新设计物理选修3-1人教版讲义章末检测卷2

章末检测卷(二)(时间：90分钟分数：100分)一、选择题(共13小题，每小题4分，共52分。在每小题列出的四个备选项中只有一项是符合题目要求的。)1．关于电源电动势，下列说法正确的是()A．电源电动势就是接在电源两极间的电压表的示数B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生改变C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能量转化为电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压变大，电源的电动势也变大解析电源电动势与电源两极间的电压属不同的概念，其大小等于电源接入电路前两极之间的电压，一般情况下，电源电动势保持不变，故选项A、B和D均错误；电动势大小等于电源中通过1C的电荷量电源将其他形式的能量转化为电能的数值，故根据电动势大小可以判断电源将其他形式的能量转化为电能的本领大小，选项C正确。答案C2．下列关于电流的说法正确的是()A．导体中没有电流时，说明导体内部没有电荷运动B．由I＝U/R可知，导体两端电压越大，流过导体的电流越大C．电流有方向，所以是矢量D．由R＝U/I可知，流过导体的电流越大，导体的电阻越小解析导体中没有电流，说明其中的自由电荷没有发生定向移动，但自由电荷的无规则运动是存在的，故选项A错误；在导体确定的情况下，其电阻R一定，由公式I＝U/R可知，导体两端电压U越大，流过导体的电流I越大，故选项B正确；电流是一个有方向的标量，选项C错误；导体的电阻与加在它两端的电压或通过它的电流大小无关，选项D错误。答案B3．关于电阻率的说法，正确的是()A．电阻率ρ很大的导体，电阻可以很小B．电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体的长度决定，与温度无关C．电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关D．超导材料的电阻率一定为零解析电阻率反映了导体材料的导电能力的强弱，由组成导体的材料决定，与导体的长度、横截面积均无关，故选项B、C均错误；电阻率ρ很大的导体，电阻不一定大，因为电阻由导体的电阻率、长度、横截面积共同决定，选项A正确；超导材料在非超导状态下电阻率不为零，故选项D错误。答案A4．(2016·10月浙江选考)如图1为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h。则机器人()图1A．额定工作电流为20AB．充满电后最长工作时间为2hC．电池充满电后总电量为7.2×10D．以额定电流工作时每秒消耗能量为20J解析由P＝IU知额定电流I＝eq\f(P,U)＝2A，选项A错误；充满电后，锂电池容量为20A·h，最长工作时间t＝eq\f(Q,I)＝10h，选项B错误；电池充满电后总电量Q＝It＝20×3600C＝7.2×104C，选项C正确；以额定电流工作时每秒消耗能量W＝IUt＝48J，D错误。答案C5.(2018·台州教学质量检测)先后按图2甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压相等且恒定不变，若按图甲所示电路测得电压表示数为6V，电流表示数为2mA，不能忽略两电表电阻对电路的影响，则按图乙所示电路测得结果应有()图2A．电压表示数为6V，电流表示数为2mAB．电压表示数为6V，电流表示数小于2mAC．电压表示数小于6V，电流表示数小于2mAD．电压表示数小于6V，电流表示数大于2mA解析由图甲知，电压表测路端电压，电流表测流过Rx支路的电流，而题图乙中，电压表测Rx两端电压，电流表测干路电流，因此按图乙所示电路测得结果是电压表示数小于6V，电流表示数大于2mA，D正确。答案D6．在图3的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是()图3A．A变大，V变大B．A变小，V变大C．A变大，V变小D．A变小，V变小解析当滑片向右移动时，R变大，电路中的总电阻变大。根据闭合电路欧姆定律知电路中的电流I＝eq\f(E,R＋R0＋r)变小，即电流表读数变小；电压表读数U＝E－I(R0＋r)变大，B正确。答案B7．