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