2019-2020年高中物理 第3章 從電表電路到集成電路章末綜合檢測(cè)卷 滬科版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 第3章 從電表電路到集成電路章末綜合檢測(cè)卷 滬科版選修3-1 (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分) 1．電路中每分鐘有60萬(wàn)億個(gè)自由電子通過(guò)橫截面積為6.410－7 m2的導(dǎo)線，那么電路中的電流是(　　) A．0.016 μA B．1.6 mA C．16 μA D．0.16 μA 答案　D 2．如圖1所示，圖中1、2為兩電阻R1、R2的電流I和電壓U的關(guān)系圖像，可知兩電阻大小之比R1∶R2等于(　　) 圖1 A．1∶3 B．3∶1 C．1∶ D.∶1 答案　A 3．如圖2所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長(zhǎng)度相等，橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等，長(zhǎng)度是a的兩倍．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，三個(gè)理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是(　　) 圖2 A．V2的示數(shù)是V1的2倍 B．V3的示數(shù)是V1的2倍 C．V3的示數(shù)是V2的2倍 D．V2的示數(shù)是V3的2倍 答案　B 4．半導(dǎo)體溫度計(jì)是用熱敏電阻制造的，如圖3所示，如果待測(cè)點(diǎn)的溫度升高，那么(　　) 圖3 A．熱敏電阻變大，靈敏電流表示數(shù)變大 B．熱敏電阻變大，靈敏電流表示數(shù)變小 C．熱敏電阻變小，靈敏電流表示數(shù)變大 D．熱敏電阻變小，靈敏電流表示數(shù)變小 答案　C 解析　熱敏電阻在溫度升高時(shí)電阻減小得非常迅速，用它制造的半導(dǎo)體溫度計(jì)在待測(cè)點(diǎn)溫度升高時(shí)電阻變小，與之串聯(lián)的靈敏電流表示數(shù)變大．故選C. 5．如圖4所示，用伏安法測(cè)電阻，若電流表內(nèi)阻為1 Ω，電壓表內(nèi)阻為5 000 Ω，Rx約為10 Ω，則哪個(gè)圖測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確，測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏小(　　) 圖4 A．甲電路，偏大 B．甲電路，偏小 C．乙電路，偏大 D．乙電路，偏小 答案　B 6．神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無(wú)髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為，髓鞘是由多層類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成，具有很大的電阻，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得髓質(zhì)的電阻率為ρ＝8106 Ωm.某生物體中某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看做高20 cm、半徑為4 cm的圓柱體，當(dāng)在其兩端加上電壓U＝100 V時(shí)，該神經(jīng)發(fā)生反應(yīng)，則引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺(jué)的最小電流為(　　) A．0.31 μA B．0.62 μA C．0.15 μA D．0.43 μA 答案　A 解析　由R＝ρL/S得R≈3.18108 Ω，所以I＝U/R≈0.31 μA. 二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 7．歐姆表是由表頭、干電池和調(diào)零電阻等部分串聯(lián)而成的．有關(guān)歐姆表的使用和連接方法，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．測(cè)電阻前要使紅黑表筆相接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使表頭的指針指零 B．紅表筆與表內(nèi)電池正極相連接，黑表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連接 C．紅表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連接，黑表筆與表內(nèi)電池正極相連接 D．測(cè)電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測(cè)電阻阻值越大 答案　AC 解析　每次測(cè)量電阻之前都要進(jìn)行歐姆調(diào)零，所以A正確．由歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知B錯(cuò)，C對(duì)．測(cè)電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明通過(guò)表頭的電流越大，待測(cè)電阻阻值越小，故D錯(cuò)．故正確答案為A、C. 8.