（新教材适用）高中物理第二章电路及其应用测评（B）教科版

第二章测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列关于电源电动势的说法,正确的是()A.在某电池的电路中,每通过2C的电荷量,电池提供的电能是4J,那么这个电池的电动势是0.5VB.电源的路端电压增大时,其电源的电动势一定也增大C.无论内电压和外电压如何变化,其电源的电动势一定不变D.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多答案:C解析:根据电动势定义,由E=Wq得E=2.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比IA∶IB=1∶4,则横截面积之比SA∶SB为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶1答案:A解析:由R=UI可知,在U一定时,I与R成反比,即RA∶RB=4∶又根据电阻定律R=ρlS=ρVSS=ρVS2可知,当ρ、V一定时,R∝13.如图所示,电源A的电压为6V,电源B的电压为8V,电容器的电容为200pF,当开关S合向A,稳定后再合向B,再次达到稳定,则在这个过程中通过电流计的电荷量为()A.4×109C B.1.2×109CC.1.6×109C D.2.8×109C答案:D解析:开关S打在A时,电容器的电压为U1=6V,电荷量为Q1=CU1=2×1010×6C=1.2×109C。开关S打在B时,稳定时,电容器的电压为U2=8V,电荷量为Q2=CU2=2×1010×8C=1.6×109C。故通过电流计的电荷量为Q=Q1+Q2=2.8×109C。4.在如图所示电路中E为电源,其电动势E=9.0V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0V,额定功率P=1.8W;S为开关。开始时滑动变阻器的滑片位于B端,现在接通开关S,然后将滑片缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光。则C、B之间的电阻应为()A.10Ω B.20ΩC.15Ω D.5Ω答案:B解析:本题中小灯泡刚好正常发光,说明此时小灯泡达到额定电流I额=PU=1.86.0A=0.3A,两端电压达到额定电压U额=6.0V,而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联,则AC部分的电流与小灯泡的电流相等,RAC=E5.如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=3Ω,R0=1Ω,直流电动机内阻R0'=1Ω。当调节滑动变阻器R1时可使图(a)中电路的输出功率最大;调节R2时可使图(b)中电路的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为()(a)(b)A.2Ω、2Ω B.2Ω、1.5ΩC.1.5Ω、1.5Ω D.1.5Ω、2Ω答案:B解析:因为题图(a)电路是纯电阻电路,当外电阻与电源内阻相等时,电源的输出功率最大,所以R1接入电路中的阻值为2Ω;而题图(b)电路是含电动机的电路,欧姆定律不适用,电路的输出功率P=IU=I(EIr),所以当I=E2r=2A时,输出功率P有最大值,此时电动机的输出功率为2W,发热功率为4W,所以电动机的输入功率为6W,电动机两端的电压为3V,电阻R2两端的电压为3V,所以R2接入电路中的阻值为16.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表的示数减小ΔU(电压表为理想电表),在这个过程中()A.通过R1的电流减小,减少量一定等于ΔB.R2两端的电压增加,增加量一定等于ΔUC.路端电压减小,减少量一定等于ΔUD.通过R2的电流增加,但增加量一定小于Δ答案:AD解析:电压表的示数减小ΔU,通过R1的电流减小ΔI=ΔUR1,选项A正确;R2与电源内阻的总电压增加ΔU,选项B错误;R2两端的电压增加量小于ΔU,通过R27.如图所示,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=3×106F,则 ()A.开关断开时两极板间的电压为43B.开关断开时电容器的电荷量为4×106CC.开关接通时两极板间的电压为43D.开关接通时电容器的电荷量为4×106C答案:CD解析:电容器两极板间的电压等于R2两端电压,开关S断开时,电路中的总电流I=ER2+r=28+2A=0.2A,电容器的极板电压U=IR2=0.2×8V=1.6V,此时电容器的电荷量Q=CU=3×106×1.6C=4.8×106C,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'=ER外+r=24+2A=13A,电容器的极板电压U'=I'R外=13×4V=8.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器R2滑片向右滑动后,理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2,理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。下列说法正确的是()A.电压表V的示数减小B.电流表A2的示数变小C.ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻rD.ΔU与ΔI2比值一定小于电源内阻r答案:BC解析:当滑动变阻器滑片向右滑动后,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小,所以电流表A2的示数减小。根据串联电路分压的特点分析可知,并联部分电压增大,即电压表V的示数增大,故A错误,B正确。根据并联电路的电流规律I2=I1+I,A2的示数I2变小,通过定值电阻R1的电流增大,则A1的示数I1变小,所以ΔI1一定大于ΔI2。电压表测量路端电压,根据闭合电路欧姆定律U=EI2r可知,ΔUΔI2=r,而ΔI1大于ΔI2二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(10分)某直流电动机M转动时的UI图像如图(a)所示,该同学利用图(b)的实验电路研究电动机的转动情况,电路中使用恒压电源,R1=15Ω,R2是滑动变阻器,电流表A是理想电流表,实验操作步骤如下:(a)(b)(1)闭合开关S2前,调节滑动变阻器,使其滑片应在(选填“左”或“右”)端。

