2020學(xué)年度高中物理下學(xué)期單元檢測(cè)4-恒定電流 新人教版選修3-1高一
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1、2020學(xué)年度下學(xué)期 高一物理單元檢測(cè)(4) [新課標(biāo)版] 命題范圍 恒定電流 本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分,考試時(shí)間90分鐘,滿分100分。 第Ⅰ卷(選擇題,48分) 一、本題共12小題:每小題4分,共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)的或不答的得0分. 1.如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)示意圖,A、B是平行正對(duì)的金屬板,等離子體(電離的氣體,由自由電子和陽(yáng)離子構(gòu)成,整體呈電中性)從左側(cè)進(jìn)入,在t時(shí)間內(nèi)有n個(gè)自由電子落在B板上,則關(guān)于R中的電流大小及方向判斷
2、正確的是 ( ) A.I=,從上向下 B.I=,從上向下 C.I=,從下向上 D.I=,從下向上 2.下列說(shuō)法,正確的是 ( ) A.電源向外電路提供的電能越多,表示電動(dòng)勢(shì)越大 B.電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源將單位正電荷從負(fù)極移送到正極時(shí),非靜電力所做的功 C.電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路有關(guān),外電路電阻越大,電動(dòng)勢(shì)就越大 D.電動(dòng)勢(shì)越大的電源,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大 3.下列各種說(shuō)法中正確的是 ( ?。? A.電流的定義式,適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流 B.電源
3、的負(fù)載增加,輸出功率一定增大 C.電源的電動(dòng)勢(shì)越大,電源向外電路輸出電能的效率越高 D.從可知,導(dǎo)體中的電流減小到近似等于零時(shí),導(dǎo)體的電阻將趨向無(wú)窮大 4.(改編)若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的3/5時(shí),導(dǎo)體中的電流減小了0.4 A。如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則導(dǎo)體中的電流為 ( ) A.1.0 A B.1.5A C.2.0 A D.2.5 A 5.(改編)如圖所示電路,閉合開(kāi)關(guān)時(shí)燈不亮,已經(jīng)確定是燈泡斷路 或短路引起的,在不能拆開(kāi)電路的情況下(開(kāi)關(guān)可閉合,可斷開(kāi)), 現(xiàn)用一個(gè)多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對(duì)故 障作
4、出如下判斷(如表所示): 次序 操作步驟 現(xiàn)象和結(jié)論 1 閉合開(kāi)關(guān),選直流電壓擋,紅黑表筆分別接a、b 有示數(shù),燈斷路;無(wú)示數(shù),燈短路 2 閉合開(kāi)關(guān),選直流電流擋,紅黑表筆分別接a、b 有示數(shù),燈斷路;無(wú)示數(shù),燈短路 3 閉合開(kāi)關(guān),選歐姆擋,紅黑表筆分別接a、b 指針不動(dòng),燈斷路;指針偏轉(zhuǎn),燈短路 4 斷開(kāi)開(kāi)關(guān),選歐姆擋,紅黑表筆分別接a、b 指針不動(dòng),燈斷路;指針偏轉(zhuǎn),燈短路 以上判斷,正確的是 ( ) A.只有1、2對(duì) B.只有3、4對(duì) C.只有1、2、4對(duì) D.全對(duì) 6.有一家用電熨斗,其電路結(jié)構(gòu)
5、如圖甲所示,改變內(nèi)部連線方式可以使電熨斗處于斷開(kāi)狀態(tài)和獲得低、中、高三個(gè)不同的溫度擋,圖乙是它的四種不同的連接方式,其中能獲得高擋溫度的是 ( ) 圖乙 A B C D 圖甲 7.利用如圖所示電路可測(cè)出電壓表的內(nèi)阻,電源的內(nèi)阻可以忽略。R為電阻箱,當(dāng)R取不同阻值時(shí),電壓表均對(duì)應(yīng)有不同讀數(shù)U。多次改變電阻箱的阻值,
6、所得到的-R圖象為A、B、C、D四個(gè)圖象中的哪一個(gè) ( ) 8.如圖所示是一個(gè)雙量程電壓表,表頭是一個(gè)內(nèi)阻Rg=500Ω,滿刻度電流為Ig=1mA的毫安表,現(xiàn)接成量程分別為10V和100V的兩個(gè)量程,則所串聯(lián)的電阻R1和R2分別為 ( ) A.9500Ω,9.95×104Ω B.9500Ω,9×104Ω C.1.0×103Ω,9×104Ω D.1.0×103Ω,9.95×104Ω 9.在如圖所示的電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r。閉合開(kāi)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(dòng)變阻器P的滑動(dòng)觸頭
