2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流課時作業(yè) 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流課時作業(yè) 新人教版選修3-1 1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),對于同種材料的導(dǎo)體,下列表述正確的是( ) A.橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成正比 B.長度一定,電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比 C.電壓一定,電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比 D.電流一定,電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 解析: 對于同種材料的導(dǎo)體,電阻率可以認(rèn)為是個定值,根據(jù)電阻定律R=ρ可知橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成正比,A正確;長度一定,電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比,B錯誤;由歐姆定律知R=U/I,此式是電阻的定義式,電阻R與電壓U、電流I無正反比關(guān)系,故C、D錯誤. 答案: A 2.(2011·海淀高二檢測)如下圖所示,要使電阻R1消耗的功率最大,應(yīng)該把電阻R2的阻值調(diào)節(jié)到( ) A.R1+r B.R1-r C.r D.0 解析: R1消耗的功率為P=I2R1,可見當(dāng)電流最大時,R1消耗的功率最大,由閉合電路的歐姆定律得:I=E/(R1+R2+r),當(dāng)R2=0時電流最大,R1消耗的功率最大.D正確,A、B、C錯誤. 答案: D 3.有三個電阻,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,現(xiàn)把它們并聯(lián)起來接入電路,則通過它們的電流之比為I1∶I2∶I3是( ) A.6∶4∶3 B.3∶4∶6 C.2∶3∶4 D.4∶3∶2 解析: 本題考查并聯(lián)電路電流關(guān)系.設(shè)并聯(lián)電路兩端電壓為U,則I1∶I2∶I3=∶∶∶=∶∶=6∶4∶3.故正確答案為A. 答案: A 4.如右圖所示,一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民,所以整幢居民樓里有各種不同的電器,例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電腦等等.停電時,用多用電表測得A、B間的電阻為R;供電后,各家電器同時使用,測得A、B間電壓為U,進(jìn)線電流為I,則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是( ) A.P=I2R B.P= C.P=IU D.以上公式都可以 解析: 因居民樓內(nèi)各種電器都有,所以不是純電阻電路,只能用功率公式P=IU計算.所以C正確,A、B、D錯誤. 答案: C 5.用P=求出的“220 V,40 W”燈泡電阻為1 210 Ω,用多用電表測得其電阻只有90 Ω,下列說法中正確的是( ) A.兩個阻值相差懸殊是不正常的,一定是測量時讀錯了數(shù)據(jù) B.兩個阻值相差懸殊是正常的,因為歐姆表測電阻的誤差大 C.兩個阻值相差懸殊是不正常的,可能出廠時把燈泡的功率標(biāo)錯了 D.兩個阻值相差懸殊是正常的,1 210 Ω是正常工作狀態(tài)(溫度很高)的阻值,90 Ω是常溫下的阻值 答案: D 6.公式E=I(R+r)的應(yīng)用,電動勢為3 V的電池,輸出電流為3 A,由此可知( ) A.內(nèi)、外電阻相差1 Ω B.內(nèi)、外電阻之和為1 Ω C.外電阻為1 Ω D.內(nèi)電阻為1 Ω 解析: 由閉合電路歐姆定律I=可知,內(nèi)、外電阻之和為1 Ω. 答案: B 7.如下圖所示,電燈A上標(biāo)有“10 V,10 W”的字樣,電燈B上標(biāo)有“8 V,20 W”的字樣,滑動變阻器的總電阻為6 Ω,當(dāng)滑動觸頭由a端向b端滑動的過程中(不考慮電燈電阻的變化),則( ) A.電流表示數(shù)一直減小,電壓表示數(shù)一直增大 B.電流表示數(shù)一直增大,電壓表示數(shù)一直減小 C.電流表示數(shù)先增大后減小,電壓表示數(shù)先減小后增大 D.電流表示數(shù)先減小后增大,電壓表示數(shù)先增大后減小 解析: 對于直流電路動態(tài)問題,宜采用“結(jié)構(gòu)分析法”,沿“局部→整體→局部”的思維路徑,先分析局部電阻變化,根據(jù)全電路歐姆定律判斷整體總電流及路端電壓的變化,再根據(jù)串、并聯(lián)電路特點推理判定某局部電壓、電流的變化情況,進(jìn)而得出結(jié)論, 可以求得電燈A的電阻RA=10 Ω,電燈B的電阻RB=3.2 Ω,所以,當(dāng)滑動觸頭由a向b端滑動的過程中,總電阻一直減小.故正確答案為B. 答案: B 8.如右圖所示,一直流電動機(jī)與阻值R=9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動勢E=30 V,內(nèi)阻r=1 Ω,用理想電壓表測出電動機(jī)兩端電壓U=10 V,已知電動機(jī)線圈電阻RM=1 Ω,則下列說法中正確的是( ) A.通過電動機(jī)的電流為10 A B.電動機(jī)的輸入功率為20 W C.電動機(jī)的熱功率為4 W D.