第二章电路章末检测试卷（二）

章末检测试卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，共40分，1～6题为单选题，每小题4分；7～10题为多选题，全都选对的得4分，有选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．两个小灯泡，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答案B解析由P＝I2R知：R＝eq\f(P,I2)，所以R1∶R2＝eq\f(4,1)∶eq\f(1,4)＝16∶1.2．有两个用同种材料制成的电阻丝A、B，已知两电阻丝的直径之比为eq\f(DA,DB)＝eq\f(1,2)，允许通过的最大电流分别为IA＝2A、IB＝6A．现取两段等长的电阻丝A、B并联接入电路，则允许通过的电流的最大值为()A．10.0AB．8.0AC．6.0AD．7.5A答案D解析因A、B两段电阻丝等长，由R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(l,π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2)，知eq\f(RA,RB)＝4.当RA、RB并联时，令IA＝2A，则由IARA＝IBRB得IB＝8A>6A，故IA不能取2A；令IB＝6A，则由IARA＝IBRB得IA＝1.5A<2A．故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I＝IA＋IB＝(1.5＋6)A＝7.5A，D正确．3．如图1所示是一个电热水壶的铭牌．小沈同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息可以得出该电热水壶()图1A．正常作时的电流约为6.8AB．正常工作5min耗电约0.5kW·hC．只能在直流电下工作D．只能在220V电压下工作答案A解析I＝eq\f(P,U)＝eq\f(1500,220)A＝6.8A，故A正确；W＝Pt＝0.125kW·h，故B错；可以使用交流电，220V是正常工作时的电压，故C、D错．4.在如图2所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，理想电压表和理想电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障()图2A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路答案A解析若R1短路，则外部电路的电阻只有R3，故总电阻减小，总电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变大，A对；若R2短路，电流表的示数为零，故B错；若R3短路，电压表的示数为零，故C错；若R1断路，电流表的示数为零，D错．5.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图3所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是()图3A．将R1、R2串联后接到电源两端B．将R1、R2并联后接到电源两端C．将R1单独接到电源两端D．将R2单独接到电源两端答案C解析由题图可知，R1＝0.5Ω，R2＝1Ω，电源内阻r＝0.5Ω，电源的输出功率随外电阻的变化而变化，当R外＝r时，电源的输出功率最大，因而R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C正确．6．如图4所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中，甲电路两端的电压为8V，乙电路两端的电压为14V．调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2.则下列关系中正确的是()图4A．P1＞P2B．P1＜P2C．P1＝P2D．无法确定答案A解析设灯泡的额定电流为I0，额定电压为U0，则P1＝(8－U0)·2I0＝16I0－2U0I0，P2＝(14－2U0)·I0＝14I0－2U0I0，所以P1＞P2，故选项A正确．7．把标有“220V,100W”的A灯和“220V,200W”的B灯串联起来，接在电压恒为220V的电源两端，不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化，则下列判断中正确的是()A．两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝1∶2C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝2∶1答案AD解析由P额＝eq\f(U\o\al(额,2),R)可知两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1，两灯串联，故通过两灯的电流相等，由U＝IR可知，两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1，由P＝I2R可知，两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝2∶1；由Q＝I2Rt可知，在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝2∶1，故A、D正确，B、C错误．8.如图5所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()图5A．路端电压为10VB．电源的总功率为10WC．a、b间电压的大小为5VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A答案AC解析V，5V＝5V，C项正确；a、b间用导线连接后，外电路的总电阻为R′＝2×eq\f(5×15,5＋15)Ω＝7.5Ω，电路中的总电流I′＝eq\f(E,R′＋r)≈1.26A，D项错误．9．如图6所示，电源的电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，两个定值电阻均为8Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6F，则()图6A．开关断开时电容器两极板间的电压为eq\f(4,3)VB．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6CC．开关接通时电容器两极板间的电压为eq\f(4,3)VD．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6C答案CD解析电容器两极板间的电压等于R2两端的电压，开关S断开时，电路中的总电流为I＝eq\f(E,R2＋r)＝eq\f(2,8＋2)A＝0.2A，电容器两极板间的电压为U＝IR2＝0.2×8V＝1.6V，此时电容器所带电荷量为Q＝CU＝3×10－6×1.6C＝4.8×10－6C，故选项A、B错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I′＝eq\f(E,R外＋r)＝eq\f(2,4＋2)A＝eq\f(1,3)A，电容器两极板间的电压U′＝I′R外＝eq\f(1,3)×4V＝eq\f(4,3)V，此时电容器所带的电荷量Q′＝CU′＝3×10－6×eq\f(4,3)C＝4×10－6C，故选项C、D正确．