高中物理鲁科版1第三章恒定电流 2023版第3章章末综合测评3

章末综合测评(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于公式R＝eq\f(U,I)和公式R＝ρeq\f(l,S)，下列说法中正确的是()A．两公式对一切情况都适用B．R＝eq\f(U,I)仅适用于金属导体，R＝ρeq\f(l,S)适用于任何导体C．导体的电阻R与U成正比，与I成反比D．导体的电阻在温度一定时，与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比【解析】R＝eq\f(U,I)适用于一切导体，R＝ρeq\f(l,S)适用于金属导体和电解质溶液，A、B错；导体电阻在温度一定时，与导体长度成正比，与横截面积成反比，长度、横截面积不变时，电阻阻值不变，与导体两端电压、通过导体的电流大小无关，C错、D对．【答案】D2．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为J．为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()【导学号：34022142】A．3VJ B．3VJC．6VJ D．6VJ【解析】设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2，通电的时间都为t.由公式W1＝U1q1和W1＝eq\f(U\o\al(2,1),R)t可得：U1＝3V，eq\f(t,R)＝s/Ω.再由W2＝U2q2和W2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)t可求出：U2＝6V，W2＝J，故选项D正确．【答案】D3．一个标有“1kΩ，40W”的电阻器，下列说法错误的是()【导学号：34022143】A．允许长期通过它的最大电流是0.2AB．额定电压是200VC．在额定电压下消耗的功率为40WD．加50V电压时消耗的功率为10W【解析】铭牌上标注的是该电阻器的阻值和允许的最大功率，据P＝I2R得Imax＝eq\r(\f(40,1×103))A＝0.2A，A正确；据P＝eq\f(U2,R)得U额＝eq\r(40×1000)V＝200V，B正确；40W为电阻器在额定电压下消耗的功率，C正确；据P＝eq\f(U2,R)知，U＝50V时P＝eq\f(502,1×103)W＝W，D错误．【答案】D4．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，以下说法中正确的有()A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝eq\f(I,neS)C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝eq\f(I,ne)【解析】电流在导体内的传导速率等于光速，而自由电子定向移动的速率远小于光速，所以C错．自由电子在金属内无规则热运动的速率v0与金属导体的温度有关，它与自由电子定向移动的速率不是一回事，故A错．当n为单位体积内的自由电子数时，I＝neSv，当n为单位长度内的自由电子数时，I＝nev，故B错，D正确．【答案】D5．如图1所示，两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源中，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数8V，如果他把此表改接在R2两端，则电压表的示数()图1A．小于4V B．等于4VC．大于或等于8V D．大于4V小于8V【解析】表头内阻不是远大于R1、R2，表明并联这表头使并联后的电路电阻明显减小，分压显然减小，A正确．【答案】A6．通常一次闪电过程历时约～s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为×109V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是()A．闪电电流的瞬时值可达到1×10B．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J【解析】由电流的定义式I＝eq\f(q,t)知I＝eq\f(6,60×10－6)A＝1×105A，A正确；整个过程的平均功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(qU,t)＝eq\f(6××109,W＝3×1010W(t代s或s)，B错误；由E＝eq\f(U,d)＝eq\f×109,1×103)V/m＝1×106V/m，C正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W＝qU＝6×109J，D错误．【答案】AC7．如图2所示，把四个相同的灯泡接入甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的U甲、U乙，R甲、R乙之间的关系，正确的是()甲乙图2A．U甲＞U乙 B．U甲＝4U乙C．R甲＝4R乙 D．R甲＝2R乙【解析】设灯泡的阻值为R，正常发光时电流为I，由于两个电路的总功率相等，所以I2·(R甲＋2R)＝(2I)2·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R乙＋\f(1,2)R))，即R甲＝4R乙；由P＝U甲·I＝U乙·2I可知，U甲＝2U乙．故正确答案为A、C.【答案】AC8．如图3所示的电路中，若ab端为输入端，AB为输出端，并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则下列结论正确的是()图3A．空载时输出电压UAB＝Uab/2B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB<Uab/2C．AB间的负载R越大，UAB越接近Uab/2D．AB间的负载R越小，UAB越接近Uab/2【解析】空载时RAB＝eq\f(1,2)Rab，则UAB＝eq\f(1,2)Uab，选项A正确．接负载R时，由于并联电阻小于小的分电阻，因此选项B、C正确D错误．【答案】ABC二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表(0～3V,3kΩ)、电流表(0～0.6A,Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上．(1)他们应选用图中所示的________电路进行实验；(2)根据实验测得数据描绘出如图4所示的U­I图象，由图象分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是____________________________________．图4(3)已知实验中使用的小灯泡标有V字样，根据上述实验结果求出的小灯泡在V电压下的实际功率是________W.【解析】(1)要求小灯泡两端电压从零逐渐增大，滑动变阻器应采用分压式，由于eq\f(R灯,RV)＜eq\f(RA,R灯)，则电流表采用外接法，故选A.(2)在U­I图象中，曲线某点切线的斜率表示小灯泡的电阻阻值，斜率越来越大，故小灯泡的电阻值随温度的升高而增大．(3)由U­I图象可知，当U＝V时，I＝0.46A，则P＝UI＝×W＝W.【答案】(1)A(2)小灯泡的电阻值随温度的升高而增大(3)10．(12分)在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5Ω.实验室备有下列实验器材：A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)B．电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约为Ω)D．电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω)E．变阻器R1(0～10Ω，0.6A)F．变阻器R2(0～200Ω，0.1A)G．电池E(电压为3V，内阻约为Ω)H．开关S，导线若干(1)为了使电阻的测量尽量精确，电压表应选________、电流表应选________、变阻器应选________．(均选填器材代号)(2)为减小实验误差，应选用图________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图用导线连接起来．甲乙图5(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635mm，两电表的示数分别如图6所示，则电阻值为________Ω，电阻率为________Ω·m.【导学号：34022144】图6【解析】(1)电源电动势为3V，因此电压表选A，最大电流Imax＝eq\f(U,R)＝eq\f(3,5)A＝0.6A，所以电流表选D，变阻器F的额定电流太小，同时阻值太大，故变阻器选E.(2)因A的内阻不能满足远小于Rx，故选图乙．(3)Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f,Ω＝Ω，由Rx＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RxS,l)＝eq\f×π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f,2)))2×10－6,60×10－2)Ω·m＝×10－6Ω·m【答案】(1)ADE(2)乙实物连接如图所示(3)×10－611．(15分)用一个额定电压为12V的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图7所示，求：图7(1)在正常发光下，灯泡的电功率为多大？(2)将一定值电阻与灯泡串联后接到20V电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？(3)当合上开关后，需要s灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比刚接通时小？【解析】(1)根据P＝eq\f(U2,R)解得P＝18W.(2)灯泡正常发光时的电流为I＝eq\f(U,R)＝eq\f(3,2)A串联的电阻R′＝eq\f(20－12,\f(3,2))Ω＝Ω.(3)刚合上开关时灯未正常发光，温度低电阻小，故刚合上开关时电流大，正常发光时电流小．【答案】(1)18W(2)Ω(3)见解析12．(15分)如图8所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，电流表示数为6A；当K2闭合，K1、K3断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当K3闭合，K1、K2断开时，电流表示数为4A．求：图8(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？【导学号：34022145】【解析】(1)电炉子为纯电阻，由欧姆定律I＝eq\f(U,R)，得R＝eq\