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1、2021-2022版高中物理 第二章 恒定电流 单元评价新人教版选修3-12021-2022版高中物理 第二章 恒定电流 单元评价新人教版选修3-1年级：姓名：- 12 -单元素养评价(二)(第二章)(90分钟100分)一、选择题(本题共12小题,其中19为单选,1012为多选,每小题4分,共48分)1.下列关于电源的说法,正确的是()A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大B.电动势就是电源两端的电压C.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大D.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大【解析】选D。电源向外提供的电能除与电动势有关之外,还与输出的电流、通电时间有
2、关,故选项A错误;只有当外电路断路时,电动势才等于电源两端的电压,故选项B错误;电源的电动势由电源自身的性质决定,与有无外电路无关,故选项C错误;电动势是反映电源把其他形式能转化为电能本领的物理量,故选项D正确。【加固训练】一随身听,电池给其供电的电流是8mA,其意义说明()A.1min电池供给1C的电荷量B.1000s电池供给8C的电荷量C.1s电池供给8C的电荷量D.1min电池供给8C的电荷量【解析】选B。电流I=8mA=81A,根据q=It可知:1s供给810-3C的电荷量、1000s供给8C的电荷量、1min供给0.48C的电荷量,故B正确,A、C、D错误。2.下列各物理量的表达式中
3、,是用比值法定义该物理量的是()A.加速度a=B.电功率P=C.电场强度E=D.电流强度I=【解析】选C。a=是牛顿第二定律的表达式,表明加速度与所受的合力成正比,与质量成反比,a=不属于比值定义法,故A错误;公式P=是纯电阻电路中求解电功率的变形公式,不属于比值定义法,故B错误;电场强度是电荷在电场中所受的电场力与其电荷量的比值,是用比值定义法定义的,故C正确;公式I=是欧姆定律的数学表达式,表明导体中的电流与导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比,不属于比值定义法,故D错误。3.如图所示,U-I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点=,则下列说法中正确的是()
4、A.在c点时,电源有最大输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C.从a到b时,角增大,电源的总功率和输出功率都将增大D.从b到c时,角增大,电源的总功率和输出功率都将减小【解析】选D。在b点=说明此时外电阻R等于内阻,电源有最大输出功率,A错;电源总功率P总=IE,则电流越大,总功率越大,B、C错,D正确。4.如图所示,虚线框内是实用电压表电路图,当a、b间电压为4V时,电流表指针偏转到最大刻度;当a、b间电压变为3V时,仍欲使电流表指针偏转到最大刻度,可行的办法是()A.减小R1,减小R2B.R2不变,减小R1C.增大R1,减小R2D.R1不变,增大R2【解析】选C。电路两端总电压降低了,想
5、要电流不变:R1不变,减小R2时,R2两端的电压变小,G两端电压可能保持不变,通过G的电流可能不变,G指针仍能偏转到最大刻度,故A项错误;R2不变,其两端电压不变,R1两端电压减小,为使通过G的电流不变,应增大R1的电阻,故B项错误;增大R1,电流表满偏,其两端电压不变,通过R1时减小,通过R2的电流减小,其两端电压需要减小,R2的阻值可能减小,故C项正确;R1不变,电流表满偏,电路总电流不变,G两端电压不变,总电路电压减小,则R2的阻值需要减小,故D项错误。5.光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一,光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的
6、意义。如图所示,是某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板。据楼主介绍,利用这些电池板收集太阳能发电,发电总功率可达3kW,工作电压为380V,设备使用年限在25年以上;发电总功率的30%供自家使用,还有富余发电以0.4元/度(1度=1kWh)价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是()A.该光伏项目年发电量约为2.6104kWhB.该光伏项目的工作总电流约为0.3AC.该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作600小时D.该光伏项目富余发电的年收入约为7000元【解析】选C。按照一天光照12h计算,该光伏项目年发电量约为:W=Pt=3kW12h365=1.314104kWh,
7、故A错误;根据P=UI,该光伏项目的工作总电流I=7.9A,故B错误;根据能量守恒,该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作时间:t白=600h,故C正确;该光伏项目年发电量约为:W=Pt=3kW12h365=1.314104kWh,发电总功率的30%供自家使用,还有富余发电以0.4元/度(1度=1kWh)价格并入国家电网,故该光伏项目富余发电的年收入:x=1.31410470%0.4=3679.2元,故D错误。6.如图所示是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是()A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,
8、电流都很小C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D.二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线【解析】选C。由题图可知,二极管加正向电压时电流较大,电阻较小,且随电压的增大,图线的斜率在增大,故电阻在减小,加反向电压时开始电流很小,但当反向电压很大时,二极管被击穿,电流剧增,选项C正确。7.如图为实用型高温超导电缆,利用超导电缆可实现无损耗输电。现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4,它提供给用电器的电功率为40kW,电压为800V。若用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为()A.1kWB.10k
