人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流7 闭合电路欧姆定律测试题

这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流7 闭合电路欧姆定律测试题，共7页。试卷主要包含了单项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题
1．(2011年浙江杭州模拟)如图所示是某导体的I－U图线，图中α＝45°，下列说法错误的是( )
A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比
B．此导体的电阻R＝2 Ω
C．I－U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R＝ct45°＝1.0 Ω
D．在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C
解析：选C.由I－U图线知：图线为过原点的斜线，故A项正确．图线的斜率为电阻的倒数，故R＝eq \f(U,I)＝eq \f(10,5) Ω＝2 Ω，B项正确．由于两坐标轴的物理意义及标度不同，故图线的斜率k不能用三角函数表示，C项错误；由I＝eq \f(U,R)＝eq \f(6.0,2) A＝3.0 A，故q＝It＝3.0×1 C＝3.0 C，D项正确．
2．如图所示的电解池接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个一价负离子通过内截面S，设e为基元电荷，以下说法正确的是( )
A．当n1＝n2时，电流为零
B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流I＝(n1－n2)e/t
C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流I＝(n2－n1)e/t
D．电流方向从A→B，电流I＝(n1＋n2)e/t
解析：选D.由电流方向的规定可知，正、负电荷向相反方向定向移动所形成的电流的方向是相同的，所以电流应该是I＝(n1＋n2)e/t，电流方向按规定应是由A→B.故D正确．
3．(2011年三明质检)下列关于电阻率的说法中正确的是( )
A．电阻率与导体的长度以及横截面积有关
B．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关
C．电阻率大的导体，电阻一定大
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制造电阻温度计
解析：选B.电阻率是反映材料导电性能的一个物理量，由导体的材料决定，且与温度有关，A错误，B正确；决定电阻大小的除了电阻率以外，还要受导体的横截面积以及长度的影响，因此，C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制造标准电阻，D错误．
4．用一稳压电源给装在一个圆管子内的水银通电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的管子里，那么通过水银的电流将是( )
A．1.6 A B．0.8 A
C．0.4 A D．3.2 A
解析：选A.由于水银内径增大一倍，由S＝πr2，则圆管的横截面积增大为原来的4倍，由于水银体积不变，装水银部分管子的长度变为原来的eq \f(1,4)，由R＝ρeq \f(l,S)知R变为原来的eq \f(1,16)， 所以由I＝eq \f(U,R)得电流强度变为原来的16倍，即I＝1.6 A，故A正确．
5．在如图所示电路中，E为电源，其电动势E＝9.0 V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30 Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0 V，额定功率P＝1.8 W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S.然后将触头缓慢地向A方滑动．当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为( )
A．10 Ω B．20 Ω
C．15 Ω D．5 Ω
解析：选B.灯泡的工作电流I＝eq \f(P,U)＝eq \f(1.8,6) A＝0.3 A
故其电阻为RL＝eq \f(U,I)＝eq \f(6,0.3) Ω＝20 Ω，
此时A、C间电阻R1＝eq \f(U1,I)＝eq \f(9－6,0.3)Ω＝10 Ω.
故CB间电阻R2＝R－R1＝20 Ω，故B选项正确．
6．(2011年厦门外国语学校月考)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到电源上(如图所示)，下列说法正确的是( )
A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小
C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少
D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变
解析：选A.开关接通时，灯泡被短路灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝eq \f(U2,R)变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D错误．
7．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为( )
A．I2R B.eq \f(U2,R)
C．UI D．UI－I2R
解析：选C.不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P＝UI，选项C正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R)，故A、B错误；而UI－I2R为电路转化为其他能量的功率，故D错误．
8．电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图所示的电路，a、b两端的电势差Uab＝10 V时，流经a点的电流为0.01 A；当电势差U′ab＝－0.2 V时，流经a点的电流仍为0.01 A，则电阻R的阻值为( )
A．1020 Ω B．1000 Ω
C．980 Ω D．20 Ω
解析：选C.当Uab＝10 V时，D2中无电流，I1＝eq \f(Uab,R＋RD1)，
当U′ab＝－0.2 V时，D1与R中无电流，I2＝eq \f(U′ab,RD2) ，代入数据解得：R＝980 Ω，故选项C正确．
9．(2011年山东聊城模拟)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )
A.电动机的输入功率为576 W
B．电动机的内电阻为4 Ω
C．该车获得的牵引力为104 N
D．该车受到的阻力为58 N
解析：选A.电动机的输入功率P入＝UI＝48×12 W＝576 W，故选项A正确．电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误，电动车速度最大时，牵引力F与阻力f大小相等，由P出＝fvmax ，得f＝eq \a\vs4\al(\f(\f(350,20),3.6))N＝63 N，故选项C、D错误．
二、计算题
10．(2011年福建永定模拟)神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω；
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率．
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA.求该圆柱体的圆面半径和高．
解析：(1)由电阻定律R＝ρeq \f(l,S)得
ρ＝eq \f(SR,l)＝eq \f(1.6×105×1.0×10－4,2×10－6) Ω·m＝8×106 Ω·m.
