2013届高三总复习物理单元综合测试卷:第7单元《恒定电流》
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新课标人教版2013届高三物理总复习单元综合测试卷 第七单元《恒定电流》 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分 试卷满分为100分。考试时间为90分钟。 第Ⅰ卷(选择题,共40分) 一、选择题(本大题包括10小题,每小题4分,共40分。)
1.如图1所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器,如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,设各家用电器全都同时使用时,测得A、B间电压为U,进线电流为I;经过一段时间t,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W,则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率,其中正确的是 ( )
图1 A.P=I2R B.P=U2R
C.P=IU D.P=Wt 解析:电路消耗的电功率的计算公式P=UI,P=Wt是普遍适用的,而A、B两选项只适用于纯电阻电路,而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻,所以选项A、B错误,正确选项为CD. 答案:CD 2.截面直径为d、长为L的导线,两端电压为U,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动平均速率的影响,下列说法正确的是 ( ) A.电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 B.导线长度L加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半 C.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 D.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍
解析:根据电流I的微观表达式、定义式以及电阻的决定式可得:I=neSv=UR=UρLS,所以nev=UρL.由此可知电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率v加倍,A错误;导线长度L加倍时,自由电子定向移动的平均速率减半,B正确;导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率v不变,C正确. 答案:BC 3.如图2所示,电源电动势E=3.2 V,电阻R=30 Ω,小灯泡L的额定电压UL=3.0 V,额定功率PL
=4.5 W.当开关S接1时,电压表的读数为3 V,则当开关S接2时,灯泡发光的情况是
( ) 优化方案教考资源网 www.yhfabook.com 欢迎广大教师踊跃投稿,稿酬丰厚。 2
图2 A.很暗,甚至不亮 B.正常发光 C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏
解析:设电源的内电阻为r,S接1时,由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为:I1=ER+r,电压表
的示数等于电阻R两端的电压,即:U1=I1R,代入数据联立解得:r=2 Ω.灯泡的电阻为:RL=U2LPL=2 Ω,S接2时,电路中的电流为:I2=ERL+r=3.22+2 A=0.8 A,灯泡两端的电压为:U′L=I2RL=0.8×2 V=1.6 V ,比灯泡的额定电压小得多,灯泡很暗,甚至不亮,正确选项为A. 答案:A 4.如图3所示,调整电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大ΔU,在这个过程中 ( )
图3 A.通过R1的电流增加,增加量一定等于ΔUR1 B.R2两端的电压减小,减少量一定等于ΔU C.通过R的电流增加,增加量一定等于ΔUR
D.通过R2的电流减小,但减少量一定小于ΔUR2 解析:电压表的示数增加,说明可变电阻的阻值增大,路端电压增加,电路中的电流减小,R2两端的电压减小;由欧姆定律得流过电阻R1的电流增加量为:ΔI1=ΔUR1,R2两端的电压减少量等于R1两端的电
压增加量减去路端电压的增加量,即ΔU2=ΔU-ΔU路<ΔU,通过R2的电流的减少量为:ΔI2=ΔU2R2<ΔUR2;通过电阻R的电流为:IR=I2-I1,I2减小,而I1增大,因此IR减小.正确选项为AD. 答案:AD
5.如图4所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的,现在突然灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是 ( )
图4 A.R3断路 B.R1短路 C.R2断路 D.R1、R2同时短路 解析:灯泡A变暗,灯泡B变亮,说明流过灯泡A的电流减小,流过灯泡B的电流增大.若R3断路,优化方案教考资源网 www.yhfabook.com 欢迎广大教师踊跃投稿,稿酬丰厚。 3
电源的路端电压增大,流过灯泡A、B的电流均增大;若R1短路,电源的路端电压减小,流过R3的电流减小,流过灯泡A、B的电流增大;若R2断路,电源的路端电压减小,灯泡A和电阻R1两端的电压增大,电路中的总电流减小,流过R3的电流增大,流过灯泡A的电流减小,灯泡B两端的电压增大,流过灯泡B的电流增大;电阻R1、R2同时短路,灯泡B不亮.正确选项为C. 答案:C 6.在如图5所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为 ( )
图5 A.1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0 解析:B端输入“0”,经过“非”门输出“1”,则D端输出“1”;同时输出的“1”与A端输入的“1”一起输入“与”门,在C端输出“1” .所以应选C. 答案:C
7.图6所示为伏安法测电阻的一种常用电路,以下分析正确的是 ( )
图6 A.此接法的测量值大于真实值 B.此接法的测量值小于真实值 C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻 D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端
解析:由R测=UI=R真+RA,故A正确,B错误;电流表Ⓐ内接法,要求R≫RA,故C错误;开始实验时滑动变阻器滑动头应在最右端,使电压表读数由小变大调节,故D错误.