兩只定值電阻串聯(lián)接在電壓恒定的電路中，如圖5所示，現(xiàn)用甲、乙兩只電壓表先后測(cè)量同一個(gè)電阻R1兩端的電壓，甲表的讀數(shù)為10.3 V，乙表的讀數(shù)為10.5 V，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A．甲表的讀數(shù)比乙表的讀數(shù)更接近該電阻兩端原來(lái)的電壓值 B．乙表的讀數(shù)比甲表的讀數(shù)更接近該電阻兩端原來(lái)的電壓值 C．甲表的內(nèi)阻比乙表的內(nèi)阻大 D．乙表的內(nèi)阻比甲表的內(nèi)阻大 答案　BD 9.如圖6為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220 V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個(gè)電阻．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒(méi)有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測(cè)得b、d兩點(diǎn)間以及a、c兩點(diǎn)間的電壓均為220 V，由此可知(　　) 圖6 A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通 B．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路通 C．a(chǎn)b間電路通，bc間電路不通 D．bc間電路不通，cd間電路通 答案　CD 解析　由于用交流電壓表測(cè)得b、d兩點(diǎn)間電壓為220 V，這說(shuō)明ab間電路是通的，bc間電路不通或cd間電路不通；由于用交流電壓表測(cè)得a、c兩點(diǎn)間為220 V，這說(shuō)明cd間電路是通的，ab間電路不通或bc間電路不通；綜合分析可知bc間電路不通，ab間、cd間電路通，即選項(xiàng)C、D正確． 10．某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化，如圖7所示，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖7 A．加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻為5 Ω B．加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻為1.4 Ω C．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小 答案　AD 解析　曲線上某一點(diǎn)的值表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值．本題中給出的導(dǎo)體在加5 V電壓時(shí)，值為5，所以此時(shí)電阻為5 Ω；當(dāng)電壓增大時(shí)，值增大，即電阻增大，綜合判斷可知A、D項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤． 三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共16分) 11．(8分)用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下： A．待測(cè)電阻Rx(大約100 Ω) B．直流毫安表A1(量程0～10 mA，內(nèi)阻約100 Ω) C．直流毫安表A2(量程0～40 mA，內(nèi)阻約40 Ω) D．直流電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約5 kΩ) E．直流電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ) F．直流電源(輸出電壓4 V，內(nèi)阻不計(jì)) G．滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0～50 Ω，允許最大電流1 A) H．開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干 (1)根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，直流毫安表應(yīng)選________________________，直流電壓表應(yīng)選____________________(填器材前的序號(hào))． (2)在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些． (3)用鉛筆按電路圖將實(shí)物圖8連線． 圖8 答案　(1)C　D　(2)電路圖見(jiàn)解析圖　(3)實(shí)物圖見(jiàn)解析圖 解析　(1)由于直流電源的電動(dòng)勢(shì)為4 V，待測(cè)電阻Rx阻值約為100 Ω，故通過(guò)Rx的最大電流約為40 mA，所以直流毫安表應(yīng)選C；直流電壓表若選15 V量程的，則讀數(shù)誤差較大，故應(yīng)選D. (2)由于要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法； 由于＝＝50>＝＝2.5，故電流表采用外接法．電路圖如圖所示： (3)根據(jù)電路圖，實(shí)物圖連線如圖所示： 12．(8分)發(fā)光二極管是某些電路上做指示用的一種電子元件(可看做純電阻)，在電路中的符號(hào)為.只有電流從所標(biāo)的“＋”號(hào)的一端輸入，從所標(biāo)的“－”號(hào)一端流出時(shí)，它才能發(fā)光．廠家提供的某二極管的U－I圖像如圖9所示． 