[物理]2010-2011学年同步学案(人教选修3-1)：第2章 恒定电流 章末检测 人教版(1)

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章末检测

一、选择题

1．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子

1

定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两2

端加上电压U，则( )

I

A．通过导线的电流为

4I

B．通过导线的电流为 16

v

C．导线中自由电子定向移动的速率为 4v

D．导线中自由电子定向移动的速率为 2

答案 BC

1

解析 导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的，其电阻增大为原来的16倍，则

4

1

加上相同的电压U时，电流会减为原来的，B项正确；又根据I＝neSv，导线被拉长后，

16

111

n、e不变，I变为原来的，S变为原来的，故v变为原来的，C项正确．

1644

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2.如图1所示电路中，

图1

当滑动变阻器的滑片向上滑动时( ) A．A、B间的电压增大 B．通过R1的电流增大 C．通过R2的电流增大 D．通过R3的电流增大 答案 AC

3．如图2所示的门电路符号，下列说法中正确的是( )

图2

A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门 B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门 C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门 D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门 答案 C 4．“神舟”六号载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是( )

A．0.24 J B．0.25 J C．0.26 J D．0.28 J 答案 C

解析 根据W＝UIt可得每秒太阳能电池的能量为W＝0.06 J，设太阳能每秒照射的能量为Q，则Q×23%＝W，可解得Q＝0.26 J.

5．高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图3所示．超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常电阻为R1＝3 Ω，超导临界电流IC＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω，小灯泡L上标有“6 V,6 W”，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω.原来电路正常工作，现L突然发生短路．则( )

图3

2

A．短路前通过R1的电流为 A

3

B．超导部件将由超导态转为正常态 C．短路后通过R1的电流为2 A

4

D．短路后通过R1的电流为 A

3

答案 BD

解析 由P＝UI可知，灯泡正常发光时，通过它的电流为1 A 小于超导临界电流IC＝1.2 A，所以短路前通过R1的电流为1 A，因为灯泡短路后，R1与R2并联再与电源内阻串联，

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4

故计算可知短路后通过R1的电流为 A.

3

6.

图4

在研究微型电动机的性能时，应用如图4所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2 A和24 V，则这台电动机正常运转时的输出功率为( )

A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W 答案 A

7．如图5所示，

图5

将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环接入电路中，电路与圆环的O点固定，P为与圆环接触良好的滑片．闭合开关S，在滑片P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中，电容器C所带的电荷量将( )

A．由小变大 B．由大变小

C．先变小后变大 D．先变大后变小 答案 C

解析 闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联电阻，滑片P在图示位置时并联电阻最大，从m点到题图所示位置过程中圆环总电阻变大，从图示位置到q位置过程中圆环总电阻变小，则滑片由m点经n点移到q点的过程中，电路中电阻先变大后变小，通过R的电流先变小后变大，电阻R两端的电势差先变小后变大，则电容器上电压先变小后变大，由CQ

＝，电容器C带电荷量先变小后变大，C正确． U

8．利用图6所示电路可以测出电压表的内阻．

图6

已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱．闭合开关，当R取不同阻值时，电压表对

1

应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的—R图象应该是( )

U

答案 A

解析 设电源电动势为E，电压表内阻为RV，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律，可得I?

ERE，则U?E?IR?E?，

RV?RRV?R1R1，??UERVE由此判断A正确．

二、计算实验题

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9．如图7所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内阻忽略不计，电阻的阻值分别为R1＝R2＝20 Ω，R3＝10 Ω，滑动变阻器的最大阻值R＝40 Ω，电容器的电容C＝20 μF，则：

图7

(1)将滑动触头P置于ab中点，合上电键S，待电路稳定后再断开S.求断开S的瞬间，通过R1的电流大小和方向．

(2)闭合电键S，当滑动触头P缓慢地从a点移到b点的过程中，通过导线BM的电荷量为多大？

－

答案 (1)0.02 A 方向向左 (2)1.6×104 C 解析 (1)电键S闭合，电路稳定时

R2E

BD两点的电势差UBD＝①

R1＋R2RPbE

PD两点的电势差UPD＝②

R＋R3

则BP两点的电势差UBP＝UBD－UPD③ 故断开S的瞬间，通过R1的电流方向向左

UBP电流大小I1＝

R1＋R3＋RaP

由①②③代入数据解得I1＝0.02 A

RabE

(2)P在a点时，UPD＝④

R＋R3

UBP＝UBD－UPD⑤

电容器M板带电荷量QM＝CUBP⑥ P在b点时UBP＝UBD⑦

电容器M板带电荷量QM′＝CUBP′⑧ 通过导线BM的电荷量Q＝QM′－QM⑨

－

由④⑤⑥⑦⑧⑨式解得Q＝1.6×104 C 10．现有一块59C2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50 μA，内阻约为800～850 Ω，把它改装成1 mA、10 mA的两量程电流表．可供选择的器材有：

滑动变阻器R1，最大阻值20 Ω 滑动变阻器R2，最大阻值100 kΩ 电阻箱R′，最大阻值9 999 Ω 定值电阻R0，阻值1 kΩ 电池E1，电动势1.5 V 电池E2，电动势3.0 V

电池E3，电动势4.5 V(所有电池内阻均不计) 标准电流表A；满偏电流1.5 mA

单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，电阻丝及导线若干

(1)采用如图8甲所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________，选用的电池为________．

(2)将G改装成两量程电流表．现有两种备选电路，见图8中图乙和图丙．图________为合理电路，另一电路不合理的理由是__________________________．

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