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1、高中物理《第二章 恒定電流》章末檢測 新人教版選修3-1 一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分) 1. (多選)通常一次閃電過程歷時約0.2～0.3 s，它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成．每個閃擊持續(xù)時間僅40～80 μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中．在某一次閃電前云地之間的電勢差約為1.0×109 V，云地間距離約為1 km；第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時間約為60 μs.假定閃電前云地間的電場是均勻的．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是(　　) A．閃電電流的瞬時值可達到1×105 A B．整個閃電過程的平均功率約為1×1014 W C．閃

2、電前云地間的電場強度約為1×106 V/m D．整個閃電過程向外釋放的能量約為6×106 J 答案：AC 解析：根據(jù)題意，由電流定義式可得，閃電電流瞬時值I＝＝1×105 A，選項A正確；整個過程平均功率為P＝＝2×1010 W～3×1010 W，選項B錯誤；閃電前云地間的電場強度約為E＝＝1×106 V/m，選項C正確；整個閃電過程向外釋放的能量約為ΔE＝QU＝6×109 J，選項D錯誤． 2. 如圖所示的電路圖是一個應(yīng)用“非”門構(gòu)成一個簡易火警報警電路，則圖中X框、Y框中應(yīng)是 ( 　　) A．X為熱敏電阻，Y為可變電阻 B．X為熱敏電阻，Y為開關(guān) C．X為可變

3、電阻，Y為熱敏電阻 D．X、Y均為熱敏電阻 答案：C 解析：溫度升高、電阻減小，電壓減小，經(jīng)“非門”輸出高壓，則Y為熱敏電阻． 3. [xx·長春高二檢測]如圖所示，當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向左移動時，燈泡A、B、C的亮度將 ( 　　) A．都變亮 B．都變暗 C．A、B變亮，C變暗 D．A、C變亮，B變暗 答案：C 解析：當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向左移動時，它接入電路中的有效電阻值減小，故電路中的總電阻將減小，干路中的電流增大，A燈變亮；因干路中電流變大，A燈及電源內(nèi)阻分得電壓增大，又有E＝Ur＋UA＋UC，所以UC減小，C燈變暗；又因為IA＝IB＋IC，IA增

4、大，IC減小，故IB增大，B燈變亮，綜合以上分析可知A、B、D錯，C對． 4. [xx·杭州高二檢測](多選)一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R.設(shè)通過它們的電流相同(電動機正常運轉(zhuǎn))，則在相同的時間內(nèi) ( 　　) A．電爐和電動機產(chǎn)生的電熱相等 B．電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率 C．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 D．電爐和電動機兩端電壓相等 答案：ABC 解析：設(shè)通過它們的電流為I，則在時間t內(nèi)電爐和電動機產(chǎn)生的電熱均為Q＝I2Rt，A對．電爐消耗的功率P＝I2R，電動機消耗的功率P′＝I2R＋P機，P＜P′，B對．由于P＝U爐I，P′＝U機I

5、，故U爐＜U機，C對，D錯． 5. (多選)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖，則下列說法中正確的是 ( 　　) A．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率 D．R1中自由電荷定向移動的速率等于R2中自由電荷定向移動的速率 答案：BC 解析：由：R＝ρ得R1＝ρ，R2＝ρ，則R1＝R2，I＝，故B正確，由電流微觀解釋I＝neSv得，R1的S大，則v1＜v2，故C正確． 6

6、. (多選)據(jù)統(tǒng)計交通事故逐年增加，造成交通事故的一個主要原因就是酒后駕駛，“嚴(yán)查酒駕”成為全國交通部門的一項重要任務(wù)．酒精測試儀是用于現(xiàn)場檢測機動車駕駛?cè)藛T是否酗酒的一種儀器，它的主要元件是由二氧化錫半導(dǎo)體制成的酒精氣體傳感器，該傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化．在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系．如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，則以下說法正確的是 ( 　　) A．U越大，表示c越大，c與U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比 C．檢

7、測到駕駛員喝了酒時，U的示數(shù)變小 D．U越大，表示檢測到駕駛員喝酒越多 答案：BD 解析：題中給出傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體濃度c是正比關(guān)系，即＝kc，電壓表示數(shù)U＝＝，可以看出電壓與酒精氣體濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系，但隨濃度的增大而增大．故B、D正確，A、C錯誤． 7. 如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，燈L1、L2都能發(fā)光，后來由于某種故障使燈L2突然變亮(未燒壞)，電壓表的讀數(shù)增大，由此可推斷，故障可能是 ( 　　) A．電阻R1斷路 B．電阻R2短路 C．燈L1上兩接線柱間短路 D．電阻R2斷路 答案：D 解析：根據(jù)題設(shè)條件，電路中的某種故障產(chǎn)生兩個