7、, 從圖示位 置向a一端移動(dòng)一些,待電流達(dá)到穩(wěn)定后,則與P移動(dòng)前相 比 ( ) A.U變小 B.I變小 C.Q增大 D.Q減小 10.超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成,如圖所示。超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流IC,當(dāng)通過(guò)限流器的電流I>IC時(shí),將造成超導(dǎo)體失超,從超導(dǎo)態(tài)(本題認(rèn)為電阻為零)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(本題認(rèn)為是一個(gè)純電阻)。以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流。已知超導(dǎo)部件的正常電阻為R1=3Ω,超導(dǎo)臨界電流IC=1.2 A,限流電阻R2=6Ω,小燈泡上標(biāo)有“6V 6W”字樣,電源電動(dòng)勢(shì)E=8 V,內(nèi)阻r=2Ω。原來(lái)電路正常工作,現(xiàn)小燈泡突然發(fā)生短路。則
8、 ( ) A.短路前通過(guò)R1的電流為A B.超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài) C.短路后通過(guò)R1的電流為2 A D.短路后通過(guò)R1的電流為A 11.如圖所示的電路圖中,R為定值電阻,R′為變阻箱,此電路可以進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)中的 ( )A.測(cè)定電阻R的阻值 B.測(cè)定金屬絲的電阻率 C.測(cè)定電流表A的內(nèi)電阻 D.測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r 12.下面給出多種用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法,其中既減小偶然誤差,又直觀、簡(jiǎn)便的方法是 ( ) A.測(cè)出兩組I,U的數(shù)據(jù),代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r B.多測(cè)幾組I,
9、U的數(shù)據(jù),求出幾組E,r,最后分別求出其平均值 C.測(cè)出多組I,U的數(shù)據(jù),畫(huà)出U—I圖象,再根據(jù)圖象求E,r D.多測(cè)出幾組I,U數(shù)據(jù),分別求出I和U的平均值,用電壓表測(cè)出開(kāi)路時(shí)的路端電壓即為電壓勢(shì)E,再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r 第Ⅱ卷(選擇題,52分) 二、本題共4小題:每題6分,共24分,把答案填在相應(yīng)的橫線上或括號(hào)內(nèi). 13.使用中值電阻(刻度中央的電阻值)為24Ω(×l擋)的多用電表測(cè)量?jī)蓚€(gè)定值電阻(阻值約為R1=20Ω和R2=30kΩ)。在下列一系列操作中,選出盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定各阻值,并符合多用電表使用規(guī)則的各項(xiàng)操作,按合理的順序填寫(xiě)在橫線的空白處: A.轉(zhuǎn)
10、動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)置于“×1k” 擋 B.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)置于“×100”擋 C.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)置于“×10” 擋 D.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)置于“×1” 擋 E.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋 F.將兩表筆分別接觸R1兩端,讀出Rl的阻值后隨即斷開(kāi) G.將兩表筆分別接觸R2兩端,讀出R2的阻值后隨即斷開(kāi) H.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,使指針指在刻度線右端的“O”刻度 所選操作的合理順序是_________ _____. 14.用伏安法測(cè)量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下: 待測(cè)電阻Rx(阻值約5Ω,額定功率1W); 電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻0.2Ω) ; 電流表A2