電動機(jī)的輸出功率為16 W 解析: 由E=30 V,電動機(jī)兩端電壓10 V可得R和電源內(nèi)阻上分擔(dān)電壓為20 V,則I= A=2 A,故A錯;電動機(jī)輸入功率P=UI=10 V×2 A=20 W,故B正確;由P熱=I2RM=4×1 W=4 W,故C正確;由P輸出=P-P熱=20 W-4 W=16 W,故D正確. 答案: BCD 9.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一圓柱體的長度l,用螺旋測微器測量圓柱體的直徑d,示數(shù)如圖所示. 由圖可讀出l=________cm,d=________mm. 解析: 對游標(biāo)卡尺主尺為2.2 cm,游標(biāo)尺為5× mm=0.5 mm=0.05 cm.故l=2.2 cm+0.05 cm=2.25 cm 螺旋測微器先讀出固定刻度的讀數(shù),由于半刻度線已露出,所以固定刻度為6.5 mm,再讀出可動刻度上的格數(shù)×0.01 mm,讀數(shù)為6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm. 答案: 2.25 6.860 10.某學(xué)生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時,所用滑動變阻器的阻值范圍為0~20 Ω,連接電路的實物圖如下圖所示. (1)該學(xué)生接線中錯誤的和不規(guī)范的做法是________. A.滑動變阻器不起變阻作用 B.電流表接線有錯 C.電壓表量程選用不當(dāng) D.電壓表接線不妥 (2)在下面方框里畫出這個實驗的正確電路圖. 解析: (1)在實物連線圖中,滑動變阻器的兩個固定端接入電路了,滑動頭沒有接,所以移動變阻器滑動端時,不會改變接入電路的電阻大小,變阻器不起變阻作用,所以A項應(yīng)選.直流電表只允許電流從電表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出.圖中電流表的正、負(fù)接線柱接對了,所以選項B不選.圖中電源由一節(jié)干電池充當(dāng),電動勢是1.5 V,所以電壓表的量程應(yīng)選用0~3 V,圖中連接是正確的,所以選項C不選.圖中把電壓表直接和電池兩端并聯(lián),這樣即使將開關(guān)斷開,電壓表仍有示數(shù),即開關(guān)不能控制通過電壓表的電流,且電流從負(fù)接線柱流入,從正接線柱流出,所以電壓表的接線不妥,選項D應(yīng)選. 答案: (1)AD (2)這個實驗正確的電路圖如下圖 11.在測定金屬電阻率的實驗中,某同學(xué)連接電路如圖所示.閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好,電源電動勢為E): (1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E,則發(fā)生故障的是________(填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”). (2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零,該同學(xué)利用多用電表檢查故障.先將選擇開關(guān)旋至________擋(填“歐姆×100”“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 mA”),再將________(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱.若只有滑動變阻器斷路,則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________. 解析: (1)電流表示數(shù)為零,說明電路斷路,由于電壓表示數(shù)為E,說明電壓表兩端與電源相連,因而待測金屬絲斷路. (2)判斷電路故障問題,應(yīng)利用多用電表的直流電壓擋,電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入多用電表,因而紅表筆應(yīng)與a接線柱相連,當(dāng)只有滑動變阻器斷路時,黑表筆接b時,多用電表不能與電源形成閉合回路,示數(shù)為零,黑表筆接c、d時,多用電表與電源兩極相連,示數(shù)為電源電動勢. 答案: (1)待測金屬絲 (2)直流電壓10 V 紅 0 E E 12.在如下圖甲所示的電路中,電阻R1和R2都是純電阻,它們的伏安特性曲線分別如下圖乙中Oa、Ob所示.現(xiàn)在電路兩端B、C之間加上恒定的電壓U0=7.0 V.調(diào)節(jié)調(diào)動變阻器R3,使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等,求此時電阻R1和R2的阻值為多大?R3接入電路的阻值為多大? 解析: R1、R2和R3串聯(lián)、電流相等.當(dāng)電阻R1和電阻R2消耗的電功率相等時,得R1=R2,由伏安特性曲線可知,此時電路中的電流I=2.5 mA,加在電阻R1和R2上的電壓U1=U2=2.5 V,由歐姆定律得R1=R2==1 000 Ω,滑動變阻器R3兩端的電壓為U3=U0-U1-U2=2 V,由歐姆定律得R3==800 Ω. 答案: R1=R2=1 000 Ω R3=800 Ω 單元綜合評估(B卷) (本欄目內(nèi)容,在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂!) 1.電阻R和電動機(jī)M串聯(lián)接到電路中,如右圖所示,已知電阻R跟電動機(jī)線圈的電阻值相等,電鍵接通后,電動機(jī)正常工作.設(shè)電阻R和電動機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動機(jī)做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2.