1、高三物理恒定电流单元测试班级 学号 姓名 第卷(选择题共40分)一、本题共10小题；每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为=8106m。某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm、半径为4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U=100V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（ ）A0.31A B0.62A C0.15A D0.43A2两
2、个小灯泡的标识分别是L1“6V 6W”，L2“6V 9W”，把它们分别接在同一直流电源上，L1消耗的功率恰好为6W，则L 2消耗的功率为（电源内阻不可忽略）（ ）A一定小于9W B一定等于9WC一定大于9W D条件不足，不能确定3随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额。如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势待机状态下平均工作电流分别是（ ）A4.2V 14.58mAB4.2V 700mAC3.7V 14.58mAD3.7V 700mA4某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量 较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作
3、的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小（b固定在金属块上）。当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是（ ）A当汽车加速前进时，甲灯亮B当汽车加速前进时，乙灯亮C当汽车刹车时，乙灯亮D当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮5如图所示的电路，当闭合开关时，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小。试根据上述现象判断，发生的故障可能是（ ）AR1断路 BR2断路 CR3短路 DR4短路6在图中所示的电路中，A、B、C分别表示理想电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位，当电键S闭合后，A、
4、B、C三块表的示数分别为1、2、3时，灯L1、L2恰好正常发光。已知灯L1、L2的额定功率之比为31，则可判定（ ）AA、B、C均为电流表BA、B、C均为电压表CB为电流表，A、C为电压表DB为电压表，A、C为电流表7如图所示的电路中，C2=2C1，R2=2R1，下列说法正确的是（ ）A开关处于断开状态，电容C2的电量大于C1的电量B开关处于断开状态，电容C1的电量大于C2的电量C开关处于接通状态，电容C2的电量大于C1的电量D开关处于接通状态，电容C1的电量大于C2的电量8图中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计。开关K接通后流过R2的电流是K接通前的（ ）ABCD9如图所示电路中
5、，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，（ ）A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小10一辆电瓶车，质量为500kg，由内阻不计的蓄电池组向 直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力是车重的0.02倍（g=10m/s2），则此电动机的内阻是（ ）A4.8 B3.2 C1.6 D0.4第卷(非选择题 共110分)二、本题共三小题，21分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图11（8分）测量电源电动势和内电阻的器材如图A所示，请用实
6、线表示导线，将图A中器材连成实验用电路，实验时经测量得出的数据如下表，请在下图B的方格纸上画出UI图线。利用图线可求出电源电动势和内电阻分别为 、 。123456I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.0512（6分）甲、乙两个同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值，给定器材为：待测电阻Rx；电流表mA（量程5mA，内阻约为10）；电压表V（量程3V，内阻约为3000）；最大阻值为1700的滑动变阻器；电源E（电动势约3V）；开关S、导线若干，甲、乙两个同学的测量数据处理结果分别如图甲、乙所示。（1）由图甲得Rx
7、= ；由图 乙得Rx= 。（2）在图丙、丁的虚线框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路，并由测量结果判定 同学测量结果较为准确。13（7分）一热敏电阻阻值为温度变化的图象如图，请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路，当温度高于某一值后红色指示灯亮，而温度低于这一值时绿色指示灯亮。给你的器材有：如图乙所示的继电器一只（a、b为常闭触点，c、d为常开触点）、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等，并且说明滑动变阻器的作用。三、计算题本题共七小题，89分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必
