高中物理 第七章评估测试.docx

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高中物理第七章评估测试

第七章　恒定电流　评估测试

（100分钟　100分）

一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分。

每小题至少有一个答案正确，选不全得3分）

1．（2014·合肥模拟）在5分钟内通过导体横截面的电荷量为1200C，若导体的电阻为10Ω，这时导体两端加的电压为（　　）

A．240V　　B．120V　　C．50V　　D．40V

解析：

由I＝

，I＝

，解得U＝IR＝

R＝

×10V＝40V，D正确。

答案：

D

2．下列说法中正确的是（　　）

A．金属的电阻率一般随温度变化而变化

B．导体材料的电阻率与其粗细长短无关

C．一般金属的电阻率都随温度升高而减小

D．测电阻率时为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数

答案：

AB

3．（2014·广州模拟）如图7－1所示，电源内阻不可忽略，R1为半导体热敏电阻，R2为锰铜合金制成的可变电阻。

当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是（　　）

7－1

A．R1的温度逐渐降低B．R1的温度逐渐升高

C．R2的阻值逐渐增大D．R2的阻值逐渐减小

答案：

AD

4.

图7－2

（2014·威海模拟）如图7－2所示，电源电动势E＝3.2V，电阻R＝30Ω，小灯泡L的额定电压UL＝3.0V，额定功率PL＝4.5W。

当开关S接1时，电压表的读数为3V，则当开关S接2时，灯泡发光的情况是（　　）

A．很暗，甚至不亮

B．正常发光

C．比正常发光略亮

D．有可能被烧坏

解析：

设电源的内电阻为r，S接1时，由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为I1＝

，电压表的示数等于电阻R两端的电压，即U1＝I1R，代入数据联立解得：

r＝2Ω，灯泡的电阻为RL＝

＝2Ω，S接2时，电路中的电流为I2＝

＝

A＝0.8A，灯泡两端的电压为U′L＝I2RL＝0.8×2V＝

1.6V，比灯泡的额定电压小得多，灯泡很暗，甚至不亮，正确选项为A。

答案：

A

5．（2014·苏州模拟）有一台标称值为“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

解析：

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，应注意区分电功与电热，对每分钟产生热量的计算只能根据Q＝I2Rt求解。

故C正确。

答案：

C

6．某同学设计了一个转向灯电路（如图7－3），其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源，当S置于位置1时，以下判断正确的是（　　）

A．L的功率小于额定功率

B．L1亮，其功率等于额定功率

C．L2亮，其功率等于额定功率

图7－3

D．含L支路的总功率较另一支路的大

解析：

当S置于位置1时，L与L2串联后再与L1并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L1和L2的电阻相等。

L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻，由于电源电动势为6V，本身有电阻，所以L1两端电压和L与L2的总电压相等，且都小于6V，所以三个灯泡都没有正常发光，三个灯泡的实际功率都小于额定功率。

含L支路的总电阻大于L1支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以，含L支路的总功率小于另一支路的功率。

故A正确，B、C、D错误。

答案：

A

7．（2014·佛山模拟）下列说法正确的是（　　）

A．家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位

B．功率是1千瓦的空调正常工作1个小时所消耗的电功是1度

C．1度等于1000焦耳

D．1度等于3.6×106瓦

解析：

“度”是电功的单位，1度＝1kW·h＝1000W×3600s＝3.6×106J，故A、C、D错误。

功率为1千瓦的空调正常工作1个小时消耗的电功为W＝Pt＝1kW·h＝1度，故B正确。

答案：

B

8.

图7－4

（2014·泉州模拟）如图7－4所示电路，其中R为一热敏电阻（温度升高时，阻值减小），C为电容器，R1、R2为两个电阻箱。

闭合电键，当环境温度升高时，以下说法正确的是（　　）

A．电容器的带电荷量减少

B．减小电阻箱R1的阻值，可使电容器的带电荷量

保持不变

C．减小电阻箱R2的阻值，可使电容器的带电荷量保持不变

D．增加电阻箱R2的阻值，可使电容器的带电荷量保持不变

解析：

当温度升高时，热敏电阻阻值减小使得干路电流增加，R2上分压增大，电容器两端电压增大，电容器带电荷量增大，故A错。

若保持电容器带电荷量不增加，应保持R2两端电压不变，调节R1阻值不起作用，B错。

只有使R2阻值减小，C对，D错。

答案：

C

9．（2014·山东莘县质检）如图7－5所示，两平行金属板间带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）

图7－5

A．电压表读数减小

B．电流表读数减小

C．质点P将向上运动

D．R3上消耗的功率逐渐增大

解析：

当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4接入电路部分的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻分担的电压增大，则路端电压减小，R1分担电压增大，则平行金属板两极板间电压减小，带电质点P所受电场力减小，质点P将向下运动，选项C错误；R3两端电压减小，R3中电流减小，电流表读数增大，选项B错误；R3上消耗的功率逐渐减小，选项D错误；由于R2中电流增大，R2两端电压增大，故电压表读数减小，选项A正确。

答案：

A

10.