如图4所示，两个灯泡L1和L2串联接在PQ两点间，L1和L2的铭牌上分别标有“3V,1.5Ω”、“6V,12Ω”，则PQ间允许加的最大电压为()图4A．9VB．6.75VC．5.25VD．4.5V解析根据I＝eq\f(U,R)知L1和L2的额定电流分别为I1＝2A、I2＝0.5A，电路中最大电流为Im＝0.5A；串联后的总电阻为R＝R1＋R2＝13.5Ω，根据欧姆定律可知PQ间允许加的最大电压为Um＝ImR＝6.75V。答案B8．某同学利用如图5所示的电路来探究闭合电路中总电流与电源电动势的关系，其中定值电阻R1＝10Ω、R2＝8Ω，电源的内阻为r＝2Ω。当单刀双掷开关接1时电流表的示数为I1＝0.2A，当单刀双掷开关接2时，电流表的示数I2为()图5A．0.24A B．0.2AC．0.18A D．0.3A解析根据闭合电路的欧姆定律得，当单刀双掷开关接1时，I1＝eq\f(E,R1＋r)，当单刀双掷开关接2时，I2＝eq\f(E,R2＋r)，由以上两式解得I2＝0.24A。答案A9．两个小灯泡，分别标有“1A4W”和“2A1W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为()A．2∶1B．16∶1C．4∶1D．1∶16解析由P＝I2R知R＝eq\f(P,I2)，所以R1∶R2＝16∶1。答案B10．如图6所示一个由电源E、电阻R与平行板电容器C组成的电路。在闭合电键稳定后，减小电容器间距离的过程中()图6A．电阻R中没有电流通过B．电容器的电容在减小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流解析稳定后电容器两端电压UC等于电动势E、且上板电势高。减小两极板间距离d，根据平行板电容器的电容公式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，电容C增大，由C＝eq\f(Q,U)知，Q增大，电源E给电容器充电，则电阻R中有从b流向a的电流，A、B、C错误，D正确。答案D11．(2018·3月温州选考模拟)R1和R2是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图7电路的A、B端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，下列判断正确的是()图7A．R1＜R2B．R1＞R2C．U1＞U2D．U1＝U解析由电阻定律得R＝ρeq\f(l,S)，设导体正方形表面边长为a，则R＝ρeq\f(a,ad)＝ρeq\f(1,d)与边长a无关，所以R1＝R2＝ρeq\f(1,d)，A、B错误；电压表示数U＝eq\f(E,R＋r)R，由于E、r、R均相同，所以U1＝U2，C错误，D正确。答案D12．如图8所示，电源电动势为6V，闭合电键K后灯泡L1、L2均不亮，用电压表分别测量ab、ad、cd间电压依次为Uab＝6V、Uad＝0、Ucd＝6V，由此可判定()图8A．L1和L2灯丝都断了B．L1灯丝断了C．L2灯丝断了D．滑动变阻器R短路解析Uab＝6V，说明电压表和电源形成了回路，即电源和电键连接正常，则两个灯泡和R部分出现了断路；Uad＝0，说明L2和R部分出现了断路；Ucd＝6V，说明电压表和L1、K、E和R构成了回路，L2灯丝断了。答案C13．(2016·4月浙江选考，12)如图9所示的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2。晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106图9A．4.8%B．9.6%C．16%D．44%解析由题意可知，总功W总＝0.3×3×106×6J＝5.4×106J，有用功W有＝30×8×3600J＝8.64×105J，光电池的光电转换效率η＝eq\f(W有,W总)＝eq\f(8.64×105,5.4×106)×100%＝16%，C正确。答案C二、非选择题(本题共6小题，共48分。)14．(5分)某同学为描绘一未知电阻的伏安特性曲线，先用欧姆表粗测其阻值，他选“×10”挡进行测量发现指针示数太小，之后应换用________挡(填“×1”或“×接下来该同学在待选器材中进行器材的选择，待选器材有：A．直流电源6VB．电流表0.6A，内阻约0.5ΩC．