人教版高中物理选修31《恒定电流》综合评估.docx

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人教版高中物理选修31《恒定电流》综合评估

高中物理学习材料

（灿若寒星**整理制作）

《恒定电流》综合评估

限时：

90分钟

总分：

100分

答题表

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

一、选择题（1－7为单选题，每小题4分；8－10为多选题，每小题5分，共43分）

1.如今家用电器越来越多，它们在待机状态下也会耗电．为了节约电能和用电安全，你将选择（　　）

①切断长期不使用的空调机的电源　②电视机在不使用时，可以不断开电源　③合理使用节能灯具　④尽量避免同时使用大功率家用电器

A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④

2．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的（　　）

3．据信息产业部在7月底公布的最新统计，今年上半年，国产品牌手机的国内市场占有率比去年猛升16.21%，达到55.28%的份额．如图所示的是某品牌手机电池上的文字说明，由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是（　　）

ZTE锂离子电池　　　　GB/T　　　　18287－2000

型号：

Li3706T42P3h614062

标称电压：

3.7V　充电限制电压：

4.2V

额定容量：

600mA·h

A.4.2V　9.07×103JB．3.7V　9.07×103J

C．4.2V　7.99×103JD．3.7V　7.99×103J

4．有一台标有“220V　50W”的电风扇，其线圈电阻为0.4Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是（　　）

A．I＝

＝

A，Q＝UIt＝3000J

B．Q＝Pt＝3000J

C．I＝

＝

A，Q＝I2Rt＝1.24J

D．Q＝

t＝

×60J＝7.26×106J

5．有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是（　　）

A．a方式为“高”挡B．b方式为“低”挡

C．c方式为“关”挡D．d方式为“中”挡

6．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表读数变小，电压表读数变大

B．小灯泡L变暗

C．电容器C上电荷量减小

D．电源的总功率变小

《恒定电流》综合评估

1．C　电视机在不使用时，应切断电源以保证安全，所以可排除②，故选C.

2．D　在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的．

3．D　由铭牌可知，该电池的电动势E＝3.7V，储存总电荷量Q＝600mA·h，根据电流做的功等于消耗的电能，所以储存的最大电能E电能＝W＝QU＝600×10－3×3600×3.7J＝7.992×103J.

4．C　本题主要考查焦耳定律和热功率的计算．电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，对这样的用电器，每分钟产生的热量只能根据Q＝I2Rt进行计算．因此，C选项是正确的．

5．B　a中回路未闭合，故a方式为“关挡”，b中总电阻Rb＝R1＋R2，c中总电阻为Rc＝R1，d中总电阻为Rd＝

，由公式P＝

，故d方式为“高”挡，c方式为“中”挡，b方式为“低”挡，所以B对，A、C、D错．

6．C　当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中的阻值变小，回路的总阻值R总减小，干路电流（I干）增大，电流表读数变大，小灯泡L变亮，而内电压（I干·r）增大，故路端电压减小，选项A、B错误；由P＝EI干得，选项D错误；由UC＝E－I干（r＋R灯）及q＝C·UC知，选C正确．

7．如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（　　）

A．R3断路B．R1短路

C．R2断路D．R1、R2同时短路

8.一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v.若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的

，再给它两端加上电压U，则（　　）

A．通过导线的电流为

B．通过导线的电流为

C．导线中自由电子定向移动的速率为

D．导线中自由电子定向移动的速率为

9．某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）

A．图甲的元件可以作为标准电阻使用

B．图乙的电阻随电压升高而增大

C．图丙的电阻随电压升高而增大

D．只有图乙才是可能的

10．下表列出了某品牌电动自行车（如图）及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（　　）

自重

40（kg）

额定电压

48（V）

载重

75（kg）

额定电流

12（A）

最大行驶速度

20（km/h）

额定输出功率

350（W）

A．电动机的输入功率为576W

B．电动机的内电阻为4Ω

C．该车获得的牵引力为104N

D．该车受到的阻力为63N

二、实验题（共24分）

11．（6分）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量（请将你的答案相应的字母或文字）填写在空格内：

（1）旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线；

（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；

（3）将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）；

《恒定电流》综合评估

7.C　灯泡A变暗，灯泡B变亮，说明流过灯泡A的电流减小，流过灯泡B的电流增大，若R3断路，电源的路端电压增大，流过灯泡A、B的电流均增大；若R1短路，电源的路端电压减小，流过R3的电流减小，流过灯泡A、B的电流增大；若R2断路，电源的路端电压增大，灯泡A和电阻R1两端的电压减小，电路中的总电流减小，流过R3的电流增大，流过灯泡A的电流减小，灯泡B两端的电压增大，流过灯泡B的电流增大；电阻R1、R2同时短路，灯泡B不亮．正确选项为C.

