2018-2019学年物理同步人教版选修3-1阶段验收评估（二） 恒定电流 Word版含解析.pdf

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1、阶段验收评估（二）阶段验收评估（二） 恒定电流恒定电流 (时间：时间：50 分钟 满分：分钟 满分：100 分分) 一、 选择题一、 选择题(本题共本题共 8 小题， 每小题小题， 每小题 6 分， 共分， 共 48 分， 第分， 第 15 小题只有一个选项符合题意， 第 小题只有一个选项符合题意， 第 68 小题有多个选项符合题意，全选对的得小题有多个选项符合题意，全选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1关于电源和电流，下述说法正确的是关于电源和电流，下述说法正确的是( ) A电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压电源的

2、电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压 B由公式由公式 R 可知，导体的电阻与通过它的电流成反比 可知，导体的电阻与通过它的电流成反比 U I C从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能 D打开教室开关，日光灯立刻就亮了，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速打开教室开关，日光灯立刻就亮了，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 解析：选解析：选 C 电源正负极之间的电压称为路端电压，当外电路接通时，路端电压小于 电源的电动势，故 电源正负极之间的电压称为路端电压，当外电路接通时，路端电压小于

3、电源的电动势，故 A 错误。公式错误。公式 R 是电阻的定义式，导体的电阻与电阻两端的电压以及 是电阻的定义式，导体的电阻与电阻两端的电压以及 U I 通过它的电流都无关，故通过它的电流都无关，故 B 错误。从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形 式的能转化为电势能，故 错误。从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形 式的能转化为电势能，故 C 正确。打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场 传播的速度接近光速，而不是自由电荷定向运动的速率接近光速，故 正确。打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场 传播的速度接近光速，而不是自由电荷定向运动的速率接近光速，故

4、 D 错误。错误。 2 两个用同种材料制成的均匀导体 两个用同种材料制成的均匀导体 A、 B， 其质量相同， 当它们接入电压相同的电路时， 其电流之比 ， 其质量相同， 当它们接入电压相同的电路时， 其电流之比 IAIB14，则横截面积之比，则横截面积之比 SASB为为( ) A12 B21 C14D41 解析：选解析：选 A 由 由 R 可知，在 可知，在 U 一定时，一定时，I 与与 R 成反比，即成反比，即 RARB41。 U I 又根据电阻定律又根据电阻定律 R 可知，当可知，当 、V 一定时，一定时，R，即有 ，即有 ， l S V S S V S2 1 S2 SA2 SB2 RB

5、RA 1 4 所以 。所以 。 SA SB 1 4 1 2 3某小灯泡的伏安特性曲线如图中的某小灯泡的伏安特性曲线如图中的 AB 段段(曲线曲线)所示，由图可 知，灯丝的电阻因温度的影响改变了 所示，由图可 知，灯丝的电阻因温度的影响改变了( ) A5 B10 C1 D6 解析：选解析：选 B 由电阻的定义式 由电阻的定义式 R 知， 知，A 点对应灯泡的电阻点对应灯泡的电阻 RA 30 ，B 点点 U I 3 0.1 对应灯泡的电阻对应灯泡的电阻 RB 40 ，所以灯丝的电阻改变了，所以灯丝的电阻改变了 10 ，故，故 B 正确。正确。 6 0.15 4(2016全国卷全国卷)阻值相等的四个

6、电阻、电容器阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池及电池 E(内阻可忽略内阻可忽略)连接成如图 所示电路。 开关 连接成如图 所示电路。 开关S断开且电流稳定时，断开且电流稳定时， C所带的电荷量为所带的电荷量为Q1； 闭合开关； 闭合开关S， 电流再次稳定后， 电流再次稳定后， C 所带的电荷量为所带的电荷量为 Q2。Q1与与 Q2的比值为的比值为( ) A.B. 2 5 1 2 C.D. 3 5 2 3 解析：选解析：选 C 断开 断开 S 和闭合和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示。后等效电路分别如图甲、乙所示。 根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、 乙两图中电容器两极板间的电压根

7、据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、 乙两图中电容器两极板间的电压U1 E， U2 1 5 E，C 所带的电荷量所带的电荷量 QCU，则，则 Q1Q235，选项，选项 C 正确。正确。 1 3 5如图所示电路，当如图所示电路，当 ab 两端接入两端接入 100 V 电压时，电压时，cd 两端电压为两端电压为 20 V； 当； 当 cd 两端接入两端接入 100 V 电压时，电压时，ab 两端电压为两端电压为 50 V，则，则 R1R2R3之比是之比是( ) A421B211 C321 D以上都不对以上都不对 解析：选解析：选 A 当 当 ab 端接入端接入 100 V 电压时，由欧姆定律可得电