圖9 (1)若使用電動(dòng)勢(shì)為12 V、內(nèi)阻可以忽略不計(jì)的電源對(duì)二極管供電，且二極管正常工作(工作電壓為2 V)，則需要在電源和二極管之間________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)電阻，其阻值為_(kāi)_______． (2)已知二極管允許的最大電流為56 mA.選用下列器材可驗(yàn)證這種元件的U－I曲線與廠家提供的是否一致． A．1.5 V的干電池兩節(jié)； B．0～50 Ω的滑動(dòng)變阻器一個(gè)； C．量程為15 V、內(nèi)阻約為50 kΩ的電壓表一只； D．量程為3 V、內(nèi)阻約為20 kΩ的電壓表一只； E．量程為3 mA、內(nèi)阻約為0.01 Ω的電流表一只； F．量程為100 mA、內(nèi)阻約為5 Ω的電流表一只； G．待測(cè)發(fā)光二極管一只； H．導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等． 為準(zhǔn)確、方便地進(jìn)行檢測(cè)，電壓表應(yīng)采用________，電流表應(yīng)采用________．(填字母符號(hào)) (3)在下面圖10中畫(huà)出檢測(cè)二極管所用的電路圖． 圖10 答案　(1)串　500 Ω　(2)D　F　(3)原理圖見(jiàn)解析圖 解析　(1)根據(jù)串聯(lián)電阻的分流作用，應(yīng)該給二極管串聯(lián)一個(gè)分壓電阻；當(dāng)二極管電壓為2 V時(shí)，從U－I圖線上可以讀出，其電流為20 mA，所以串聯(lián)電阻的阻值R＝＝ Ω＝500 Ω. (2)因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)為3 V，電壓表選3 V量程；二極管允許通過(guò)的電流為幾十毫安，所以電流表選用100 mA量程． (3)由二極管的U－I圖線可以看出，二極管的電阻約為幾十歐，>，所以選電流表外接法；為測(cè)出包括電壓0在內(nèi)的U、I值，采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法．電路圖如圖所示． 四、計(jì)算題(共4小題，共44分．解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位) 13．(10分)如圖11甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示，當(dāng)U＝10 V時(shí)，電解液的電阻率ρ是多少？ 圖11 答案　40 Ωm 解析　由題圖乙可求得電解液的電阻為 R＝＝ Ω＝2 000 Ω 由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為 L＝a＝1 m 橫截面積為S＝bc＝0.02 m2 由電阻定律R＝ρ得 ρ＝＝ Ωm＝40 Ωm. 14．(10分)一個(gè)雙量程電壓表，表頭是一個(gè)內(nèi)阻Rg＝500 Ω、滿偏電流為Ig＝1 mA的電流表，現(xiàn)改裝成量程分別為10 V和100 V的兩個(gè)量程，則所串聯(lián)的電阻R1和R2的阻值分別為多大？ 答案　9 500 Ω　90 000 Ω 解析　Ug＝IgRg＝110－3500 V＝0.5 V，R1＝＝ Ω＝9 500 Ω， R2＝－R1＝ Ω－9 500 Ω＝90 000 Ω. 15．(12分)如圖12所示，電路兩端電壓U＝6 V，定值電阻R1＝2.4 kΩ、R2＝4.8 kΩ. 圖12 (1)若在ab之間接一個(gè)C＝100 μF的電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后，求電容器上所帶的電量； (2)若在ab之間接一個(gè)內(nèi)阻RV＝4.8 kΩ的電壓表，求電壓表的示數(shù)． 答案　(1)410－4 C　(2)3 V 解析　(1)設(shè)電容器上的電壓為UC. UC＝ U 電容器的帶電量Q＝CUC解得：Q＝410－4 C (2)設(shè)電壓表與R2并聯(lián)后電阻為R并 R并＝ 則電壓表上的電壓為：UV＝ U 解得：UV＝3 V. 16．(12分)如圖13所示，滑動(dòng)變阻器R1的最大值是200 Ω，R2＝R3＝300 Ω，A、B兩端電壓UAB＝8 V. 圖13 (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？ (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍又是多少？ 答案　(1)4.8 V ～8 V　(2)3.43 V ～8 V 解析　 (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1為限流式接法，R3及R1的下部不接在電路中，當(dāng)滑片P在最上端時(shí)，R2上獲得的電壓最大，此時(shí)R1接入電路的電阻為零，因此R2上的最大電壓等于UAB＝8 V．當(dāng)滑片P在最下端時(shí)，R1的全部與R2串聯(lián)，此時(shí)R2上的電壓最小，UR2＝UAB＝4.8 V，所以R2上的電壓變化范圍為4.8 V ～8 V. (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1為分壓式接法，當(dāng)滑片P在最下端時(shí)，R2上的電壓最小，此時(shí)R2與R3并聯(lián)，再與R1的全部串聯(lián)，R2與R3的并聯(lián)電阻R′＝＝150 Ω，電壓為U′＝UAB＝8 V≈3.43 V，當(dāng)滑片P在最上端時(shí)，R2上的電壓最大等于UAB＝8 V，所以R2上的電壓范圍為3.43 V ～8 V.