2016届高考物理第一轮复习章末综合检测6

章末综合检测(七)考试时间：60分钟第Ⅰ卷(选择题)评卷人得分一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分)1．功率为6W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为36W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只36W的白炽灯，均用6W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()A．4×108kW·hB．4×1010kW·hC．4×1011kW·hD．4×1013kW·h【解析】假设每户每天只亮灯5个小时，每户每年节电E＝2×(36－6)×10－3×5×365kW·h＝109.5kW·h.假设每户有3口人，全国有4亿户左右．节电总量为E总＝4×108×109.5kW·h＝4.38×1010kW·h，故B正确．【答案】B2．如图所示，电源电动势为4V，内阻为1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝R3＝4Ω，电流表的内阻不计，闭合S，电路达到稳定状态后，电容器两板间电压为()A．0B．2.3VC．3VD．3.2V【解析】由于电流表的内阻不计，故电阻R2、R3被短路，根据闭合电路欧姆定律可得I＝eq\f(E,R1＋r)，解得I＝1A，故电容器两极板间电压为U＝IR1＝3V，选项C正确．【答案】C3．在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则()A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮【解析】滑片P向下移动，滑动变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据I＝eq\f(E,R＋r)知，电路电流增大，灯A因两端电压UA增大而变亮，根据U＝E－Ir，路端电压变小，U＝UA＋UB，所以UB减小，灯B电阻不变，所以灯B电流IB减小，灯B变暗．干路电流I＝IB＋IC，因为I增大，IB减小，所以IC增大，灯C应变亮，选项D正确．【答案】D4．如图是一个将电流表改装成欧姆表的电路示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为()A．4RB．5RC．10RD．16R【解析】设电动势为E，内阻为R内，满偏电流为Ig，欧姆表调零即待测电阻为零，此时由闭合回路欧姆定律有，Ig＝eq\f(E,R内)，测阻值为R的电阻时，eq\f(4,5)Ig＝eq\f(E,R内＋R).测未知电阻时，eq\f(1,5)Ig＝eq\f(E,Rx＋R内)，联立以上三式解得Rx＝16R，故D项对．【答案】D5．如图所示，为一比较两个电源输出功率的实验电路图，两个电源的电动势分别为E1和E2，内阻分别为r1和r2.单刀双掷开关置1或2时，调节电阻箱的阻值相同，两电源可能有相同的输出功率的是()A．E1>E2、r1>r2B．E1＝E2、r1>r2C．E1>E2、r1＝r2D．E1>E2、r1<r2【解析】如图所示，在同一坐标系中作出四种情况下的两电源的路端电压和干路电流变化的关系曲线，若两线有交点则两电源的输出功率可能相等，由图知，只有A正确．【答案】A6．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是()A．R1中的电流小于R2中的电流B．R1中的电流等于R2中的电流C．R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率D．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率【解析】设正方形的边长为L、导体厚度为d，则I＝eq\f(U,R)，R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,L·d)＝eq\f(ρ,d)，则I＝eq\f(Ud,ρ)，故R1、R2中的电流相等，A错误，B正确；由I＝nqSv＝nqLdv得，L大则v就小，C错误，D正确．【答案】BD7．在如图所示的电路中，定值电阻和滑动变阻器串联接在电源电动势为E、内阻为r的电源上，两电表为理想电表．电流表、电压表的示数为I和U.当滑动变阻器向左滑动到某一位置时，电流表、电压表示数变化量为ΔI、ΔU，则下列说法中正确的是()A．I增大，U增加B．I减小，U增加C.eq\f(ΔU,ΔI)不变D.eq\f(ΔU,ΔI)增大【解析】将定值电阻等效为电源的内阻，电压表的示数为路端电压．当滑片向左滑动到某个位置时，总电阻增加，总电流减小，由U＝E－Ir知，电压表的示数增加，B项对；电压表的示数变化量ΔU，既等于R两端电压变化，又等于等效电源内阻两端电压变化，则eq\f(ΔU,ΔI)＝R1＋r保持不变，C项对．【答案】C8．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值为2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是()A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小【解析】当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，当滑片位于b端时，r＝R外，电源的输出功率最大，选项A对，B错；当把定值电阻R0看做电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，选项C对；由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项D错．【答案】AC第Ⅱ卷(综合应用)评卷人得分二、实验题(共2小题，共18分)9.(2014·广东理综，34(1))某同学设计的可调电源电路如图(a)所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0～3V挡，示数如图(b)，电压值为________V.②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于________端．③要使输出电压U变大，滑片P应向____端滑动．④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________的风险(填“断路”或“短路”)．【解析】①由图(b)知电压表0～3V挡的最小分度为0.1V，故由“十分之一”估读法可得读数为1.30V．②因外电路并联在AP间，要使外电路接通时获得的电压最小以保证电路安全，应使滑片P先置于A端．