1、单元素养评价(三)(第十一章)(满分100分 考试时间75分钟)一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。1.下列说法正确的是()A.由R=可知,电阻与电压、电流都有关系 B.由R=可知,电阻只与导体的长度和横截面积有关系 C.由=可知,电阻率由导体的电阻、长度和横截面积决定 D.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随着温度的升高而增大 UIUI SlRSl【解析】选D。电阻与导体本身的性质有关,与电压和电流无关,故A错误;R=是电阻的决定式,所以电阻与导体的长度、电阻率和横截面积都有关,故B错误;电阻率由材料和温度决定,与横截面积、电阻和长度无关,故C错
2、误;各种材料的 电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大,故D正确。Sl2.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。根据以上的信息判断,下列说法中正确的是()A.连接电路用的导线一般用合金来制作 B.标准电阻一般用合金来制作 C.提升温度,可以使金属导体成为超导体 D.白炽灯丝是用金属制成的,正常发光时灯丝的电阻比不发光时更小【解析】选B。纯金属的电阻率小,故连接电路用的导线一般用纯金属来制作,故选项A错误;有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,则标准电
3、阻一般用合金来制作,选项B正确;某些物质在温度降低到某一值时电阻会变成零,成为超导体,则降低温度,可以使金属导体成为超导体,选项C错误;白炽灯丝是用金属制成的,正常发光时灯丝的温度较高,则其电阻比不发光时更大,故选项D错误。3.(2020三亚高二检测)某同学用伏安法对如图甲所示电路电阻进行三次测量,第一次将A、B端接入电路,第二次将B、C 端接入电路,第三次将A、C端接入电 路,将三次测量得到的数据画在同一坐标系上,得到I-U图像如图乙所示。下列 说法正确的是()A.第一次测量得到的图像可能是图线 B.第二次测量得到的图像可能是图线 C.第三次测量得到的图像可能是图线 D.A、C间的电阻等于图
4、线和图线的斜率之和【解析】选B。因为在I-U图像中直线的斜率的倒数等于电阻,可知图线斜率最小,对应的电阻最大,第三次测量得到的图像可能是图线,不可能是图线,故选项A、C错误;第二次测量得到的图像可能是图线,故选项B正确;A、C间的电阻等于图线的斜率倒数,等于图线和图线的斜率倒数之和,故选项D错误。4.下面对公式R=及R=的理解正确的是()A.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比 B.导体的电阻率越大,则导体对电流的阻碍作用越大 C.导体的电阻越小,则导体的导电性能越好 D.某种材料制成的导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比 UILS【解析】选D。导体的电阻与导
5、体两端的电压、电流无关,由本身因素决定,故 选项A错误;电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能 越差;电阻率越小,则其导电性能越好;但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的 大小,而电阻与导体的长度和横截面积有关,故电阻率大的导体对电流的阻碍作 用不一定大,故选项B错误;电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越 大,其导电性能越差;电阻率越小,则其导电性能越好,故C错误;由R=可知,某种材料制成的导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,故 选项D正确。LS5.如图为路口交通指示灯的示意图,指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥 车辆和行人的交通行为,据你对交通
6、指示灯的了解可以推断()A.红灯、黄灯、绿灯是串联的 B.红灯、黄灯、绿灯是并联的 C.红灯与黄灯并联后再与绿灯串联 D.绿灯与黄灯并联后再与红灯串联【解析】选B。红灯、黄灯、绿灯只有一盏灯亮,不可能出现同时有两盏灯亮,故由串并联电路特点可知:三盏灯任意两盏都不可能是串联的,所以,红灯、黄灯、绿灯是并联的,故选项B正确。6.某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那 么该导线的电阻率和电阻分别变为()A.4 和4R B.和4R C.和16R D.16 和16R【解析】选C。电阻R=,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,其材料和体 积均不变,则横截面积变为原来的 ,长度为