答案:A 8.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图7所示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U—I图象应是 ( )
图7 优化方案教考资源网 www.yhfabook.com
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解析:本题考查了学生实验——描绘小灯泡的伏安特性曲线,意在考查考生对实验数据的分析处理能力.由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,随着灯泡两端电压逐渐增大,灯丝温度逐渐升高,其电阻逐渐增大,则在U—I图象中斜率应逐渐增大,故选项C正确. 答案:C 9.可用理想电压表○V、理想电流表Ⓐ、变阻器R以及电键K和导线等器材来测量某一电源E的电动势和内阻如图所示.下面给出了四个电路图,图中“+”、“-”代表电源的正负极和电表的正负接线柱.正确的电路图是 ( )
解析:电流表和电压表的正接线柱应和电源的正极相连,而C选项的电压表的接线柱接错,所以C选项错.A选项中电流表将电路短路,电流表可能会被烧坏,电压表无读数,A选项错.D选项安培表和电压表串联,安培表读数几乎为零,电压表读数为电源电动势,D选项错.电源的内电阻很小,电压表分流作用小,将电流表和滑动变阻器相接,误差小,B选项正确. 答案:B
10.演示位移传感器的工作原理如图8所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的,则下列说法正确的是 ( )
图8 A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化 B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化 C.物体M不动时,电路中没有电流 D.物体M不动时,电压表没有示数 解析:滑杆P相当于一个分压器,电压表所测为左边电阻的电压,由于物体M和滑杆P相连,当物体优化方案教考资源网 www.yhfabook.com 欢迎广大教师踊跃投稿,稿酬丰厚。 5
M在导轨上平移时,滑杆P也跟着左右移动,根据串联电路的分压原理,则电压表示数也随之变化,则B
选项正确.而电阻和电源串联的电路中,电阻不变,则电路中电流不变,则电源内电流也不变,则A、C选项均错. 当物体M不动时,由分压原理知,电压表仍有读数,则D选项错. 答案:B 第Ⅱ卷(非选择题,共60分) 二、实验题(每小题10分,共40分) 11.如图9所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.
图9 (1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的________挡. (2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明__________可能有故障. (3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析:本题主要考查多用电表的使用、闭合电路欧姆定律等知识点,意在考查考生应用闭合电路欧姆定律分析电路故障,加强对理论联系实际的能力的考查. 用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开,在点1和点2已接好的情况下,应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压;点1和点2同时断开时,可以用欧姆挡进行测量.在开关闭合时,若测得5、6两点间电压接近电源电动势,可知开关或连接点5、6出现故障.把小灯泡拆离电路后,检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡,调零后进行测量,如果电阻无穷大,说明灯泡是断路的. 答案:(1)电压 欧姆 (2)开关或连接点5、6 (3)①将多用电表挡位调至欧姆挡; ②将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作; ③测量小灯泡的电阻.如电阻为无穷大,表明小灯泡有故障。
12.将满偏电流Ig=300 μA,内阻未知的电流表Ⓖ改装成电压表并进行核对.
图10 (1)利用如图10所示的电路测量电流表Ⓖ的内阻(图中电源的电动势E=4 V);先闭合S1,调节R,
使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R′,使电流表指针偏转到满刻度的23,读出此时R′的阻值为200 Ω,则电流表内阻的测量值Rg=________Ω. (2)将该表改装成量程为3 V的电压表,需________(填“串联”或“并联”)阻值为R0=________Ω的电阻. (3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试画出实验电路图和实物连接图.