11、(量程3A,內(nèi)阻0.05Ω); 電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻3kΩ); 電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻15kΩ); 滑動(dòng)變阻器R0(最大電阻50Ω) ; 蓄電池(電動(dòng)勢(shì)為6V) ; 開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干. 為了較準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值,保證器材安全以及操作方便,電流表、電壓表應(yīng)選______ __,并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖. 15.在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻約為2Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選用: A電壓表量程為15V ,B 電壓表量程為3V , A 變阻器為(20Ω,3A ) B 變阻器為(500Ω,0.2A ) . (1)電壓表應(yīng)該選
12、_______ ____(填A(yù)或B) .這是因?yàn)開(kāi)_______ ______。 (2)變阻器應(yīng)選(填A(yù)或B),這是因?yàn)?_________ ____。 16.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零.閉合開(kāi)關(guān)后: (1)若電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)為零,小燈泡不亮,則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)______; (2)若電壓表的示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3A,小燈泡亮,則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)______; (3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,
13、但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)__________。 三、本題共3小題,17、18題各8分,19題12分,共28分.解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟.只寫(xiě)出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位. 17.(9分)一起重機(jī)模型如圖所示,電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=1Ω,重物的質(zhì)量m=200g,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,不計(jì)內(nèi)阻,齒輪箱效率η=60 %,閉合開(kāi)關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)重物勻速上升,電路中電流強(qiáng)度I=1A ,求重物上升速度. (g取 10m/s2) 18.(9分)如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為10V,R1= 4Ω.R
14、 2= 6Ω.電容C=30μF.電源內(nèi)阻忽略不計(jì).求: (1)閉合開(kāi)關(guān)S,穩(wěn)定后通過(guò)電阻R1的電流; (2)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后,通過(guò)R1的電荷量. 19.(10分)如圖中,R1=2Ω,R2= R3 =6Ω,滑動(dòng)變阻器全值電阻為R4= 6Ω,電源內(nèi)電阻r=1.0Ω.當(dāng)滑鍵P移至A端時(shí),電壓表讀數(shù)為5 V. 求:(1)當(dāng)P移至B端時(shí)電源的總功率. (2)滑鍵P分別在A、B兩端時(shí)電源的效率. 參考答案 一、選擇題: 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1