图7－6

（2014·内蒙古包钢一中适应考）如图7－6所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是（　　）

A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大

B．灯泡L2一定逐渐变暗

C．电源效率一定逐渐减小

D．R上消耗功率一定逐渐变小

解析：

为了使表述一目了然，可以用符号表示各量的变化趋势：

用“↑”表示量值增大，“↓”表示量值变小，不标箭头表示量值不变，则本题解答过程可表示为：

滑动变阻器滑片P向下滑动，R↓→R并↓→R外↓，由闭合电路欧姆定律I＝

推得I↑，由电源内电路消耗功率P内＝I2r可得P内↑，A正确。

U外↓＝E－I↑r，U1↑＝（I↑－IL1）R1，UL2↓＝U外↓－U1↑，PL2↓＝

，故灯泡L2变暗，B正确。

电源效率η↓＝

＝

＝

，故C正确。

R上消耗的功率PR＝

，PR增大还是减小不确定，故D错。

答案：

D

二、实验题（本大题共2小题，共10分）

11．（2014·深圳模拟）（5分）有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，有下列器材供选用：

A．电压表（0～3V，内阻约为6kΩ）

B．电压表（0～15V，内阻约为30kΩ）

C．电流表（0～3A，内阻约为0.1Ω）

D．电流表（0～0.6A，内阻约为0.5Ω）

图7－7

E．滑动变阻器（10Ω，5A）

F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）

G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）

（1）用如图7－7所示的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。

（用序号字母表示）

（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图7－8所示。

由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω。

图7－8

解析：

小灯泡的额定电压为2.8V，故电压表选用0～3V量程；功率约为

0.8W，故小灯泡的电流约为0.3A，电流表选用0～0.6A量程；滑动变阻器一般选择小的便于调节。

根据图线的横坐标电压2.8V对应的纵坐标电流为0.28A，根据欧姆定律得电阻为10Ω。

答案：

（1）A　D　E　

（2）10

12．（5分）某同学用如图7－9甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0＝3000Ω，G是理想电流计。

改变R的阻值分别读出电流计的读数，作出

－

图像如图7－9乙所示，则电源的电动势是________，内阻是________。

图7－9

解析：

根据闭合电路欧姆定律E＝U外＋U内得

E＝IR0＋

r

＝

－（R0＋r）

得

＝

－

结合图像得

＝

，

＝1

故r＝1Ω　E＝3V。

答案：

3V　1Ω

三、计算题（本大题共4小题，共40分。

要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

13．（8分）如图7－10所示，R为电阻箱，V为理想电压表。

当电阻箱读数R1＝

2Ω时，电压表读数U1＝4V；当电阻箱读数R2＝5Ω时，电压表读数U2＝5V。

求：

图7－10

（1）电源的电动势E和内阻r；

（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？

最大值Pm为多少？

解析：

（1）由闭合电路欧姆定律得：

E＝U1＋

r，E＝U2＋

r

联立上述方程，代入数据解得E＝6V，r＝1Ω。

（2）由电源的输出电功率表达式P＝

R变形为

P＝

由上式可知当R＝r＝1Ω时，

P有最大值，Pm＝

＝9W。

答案：

（1）6V　1Ω　

（2）1Ω　9W

14．（2014·安庆一中模拟）（8分）某一用直流电动机提升重物的装置，如图7－11所示。

电动机线圈的电阻为4Ω，重物的质量m＝50kg。

不计电源内阻及各处的摩擦。

当电动机以v＝0.6m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5A（g取10m/s2）。

图7－11

（1）求电源的电动势E；

（2）求该装置的效率η。

解析：

（1）由能量守恒定律得

P总＝P机＋PR

P总＝EI

P机＝mgv

PR＝I2R

解得E＝80V

（2）η＝

×100%

得η＝75%。

答案：

（1）80V　

（2）75%

图7－12

15．（12分）如图7－12所示电路，已知R3＝4Ω，闭合电键，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，经过一段时间，一个电阻被烧坏（断路），使电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V，问：

（1）哪个电阻发生了断路故障？

（2）R1的阻值是多少？

（3）能否求出电源电动势E和内阻r？

如果能，求出结果；如果不能，说明理由。

解析：

（1）电压表和电流表有示数且增大，说明外电阻增大，故只能是R2被烧坏而发生了断路。

（2）R1＝

＝

Ω＝4Ω。

（3）UR3＝I1R1－UR2

＝0.75×4V－2V＝1V

I3＝

＝

A＝0.25A

E＝3.2V＋0.8×（R4＋r）V

E＝3V＋（0.25＋0.75）（R4＋r）V

R4＋r＝1Ω，E＝4V

故只能求出电源电动势E和R4＋r，而不能求出内阻r。

答案：

（1）R2　

（2）4Ω　（3）见解析

16．（12分）一电路如图7－13所示，电源电动势E＝28V，内阻r＝2Ω，电阻R1＝12Ω，R2＝R4＝4Ω，R3＝8Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L＝0.20m，两极板的间距d＝1.0×10－2m。

图7－13

（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少？

（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0

＝2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问；当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？

（要求写出计算和分析过程，g取10m/s2）

解析：

（1）S断开时，电阻R3两端电压为

U3＝

E＝16V

S闭合后，外电阻为

R＝

＝6Ω

路端电压为：

U＝

E＝21V

此时电阻R3两端电压为

U3′＝

U＝14V

则流过R4的总电荷量为

ΔQ＝CU3－CU3′＝6.0×10－12C。

（2）设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有

＝mg

当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则

mg－

＝ma

设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为

t＝

竖直方向的位移为：

y＝

at2

由以上各式求得：

y＝6.25×10－3m>

故微粒不能从C的电场中射出。

答案：

（1）6.0×10－12C　

（2）见解析