③输出电压U等于A、P间的电压，故P向B端滑动时A、P间获得的电压增大，输出电压增大．④当P滑到B端时，若输出电路所接负载的阻值极小，则电源就有可能被短路．【答案】①1.30②A③B④短路(每空2分)10．(2014·安徽理综，21)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)．(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图2连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G．断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2000Ωc．滑动变阻器：最大阻值10Ωd．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωe．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωf．电池组：电动势约6V，内阻可忽略g．开关，导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(填“d”或“e”)．②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真(填“>”或“<”)；若RV越大，则eq\f(|R测－R真|,R真)越________(填“大”或“小”)．【解析】(1)由图1知所选用的倍率挡为“×100”，故在该倍率下多用表欧姆挡的内阻R＝15×100Ω＝1500Ω.由欧姆定律可知电压表的示数为U＝eq\f(E,R＋RV)RV＝eq\f(1.5,1.5×103＋3.00×103)×3.00×103V＝1.0V.(2)①本实验测电压表内阻的实验原理为“恒压半偏”，即实验中要求电路中bP间电压恒定不变，则在不移动P的情况下调节R0时就要求bP间总阻值恒定．而并联电路中总阻值取决于小电阻，即滑动变阻器bP间的阻值比RV小得越多，相对误差越小，故滑动变阻器选用总阻值较小的c.因在实验中需调节R0使电压表由满偏至半偏，则R0的最大值应不小于电压表的内阻，故只能选用d.②在实际调节R0的过程中，由于bP间的阻值增大，故电压表半偏时bP间实际电压已大于电压表的满偏电压，即此时R0两端电压大于RV两端电压，故R测>R真．当RV越大时R0越大，调节R0时bP间总阻值变化越小，bP间电压越趋近于恒定，相对误差越小．【答案】(1)1.0(2)①cd②>小评卷人得分三、计算题(共3小题，共54分)11.(16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以下的大气看做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以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，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＝3.0×105V．由于电场的作用，地球处于放电状态．但大气中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约为q＝1800C．试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P.(已知地球半径【解析】本题中把50km厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体，其长度为50km，横截面积为地球的表面积，所加电压为U＝3.0×则由题意得I＝eq\f(q,t)＝1800AR＝eq\f(U,I)＝eq\f(3×105,1800)Ω＝eq\f(1,6)×103Ω又由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)＝eq\f(ρl,4πr2)得ρ＝eq\f(4πr2R,l)＝eq\f(4×3.14×6.4×1062×\f(1,6)×103,50×103)Ω·m≈1.7×1012Ω·m地球漏电功率为P＝UI＝3×105×1800W≈5×108W【答案】1.7×1012Ω·m5×108W12．(18分)如图所示，已知电源电动势E＝5V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝0.5Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0～10Ω.求：(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？【解析】(1)定值电阻R1消耗的电功率为P1＝I2R1＝eq\f(E2R1,R1＋R2＋r2)，可见当滑动变阻器的阻值R2＝0时，R1消耗的功率最大，最大功率为P1m＝eq\f(E2R1,R1＋r2)＝2W.(2)将定值电阻R1看做电源内阻的一部分，如图所示，则电源的等效内阻r′＝R1＋r＝2.5Ω，故当滑动变阻器的阻值R2＝r′＝2.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P2m＝eq\f(E2,4r′)＝2.5W.(3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知，当R1＋R2＝r，即R2＝r－R1＝(2－0.5)Ω＝1.5Ω时，电源有最大输出功率，最大功率为P出m＝eq\f(E2,4r)＝3.125W.【答案】(1)R2＝0时，R1消耗的功率最大，为2W(2)R2＝2.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，为2.5W(3)R2＝1.5Ω时，电源的输出功率最大，为3.125W13．(20分)在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的．求：(1)电源的电动势和内电阻．(2)定值电阻R2的阻值．(3)滑动变阻器R3的最大值．【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir将图线上A、B两点的U、I值代入得E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r解得E＝20V，r＝20Ω(2)当R3的滑片自左向右滑动时，R3的有效阻值变小，使电路的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时得到的．当滑片位于最右端时，R3＝0，R1被短路，外电路电阻即为R2，故由B点的U、I值得R2＝eq\