是在灵敏电流计上并联分流电阻，故加在两灵敏电流计两端的电压是相同的，所以通过灵敏电流计的电流相同，指针偏转角度之比为11.因为两电流表对应的最大刻度之比为51，所以A1、A2的读数之比为51.选项B、C正确10如图7所示为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法

9、中正确的是()图7Aa孔插红表笔B表盘刻度是均匀的C用“×100 ”挡测量时，若指针指在0 附近，则应换用“×1 k”挡D测量“220 V100 W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484 小AD电流总是从红表笔流入电表，黑表笔流出电表，所以红表笔应该连接欧姆表内部电源的负极，插在a孔，A正确；表头中的电流与待测电阻不成正比，所以欧姆表的刻度是不均匀的，B错误；用“×100 ”挡测量时，若指针指在0 附近，说明读数太小，应该换用小量程的使读数大一些，所以应换用“×10 ”挡，C错误；测量电阻时需要将灯泡与外电路断开，灯泡处于不发光的状态，故电阻小于正常发

10、光时的电阻484 ，D正确11如图8所示电路中，电流表、电压表均为理想电表，若电阻R1开路，则下列说法中正确的是()图8A电流表示数变小B电压表示数变大C电源内电路消耗的功率变大DR3消耗的功率变大BDR1开路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，从而使路端电压增大，流过R2、R3的电流增大，即电流表示数变大，A错误电压表示数也变大，B正确由于总电流减小，由PI2r知，电源的内耗功率减小，C错误因为流过R3的电流增大，所以R3消耗的功率变大，D正确12某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标图上，如图9中的a、b、c所示，根据图

11、线可知()【导学号：46242181】图9A反映Pr变化的图线是cB电源电动势为8 VC电源内阻为2 D当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 ACD电源的总功率PEEI，对应图线a，内阻发热功率PrI2r，抛物线开口向上，可知反映Pr变化的图线是c.I2 A时，由图线知外电路短路，总功率等于内阻发热功率，把电流I2 A、Pr8 W代入PrI2r可求得内阻为2 ，又由PEEI8 W、I2 A，解得电动势E4 V当电流为0.5 A时，总功率PE2 W，内阻发热功率Pr0.5 W，外电路消耗的功率PRPEPr1.5 W，由PRI2R求得R6 .二、非选择题(本题共6小题，共52分，按题目要求作答)

12、13(8分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 ，使用的电压表有3 V(内阻约为3 k)和15 V(内阻约为15 k)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为0.1 )和3 A(内阻约为0.02 )两个量程，供限流用的滑动变阻器有：A.010 ；B.0100 ；C.01 500 三种，可供选择的实验电路有如图10所示的甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图10丙所示，则：图10(1)螺旋测微器的示数是_mm.(2)为减小电阻的测量误差，应选用_图所示的电路(3)为了便于调节，应选用编号为_的滑动

13、变阻器(4)电压表的量程应选用_V.(5)电流表的量程应选用_A.解析(1)固定刻度上的读数为0.5 mm，可动刻度上的读数为30.6，所以螺旋测微器的示数为05 mm30.6×0.01 mm0.806 mm.(2)由于金属丝的电阻是小电阻，所以应采取电流表外接法，即选用图乙所示电路(3)由于实验所用电源是一节干电池，其电动势E1.5 V，且待测电阻丝的阻值约为3 ，所以用编号为A的滑动变阻器作限流电阻，才能使电路中的电流有明显变化(4)加在电压表两端的电压不超过1.5 V，所以电压表的量程应选用3 V.(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，Imax A0.5 A

14、，所以电流表的量程应选用0.6 A.答案(1)0.806(2)乙(3)A(4)3(5)0.614(8分)多用电表表头的示意图如图11所示在正确操作的情况下： 【导学号：46242165】图11(1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(2)若选择开关的位置如箭头b所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该为：_.(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到_挡或者_(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都

15、应该从_色表笔经_插孔流入电表解析多用电表可以测直流电压、电流，交流电压，电阻测电压、电流时同电压表、电流表的使用方法相同，选择的挡位是最大量程；而选择测电阻挡位时，指针指示的数值乘以倍率便得测量值答案(1)直流电压1.25 V(2)直流电流50 mA(3)电阻1.7 k(4)选用欧姆表“×1 k”倍率，重新调零，将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值(5)OFF交流电压500 V挡(6)红正15(8分)如图12所示的电路中，电源电动势E6.0 V，内阻r0.6 ，电阻R20.5 ，当开关S断开时，电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0

16、V，试求：图12(1)电阻R1和R3的阻值；(2)当S闭合后，电压表的示数以及R2上消耗的电功率. 【导学号：46242182】解析(1)R3 2.0 ，由EI3(R1R3r)代入数据解得R11.4 .(2)S闭合后，R总R1r2.4 电压表的示数U·×0.4 V1.0 VR2上消耗的功率P2 W2.0 W.答案(1)1.4 2.0 (2)1.0 V2.0 W16(8分)在如图13所示的电路中，R12 ，R2R34 ，当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关S接b时，电压表示数为4.5 V，试求：图13(1)当开关S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电

17、源的电动势和内电阻；(3)当开关S接c时，通过R2的电流解析(1)S接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式PI2R，可得通过电源的电流I11 A电源两端的电压U14 V.(2)S接a时，有EU1I1r4rS接b时，R1和R2串联，R外R1R26 通过电源的电流I20.75 A这时有：EU2I2r4.50.75r联立式得：E6 V，r2 .(3)当S接c时，R2、R3并联的总电阻R232 R总R1rR236 总电流I31 A通过R2的电流II30.5 A.答案(1)1 A4 V(2)6 V2 (3)0.5 A17(10分)如图14所示，电路中接一电动势为4 V，内阻为2 的直流电源，内

18、阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4 .电容器的电容为30 F，电流表的内阻不计，当电路稳定后，图14(1)求电流表的读数；(2)求电容器所带的电荷量；(3)如果断开电源，求通过R2的电荷量解析(1)等效电路如图所示由闭合电路欧姆定律得I A0.4 A.(2)U3IR30.4×4 V1.6 VQCU34.8×105 C.(3)因R1、R2并联，且R1R2，所以在放电回路中，通过R2的电荷量为2.4×105 C.答案(1)0.4 A(2)4.8×105 C(3)2.4×105 C18(10分)如图15所示，一电荷量q3×105 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点开关S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角37°.已知两板相距d0.1 m，电源电动势E15 V，内阻r0.5 ，电阻R13 ，R2R3R48 .g取10 m/s2，已知sin