8、压时，由欧姆定律可得 20R2； 100 2R1R2 解得解得 R1R221; 当当 cd 端接入端接入 100 V 电压时，电压时，50R2 100 2R3R2 解得解得 R2R321； 故故 R1R2R3421，故选项，故选项 A 正确。正确。 6.如图所示， 电动机与小灯珠串联接入电路， 电动机正常工作。 此时 流过灯珠的电流为 如图所示， 电动机与小灯珠串联接入电路， 电动机正常工作。 此时 流过灯珠的电流为I1， 它两端的电压为， 它两端的电压为 U1、电阻为、电阻为 R1、消耗的功率为、消耗的功率为 P1；流过电动机的电 流为 ；流过电动机的电 流为 I2、 它两端的电压为、 它两

9、端的电压为 U2、 电动机电阻为、 电动机电阻为 R2、 消耗的功率为、 消耗的功率为 P2， 则下列等式正确的是， 则下列等式正确的是( ) A.BP1I12R1 U1 U2 R1 R2 C.DP2I22R2 P1 P2 U1 U2 解析：选解析：选 BC 因为串联，所以 因为串联，所以 I1I2；对灯珠有；对灯珠有 U1I1R1，P1U1I1I12R1，但电动 机 ，但电动 机 U2I2R2，P2I22R2，只有，只有 P2U2I2成立，故选项成立，故选项 B、C 正确。正确。 7 随着 “共享单车” 的持续火热， “共享电动汽车” 也悄然出现， 下表是某种共享电动汽车的主要参数。 随着

10、“共享单车” 的持续火热， “共享电动汽车” 也悄然出现， 下表是某种共享电动汽车的主要参数。 空车质量空车质量800 kg 电池容量电池容量44 kWh 标准承载标准承载200 kg 最大续航最大续航(充满电最大行驶路程充满电最大行驶路程)200 km 所受阻力与汽车总重比值所受阻力与汽车总重比值0.09 根据上述信息，则下列说法正确的是根据上述信息，则下列说法正确的是( ) A工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能 B电池容量电池容量 44 kWh 指的是汽车电池充满电时的电量指的是汽车电池充满电时的电量 C标准承载下，电动汽车以标准承载下

11、，电动汽车以 72 km/h 的速度匀速行驶的速度匀速行驶 10 min 的耗电量为的耗电量为 3 kWh D若标准承载下汽车速度能达若标准承载下汽车速度能达 120 km/h，则汽车电动机最大输出功率不小于，则汽车电动机最大输出功率不小于 30 kW 解析：选解析：选 CD 工作时，电动汽车的电动机是将电能转化为机械能，汽车运动，故 工作时，电动汽车的电动机是将电能转化为机械能，汽车运动，故 A 错误；电池容量错误；电池容量 44 kWh 指的是汽车电池充满电时的电能，故指的是汽车电池充满电时的电能，故 B 错误；电动汽车标准承载 下的阻力为 错误；电动汽车标准承载 下的阻力为 f0.09(

12、800200)10 N9102 N，汽车的牵引力，汽车的牵引力 Ff，耗电量为，耗电量为 Fvt 91021060 J1.08107 J3 kWh，故，故 C 正确；当电动汽车以正确；当电动汽车以 v120 km/h 匀匀 72 3.6 速行驶时，功率为速行驶时，功率为 Fv9102 W3104 W30 kW，故，故 D 正确。正确。 120 3.6 8如图所示，平行金属板中带电质点如图所示，平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电 路的影响，当滑动变阻器 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电 路的影响，当滑动变阻器 R4的滑片向的滑片向 b 端移动时，则端移动时

13、，则( ) A电压表读数减小电压表读数减小B电流表读数减小电流表读数减小 C质点质点 P 将向上运动将向上运动DR3上消耗的功率减小上消耗的功率减小 解析 ： 选解析 ： 选 AD 根据电路图，电阻 根据电路图，电阻 R2与滑动变阻器与滑动变阻器 R4接入电路的部分串联后，再与接入电路的部分串联后，再与 R3 组成并联电路， 最后并联部分再与电阻组成并联电路， 最后并联部分再与电阻 R1串联接入电源两端， 电压表测量滑动变阻器串联接入电源两端， 电压表测量滑动变阻器 R4接 入电路部分的电压，电流表测量流过电阻 接 入电路部分的电压，电流表测量流过电阻 R2的电流，电容器两极板间的电压等于并联