9、WC.1.6kWD.1.6103kW【解析】选A。根据P=UI可得输电线上的输电电流I=A=50A,则输电线上损失的电功率P=I2R=5020.4W=1000W,则用超导电缆可节约的电能为1kW,故选项A正确。8.用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如图所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,随温度的升高会观察到()A.电流表示数不变B.电流表示数减小C.电压表示数增大D.电压表示数减小【解析】选D。接通开关后,热敏电阻的温度升高,电阻减小,总电阻减小,由I总=得I总增大,电流表示数变大,故选项A、B错误。R1中电流I1不变,R2支路的电流I2增大,UR2增大,又U=UR
10、2+U热,则U热减小,电压表的示数减小,故选项C错误,D正确。9.某同学设计了一个转向灯电路,如图所示。其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源。当S置于位置1时,以下判断正确的是()A.L的功率小于额定功率B.L1亮,其功率等于额定功率C.L2亮,其功率等于额定功率D.含L支路的总功率较另一支路的大【解析】选A。由电路结构可知,当S置于1位置时,L与L2串联后再与L1并联,由灯泡的额定电压和额定功率可知,L1和L2的电阻相等。L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻,由于电源电动势为6V,本身有电阻,所以L1两端电压和L与L2的总电压相等,且都小于6V,所以三只灯
11、都没有正常发光,三只灯的实际功率都小于额定功率。含L的支路的总电阻大于L1支路的电阻,由于两条支路的电压相等,所以含L的支路的总功率小于另一支路的功率。10.如图所示的电路中,当滑动变阻器的触头向上滑动时,则()A.电源的功率变小B.电容器贮存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小【解析】选B、C。由闭合电路欧姆定律可知,当滑动触头向上滑动时,R总变小,I总增大,U端减小,而R1分压U1增大,所以电容器上的电压减小。电源功率P总=I总E增大,A错误;Q=CU减小,B正确;电源内部消耗功率P内=r增大,C正确;电阻R1消耗的功率增大,R上消耗的功率无法确定,D错误。11
12、.如图所示的电路,电源内阻不能忽略,电阻R1=8,R2=10,当开关S接a端时,电压表读数为2.0V,当开关S接到b端时,电压表读数可能为()A.1.8VB.2.2VC.2.4VD.2.7V【解析】选B、C。当开关S从a端改接b端时,由于外电阻R2R1,故电压表读数必增大,即U2.0V;若电源的内阻rR外时,可视电源为恒流电源,则U外最大为Umax=U1=2.5V,故U2.5V,故选项B、C正确。12.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知()A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8VC.
13、电源内阻为2D.当电流为0.5A时,外电路的电阻为6【解析】选A、C、D。因PE=EI,故反映PE变化的图线是a,且8=2E,故电源电动势为4V,B错;而Pr=I2r,故反映Pr变化的图线是c,A正确;反映PR变化的图线是b,当电流为1A时,输出功率最大,此时R=r,根据I=得r=2,C正确;当电流为0.5A时,总电阻为8,外电路的电阻为6,D正确。二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(6分)(2019全国卷)某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100);S为开关,E为电源。
14、实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为50.0A时得到的某硅二极管U-t关系曲线。回答下列问题:(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0A,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻(选填“变大”或“变小”),电压表V1示数(选填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向(选填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1。(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为|=10-3V/(保留2位有效数字)。【解析】(
15、1)U1=IR0=5010-6100V=5.0010-3V=5.00mV;由于R=,I不变,据图(b)可知,当t升高时,正向电压U减小,故R变小;由于R变小,总电阻减小,电流增大;R0两端电压增大,即V1表示数变大;只有增大电阻才能使电流减小,故滑动变阻器滑片向右调节,即向B端调节。(2)由图(b)可得图线的斜率|=V/=2.810-3V/。答案:(1)5.00变小增大B(2)2.814.(6分)(2020全国卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1k,电流表内阻为0.5,该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U-I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题:(1)图(b)中标记为的图线是采用电压表跨接在(选填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。(2)根据所用实验器材和图(