8、后果：一是燈L2突然變亮，二是電壓表的讀數(shù)增大，只有符合這兩個條件的故障才是可能的故障．因為電壓表的讀數(shù)增大，所以路端電壓增大，電源內(nèi)阻上的電壓減小，說明總電流減小，電路總電阻增大．若電阻R1斷路．會導(dǎo)致總電阻增大，總電流減小，而此時燈L2兩端電壓也會減小，致使燈L2變暗，故A錯誤；若電阻R2短路，燈L2將不亮，B錯誤；若燈L1上兩接線柱間短路，電路的總電阻減小，總電流增大，電壓表讀數(shù)減小，C錯誤；若電阻R2斷路，電路的總電阻增大，總電流減小，電壓表的讀數(shù)增大，而總電流減小導(dǎo)致內(nèi)電壓和燈L1、R1并聯(lián)部分電壓減小，燈L2兩端電壓增大，燈L2變亮，D正確． 8. [xx·昆明高二檢測]在如圖所

9、示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動變阻器．開關(guān)閉合后，燈泡L能發(fā)光，把滑動變阻器的滑片向右移動一點，下列判斷正確的是 ( 　　) A．R0上有自右向左的電流 B．電容器C的電荷量將減小 C．燈泡L亮度變暗 D．燈泡L亮度不變 答案：C 解析：滑動變阻器滑片向右移動，R變大，電流I＝減小，燈泡L變暗，C對，D錯；路端電壓U＝E－Ir增大，由Q＝CU知電容器C的電荷量變大，即負電荷從右向左經(jīng)過R0向電容器運動使其右極板的負電荷增加，在R0中產(chǎn)生自左向右的電流，A、B錯． 9. [xx·安徽高考]用圖示的電路可以測量電阻的阻值．圖

10、中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，?是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表?的電流為零時，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為(　　) A.R0　　　　　　　　 B.R0 C.R0 D.R0 答案：C 解析：當(dāng)通過電流表?的電流為零時，說明電流表?的兩端電勢相等，MP與R0的電壓相等，PN與Rx的電壓相等，根據(jù)串并聯(lián)關(guān)系有∶＝R0∶Rx，解之有Rx＝R0，故C對，A、B、D錯． 10. 如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為電壓表與電流表．初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則(

11、　　) A.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小 B.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大 C.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小 D.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大 答案：B 解析：當(dāng)S斷開后，閉合電路的總電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流減小，故路端電壓U＝E－Ir增加，即的讀數(shù)變大；由于定值電阻R1兩端的電壓減小，故R3兩端的電壓增加，通過R3的電流增加，即的讀數(shù)變大，選項B正確． 二、實驗題(本大題共2小題，共16分) 11. (8分)用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量： (1)旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線． (2)將

12、K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置． (3)將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電阻的________(填“0刻線”或“∞刻線”)． (4)將兩表筆分別與待測電阻兩端相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過?。疄榱说玫奖容^準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量． A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k”的位置 B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置 C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接 D．將兩表筆短接，旋動合適部件對電表進行校準(zhǔn) 答案：(1)S　(3)T　0刻線　(4)ADC 解析：本題考查多用電

13、表的使用及操作要點，意在考查考生對多用電表使用的熟練程度． 12. (8分)[xx·廣東高考]圖(a)是測量電阻Rx的原理圖．學(xué)生電源輸出電壓可調(diào)，電流表量程選0.6 A(內(nèi)阻不計)，標(biāo)有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0 cm. ①根據(jù)原理圖連接圖(b)的實物圖． ②斷開S2，合上S1；調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0 V時，單位長度電阻絲的電壓u＝________V/cm.記錄此時電流表A1的示數(shù)． ③保持S1閉合，合上S2；滑動c點改變ac的長度L，同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同，記錄長度L和A2的示數(shù)I.測量6組L和I值，測量數(shù)據(jù)已在圖(

14、c)中標(biāo)出，寫出Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx＝________；根據(jù)圖(c)用作圖法算出Rx＝________Ω. 答案：①如下圖(a)所示?、?.1　③　6 解析：本題利用雙電流表測量電阻，根據(jù)A1和電阻絲ac當(dāng)電壓表使用以及電阻絲均勻分壓和歐姆定律解決問題． ①根據(jù)原理圖，實物連接如圖(a)所示． ②由于電阻絲均勻，故單位長度電阻絲的電壓u＝ V/cm＝0.1 V/cm. ③調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同，即通過電阻絲ac段的電流恒定，則Rx兩端的電壓與電阻絲的長度成正比，即U＝uL，根據(jù)歐姆定律得Rx的表達式Rx＝＝. L-I圖象如圖(b)所示．

