2018_2019学年高中物理第二单元恒定电流训练卷二新人教版选修3_1.doc

第二单元 恒定电流
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题(本大题共8小题，每小题4分，共32分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1．用求出“220 V　40 W”电灯泡的电阻为1210 Ω，用多用电表测得电阻只有90 Ω，下列说法中正确的是(　　)
A．两个阻值相差悬殊是不正常的，一定是测量时读错了数据
B．两个阻值相差悬殊是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大
C．两个阻值相差悬殊是不正常的，可能出厂时把灯泡的功率标错了
D．两个阻值相差悬殊是正常的，1210 Ω是正常工作状态(温度很高)的阻值，90 Ω是常温下的阻值
2．在示波管中，电子枪每3秒内发射的电荷，则示波管中电流为( )
A． B． C． D．
3．在如图所示的电路中，合上开关S后(　　)
A．电流表示数变大，电压表示数变大
B．电流表示数变小，电压表示数变小
C．电流表示数变小，电压表示数变大
D．电流表示数变大，电压表示数变小
4．如图所示是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图。当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有示数。则故障原因可能是(　　)
A．L1断路 B．L1短路
C．L2断路 D．L2短路
5．如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器。闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是(　　)
A．把R2的滑片向左移动
B．把R2的滑片向右移动
C．把R1的滑片向左移动
D．把开关S断开
6．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为(　　)
A．I2R B．
C．UI D．UI－I2R
7．如图所示的电路，R1、R2、R3是定值电阻，R4是滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中(　　)
A．电压表示数变小
B．电容器放电
C．电源的总功率变小
D．通过滑动变阻器的电流变大
8．目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7 V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等。其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压(5 V)。由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸。为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如右图所示。小明购买了一款移动电源，其铭牌如左图所示。给手机充电时该移动电源的效率按80%计算。
根据以上材料，请你判断( )

A．这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8000 mAh
B．这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 Wh
C．乘飞机出行时，这款移动电源可以托运
D．Wh与mAh均为能量单位
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
9．在闭合电路中，设电源电动势为E，内阻为r，则(　　)
A．当路端电压为零时，电路中电流为
B．当路端电压为零时，电源输出的电功率为零
C．当外电阻R增大时，电源内消耗的电功率增大
D．当外电阻R增大时，电源释放的总功率增大
10．如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是(　　)
A．电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变
B．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B
C．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B
D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B

11．如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)
A．P1>P2 B．P1＝P2 C．η1>η2 D．η1<η2
12．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是(　　)
A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大
B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少
C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加
D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
13．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的关系为(　　)

A．P1＝4PD B. C．PD < P2 D．P1＜4P2
三、填空与实验题(本大题共2小题，共16分)
14．（7分）某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多用电表)。

(1)该学习小组先使用多用电表测量电压，若选择开关处在“50 V”挡位，指针的位置如图甲所示，则测量结果为 V。
(2)然后学习小组对多用电表进行了探究，将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡，测未知电阻值的电路如图乙所示，通过查找资料，了解到表头G的满偏电流为10 mA，并通过测量作出了电路中电流I与待测电阻阻值Rx关系图象如图丙所示，由此可确定电池的电动势 E = V，多用表的内阻为 Ω。综上可判定学习小组使用了多用电表 倍率的欧姆挡。
15．（9分）为了探究额定功率为4 W、额定电压为4 V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，提供了如下的实验器材：
A．电压表V1(0～2 V，内阻为2 kΩ) B．电压表V2(0～15 V，内阻为15 kΩ)
C．电流表A(0～1 A，内阻约为1 Ω) D．定值电阻R1＝2 kΩ
E．定值电阻R2＝16 kΩ F．滑动变阻器R(15 Ω，2 A)
G．学生电源(直流6 V，内阻不计) H．开关、导线若干
(1)为了减小实验误差，电压表应选用_________，定值电阻应选用__________。(均用序号字母填写)
(2)在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图。
(3)根据设计的电路图，写出电压表读数UV与小灯泡两端电压U的关系________；若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是________。

四、计算题(本大题共3小题，共32分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(8分)将一个允许通过最大电流为2 A的电源和一个滑动变阻器接成如图甲所示的电路。变阻器的最大阻值R0 = 22 Ω，电源的路端电压U随外电阻R变化的规律如图乙所示，图中U = 12 V的直线为图线的渐近线。
(1)求电源的电动势E和内阻r。
(2)求A、B空载时输出电压的范围。

17．(10分)电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量(含载重) m = 200 kg，蓄电池组电动势E = 200 V，内阻r = 0.05 Ω，直接对超导电动机(线圈为超导材料，电阻为零)供电，供电电流I =100 A，电动机通过传动效率η = 90％的传动装置带动车轮转动。保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f = 653 N，g = 10 m/s2，试求：
(1)若轿车在6 s内由静止在水平路面上加速到v = 72 km/h，则这6 s内轿车的位移大小为多少？
(2)已知某斜坡路面的倾角为θ，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？(sin θ = 0.2585)

18．(14分)如图所示电路中，R1 = 3 Ω，R2 = 6 Ω，R3 = 1.5 Ω，C = 20 μF，当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率为，当开关S1、S2都闭合电路稳定时，电源消耗的总功率为，求：
(1)电源电动势E和内阻r；
(2)当S1闭合，S2断开，电路稳定后，电容器所带的电量；
(3)当S1、S2都闭合电路稳定时，电源的输出功率及电容器所带的电量。

