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2019-2020年高二人教版物理選修3-1練習(xí)冊：單元測評2 本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共100分，考試時間90分鐘． 第Ⅰ卷　(選擇題　共40分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分.1～6題只有一個選項(xiàng)正確，7～10題有多個選項(xiàng)正確．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分) 1．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的熱量一定越多 B．公式W＝UIt適用于任何電路，而Q＝I2Rt只適用于純電阻電路 C．熱功率P熱＝I2R＝適用于任何電路 D．焦耳定律Q＝I2Rt適用于任何電路 2．來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為0)經(jīng)一直線加速器加速，形成電流為I的細(xì)柱形質(zhì)子流，已知質(zhì)子源與靶間的距離為d，質(zhì)子的電荷量為e，假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，質(zhì)子到達(dá)靶時的速度為v，則質(zhì)子源與靶間的質(zhì)子數(shù)為(　　) A. B. C. D. 3．從某電熱水壺的銘牌可推算出該電熱水壺正常加熱10 min產(chǎn)生的熱量為(　　) 電熱水壺 型號 SP356A 額定電壓 220 V 額定功率 1800 W 額定頻率 50 Hz 額定容量 1.5 L 生產(chǎn)日期 年月 市有限公司 A.1.8104 J B．1.10105 J C．1.32105 J D．1.08106 J 圖C21 4．兩電源電動勢分別為E1、E2(E1>E2)，內(nèi)阻分別為r1、r2.圖C21為兩電源的路端電壓隨電流變化的圖像，當(dāng)這兩個電源分別和一阻值為R的電阻連接時，電源輸出功率相等．若將R減小為R′，電源輸出功率分別為P1、P2，則(　　) A．r1r2，P1>P2 C．r1P2 D．r1>r2，P1”“<”或“＝”)Rx的真實(shí)值． (6)利用現(xiàn)有的儀器，為了更加精確地測量這個電阻的阻值，請你給該實(shí)驗(yàn)小組提出建議并說明理由：________________________________________________________________________ ________________________________． 圖C212 14．某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200 Ωm)．圖C212為該小組所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，左右兩側(cè)帶有接線柱．容器內(nèi)表面長a＝40 cm，寬b＝20 cm，高c＝10 cm.將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作： (1)分別用多用電表歐姆擋的“1k”“100”兩擋粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖C213所示，則所測水樣的電阻約為________Ω. 圖C213 (2)為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材： A．電流表(量程3 mA，電阻RA為5 Ω) B．電壓表(量程6 V，電阻RV約為10 kΩ) C．滑動變阻器(0～20 Ω，額定電流1 A) D．電源(6 V，內(nèi)阻約為1 Ω) E．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干 請完成圖C214中的實(shí)物圖連接． 圖C214 (3)正確連接電路后，閉合開關(guān)，測得一組U、I數(shù)據(jù)，再調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復(fù)上述測量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如表所示，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出UI關(guān)系圖線． U/V 1.1 1.8 3.0 3.8 4.8 I/mA 0.50 0.82 1.36 1.73 2.18 (4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為________Ωm.據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上________．(選填“達(dá)標(biāo)”或 “不達(dá)標(biāo)”) 三、計(jì)算題(本題共2小題，每小題10分，共20分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和主要的演算步驟) 15．