(2)先闭合开关S1,开关S2保持断开,此时电流表的示数为0.6A,则恒压电源输出电压为V。

(3)再闭合开关S2,然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来,此时电流表的示数为1.8A,直流电动机M实际消耗的电功率为W,滑动变阻器接入电路中的阻值为。(取两位有效数字)

答案:(1)左(2)9(3)3.84.8解析:(1)闭合开关S2前,调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值最大,则滑片应在左端。(2)恒压电源输出电压U=I1R1=0.6×15V=9V。(3)通过直流电动机M的电流I2=II1=1.8A0.6A=1.2A,根据图(a)可知此时直流电动机M的电压为UM=3.2V,U2=UUM=9V3.2V=5.8V,则直流电动机M实际消耗的电功率为P=UMI2=3.2×1.2W=3.8W,滑动变阻器接入电路中的阻值为R=U2I2=510.(10分)有一只小灯泡,其额定电压的标值为2.5V,额定功率的标值模糊不清。某同学想通过测绘灯丝IU特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率。(a)(b)(c)(1)已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω,请先在图(a)中补全伏安法测量灯丝电阻的电路图,再选择电流表、电压表的合适量程,并按图(a)连接方式将图(b)中的实物连成完整的电路。(2)开关S闭合之前,图(b)中滑动变阻器的滑片应置于(选填“A端”“B端”或“AB正中间”)。

(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图(c)所示,则小灯泡的额定功率为W。

答案:(1)如图(a)所示如图(b)所示(a)(b)(2)B端(3)1.1解析:(1)小灯泡电阻较小,所以电流表外接。(2)开关S闭合前,被测电路两端电压应最小,滑片应置于B端。(3)灯泡两端额定电压为2.5V时,电流I=0.44A,所以灯泡的额定功率P=UI=1.1W。三、计算题(本题共3小题,共40分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(10分)已知电子的电荷量为e,质量为m。氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?答案:e解析:根据电流大小的定义式去求解,截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量Q=e,则有I=QT=eT,再由库仑力提供向心力有ke得T=2πremr12.(14分)如图所示的电路中,所用电源的电动势E=4V,内电阻r=1Ω,电阻R1可调。现将R1调到3Ω后固定。已知R2=6Ω,R3=3Ω,问:(1)开关S断开和接通时,通过R1的电流分别为多大?(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值,应将R1的阻值调到多大?这时A、B间消耗的最大电功率是多少?答案:(1)0.4A0.667A(2)03.556W解析:(1)开关S断开时,I1=Er+R1+开关接通时,R2、R3并联的总电阻R23=R2RI1'=Er+R1+(2)开关接通时,A、B之间的总电阻R23=2Ω为定值,所以,只有当R1'=0时,总电流最大,A、B之间的电功率才最大。I=Er+R1PAB=I2R23=432×2W=313.(16分)如图所示电路中,电源输出电压U0恒定,定值电阻r的阻值为5Ω,L为标有“3V,1.5W”的小灯泡,滑动变阻器的总阻值为30Ω,当滑动变阻器的滑片P位于变阻器的中点时,灯泡L恰能正常发光,此时理想电压表的示数为20.5V。求:(1)电阻Rx的阻值;(2)电源的电压;(3