高中物理选修3-1第二章恒定电流测试卷.doc

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高中物理高考备考30分钟课堂集训系列专题7 恒定电流
一、选择题
1．如图1所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板距离的过程中(　　)
A．电阻R中没有电流
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流
图2
2．(2011·烟台模拟)利用图2所示电路可以测出电压表的内阻．已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的－R图象应该是图3中的哪一个(　　)

图3
3．把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来，接入220 V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是(　　)
A．两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1
B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1
C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2
D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝1∶2
4．在如图4所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是(　　)
A．灯泡L将变暗 B．灯泡L将变亮
C．电容器C的电荷量将减小 D．电容器C的电荷量将增大
5．(2011·镇江模拟)如图5所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是(　　)
A．2 A　　　　　　　 B．8 A
C．50 A D．58 A
6．在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心．如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24 V电压，产生2.5 A的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为(　　)
A．120 J B．300 J
C．600 J D．1200 J
7．如图6所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是(　　)
A．R1短路 B．R2断路
C．R3断路 D．R4短路
8. 为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．图7所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针
时，电流表的电流I、ab两端的电压U将(　　)
A．I变大，U变大 B．I变小，U变小
C．I变大，U变小 D．I变小，U变大
二、实验题
9．某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V(量程4 V，电阻RV约为4.0 kΩ)
B．电流表A1(量程100 mA，电阻RA1约为5 Ω)
C．电流表A2(量程2 mA，电阻RA2约为50 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，额定电流1 A)
E．电阻箱R2(0～999.9 Ω，最小分度值0.1 Ω)
F．开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图10所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应
该怎样调整？

(2)在实验操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请在下面画出实验电路图(标注所用器材符号)．

②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式________________________．
10． (2011·湖南模拟)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：
(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图11所示．读得直径d＝_______mm.
(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：
电阻R(Ω)
121.0
50.0
23.9
10.0
3.1
导线直径d(mm)
0.801
0.999
1.201
1.494
1.998
导线截面积S(mm2)
0.504
0.784
1.133
1.753
3.135

请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？
若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．
(3)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7 Ω·m，则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l＝______m(结果保留两位有效数字)．
三、计算题
图 13
11．如图13所示，将一电动势为E＝6 V、内阻r＝0.5 Ω的电源，与一粗细均匀的电阻丝AB相连，电阻丝的长度为L＝0.30 m，阻值为R＝4 Ω，电容器的电容为C＝3 μF.闭合开关S使其达到稳定状态后，将滑动触头P向右以速度v＝0.6 m/s匀速滑动的过程中，电流计的读数为多少？流过电流计的电流方向如何？

12．如图15(a)所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图象，图中R0表示0℃时的电阻值，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池(电动势为E，内阻为r)、电流表(满偏电流为Ig、内阻为Rg)、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图(b)所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻温度计”．

图15
(1)使用“电阻温度计”前，先要把电流表的刻度改为相应的温度值，若温度t1＜t2其对应的电流分别为I1、I2，则I1、I2谁大？
(2)若该“电阻温度计”的最低适用温度为0℃，即当温度为0℃时，电流表恰好达到
满偏电流Ig，则变阻器R′的阻值为多大？
(3)若保持(2)中电阻R′的值不变，则电流表刻度为I时所对应的温度t为多大？
(4)将电流表刻度盘换为温度刻度盘，刻度均匀吗？

参考答案
1. 答案：BC
解析：增大电容器两极板距离时，电容器电容变小，电容器放电，A极板上的正电
荷通过电阻向电池充电，电阻R中有从a流向b的电流．故选B、C正确．
2. 答案：A
解析：设电源电动势为E，电压表内阻为RV，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律可得I＝，则U＝E－IR＝E－，由此可得R＝－RV，由此判断A正确．
3. 答案：AB
解析：RA＝＝ Ω
RB＝＝Ω，则RA∶RB＝2∶1 因为A与B串联
所以UA∶UB＝RA∶RB＝2∶1，PA∶PB＝RA∶RB＝2∶1.
相同时间内，QA∶QB＝RA∶RB＝2∶1.
4. 答案：AD
解析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器R接入电路部分电阻增大，灯泡L中电流减小，灯泡L将变暗，选项B错、A正确；电阻R接入电路部分电阻增大，电源路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增大，选项C错、D正确．
5. 答案：C
解析：只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir＝12 V＋10×0.05 V＝12.5 V，
R灯＝＝ Ω＝1.2 Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：
I电动机＝－I′＝ A－8 A＝50 A，故选项C正确．
6. 答案：B
解析：每秒钟路灯消耗电能为W＝UIt＝24×2.5×1 J＝60 J
则每秒转化的太阳能为：＝ J＝300 J故选项B正确．
7. 答案：BC
解析：假设R1短路，发生故障后总电阻减小，干路电流增大，与R1并联支路电流减小，与R1串联电路电流增大，故A、B两灯都将变亮，与题设现象不同，所以A选项错误；假设R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，A灯变暗，同时B灯两端电压增大，B灯变亮，表现与题设现象相同，所以选项B正确；假设R3断路，同理推知A灯变暗，B灯变亮，选项C正确；假设R4短路，可推知A、B灯都变亮，选项D不正确．
8. 答案：C
解析：由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总＝E/(R＋r)可知I总必增大，再由U外＝E－I总r可知，外电压U减小．而由U1＝I总R1可知，U1增大，U3必减小，由电流表的电流I＝I总－I3可知，电流表的电流必变大．故选项C正确．
9. 答案：(1)用A2替换A1
(2)①电路图见解析　②＝＋·
解析：(1)流过R0的最大电流约为Imax＝＝ A＝1.85×10－3 A＝1.85 mA≪100 mA.因此使用电流表A1时，电流表示数太小，误差太大，故应调换为A2.
(2)①电路如图所示．

②根据闭合电路欧姆定律得：
E＝U＋r，整理得：＝＋·
10. 答案：(1)1.200　(2)不满足　R与S2成反比(或RS2＝常量)　(3)19
解析：(1)螺旋测微器读数应先读可动刻度左边露出的主刻度L，如本题为1 mm，再
看固定刻度水平线对应的可动刻度n，如本题为20.0，记数为L＋n×0.01＝1 mm＋20.0×0.01 mm＝1.200 mm.
(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784＝39.2,10.0×1.753＝17.53)，可得RS明显不相等，可判断结果为“不满足”；并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54≈50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，得出R与S2成反比．计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的(50.0,0.999，0.784)和(10.0,1.494,1.753)．
(3)根据R＝ρ有：l＝＝ m≈19 m.
11. 答案：32 μA　从右向左
解析：设在Δt时间内，触头P移动的距离为ΔL，则ΔL＝vΔt，由于电阻丝单位长度上电压值为
＝·
因此在Δt时间内PB间电压改变
ΔU＝ΔL＝
而I＝＝C
则I＝·v＝ ×0.6 A＝32 μA
电流方向从右向左．
12. 答案：(1)I1大　(2)－R0－Rg－r (3)t＝(－)　(4)不均匀
解析：(1)由图(a)可知温度越高，电阻R越大，对应电路中的电流越小，故I1＞I2
(2)由闭合电路欧姆定律得：Ig＝
得：R′＝－R0－Rg－r
(3)由图(a)得R＝R0＋kt
再由闭合电路欧姆定律得：
I＝
解之得：t＝(－)
(4)由t＝(－)可知t与I不是一次线性关系，故刻度不均匀．

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