7、原来的4倍;由于导体的电阻与长 度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的16倍,即16R。由 于电阻率受温度的影响,因温度不变,所以电阻率也不变,故选项C正确。Sl147.如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为abc=53 2。在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I1;在3、4两端加上 恒定的电压U,通过导体的电流为I2,则I1I2为()A.925 B.259 C.254 D.425【解析】选C。根据电阻定律R=得,当在1、2两端加上恒定电压U时,R1=,在3、4两端加上恒定的电
8、压时,R2=,所以 ,根据欧姆 定律I=得,电流之比为254,故选项C正确。LScababc2122Rc4Ra25UR8.如图所示为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12 V,1.5 A),甲的图线与U轴所成夹角 为30。下列说法正确的 是()A.随电压的增大,元件乙的图像斜率越来越小,故其电阻随电压的增大而减小 B.在A点,甲、乙两元件的电阻相等 C.元件甲的电阻为R=k=tan=D.若将甲、乙元件并联,理想电源的电压为5 V,则每秒通过干路某一横截面 的电荷量为1.5 C 33【解析】选B。随电压的增大,元件乙的图像斜率越来越小,根据欧姆定律可知,其电阻
9、随电压的增大而增大,故选项A错误;在A点,甲、乙两元件的电压、电流 相同,则电阻相等,故选项B正确;I-U图像的斜率表示电阻的倒数,元件甲的电阻 R=8 ,故选项C错误;将甲、乙两元件并联接到5 V的电源两端时,因 并联电路中各支路两端的电压相等,所以两元件两端的电压均为5 V,由图像可 知通过两元件的电流分别为I乙=1.0 A、I甲=0.625 A,因并联电路 中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流I=I甲+I乙=1.625 A,根据电荷量 定义可知,每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625 C,故选项D错误。112k1.5U5 AR89.上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众
10、多观光者的眼球。据介 绍,电容车在一个站点充电30秒到1分钟后,空调车可以连续运行 3公里,不开空 调则可以坚持行驶 5公里,最高时速可达 44公里。超级电容器可以反复充放电 数十万次,其显著优点有:容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。如图所示为某汽车用的超级电容器,规格为“48 V,3 000 F”,放电电流为1 000 A,漏电电流为10 mA,充满电所用时间为30 s,下列说法 不正确的是()A.充电电流约为4 800 A B.放电能持续的时间超过10分钟 C.若汽车一直停在车库,则电容器完全漏完电,时间将超过100天 D.所储存电荷量是手机锂电池“4.2 V,
11、1 000 mAh”的40倍 【解析】选B。电容器的额定电压U=48 V,电容C=3 000 F,则所能储存的电荷量 为Q=CU,充满电所用时间为30 s,所以充电电流为I充=4 800 A,故选项A正确;电容器的额定电压U=48 V,电容C=3 000 F,则所能储存的电荷量 为Q=CU,放电时,放电能持续的时间t放=s=144 s,小于10分钟,故 选项B错误;电容器的额定电压 U=48 V,电容C=3 000 F,则所能储存的电荷量为 Q=CU,漏电电流为10 mA,所以t漏=s166.7天,故选项C正确;手机 锂电池“4.2 V,1 000 mAh”的电荷量 q=It=1 00010-
12、33 600 C=3 600 C,则Q=40q,故选项D正确。Q48 3000 At30充Q48 3 000I1 000放Q48 3 000I0.01漏10.某种型号发光二极管的伏安特性曲线如图所示,该二极管的正常工作电压为3.0 V,允许通过的最大电流为50 mA。则该二极管()A.正常工作时阻值为80 B.正常工作时阻值为60 C.电阻随电流的增大而增大 D.电阻随电流的增大而减小【解析】选D。由U-I图像可知,该二极管正常工作时的电压为3 V,流过二极 管的电流为40 mA,故它正常工作时的电阻为R=75 ,故选项A、B错误;若U-I图像为过原点的直线,则其斜率表示电阻,该图为曲线,曲线
13、上的点 与原点的连线的斜率随电流增大而减小,则电阻随电流的增大而减小,故选项C 错误,D正确。U3I0.0411.将上下表面均为正方形、高度相等、用同种材料制成的甲、乙导体 串联接在电压为U的电源上,已知电流大小为I,电流方向如图所示,甲、乙 导体上下表面边长分别为a和b、高均为h,则()A.电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是ba B.电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是ab C.导体电阻率为=D.导体电阻率为=Uh2IUhaI(ab）【解析】选C。由电阻定律R=可知:两导体的电阻R甲=、R乙=,=11,故选项A、B错误;两电阻串联,分压相等,则甲、乙两端 的电压均为 ,由欧
