2018-2019高中新课标高中物理人教版选修3-1练习第二章恒定电流综合评估检测卷（二）

综合评估检测卷(二)恒定电流一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分．每小题至少一个答案正确)1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．W＝UI适用于任何电路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只适用于纯电阻的电路C．在不是纯电阻的电路中，UI＞I2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路解析：本题考查的是电功、电功率和焦耳定律，关键是正确区分电功和电功率．电功率公式P＝eq\f(W,t)，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝eq\f(P,U)，焦耳热Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2Rt，可见Q与P、U、t都有关．所以，P越大，Q不一定越大，A不对．W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝eq\f(U,R)只适用于纯电阻的电路，B对．在不是纯电阻的电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，C正确．Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D正确．答案：BCD2．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析：电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R；对于电动机有：U＞IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI＞I2R.答案：ABD3．图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A．I2R B．U2/RC．UI D．UI－I2R解析：选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确．答案：C4.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下列说法正确的是()A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变解析：开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝eq\f(U2,R)变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D错误．答案：A5．(2013·佛山模拟)在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中，开关闭合前滑动变阻器的接法最合理且路端电压最大的是()解析：A选项中滑动变阻器连入电路的电阻为零，D选项中连入电路的电阻总是全值电阻，不能改变电路的电流．C选项中闭合开关前，滑片靠近下接线柱，接入电路的电阻最小，电路中电流最大，不安全．答案：B6．R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10V．若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是()A．45V B．5VC．25V D．15V解析：本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5A，经计算，R2允许通过的最大电流仅为0.5A，则通过串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15V，因而选D.答案：D7.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法正确的是()A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小解析：当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，当滑片位于b端时，r＝R外，电源的输出功率最大，选项A对，B错；当把定值电阻R0看作电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，选项C对；由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项D错．答案：AC8.右图是某电源的路端电压随电流变化的特性曲线，则下列结论正确的是()A．电源的电动势为6.0VB．电源的内阻为12ΩC．电流为0.5A时的外电阻是0D．电源的短路电流为0.5A解析：由U－I图线可知电源的电动势E＝6.0V，内阻r＝eq\f(6.0－5.2,0.5)Ω＝1.6Ω，故A正确，B错误；由图象可知电源的短路电流一定大于0.5A，电流为0.5A时外电阻不是零，而是R＝eq\f(U,I)＝eq\f(5.2,0.5)Ω＝10.4Ω，故C、D错误．答案：A9.如图所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中，灯泡上的电压数值()A．一直为U B．一直为0C．逐渐增大到U D．逐渐减小到0解析：滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压从0～U变化，选项C正确．答案：C10.闭合电路的电源电动势为E，内阻为r，如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是()A．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1示数变化量较小D．电压表V2示数变化量较小解析：当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小(局部)，总电流I增大，路端电压U减小(整体)，干路电流增大，则L2变亮；与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大，变亮；与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3＝U－U2，U减小，U2增大，则U3减小，L3变暗；U1减小，U2增大，而路端电压U＝U1＋U2减小，所以U1的变化量大于U2的变化量，故A、C错误，B、D正确．答案：BD二、非选择题(本题共5小题，共50分)11．(8分)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4Ω，额定电流约0.5A)；电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)电流表：A1(量程0.6A，内阻约0.2Ω)；A2(量程3A，内阻约0.05Ω)；电源：E1(电动势3V，内阻不计)；E2(电动势12V，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________________________________________________________________________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．eq\x(\a\al(,,,,))解析：(1)螺旋测微器的读数为(1.5mm＋27.3×0.01mm)＝1.773mm.(2)在用伏安法测电阻的实验，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理如图所示．答案：(1)1.773(1.771～1.775均正确)(2)A1E1电路图见解析．12.(10分)某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.解析：(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零．(2)多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以红表笔应连1端．(3)多用电表挡位为“×1k”Ω，指针指15，则R＝15×1k＝15kΩ，由图丙知电压表读数为3.60V.答案：(1)短接(2)1(3)153.6013．(10分)(2014·合肥联考)有一个小灯泡上标有“4V，2W”字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的U－I图线．有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～10V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，电阻1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.4Ω)E．滑动变阻器(5Ω，1A)F．滑动变阻器(500Ω，0.2A)G．电源、开关一个、导线若干(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)．(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．解析：(1)因小灯泡的额定电压为4V，所以电压表应选用A，小灯泡的额定电流I＝eq\f(P,U)＝0.5A，所以电流表应选用D；小灯泡正常工作时的电阻为R＝eq\f(U2,P)＝8Ω，因为eq\r(RVRA)>Rx，Rx为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.(2)满足实验要求的电路如图所示．接成相应的实物电路如图所示．答案：(1)ADE(2)见解析．14．(10分)小明要测量一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图所示的电路进行实验和采集数据．(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示)；(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至如图所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.(3)小明根据实验采集到的数据作出如图所示的eq\f(1,I)－R图象，则由图象求得，该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效数字)．解析：(1)在闭合电路中，E、I、R、r几个量之间的关系是E＝I(R＋r)．(2)为了整个电路的安全，所以开始电流要小，即电阻箱电阻调到最大值；题图中电阻箱读数为25Ω.(3)根据E＝I(R＋r)，推出eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(r,E)，再结合eq\f(1,I)－R图象可知，图线的斜率为eq\f(1,E)，截距为eq\f(r,E)，解得E＝6.0V(5.8～6.2均可)，r＝2.4Ω(2.3～2.5均可)．答案：(1)E＝I(R＋r)(2)最大值25(3)6.0(5.8～6.2均可)2.4(2.3～2.5均可)15．(12分)图中电源电动势E＝12V，内电阻r＝0.5Ω.将一盏额定电压为8V、额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min.(1)电源提供的能量是多少？(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？解析：(1)灯泡两端电压等于电源两端电压，且U＝E－Ir得总电流I＝eq\f(E－U,r)＝8A电源提供的能量E电＝IEt＝8×12×100×60J＝5.76×105J(2)