8、须明确写出数值和单位。14（12分）在如图所示的电路中，所用电源电动势E=10V，内电阻r=1.0，电阻R1可调。现将R1调到3.0后固定。已知R2=16，R3=，求：（1）开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？（2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间电路消耗的电功率将是多少？15（12分）在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0；电阻R1=10，R2=10，R3=30；R4=35；电容器的电容C=100F，电容器原来不带电，求接通开关S后流过R4的总电量。16（12分）如图所示，电源的电动势E=110V，电
9、阻R1=21，电动机绕组的电阻R0=0.5，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率。17（13分）大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50km以上的大气则看作是带电粒子密度非常大的良导体。地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面L=50km处与地面之间的电势差约为U=3.0105V。由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中
10、频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变。统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量为q=1800C。试估算大气电阻率和地球漏电功率P。（已知地球半径r=6400km，结果保留一位有效数字）18（14分）图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零。设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力。（1）试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。（2）由（1
11、）计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为了使电压表示数与待测质量成正比，请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路图，并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式。19（13分）如图所示的电路中，用电动势E=6V，内阻不计的电池组向电阻R0=20，额定电压U0=4.5V的灯泡供电，求：（1）要使系统的效率不低于，变阻器的阻值及它应承受的最大电流是多大？（2）处于额定电压下的灯泡和电池组的最大可能效率是多少？它们同时适当选择的变阻器如何连接，才能取得最大效率？20（13分）一个允许通过最大电流为2A的电源和一个变阻器接成如图（甲）所示
12、的电路，变阻器最大阻值为R0=22，电源路端电压U随外电阻的变化规律如图（乙）所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线，求（1）电源电动势和内电阻。（2）A、B空载时输出电压范围。（3）A、B两端所接负载的最小电阻值。参考答案12345678910AACBADABBC1A因为R=L/s所以R=3.18108所以I=U/R=0.31A2A因R=U2/P，故R1R2，接R2时其电源输出电压变小，故L2不能正常工作。9 B电路中电压表测电源的路端电压，电流表测的是R3上的电流。当P向b滑动时，R3R总IU故电压表示数减小，又U=U1+U2，而U1=IR1，所以U1U2I2，又I=I3+I2，I，I2
13、I3，故电流表示数增大，应选B。10C消耗电能克服阻力做功，有UII2r=kmgv，代入数据，得r=1.6。11E=1.46V r=0.7212.答案：（1）106040 73040 （2）甲丁图 丙图13答案：（1）设计的电路图如图。（2）此方案中滑动变阻器的作用：主要是通过调节满足对热敏电阻的要求。说明：滑动变阻器作分压连接正确，同样得分。14解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：S断开时：I=10/(16+3+1)=10/20=0.5AS闭合时：RAB=(R2R3)/(R2+R3)=1.0 所以I=10/(1+3+1)=2.0A（2）S闭合时，RAB=1.0是定值电阻，所以电流越大，功率越大
14、，所以应将R1调为零。A、B间电路消耗的电功率为：PAB=25W。15解：由电阻的串并联得，闭合电路的总电阻R=R1(R2+R3)/(R1+R2+R3)+r由欧姆定律得，通过电源的电流I=E/R电源的端电压U=EIr 电阻R3两端的电压U/=R3U/(R2+R3)通过R4的总电量就是通过电容器的电量Q=CU/代入数据解得，Q=2.0104C16解：（1）设S2断开时R1消耗的功率为P1，则 ，代入数据可以解得，r=1（2）设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则，解得，U=84V由闭合电路欧姆定律得，E=U+Ir，代入数据，得I=26A流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，
15、A，而I1+I2=I，所以I2=22A，由，代入数据得，W17解：已知每秒雷暴带给地球的电荷量为q，则大气的漏电电流为I=q/t=1800A大气的漏电电阻可由欧姆定律求得U=IR其中U=3.0105V，R=L/s，L=50km，s=4r2，代入有关数据解得，=21012m1 地球的漏电功率为P=UI=5108W18解：（1）设变阻器的上端到滑动端的长度为x，根据题意得，mg=kx，Rx=xR/L联立求解，得（2）电路图如图，mg=kx，Rx=xR/L则19解：（1）系统的效率为，要使，必有A由题意知：， ， 联立解方程组，得显然随R的增大而增大，又因为所以（2） 当R2趋于无穷大，把变阻器的B端断开，使变阻器与灯泡串联时，有极大值20解：（1）由图知E=12V，r=R时，U=E/2=6V，所以r=2（2）触头至最下端时，UAB=0，触头至最上端时，UAB=ER0/(R0+r)=11VA、B空载时输出电压范围为011V。（3）设所接负载的最小值为R/，此时，电源电流最大等于I=2A，由可解得，R/=4.9