14、姆定律可知:R甲=,解得:=,故选项C正确,D错 误。SlaahhaahhRR甲乙U2U2IhhU2I二、非选择题:共5题,共56分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。12.(15分)在练习使用多用电表实验中,某同学使用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻,灯泡标有“220 V,100 W”字样,关于该实验回答以下问题:(1)以下测量方式正确的是:_。(2)该同学采用“10 ”挡进行测量,则实际的测量结果是图中_(选填“A”“B”或“C”)位置。(3)为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值,还需要进行的操作步骤顺序 是_。A.将选择开关置于“100 ”挡 B.将选择开关置于“
15、1 ”挡 C.调节调零旋钮使指针指左侧零刻度 D.调节调零旋钮使指针指右侧零刻度 E.将选择开关置于“OFF”或直流电压500 V挡 F.将选择开关置于“OFF”或交流电压500 V挡 G.将红黑表笔短接 H.测量电阻【解析】(1)灯泡底部和周围金属部分与内部灯丝相连,故为了测量灯丝的电阻,应将红黑表笔分别接金属外壳和底部,故应选用A接法进行测量。(2)灯泡正常发光时的电阻约为R=484,在常温下,灯泡电阻较小,约 为正常发光时的十分之一;故若选用“10”挡进行测量,则指针应指在 4.8 附近处,故测量结果为图中的C处。2220100(3)由(2)的解答可知,指针偏角过大,故应换用“1”挡位进
16、行测量,换挡后需要调零,先将红黑表笔短接,调节调零旋钮使指针指右侧零刻度处;然后才能测量电阻,测量完成后,将开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡处,故顺序为:BGDHF。答案:(1)A(2)C(3)BGDHF 13.(6分)如图所示,A、B两点间电压恒定,为12 V,定值电阻R1=2.4 k、R2=4.8 k。(1)若在a、b之间接一个C=100 F的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器 上所带的电荷量;(2)若在a、b之间接一个内阻RV=4.8 k 的电压表,求电压表的示数。【解析】(1)设电容器上的电压为UC,则 UC=U,(1分)电容器带的电荷量Q=CUC,(1分)解得:Q=810-
17、4 C。(1分)(2)电压表与R2并联后电阻为:R并=,(1分)则电压表两端的电压为UV=U,(1分)解得:UV=6 V。(1分)答案:(1)810-4 C(2)6 V 212RRR2V2VR RRR1RRR并并14.(8分)相距11 km的A、B两地用两导线连接,由于受到暴风雨的影响,在某处一根树枝压在两根导线上造成故障。为查明故障地点,先在A处加12 V的电压,在B处测得电压为10 V;再在B处加上12 V电压,在A处测得电压为4 V,问故障地点离A处多远?【解析】设A处到故障处两段导线的总电阻是R1,距离为sA,B处到故障处两段 导线的总电阻是R2,距离为sB,树枝的电阻是R0。A处加电
18、压12 V时,根据串联电路中电压和电阻成正比,故 (2分)B处加电压12 V时,有:=2,(2分)由得:,(1分)1100RU12 101,RU1052200RU124RU412R1R10根据电阻定律,电阻与长度成正比,则得 ,(1分)故障发生处离A地的距离为:sA=sAB=11 km=1 km。(2分)答案:1 km A1B2sR1sR1011111115.(12分)有一块满偏电流Ig=1 mA、内阻Rg=100 的小量程电流表G。(1)它的满偏电压为多大。(2)把它改装成量程U=15 V的电压表。(3)把它改装成量程I=3 A的电流表。(要求画出改装的电路图,算出有关数据)。【解析】(1)
19、根据欧姆定律可知,G的满偏电压为:Ug=IgRg=110-3100 V=0.1 V。(2分)(2)把它改装成15 V的电压表应串联一个电阻,则有:U=Ug+IgR,即:(2分)R=14 900。(2分)电路图如下:(2分)g3gUU150.1I1 10(3)把它改装成3 A的电流表应并联一个电阻,则有:R=0.033。(2分)电路图如下:(2分)g3gU0.1II3 1 10答案:(1)0.1 V(2)串联一个14 900 的电阻 (3)并联一个0.033 的电阻 16.(15分)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 ,R2电阻值 未知,R3为滑动变阻器。当R3滑片从左端滑到右端时,测得电源的路端电压随电 源中流过的电流变化的图像如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的 两个不同端点得到的,求:(1)R2的阻值;(2)滑动变阻器的最大阻值。【解析】(1)当P滑到R3右端时,电路对应图乙中的B点,即U2=4 V、I2=0.8 A,得:R2=5。(4分)(2)当P滑到R3左端时,电路对应图乙中的A点,即U外=16 V、I总=0.2 A,则R外=80,(4分)因为R外=+R2 (4分)所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300。(3分)答案:(1)5 (2)300 22UI40.8U16I0.2外总1313R RRR