(2)由欧姆定律和圆柱体体积公式
R＝eq \f(U,I)
V＝πr2h
R＝ρeq \f(h,πr2)
可得：eq \f(U,I)＝ρeq \f(h2,V)
代入数据解得
h＝0.02 m＝2 cm
将h值代入V＝πr2h，得r＝0.04 m＝4 cm
髓质的电阻率为8×106 Ω·m；圆面半径为4 cm，高为2 cm.
答案：(1)8×106 Ω·m (2)4 cm 2 cm
11．一灵敏电流计，它的电阻是12 Ω，指针每偏转一格表示2 mA，现在把它改装成电流表，使它的指针每偏转一格表示1 A，那么，分流电阻多大？如果改装成电压表，使它的指针每偏转一格表示1 V，则分压电阻多大？
解析：根据灵敏电流表构造原理可知，只要指针偏转一格，通过它的线圈的电流一定是2 mA，不管一格所代表的值是多少．所以，如果把它改成如图甲所示的电流表，使它的指针每偏转一格指示1 A，则分流电阻必须满足这样的条件，即通过灵敏电流表线圈的电流和分流电阻中电流之比为eq \f(2,1000－2)，分流电阻R和灵敏电流表线圈并联，所以eq \f(2,1000－2)＝eq \f(R,12)，解得R＝0.024 Ω.
灵敏电流表指针每偏转一格，线圈两端电压是0.002×12 V＝0.024 V，所以把它改装成电压表，使它指针每偏转一格指示1 V，必须串一电阻R′，R′必须满足这样的条件：把R′和灵敏电流表串联后，接在1 V的电路上，线圈中电流恰好等于2 mA.由图乙可得，1＝0.002×(12＋R′)，解得R′＝488 Ω.
答案：0.024 Ω 488 Ω
12．(创新题)环保汽车在2011年11月12日～27日广州亚运会上提供了优质的服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103 kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V．在此行驶状态下．
(1)求驱动电机的输入功率P电；
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)；
(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．
已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026 W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.
解析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104 W.
(2)匀速行驶时P机＝0.9P电＝Fv＝fv，
f＝0.9P电/v
汽车所受阻力与车重之比eq \f(f,mg)＝0.045.
(3)当阳光垂直电池板入射时，所需板面积最小，设其为S.距太阳中心为r的球面面积S0＝4πr2.
若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为P′，则
eq \f(P′,P0)＝eq \f(S,S0)
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，则
P＝(1－30%)P′
eq \f(P,P01－30%)＝eq \f(S,S0)
由于P电＝15%P，所以电池板的最小面积
S＝eq \f(PS0,0.7P0)＝eq \f(4πr2P电,0.15×0.7P0)＝101 m2
分析可行性并提出合理的改进建议．
答案：(1)1.5×104 W (2)0.045 (3)101 m2 由于所需太阳能电池板面积过大(101 m2)，远超过一般汽车的面积，因此只有大幅度提高电池板的效率，才可以投入实际应用
自重
40 kg
额定电压
48 V
载重
76 kg
额定电流
12 A
最大行驶速度
20 km/h
额定输
出功率
350 W