10.如图7所示电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P.下列说法正确的是()图7A．若只断开S1，则P将静止B．若只断开S2，则P将向上做加速直线运动C．若只断开S3，则P将静止D．若只断开S4，则P将向下做加速直线运动答案AB解析只断开S1时，电容器两端的电压不变，P仍静止，A正确；断开S2前，电容器两端的电压等于电源的外电压，断开S2后，电容器两端的电压等于电源的电动势，电压变大，P所受电场力变大，P将加速向上运动，B正确；只断开S3时，电容器将放电，电压变为零，P加速向下运动，C错误；只断开S4，电容器电压不变，P静止不动，D错误．二、实验题(本题共2小题，共13分)11．(6分)(1)某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图8所示，则它们的值分别是_______mm，_______A，_______V.图8(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5V，内阻很小．则图9中________(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路．用此电路测得的金属丝电阻Rx比真实值________(选填“大”或“小”)．图9(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图11中的________电路．若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝________(用题中各物理量符号表示)．答案(1)0.9980.422.26(2)A小(3)Beq\f(U,I)－RA解析(2)由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法．干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应采用的最佳电路为图A.用此电路测得的金属丝电阻Rx实质是电阻丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小．(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是题图中的B电路．若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝eq\f(U,I)－RA.12．(7分)某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)；电压表(量程3V，内阻3kΩ)；电流表(量程0.5A，内阻0.5Ω)；固定电阻R0(阻值1000Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)；电源E(电动势5V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图10(a)所示．图10由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4V，内阻1.0Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W．(结果保留两位小数)答案(1)见解析图(2)增大增大(3)0.39解析(1)电压表量程为3V，要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻RL＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.8,0.32)Ω＝11.875Ω，因eq\f(RL,RA)＜eq\f(RV,RL)，故电流表用外接法，实验电路原理图如图所示．(2)由IU图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，灯丝的电阻率增大．(3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E0＝U＋I(R＋r)得U＝－10I＋4，作出电源E0的U－I图线如图中①所示．由交点坐标可得U1＝1.78V，I1＝221mA，P1＝U1I1≈0.39W.三、计算题(本题共4小题，共47分)13．(10分)如图11所示，M为一线圈电阻RM＝0.4Ω的电动机，R＝24Ω，电源电动势E＝40V．当开关S断开时，电流表的示数I1＝1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2＝4.0A．求：图11(1)电源内阻r；(2)开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗的功率．答案(1)1Ω(2)2.5A90W解析(1)S断开时，电源与定值电阻构成串联回路，E＝I1(R＋r)，电源内阻r＝eq\f(E,I1)－R＝1Ω.(2)S36V通过定值电阻的电流IR＝eq\f(U,R)＝1.5A，通过电动机的电流IM＝I2－IR＝2.5A电动机消耗的总功率即电动机的电功率，P＝UIM＝90W.14．(12分)如图12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)求：图12(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．答案(1)1A3Ω(2)1Ω(3)0.48W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(02),P0)＝eq\f(32,3)Ω＝3Ω(2)S断开时，灯L正常发光，根据闭合电路欧姆定律E＝I0(R1＋RL＋r)得r＝eq\f(E,I0)－(R1＋RL)＝eq\f(12,1)Ω－(8＋3)Ω＝1Ω(3)S闭合时，设外电路总电阻为R外R外＝eq\f(RL·R2,RL＋R2)＋R1＝9Ω干路电流为I总＝eq\f(E,R外＋r)＝1.2A灯泡两端的电压UL＝I总·eq\f(RL·R2,RL＋R2)＝1.2V灯泡实际消耗的功率P＝eq\f(U\o\al(2,L),RL)＝0.48W.15．(12分)如图13所示，电流表示数I＝0.75A，电压表示数为U＝2V，某一电阻烧断后，电流表示数变为I′＝0.8A，电压表示数为U′＝3.2V，已知R3＝4Ω，不计电压表和电流表对电路的影响．问：图13(1)发生故障的电阻是哪个？写出判断依据，它的阻值为多少？(2)电源的电动势和内阻分别为多少？答案(1)见解析(2)4V1Ω解析(1)因某电阻烧断后，电流表、电压表示数均增大，若R2断路，电流表无示数，若R3断路，则电压表无示数，可断定发生故障的电阻是R1.R1烧断后，电压表的示数为R2两端的电压，则得：R2＝eq\f(U′,I′)＝eq\f(3.2,0.8)Ω＝4ΩR1烧断前，R3两端电压U3＝IR2－U＝0.75×4V－2V＝1V通过R3的电流为I3＝eq\f(U3,R3)＝eq\f(1,4)A＝0.25A电阻R1的阻值为R1＝eq\f(U,I3)＝eq\f(2,0.25)