有一種“電測井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，通過在鉆孔中進(jìn)行電特性測量，可以反映地下的有關(guān)情況，圖C215為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10 cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314 Ωm，現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得U＝100 V，I＝100 mA. (1)求該鉆孔的深度． (2)若截取一段含鹽水的圓柱體與電動勢為200 V、內(nèi)阻為100 Ω的電源相連，通電10 min，當(dāng)截取的圓柱體長度為多少時，鹽水產(chǎn)生的熱量最多？最多為多少？ 圖C215 16．如圖C216所示的電路中A、B、C為三個規(guī)格不同的小電珠，R為滑動變阻器，在A、B上分別標(biāo)有“2 V　0.2 W”和“1.5 V　0.15 W”字樣，而C上只看得出標(biāo)有“2 V”字樣．當(dāng)滑片P在圖示位置時，A、B、C三個小電珠均能正常發(fā)光，已知電源電動勢為6 V，內(nèi)阻為1 Ω，求： (1)滑動變阻器的阻值R； (2)三個小電珠正常發(fā)光時，滑動變阻器所消耗的電功率． 圖C216 參考答案 單元測評(二) 1．D　[解析] 電功率P＝UI越大，電流做功越快，但熱量Q＝I2Rt由I、R、t三者決定，選項(xiàng)A錯誤；電功W＝UIt適用于任何電路，電熱Q＝I2Rt適用于任何電路，而P熱＝只適用于純電阻電路，選項(xiàng)B、C錯誤，選項(xiàng)D正確． 2．B　[解析] 質(zhì)子從質(zhì)子源由靜止發(fā)出后做勻加速直線運(yùn)動到靶，設(shè)運(yùn)動時間為t，則d＝vt，可得t＝，質(zhì)子源與靶間的電荷量為q＝It＝，質(zhì)子數(shù)n＝＝，選項(xiàng)B正確． 3．D　[解析] 熱量Q＝Pt＝1800 W600 s＝1.08106 J，選項(xiàng)D正確． 4．D　[解析] 路端電壓圖像的斜率的絕對值表示內(nèi)阻，則r1>r2；將R減小為R′，電源輸出功率分別為P1、P2，R′的UI圖像與路端電壓隨電流變化的圖像的交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)的乘積為輸出功率，由圖可得P1I2，因I2>2I1，故I1 (6)由于待測電阻阻值相對較小，所以建議電流表外接 [解析] (2)閉合開關(guān)前，應(yīng)使Rx分得的電壓最小，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于a端． (4)由UI圖的斜率可得Rx＝＝5.0 Ω. (5)該實(shí)驗(yàn)采用電流表的內(nèi)接法，電壓的測量值偏大，則測量的電阻值大于 Rx的真實(shí)值． (6)由于待測電阻阻值相對較小，建議電流表外接，因電壓表所分得的電流遠(yuǎn)小于待測電阻的電流，故其對電流的測量影響較?。? 14．(1)1750　(2)電路連線如圖甲所示　(3)如圖乙所示　(4)110.0　不達(dá)標(biāo) [解析] (1)多用電表的指針應(yīng)盡可能偏轉(zhuǎn)到中央附近，按右圖讀數(shù)，可知電阻為17.5100 Ω＝1750 Ω. (2)滑動變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測電阻，電路電壓要有較大變化范圍，應(yīng)采用分壓式連接；因電流表內(nèi)阻精確已知，采用電流表的內(nèi)接法，電路如圖甲所示． (3)讓絕大多數(shù)的點(diǎn)在直線上，其余各點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)，如圖乙所示． (4)由圖線斜率可知，總電阻為2200 Ω(理論上R ＝R總－RA＝2195 Ω，但由于實(shí)驗(yàn)的偶然誤差可能比5 Ω還要大，因此，電流表電阻可以忽略)，根據(jù)電阻定律R＝ρ，代入數(shù)據(jù)得ρ＝110.0 Ωm，由于ρ<200 Ωm，因此，所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上不達(dá)標(biāo)． 15．(1)100 m　(2)10 m　6104 J [解析] (1)鹽水電阻R＝＝1000 Ω 由電阻定律有R＝＝ 解得h＝100 m. (2)當(dāng)圓柱體電阻等于電源內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，鹽水產(chǎn)生的熱量最多， 即截取的圓柱體的電阻R′＝r＝100 Ω時，產(chǎn)生的熱量最多，則 圓柱體的長度L＝＝10 m 由閉合電路歐姆定律得，電流I′＝＝1 A 熱量為Q＝I′2R′t＝6104 J. 16．(1)14 Ω　(2)0.41 W [解析] (1)A、B、C三個小電珠均能正常發(fā)光，由I＝得 IA＝＝ A＝0.1 A IB＝＝ A＝0.1 A 回路的總電流I＝IA＋I(xiàn)B＝0.2 A 回路的路端電壓U＝E－Ir＝(6－0.21) V＝5.8 V 滑片P距a端阻值Ra＝＝ Ω＝5 Ω 滑片P距b端阻值Rb＝＝ Ω＝9 Ω 所以滑動變阻器的阻值R＝Ra＋Rb＝14 Ω. (2)滑動變阻器所消耗的電功率 P＝IRa＋I(xiàn)2Rb＝(0.125＋0.229) W＝0.41 W.