14、部分 的电压，当滑动变阻器 的电流，电容器两极板间的电压等于并联部分 的电压，当滑动变阻器 R4的滑片向的滑片向 b 端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的 电阻 端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的 电阻 R并 并减小，干路电流 减小，干路电流 I 增大，并联部分电压增大，并联部分电压 U并 并 EI(rR1)减小，所以电容器两极板减小，所以电容器两极板 间的电压减小，极板间场强减小，电场力小于重力，质点向下运动，选项间的电压减小，极板间场强减小，电场力小于重力，质点向下运动，选项 C 错误；电阻错误；电阻 R3 两端电压减小，流过两端电压减小，流过 R3的电流的电流 I3

15、减小，减小，R3上消耗的功率上消耗的功率 P3I32R3减小，选项减小，选项 D 正确；流 过 正确；流 过 R3的电流的电流 I3减小，流过减小，流过 R2的电流的电流 I2II3增大，所以电流表读数增大，选项增大，所以电流表读数增大，选项 B 错误； 流过 错误； 流过 R2的电流的电流 I2增大，增大，R2两端的电压两端的电压 U2I2R2增大，而并联部分的电阻增大，而并联部分的电阻 R并 并减小，所以， 滑动变阻器 减小，所以， 滑动变阻器 R4接入电路部分的电压接入电路部分的电压 U4U并 并 U2减小，选项减小，选项 A 正确。正确。 二、实验题二、实验题(本题共本题共 2 小题，

16、共小题，共 20 分分) 9(8 分分)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的 电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材： 在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的 电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材： A小灯泡“小灯泡“6 V 3 W” B直流电源直流电源 68 V C电流表电流表(量程量程 3 A，内阻，内阻 0.2 ) D电流表电流表(量程量程 0.6 A，内阻，内阻 1 ) E电压表电压表(量程量程 6 V，内阻，内阻 20 k) F电压表电压表(量程量程 20 V，内阻，内阻 60 k) G滑动变阻器

17、滑动变阻器(020 、2 A) H滑动变阻器滑动变阻器(01 k、0.5 A) (1)把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：_。 (2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图。在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图。 解析：解析：(1)灯泡额定电流灯泡额定电流 I 0.5 A，电流表应选，电流表应选 D； P U 3 W 6 V 灯泡额定电压灯泡额定电压 6 V，电压表应选，电压表应选 E； 为方便实验操作，滑动变阻器应选为方便实验操作，滑动变阻器应选 G。 (2)描绘灯泡伏安特性曲线实验中滑动变阻器应采用分压接法；描绘灯泡伏安特性曲线实验中滑

18、动变阻器应采用分压接法； 灯泡正常工作时电阻为灯泡正常工作时电阻为 R 12 ，12，1666.7， U I 6 V 0.5 A R RA 12 1 RV R 20 000 12 ，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示。，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示。 RV R R RA 答案：答案：(1)ABDEG (2)见解析图见解析图 10(12 分分)某研究性学习小组采用如图某研究性学习小组采用如图 1 所示的电路测量某干电池的电动势所示的电路测量某干电池的电动势 E 和内电 阻 和内电 阻 r，R 为电阻箱，为电阻箱，V 为理想电压表，其量程略大于电源电动势。实验中通过多次改变电阻 箱的

19、阻值 为理想电压表，其量程略大于电源电动势。实验中通过多次改变电阻 箱的阻值 R，从电压表上读出相应的示数，从电压表上读出相应的示数 U，该小组同学发现，该小组同学发现 U 与与 R 不成线性关系，于是 求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。回答下列问题： 不成线性关系，于是 求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。回答下列问题： 序号序号1234567 ( 1) 1 R 0.10.40.51.02.02.55.0 (V 1) 1 U 0.360.440.430.600.871.001.58 (1)根据表中的数据和实验原理可知，你认为根据表中的数据和实验原理可知，你认为 _(填序号填序号)组