15、2 正確答案 A BD AC C C D A B BC BD AD C 1.A 在t時(shí)間內(nèi),落到B板的電子數(shù)為n個(gè),即q=ne,根據(jù)電流的定義式I=,得通過(guò)R 的電流大小為I=,方向從上向下。 2.BD電動(dòng)勢(shì)表征電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),與電源向外提供的電能多少、外電路的電阻等均無(wú)關(guān),AC選項(xiàng)均錯(cuò)誤,選項(xiàng)BD正確。 3.AC 是電流的定義式,適用于任何情況,A項(xiàng)對(duì);當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,B項(xiàng)錯(cuò);電源的效率與電動(dòng)勢(shì)無(wú)關(guān),C項(xiàng)錯(cuò);是導(dǎo)體電阻的定義式,電流變化不是電阻的決定因素,D項(xiàng)錯(cuò)。 4.C 導(dǎo)體電阻,導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵?/p>
16、來(lái)的3/5時(shí),導(dǎo)體中的電流減小了0.4 A,則有,解得I=1.0 A,當(dāng)電壓變?yōu)?U時(shí),2.0 A。 5.C 使用多用電表的直流電壓擋和直流電流擋時(shí),紅表筆均要接電源正極、黑表筆接電源負(fù)極,使用多用電表歐姆擋測(cè)電阻時(shí),一定要斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān),選項(xiàng)C是正確的的。 6.D D圖為并聯(lián),總電阻最小,故發(fā)熱量最大。 7.A 設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV,則電壓表的讀數(shù)應(yīng)為,可得,因E、RV為定值,故選項(xiàng)A正確。 8.B 表頭滿刻度電壓值為Ug=Ig×Rg=0.5V,量程為10V時(shí),在電阻R1兩端的電壓應(yīng)為9.5V,電阻R1=;同理R2=Ω=9×104Ω。 9.BC 當(dāng)滑動(dòng)變阻器P的滑動(dòng)觸頭,
17、從圖示位置向a一端移動(dòng)時(shí),其電阻值增大,由閉合電路的歐姆定律可知,電路的電流I減小;變阻器R兩端的電壓增大,即電容器C兩端的電壓增大,顯然所帶電荷量Q增大。 10.BD (原來(lái)燈泡正常工作,電流為1A,故R1處于超導(dǎo)狀態(tài),其電阻為零,通過(guò)R1的電流為1A,A選項(xiàng)錯(cuò)。當(dāng)L突然短路時(shí),電路中的電流突然達(dá)到4A>1.2A,超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài),故B正確。短路后限流器并聯(lián)電阻為2Ω,其兩端電壓為4V,故通過(guò)R1的電流為I1′=4/3A, D選項(xiàng)正確。) 11.AD解析: 根據(jù)電壓表和電流表的示數(shù)可以測(cè)出電阻R的阻值,A正確;要測(cè)定金屬的電阻率除了測(cè)出電阻外,還必須測(cè)出金屬絲的直徑和長(zhǎng)度,B
18、錯(cuò)誤;要測(cè)出電流表A的內(nèi)電阻,必須知道A兩端的電壓,實(shí)驗(yàn)中無(wú)法做到,C錯(cuò);根據(jù)E=U+I(R′+r),只要測(cè)定兩組對(duì)應(yīng)R′不同值的U、I值即可求出E和r(當(dāng)然為了減小誤差可多測(cè)幾組數(shù)據(jù)),D正確.本題正確選項(xiàng)AD. 12.C 解析:A項(xiàng)中根據(jù)兩組測(cè)量數(shù)據(jù)可以算出一組E,r值,但不能減少偶然誤差;B項(xiàng)中可行,但不符合題目中“直觀、簡(jiǎn)便”的要求,D選項(xiàng)的做法是錯(cuò)誤的.故符合要求的選項(xiàng)為C. 二、填空題: 13. AHGDHFE 或 DHFAHGE (6分) 14. A1 (2分)、 V1 (2分) (2分) 15.(1)B(1分), A表量程太大,讀數(shù)誤差
19、太大 (2分) (2) A(1分), B變阻器額定電流太小,阻值太大調(diào)節(jié)不方便 (2分) 16.(1)d導(dǎo)線 (2)h導(dǎo)線 (3)g導(dǎo)線 (每空2分) 三、計(jì)算題: 17.(8分)解:電動(dòng)機(jī)輸出功率:P=IE-I2R 解得 P=5W (3分) 根據(jù)能量守恒:P ×60%=mgv (3分) 得 v=1.5m/s (2分) 18.(8分)解:(1) A (3分) (2) 電容器兩端
20、的電壓即R2 兩端的電壓: U2 =IR2=1×6=6V (2分) 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后,電容器兩端的電壓為10V,則通過(guò)R1的電量為 Q=C(E-U2)=1.2×10-4 C (3分) 19.(12分)解:(1)P移至A端時(shí),R3被短路.等效電路如圖所示. 外電路的總電阻為 電路中總電流為 A 電源的電動(dòng)勢(shì)為E = U十Ir = 6V (2分) 當(dāng)P移至B端時(shí),R2、R3、R4均被短路,電路中總電流為 A (2分) 電源的總功率為W (2分) (2)電源的效率: (2分) P在A端時(shí),電源的效率為 (2分) P在B端時(shí),電源的效率為 (2分)
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