电流表3A，内阻约0.1ΩD．电压表5V，内阻3kΩE．电压表15V，内阻9kΩF．滑动变阻器10ΩG．滑动变阻器100ΩH．导线、开关若干该同学选择了A、H，之后还应该选择的器材有________。解析指针示数太小，说明所选欧姆表的倍率较大，应换用小倍率的“×1”挡；换挡后欧姆表需要重新调零；表盘读数为15，则该电阻阻值为15×1Ω＝15Ω。电源电动势为6V，则电压表选D；被测电阻阻值约为15Ω，电路中最大电流为0.4A，则电流表选B；描绘伏安特性曲线，电压和电流都需从0开始变化，滑动变阻器需采用分压式，滑动变阻器采用小电阻值选F。答案×1欧姆调零15ΩBDF15．(5分)有一灯泡上标有“6V0.1A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：A．电压表(0～5V，内阻2.0kΩ)B．电压表(0～10V，内阻3.0kΩ)C．电流表(0～0.3A，内阻2.0Ω)D．电流表(0～6A，内阻1.5Ω)E．滑动变阻器(30Ω，2A)F．滑动变阻器(100Ω，0.5A)G．直流电源(9V)及开关、导线等(1)实验中所用的电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________。(2)画出实验电路图，要求电压从零开始测量。解析(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6V，故电压表应选B；小灯泡的额定电流是0.1A，故电流表应选C；由题目要求可知变阻器用分压式，故应选电阻较小的E。(2)小灯泡的电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,0.1A)＝60Ω，故电流表应采用外接法，滑动变阻器接成分压式，电路如图所示。答案(1)BCE(2)见解析图16．(6分)如图10所示，电源电动势E＝6V，内电阻r＝1Ω，小灯泡L的电阻R＝5Ω，闭合开关S后，求：图10(1)流过小灯泡的电流I；(2)小灯泡两端的电压U。解析(1)由闭合电路的欧姆定律得：I＝eq\f(E,R＋r)解得：I＝1A。(2)由欧姆定律知U＝IR解得：U＝5V。答案(1)1A(2)5V17．(10分)电路如图11甲所示，电源电动势为E、内阻为r，电源的总功率PE的倒数随滑动变阻器R阻值的变化规律如图乙所示，求E和r。图11解析应用闭合电路欧姆定律可知I＝eq\f(E,R＋r)电源总功率PE＝EI＝eq\f(E2,R＋r)则eq\f(1,PE)＝eq\f(1,E2)R＋eq\f(1,E2)r则Peq\o\al(－1,E)－R图线的斜率为eq\f(1,E2)，截距为eq\f(1,E2)r，由图象可知斜率为eq\f(1,4)，截距为0.2，则eq\f(1,E2)＝eq\f(1,4)，eq\f(1,E2)r＝0.2解得E＝2V，r＝0.8Ω答案2V0.8Ω18．(10分)如图12所示，AB间电压为U＝15V，R为电阻较大的滑动变阻器，P为R的中点，用一只0～5V～15V的双量程电压表的“5V”挡测PB间电压，电压表恰好满偏，若换用“15V”挡测量，求电压表示数为多少？图12解析设滑动变阻器总阻值为2r，当接电压表的“5V”挡时，设电压表内阻为R0，r和R0并联总电阻为R1。根据并联电路电阻特点有eq\f(1,R1)＝eq\f(1,r)＋eq\f(1,R0)应用串并联电路分压特点有eq\f(R1,R1＋r)U＝5V解得R0＝r当接电压表的“15V”挡时，根据电压表特点可知，15V量程的电压表内阻为3R0设电压表示数为U2，根据并联电路电阻特点有eq\f(1,R2)＝eq\f(1,r)＋eq\f(1,3R0)应用串并联电路分压特点有U2＝eq\f(R2,R2＋r)U解得U2＝6.4V答案6.4V19．(12分)如图13所示的电路中，电源的电动势E＝12V，内阻未知，R1＝8Ω，R2＝1.5Ω，L为规格“3V3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：图13(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率。解析(1)灯泡的额定电流I0＝eq\f(P0,U0)＝eq\f(3,3)A＝1A，灯丝电阻RL＝eq\f(U\o\al(2,0),P0)＝eq\f(32,3)Ω＝