則有( ) A.U1<U2,Q1=Q2 B.U1=U2,Q1=Q2 C.W1=W2,Q1>Q2 D.W1<W2,Q1<Q2 解析: 電動機(jī)是非純電阻,其兩端電壓U2>IR=U1,B錯;電流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此W1<W2,C錯;產(chǎn)生的熱量由Q=I2Rt可判斷Q1=Q2,A對D錯. 答案: A 2.兩個用同種材料制成的均勻?qū)wA、B,其質(zhì)量相同,當(dāng)它們接入電壓相同的電路時,其電流之比IA∶IB=1∶4,則橫截面積之比SA∶SB為( ) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1 解析: 由R=可知,在U一定時,I與R成反比,即RA∶RB=4∶1,又根據(jù)電阻定律R=ρ=ρ=ρ可知,當(dāng)ρ、V一定時,R∝, 即有==,所以==. 答案: A 3.(2011·清流高二檢測)如右圖所示,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向右移動時,三個燈泡亮度的變化情況是( ) A.L1變亮,L2和L3皆變暗 B.L1變亮,L2不能確定,L3變暗 C.L1變暗,L2變亮,L3也變亮 D.L1變亮,L2變亮,L3變暗 答案: C 4.有一只電熨斗,內(nèi)部電路如圖甲所示,其中M為旋鈕的內(nèi)部接線端子,旋鈕有“高”、“中”、“低”、“關(guān)”四個擋,每個擋內(nèi)部接線有如圖乙中所示的四種方式,下列判斷中正確的是( ) A.a(chǎn)方式為“高”擋 B.b方式為“低”擋 C.c方式為“關(guān)”擋 D.d方式為“中”擋 解析: a中回路未閉合,故a方式為“關(guān)擋”,b中總電阻Rb=R1+R2,c中總電阻為Rc=R1,d中總電阻為Rd=,由公式P=,故d方式為“高”擋,c方式為“中”擋,b方式為“低”擋,所以B對,A、C、D錯. 答案: B 5.在如右圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,閉合開關(guān)S,待電流達(dá)到穩(wěn)定后,電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,電容器C所帶電荷量為Q.將滑動變阻器的滑動觸頭P從圖示位置向a端移動一些,待電流達(dá)到穩(wěn)定后,則與P移動前相比( ) A.U變小 B.I變小 C.Q不變 D.Q減小 解析: 當(dāng)電流穩(wěn)定時,電容器可視為斷路,當(dāng)P向左滑時,滑動變阻器連入電路的阻值R增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律得,電路中的電流I=減小,電壓表的示數(shù)U=E-I(R2+r)增大,A錯B對;對于電容器,電荷量Q=CU增大,C、D均錯. 答案: B 6.如下圖所示的電路中,E為電源,其內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小,為理想電壓表.若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱,則( ) A.電壓表的示數(shù)變大 B.小燈泡消耗的功率變小 C.通過R2的電流變小 D.電源內(nèi)阻消耗的電壓變大 解析: 若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱,則R3的電阻將增大,電路中的總電阻將增大,總電流減小,故電壓表的示數(shù)變小,內(nèi)電壓也減小,A、D錯誤;而電阻R2兩端的電壓將變大,通過R2的電流變大,而總電流減小,所以通過小燈泡的電流減小,小燈泡消耗的功率變小,B正確,C錯誤. 答案: B 7.如下圖所示的電路來測量電池電動勢和內(nèi)電阻,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如下圖所示的U-I圖線,由圖可知( ) A.電池電動勢的測量值為1.40 V B.電池內(nèi)阻的測量值為3.50 Ω C.外電路發(fā)生短路時的電流為0.40 A D.電壓表的示數(shù)為1.20 V時,電流表的示數(shù)I′=0.20 A 解析: 由全電路歐姆定律U=E-Ir知當(dāng)I=0時,U=E.U-I直線的斜率表示電源的內(nèi)阻, 則r== Ω=1 Ω. U軸的電壓刻度不是從零開始的,U-I圖線的橫截距不再表示U=0時的短路電流,而是表示路端電壓1 V時的干路電流是0.4 A,因為=r=常數(shù),從圖中易知=,所以I′=0.2 A. 答案: AD 8.利用右圖所示電路可以測出電壓表的內(nèi)阻.已知電源的內(nèi)阻可以忽略不計,R為電阻箱.閉合開關(guān),當(dāng)R取不同阻值時,電壓表對應(yīng)有不同讀數(shù)U.多次改變電阻箱的阻值,所得到的-R圖象應(yīng)該是( ) 解析: 設(shè)電源電動勢為E,電壓表內(nèi)阻為RV,電壓表的讀數(shù)為U,則由閉合電路的歐姆定律,可得I=,則U=E-IR=E-,由此可得=+,由此判斷A正確. 答案: A 9.如右圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,平行板電容器兩金屬板水平放置,開關(guān)S是閉合的,兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),G為靈敏電流計.則以下說法正確的是( ) A.在將滑動變阻器滑片P向上移動的過程中,油滴向上加速運(yùn)動,G中有從b到a的電流 B.在將滑動變阻器滑片P向下移動的過程中,油滴向下加速運(yùn)動,G中有從b到a的電流 C.在將滑動變阻器滑片P向上移動的過程中,油滴仍然靜止,G中有從a到b的電流 D.