高二物理试题恒定电流单元综合测试题1 最新.docx
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高二物理试题恒定电流单元综合测试题1最新
第2章单元综合练习试卷1
1．将电源与一负载、滑动变阻器连成串联电路,当电源输出的电功率最大时（）
A.一定是电源输出电流最大时B.一定是电源输出电压最大时
C.一定是电源内耗功率最小时D.以上说法均不正确
答案：
D
图2-1
2．根据图2-1中电压表和电流表的读数,可近似算得（）
A.电池的电动势及内电阻B.电池的电动势及电压表内电阻
C.电压表及电流表的内电阻D.电压表及电池内电阻
答案：
B
3.一个内有电路的黑盒上有两个接线柱,若用电阻很大的电压表测两接线柱间电压为3V,若用内阻很小的电流表接两接线柱间测得电流为3A,则图2-2所示的电路哪个是可能的（）
图2-2
答案：
AD
4.一个内阻可忽略的电池,向一个装满水银的U形玻璃管A中的水银供电,电流为0.1A.若把全部水银倒在另一个内径大一倍的U形管B中,那么该电池对B内水银供电时,电流大小为（）
A.0.4AB.0.8AC.1.6AD.3.2A
答案：
C
图2-3
5.实验中常用两个可变电阻器串联后调节电路中的电流,一个作粗调（调节时电路中电流改变较大）,一个作细调（调节时电路中电流改变较小）.在图2-3所示电路中,R1=500Ω,R2=20Ω,R=50Ω,则（）
A.R1可作粗调B.R2可作粗调
C.R1和R2均可作粗调D.R1和R2均可作细调
答案：
A
图2-4
6.如图2-4所示电路,其中L为“4V8W”的用电器,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,R为滑动变阻器,则（）
A.要使用电器正常工作,电源额定功率不得小于12W
B.要使变阻器安全工作,其额定电流不得小于2A
C.变阻器滑片在左端时,L恰好正常工作
D.变阻器滑片在右端时,L恰好正常工作
答案：
ABC
7.额定电压都是110V,额定功率PA=100W、PB=40W的A、B两只灯,接在220V的电路中,既使电灯都正常发光,又使电路消耗的电功率最小的连接方式是图2-5中的（）
图2-5
答案：
C
图2-6
8.如图2-6所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pt随电流I变化的图线.若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB表示的功率及I=2A对应的外电阻是（）
A.2W,0.5ΩB.4W,2ΩC.2W,1ΩD.6W,2Ω
答案：
A
9.如图2-7所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的伏安图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的效率是_________.
图2-7图2-8
答案：
66.7%
10.如图2-8所示的电路中,R2=4Ω,开关S闭合后,电路中总电流变为原来的2倍,通过R1的电流变为原来的,则R1的阻值为_________Ω.
答案：
12
11.有一多用电表,它的欧姆挡刻度线中心刻度值是15,当用R×10挡去测量某待测电阻（阻值约为1000Ω）时,指针偏转角度较小.为了减小测量误差,应该重新测量,其实验步骤的顺序是_________（填写字母）.
A.将多用电表的选择开关扳至交流高压挡
B.将待测电阻两端分别与两表笔连接,并读出数据
C.将选择开关扳至R×1挡
D.将选择开关扳至R×100挡
E.调节调零电阻,使表头指针满偏
F.将欧姆表两表笔短接
答案：
DFEBA
12.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件.为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：
用电压挡对任意两接线柱正、反向测量，指针幸免不发生偏转；
第二步：
用电阻×100Ω挡对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图2-9所示.
图2-9
（1）第一步测量结果表明盒内______________________________________________.
（2）图2-10示出了图2-9[1]和图2-9[2]中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是______Ω；
图2-11示出了图2-9[3]中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω.
图2-10-图211
（3）请在图2-12的接线柱间用电路图符号画出盒内的元件及连接情况.
图2-12图2-13
（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图2-13所示.如果把图2-13中e、f两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光.欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光.那么，e端应连接到_________接线柱，f端应连接到_________接线柱.
解析：
（1）因为电压表无示数，所以盒内无电源.
（2）由图得：
12.0×100Ω=1200Ω，5.0×100Ω=500Ω.
（3）b、c间电阻不变，所以b、c间为一固定电阻；a、c间电阻在一较小值和无穷大之间变化，所以a、c间为二极管；a、b间电阻在一较大值和无穷大之间变化，所以a、b间为一电阻和二极管串联，所以盒内的原件及连接情况如下图.
（4）由二极管单向导电性可得e接c端，f接a端.
答案：
（1）不存在电源
（2）1200500
（3）见解析
（4）ca
图2-14
13.如图2-14所示，R为电阻箱，为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：
（1）电源的电动势E和内阻r；
解析：
由闭合电路欧姆定律
E=U1+
E=U2+r
联立上式并代入数据解得
E=6Vr=1Ω.
答案：
E=6Vr=1Ω
（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：
由电功率表达式
P=
将上式变形为
P=
由上式可知R=r=1Ω时，P有最大值
Pm==9W.
答案：
当R=r=1Ω时，Pm=9W
14.两个定值电阻,把它们串联起来,等效电阻是4Ω,把它们并联起来,等效电阻是1Ω.
（1）这两个电阻的阻值各为多大?
解析：
由串联电阻R1+R2=4Ω和并联电阻=1Ω
解得R1=2Ω,R2=2Ω.
答案：
（1）R1=2Ω,R2=2Ω
（2）如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为E、内电阻为r的电源两极间,两电阻消耗的总功率等于P1;如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间,两电阻消耗的总功率等于P2.若要求P1=9W,且P2≥P1,求满足这一要求的E和r的所有值.
解析：
由题意P1==9W
将前式代入解得E=6+1.5r
由题中的条件P2≥P1得
≥
解得0≤r≤2Ω.
答案：
0≤r≤2Ω
图2-15
15.图2-15是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）.滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kl，比例常量k=2.5×10-6T/A.已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5cm后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）.
（1）求发射过程中电源提供的电流大小；
解析：
由匀加速运动公式
a==9×118m/s2
由安培力公式和牛顿第二定律，有
F=IBl=kI2l,kI2l=ma
因此I==8.5×118A.
答案：
I=8.5×118A
（2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
解析：
滑块获得的动能是电源输出能量的4%，即
PΔt×4%=mv2
发射过程中电源供电时间
Δt==×10-2s
所需电源输出功率为
P==1.0×118W
由功率P=IU，解得输出电压
U==1.2×118V.
答案：
P=1.0×118WU=1.2×118V
（3）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s′.设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦.求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.
解析：
分别对砂箱和滑块用动能定理，有
=MV2=mV2-mv2
由牛顿定律f=-和相对运动sm=sM+s′
由动量守恒mv=（m+M）V
联立得=·mv2
故平均冲击力=·.
答案：
=·
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