8．BC　导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的

，其电阻增大为原来的16倍，则加上相同的电压U时，电流会减为原来的

，B项正确；又根据I＝neSv，导线被拉长后，n、e不变，I变为原来的

，S变为原来的

，故v变为原来的

，C项正确．

9．AB　由图象可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故A、B正确．

10．AD　

（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．

A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

（5）将红、黑笔表分别与待测电路两端相接触，若电表的读数如图2所示，则该电阻的阻值读数应为________Ω.

（6）测量完毕后，要将选择开关旋转到________位置．

12.（6分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．

（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．

（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“A”或“B”）．

（3）图丙是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

13．（6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．

14．（6分）现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用．

11．

（1）S　（3）T　0刻线　（4）ADC　（5）19k

（6）OFF

12．

（1）如图　

（2）B　（3）1.5　1.0

解析：

（1）电路连接如图．

（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端．

（3）由图象可知，电源电动势为1.5V，内阻

r＝

Ω＝1.0Ω.

《恒定电流》综合评估

13．

（1）1.773[1.771～1.775间均正确]

（2）A1　E1　电路如图所示

解析：

本题考查螺旋测微器的读数方法和测定金属丝电阻率的实验方法，解题关键明确实验原理．

（1）由图示知，金属丝的直径d为1.773mm.

（2）待测金属丝的额定电流约为0.5A，因此电流表选择A1；待测金属丝的额定电压U＝IR＝0.5×4V＝2V，所以电源选择E1可满足要求．实验电路如答案图所示．

（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：

A．10ΩB．50ΩC．150ΩD．500Ω

本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？

答：

________.

（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

三、计算题（共33分）

15．（11分）如图所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计．定值电阻R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ.

（1）若在a、b之间接一个C＝100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；

（2）若在a、b之间接一个内阻RV＝4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．

16．（11分）右图为“解放”牌大卡车的远程车灯电路的蓄电池总功率随电流变化的图象，已知蓄电池瞬间短路时的电流为14A．求：

（1）该蓄电池的电动势E和内电阻r.

（2）车头两个远程车灯的铭牌上标有“12V、12W”字样，若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为多少？

17．（11分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l＝80cm，两板间的距离d＝40cm，电源电动势E＝40V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电量q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表．若小球恰好从A板右边缘射出（g取10m/s2）．求

（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多少？

（2）此时电流表、电压表的示数分别为多少？

（3）此时电源的输出功率是多少？

　　《恒定电流》综合评估

14.

（1）C　

（2）10　45

解析：

（1）使电阻箱的阻值调为零则电路中的电流最大，Im＝

代入数据得R0＝135Ω

对比备选选项，故C符合要求．

（2）根据闭合电路欧姆定律I＝

得

＝

（R0＋R＋RA＋r）＝

（R0＋R＋5＋r）

在图线上取两个点，读出两组

、（R＋R0）值代入方程解得E＝10V，r＝45Ω

15．

（1）4×10－4C　

（2）3V

解析：

（1）设电容器上的电压为UC，UC＝

E

电容器的带电荷量Q＝CUC

解得：

Q＝4×10－4C.

（2）设电压表与R2并联后电阻为R，R＝

，则电压表上的电压为：

UV＝

E

解得：

UV＝3V.

16．

（1）E＝14V；r＝1Ω　

（2）P总＝24W

解析：

（1）由图可知瞬间短路时总功率P＝196W，由P＝I短E，求出E＝14V，由P＝I

r，求出r＝1Ω.

（2）一个车灯的电阻：

R灯＝

＝12Ω

两灯并联的电阻：

R并＝

＝6Ω

电路中的总电流：

I＝

＝2A

两灯总电功率P总＝I2R并＝24W.

17．

（1）24Ω　

（2）1A　39V　（3）39W

解析：

（1）设小球在板间飞行时间为t，

t＝

＝

s＝0.2s

根据d＝

at2得飞行加速度

a＝

＝

m/s2＝20m/s2

对小球根据牛顿第二定律得q

－mg＝ma，解得：

UAB＝

＝

V＝24V

所以滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝24V

设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得，

I＝

＝

A＝1A

滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝

＝24Ω.

（2）此时电流表的示数为1A，

电压表的示数为U＝E－Ir＝（40－1×1）V＝39V

（3）电源的输出功率P出＝IU＝39W.