在將S斷開后,油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài),G中無電流通過 解析: 滑片P向上移動,接入電路的電阻增大,總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,干路電流減小,因U=E-I(r+R1),可知電容器極板電壓變大,油滴受到的電場力增大,油滴向上運(yùn)動,極板電壓變大,說明電容器充電,G中電流方向從b到a,A正確;B、C錯誤;將S斷開后,電容器放電,G中有電流,電壓減小,電場力減小,油滴向下運(yùn)動,D錯誤. 答案: A 10.在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,已連接好部分實驗電路. (1)按如圖甲所示的實驗電路,把圖乙中剩余的電路連接起來. (2)在圖乙的電路中,為避免燒壞電表,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________端(選填“A”或“B”). (3) 右圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖象,由圖可知,電源的電動勢E=________ V,內(nèi)阻r=____________ Ω. 解析: (1)電路連接如下圖. (2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器接入電路中的阻值應(yīng)該最大,故滑片應(yīng)置于B端. (3)由圖象可知,電源電動勢為1.5 V, 內(nèi)阻r= Ω=1.0 Ω. 答案: (1) (2)B (3)1.5 1.0 11.實驗室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管,已知螺線管使用的金屬絲的電阻率ρ=1.7×10-8 Ω·m.課外活動小組的同學(xué)設(shè)計了一個實驗來測算螺線管使用的金屬絲長度.他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等. (1)他們使用多用電表精測金屬絲的電阻,操作過程分以下三個步驟:(請?zhí)顚懙冖诓讲僮? ①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“-”插孔;選擇電阻擋“×1”; ②________________________________________________________________________; ③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用電表的示數(shù)如圖所示. (2)根據(jù)多用電表示數(shù),為了減少實驗誤差,并在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從下圖所示的A、B、C、D四個電路中選擇________電路來測量金屬絲電阻; (3)他們使用千分尺測量金屬絲的直徑,示數(shù)如右圖所示,金屬絲的直徑為________mm; (4)根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值,可估算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度約為________m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (5)他們正確連接了電路,接通電源后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數(shù).請設(shè)計一種方案,利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù).(只需寫出簡要步驟) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析: (1)在測量電阻前、應(yīng)先將紅、黑表筆短接,調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零. (2)由歐姆表可讀出金屬絲電阻為4 Ω,由于該電阻阻值較小,在伏安法測電阻時應(yīng)用電流表外接法;實驗中要求有較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,所以滑動變阻器應(yīng)用分壓接法,故D正確. (3)螺旋測微器讀數(shù)d=0 mm+26.0×0.01 mm=0.260 mm. (4)由電阻定律R=ρ得L==≈13 m. 答案: (1)(1)將紅、黑表筆短接,調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零 (2)D (3)0.260 mm(0.258~0.262 mm) (4)13 m(12~13 m) 12.如下圖所示,電源電動勢為12 V,內(nèi)電阻為r=1 Ω,R1=1 Ω,R2=6 Ω,電動機(jī)線圈電阻為0.5 Ω,若開關(guān)閉合后通過電源的電流為3 A,則R1上消耗的電功率為多少?電動機(jī)消耗的電功率為多少? 解析: R1上消耗的功率P1=I2R1=9×1 W=9 W電動機(jī)兩端的電壓 U=E-I(R1+r)=12 V-3×(1+1) V=6 V 通過R2的電流為I1== A=1 A 通過電動機(jī)的電流為I2=I-I1=2 A 故電動機(jī)消耗的電功率為P2=I2U=2×6 W=12 W. 答案: 9 W 12 W- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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