20、数据是错误的，原因是组数据是错误的，原因是 _。 (2)根据实验数据，请在图根据实验数据，请在图 2 所给的坐标系中作出所给的坐标系中作出 关系图线。关系图线。 1 U 1 R (3)由图像可知，该干电池的电动势由图像可知，该干电池的电动势 E_ V, 内阻内阻 r_ 。(结果保留两 位有效数字 结果保留两 位有效数字) 解析：解析：(1)根据闭合电路欧姆定律得路端电压根据闭合电路欧姆定律得路端电压 UEIrEr，所以外电阻减小，所以外电阻减小， E R r 路端电压逐渐减小。根据表中的数据和实验原理，第路端电压逐渐减小。根据表中的数据和实验原理，第 3 组数据是错误的，随电阻倒数的增 大路端

21、电压的倒数应增大，即随着电阻的减少路端电压应逐渐减小。 组数据是错误的，随电阻倒数的增 大路端电压的倒数应增大，即随着电阻的减少路端电压应逐渐减小。 (2)根据描点法作出根据描点法作出 的关系曲线如图所示。的关系曲线如图所示。 1 U 1 R (3)由实验原理 ：由实验原理 ： EUIrU r，变形得 ： ，变形得 ： ，由此可知 与 呈线性关系。 ，由此可知 与 呈线性关系。 U R 1 U r E 1 R 1 E 1 U 1 R 图像的纵轴截距等于 ，斜率大小等于 ，根据图像求出纵截距为图像的纵轴截距等于 ，斜率大小等于 ，根据图像求出纵截距为 0.35，即 ，即 0.35。解得电。解得电

22、 1 E r E 1 E 动势动势 E2.9 V，图像的斜率等于 ，则有 ，图像的斜率等于 ，则有 0.25，解得内阻，解得内阻 r0.73 。 r E r E 1.580.35 5.00 答案：答案：(1)3 随着电阻的减小路端电压应逐渐减小 随着电阻的减小路端电压应逐渐减小 (2)见解析图 见解析图 (3)2.9 0.73 三、计算题三、计算题(本题共本题共 2 小题，共小题，共 32 分分) 11(14 分分)如图所示的电路中，电源电动势如图所示的电路中，电源电动势 E6.0 V，内阻，内阻 r0.6 ，电阻，电阻 R20.5 ，当开关，当开关 S 断开时，电流表的示数为断开时，电流表的

23、示数为 1.5 A，电压表的示数为，电压表的示数为 3.0 V，试求：，试求： (1)电阻电阻 R1和和 R3的阻值；的阻值； (2)当当 S 闭合后，电压表的示数、以及闭合后，电压表的示数、以及 R2上消耗的电功率。上消耗的电功率。 解析：解析：(1)S 断开时，由断开时，由 U1I1R3， 得得 R32 ，又由，又由 I1 U1 I1 E R1R3r 求得求得 R11.4 。 (2)S 闭合时，闭合时，R2、R3并联电阻并联电阻 R230.4 ， R2R3 R2R3 回路总电流回路总电流 I22.5 A， E R1R23r 电压表示数为电压表示数为 U2I2R231 V， R2上消耗的功率

24、上消耗的功率 P22 W。 U22 R2 答案：答案：(1)R11.4 R32 (2)1 V 2 W 12(18 分分)在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，R12 ，R2R34 ，当开 关 ，当开 关 K 接接 a 时，时，R2上消耗的电功率为上消耗的电功率为 4 W，当开关，当开关 K 接接 b 时，电压表 示数为 时，电压表 示数为 4.5 V，试求：，试求： (1)开关开关 K 接接 a 时，通过电源的电流和电源两端的电压；时，通过电源的电流和电源两端的电压； (2)开关开关 K 接接 b 时，电源的电动势和内电阻；时，电源的电动势和内电阻； (3)开关开关 K 接接 c 时，通过时

25、，通过 R2的电流。的电流。 解析：解析：(1)开关开关 K 接接 a 时，时，R1被短路，由被短路，由 P2I2R2得：得： 通过电源的电流为：通过电源的电流为：I1 A 电源两端的电压等于电源两端的电压等于 R2的两端电压为：的两端电压为： UIR214 V4 V； (2)由闭合电路欧姆定律得：由闭合电路欧姆定律得： 当开关当开关 K 接接 a 时，有：时，有：EUIr，代入得：，代入得：E4r 当开关当开关 K 接接 b 时，电压表示数为时，电压表示数为 4.5 V，有：，有：EUr U R1R2 联立以上两式解得：联立以上两式解得：E6 V，r2 。 (3)当电开关当电开关 K 接接 c 时，通过时，通过 R2的电流为：的电流为： I 0.5 A。 1 2 E R11 2R 2 r 答案：答案：(1)1 A 4 V (2)6 V 2 (3)0.5 A