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2018-2019学年高二上学期第二单元训练卷
物 理（二）答 案
1．D
2．B
3．D
4．D
【解析】灯L1亮，灯L2不亮，电流表有示数，说明电路中有电流，不是断路，由于L2不亮，说明L2短路。
5．A
【解析】要使尘埃向下加速运动，必须减小静电力，即减小板间电压。由于滑动变阻器R1处于断路，调节R1不会有效果，C错；电容器两板间电压等于滑动变阻器R2滑片左边部分的电压，因此要把R2的滑片向左移动，A对、B错；断开开关S时，电容器的电压等于电源的电动势，板间电压会增大，D错。
6．C
【解析】当黑箱中是一个纯电阻元件时，电功率可以用求，若是非纯电阻元件，则电功率，故A错误；当黑箱中是一个纯电阻元件时，电功率可以用求，若是非纯电阻元件，欧姆定律不成立，没有这个公式，故B错误；无论是黑箱中是一个纯电阻元件，还是非纯电阻元件，都能用求电功率，故C正确；由上知D错误。
7．C
【解析】当滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动时，R4变大，电路的总电阻变大，总电流I变小，内电压变小，则路端电压变大，因此电压表示数变大，故A错误；电容器两端电压U = E - I(r + R2)，I变小，故电容器两端电压U变大，带电量变大，电容器充电，故B错误；电源的总功率P = EI，I变小，则P变小，故C正确；根据串联电路分压规律知，变阻器两端的电压增大，通过R1的电流变大，而总电流变小，所以通过滑动变阻器的电流变小，故D错误。
8．B
【解析】由左图可知，这款移动电源能为手机提供的最大充电量为10000 mAh，故A错误；这款移动电源充满电后所储存的总化学能等于可以对外做的功，即E = W = UIt = qU = 10000 × 10-3A∙h×3.7 V = 37 W∙h，故B正确；由右图可知，37 W∙h的这款移动电源不可以托运，可以随身携带，故C错误；W∙h是能量的单位，但mA∙h是电量的单位，故D错误。
9．AB
【解析】路端电压为零时电路短路，故，外电路的功率为零，A、B对；当R增大时I减小，内功率P内= I2r减小，电源总功率P = EI减小，C、D错。
10．AC
【解析】由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，故A正确；两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故C正确。
11．BC
【解析】由图线的交点读出，R1接在电源上时，电源的输出输出功率；R2接在电源上时，电源的输出输出功率，即。电源的效率，效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，效率高，，C正确。
12．BD
【解析】滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变，故A错误；若仅增大A、B板间距离，由知电容减小，板间电压不变，则由电容的定义式可知电容器所带电荷量减少，故B错误；若仅用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和R3的电压均增大，则电容器板间电压减小，电容不变，由知电容器所带电荷量减少，根据闭合电路欧姆定律得U = E-Ir可得，不变，故C错误，D正确。
13．CD
【解析】由题，电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于U，由甲图象可知，电阻器D的电阻增大，有RD＞R1=R2。RD与R2并联，电压相等，可得PD < P2，C正确；根据欧姆定律得知，电流ID＜I2，又I1 = I2 + ID，可得，，则P1＜4P2，D正确；而RD＞R1，P1与4PD的大小无法判断，A错误；，故，则，B错误。
14．(1)24.0 (2)1.5 150 ×10
【解析】(1)电压表选择“50 V”挡，有图可知其分度值为1 V，示数为24.0 V。
(2)根据闭合电路欧姆定律：，根据图丙可知：，，解得：,，则改图象的函数关系式为。多用电表的中值电阻为150 Ω，根据表盘可知，，即用了多用电表倍率的欧姆挡。
15．(1)A D (2)如图所示 (3) U＝2UV C
【解析】(1)灯泡额定电压为4 V，而两个电压表一个量程为2 V太小，另外一个量程为15 V又太大，4 V以下的电压对大量程电压表指针偏角小，读数误差大，因此对小量程电压表改装，与R1串联后的量程为刚好合适。
(2)要求电压从零开始调节，并且多次测量必须把滑动变阻器以分压式接入，而灯泡电阻约为，，所以电流表选择外接法。
(3)电压表与R1串联，电流，而灯泡电压，根据灯泡纯电阻电路电功率，图象应是一条倾斜的直线，但考虑到随功率变大温度升高，电阻变大，所以图象斜率逐渐变小，图C正确。
16．【解析】(1)由图乙可知，电源的电动势E =12 V
当R = 2 Ω，U = 6 V时，
由闭合电路欧姆定律得：E = U + Ir
解得：r = 2 Ω。
(2)当滑动变阻器的滑片移到最上端时，有：
当滑动变阻器的滑片移到最下端时，UAB = 0
所以A、B空载时输出电压的范围为：。
17．【解析】(1)电源输出电压：
电动机功率：
由动能定理：
解得：。
(2)当轿车加速度a = 0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：
又
解得：。
18．【解析】(1) S1闭合、S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率
S1、S2都闭合电路稳定时，R1、R2并联，
电源消耗的总功率
联立解得：E = 4 V，r = 0.5 Ω。
(2)当S1闭合，S2断开，电路稳定后，外部总电阻
干路上总电流
电容器两端电压和电阻R2两端电压相同，
电容器所带的电荷量。
(3)当S1、S2闭合时，外部总电阻
干路上总电流
电源的输出功率
当S1、S2闭合时，电容器两端电压为0，电容器所带的电荷量Q = 0。