15、根據(jù)L＝I知圖象的斜率k＝.由圖象知，斜率為k＝60 cm/A，故Rx＝ku＝6 Ω. 三、計算題(本大題共4小題，共44分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 13. (10分)如圖所示的電路中各元件電阻值分別為：R1＝R2＝10 Ω，R3＝R4＝20 Ω，電容器電容C＝300 μF，電源電壓U＝6 V，內(nèi)阻不計，原先雙擲開關(guān)S與觸點2接觸，則當(dāng)開關(guān)S從與觸點2接觸改為與觸點1接觸，待電路穩(wěn)定后，試求： (1)電容器C所帶電荷量； (2)若開關(guān)從與觸點1接觸改為與觸點2接觸，直到電流變?yōu)?時為止，求通過電阻R1的電荷量． 答案：(1)9×10－4 C　(

16、2)4.5×10－4 C 解析：(1)當(dāng)開關(guān)S與1接觸時，R1、R2、R3、R4串聯(lián)，由分壓原理得，電容器兩端的電壓UC＝U＝3 V，所帶電荷量QC＝CUC＝9×10－4 C. (2)當(dāng)開關(guān)S再與2接觸時，電容器放電，由分流作用得，通過電阻R1的電荷量QR1＝＝4.5×10－4 C. 14. (10分)如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d＝40 cm.電源電動勢E＝24 V，內(nèi)電阻r＝1 Ω，電阻R＝15 Ω.閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0＝4 m/s豎直向上射入板間．已知小球所帶的電荷量為q＝1×10－2 C，質(zhì)量為m＝2×10

17、－2 kg，不考慮空氣阻力．求滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？此時，電源的輸出功率為多大？(g取10 m/s2) 答案：8 Ω　23 W 解析：小球進入兩金屬板間后，受重力和電場力作用，且到達A板時速度為零．設(shè)兩板間電壓為UAB，由動能定理得 －mgd－qUAB＝0－mv 解得UAB＝8 V 滑動變阻器兩端電壓U滑＝UAB＝8 V 設(shè)通過滑動變阻器的電流為I，由閉合電路歐姆定律得 I＝＝1 A 滑動變阻器接入電路的電阻R滑＝＝8 Ω 電源的輸出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23 W. 15. (12分)如圖所示，直流電動機和電爐并聯(lián)后接在直流電路中，電

18、源的內(nèi)阻r＝1 Ω，電爐的電阻R1＝19 Ω，電動機線圈的電阻R2＝2 Ω.當(dāng)開關(guān)S斷開時，電源內(nèi)電路消耗的功率P＝25 W；當(dāng)S閉合時，干路中的電流I＝12.6 A. (1)求電源的電動勢E. (2)求S閉合后電動機的機械功率． (3)若S閉合后，正常轉(zhuǎn)動的電動機的轉(zhuǎn)子突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則電源的總功率為多大？ 答案：(1)100 V　(2)571.2 W (3)3570 W 解析：(1)S斷開時，由P＝Ir得干路電流為I0＝＝5 A 由閉合電路歐姆定律得 E＝I0(R1＋r)＝5×(19＋1) V＝100 V (2)S閉合后，內(nèi)電壓為U1＝Ir＝12.6×1 V＝1

19、2.6 V 路端電壓為U2＝E－U1＝100 V－12.6 V＝87.4 V 通過電爐的電流為I1＝＝ A＝4.6 A 則通過電動機的電流為I2＝I－I1＝12.6 A－4.6 A＝8.0 A 電動機的發(fā)熱功率為P1＝IR2＝8.02×2 W＝128 W 電動機消耗的總功率為P2＝U2I2＝87.4×8.0 W＝699.2 W 則電動機輸出的機械功率為 P3＝P2－P1＝699.2 W－128 W＝571.2 W (3)當(dāng)電動機轉(zhuǎn)子被卡住時，電動機變?yōu)榧冸娮栌秒娖鳎c電爐的并聯(lián)電阻為R＝＝ Ω＝1.8 Ω 由閉合電路歐姆定律得干路電流 I′＝＝ A＝35.7 A 故電源的

20、總功率為P′＝I′E＝35.7×100 W＝3570 W. 16. (12分)一質(zhì)量為m1＝1 kg、帶電量為q＝0.5 C的小球M以速度v＝4.5 m/s自光滑平臺右端水平飛出，不計空氣阻力，小球M飛離平臺后由A點沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC，圓軌道ABC的形狀為半徑R＜4 m的圓截去了左上角127°的圓弧，CB為其豎直直徑，在過A點的豎直線OO′的右邊空間存在豎直向下的勻強電場，電場強度大小為E＝10 V/m.(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，重力加速度g取10 m/s2)求： (1)小球M經(jīng)過A點的速度大小vA； (2)欲使小球M在圓軌道運動時不脫離圓軌道，求半徑

21、R的取值應(yīng)滿足什么條件？ 答案：(1)7.5 m/s　(2)0