2019-2020学年物理教科版选修3-1检测：第二章检测（A） .docx

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1、第二章检测(A)(时间90分钟,满分100分)一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,16题只有一个选项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列说法错误的是()A.电流通过导体时,沿电流的方向电势逐渐降低B.由I=UR可知,通过一段导体的电流与它两端的电压成正比C.由R=UI可知,导体的电阻与电压成正比D.对一段确定的导体来说,UI的值不随U或I的改变而改变解析:电流通过导体,电势逐渐降低,选项A正确.欧姆定律I=UR是指流过导体的电流与它两端的电压成正比,与电阻成反比,故选项B正确.R=

2、UI是计算电阻大小的定义式,但R与U、I无关,故选项C错误,选项D正确.答案:C2.如图所示,直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线,直线b为电阻R两端的电压随电流的变化图线,用该电源和该电阻组成的闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A.4 W,0.5 B.6 W,1 C.4 W,1 D.2 W,0.5 解析:如题图组成的闭合电路电流为2 A,路端电压为2 V,电动势为3 V,内阻r=EI0=36 =0.5 ,电源输出功率为P=UI=22 W=4 W,故选项A正确.答案:A3.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M是贴在针口处的传感

3、器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时() A.RM变大,且R越大,U增大越明显B.RM变大,且R越小,U增大越明显C.RM变小,且R越大,U增大越明显D.RM变小,且R越小,U增大越明显解析:根据闭合电路欧姆定律,当RM变小时,电路中电流增大,S两端电压U增大,且R越大,在RM减小时,RM与R的并联电阻值变化越明显,电路中电流变化越明显,S两端电压U增大得也越明显,选项C正确.答案:C4.如图所示的电路中,若ab为输入端,AB为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央,则以下说法错误的是()A.空载时输出电压UAB=Uab2B.当AB间接上负载R

4、时,输出电压UABUab2C.AB间的负载R越大,UAB越接近Uab2D.AB间的负载R越小,UAB越接近Uab2解析:空载时,AB间的电压为总电压的一半,即UAB=Uab2,故选项A正确.当AB间接上负载R后,R与滑动变阻器的下半部分并联,并联电阻小于滑动变阻器总阻值的一半.故输出电压UABUab2,但R越大,并联电阻越接近于滑动变阻器总阻值的一半,UAB也就越接近Uab2.R越小,并联电阻越小,UAB就越小于Uab2,故选项B、C正确,只有选项D说法不正确,故选D.答案:D5.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1、L2都能发光.后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏),电压表的读数增大

5、,由此可推断,故障可能是() A.电阻R1断路B.电阻R2短路C.灯L1两接线柱间短路D.电阻R2断路解析:由电压表读数增大,即路端电压变大,说明外电阻变大,若R1断路,总电阻变大,电流减小,此时L2两端电压减小,L2变暗,故选项A错误;R2短路,则L2不亮,故选项B错误;灯L1短路,总电阻减小,电流变大,路端电压减小,电压表示数减小,故选项C错误;R2断路,总电阻变大,电流减小,路端电压变大,符合题意,同时由于总电流减小导致L1和R1并联电压减小,L2两端电压变大,L2变亮,故选项D正确.答案:D6.如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,R1、R2、R3均是可变电阻,将S1、S2都闭合,下列说

6、法正确的是()A.只将R1阻值调大,C1、C2所带电荷量都增大B.只将R2或R3的阻值调大,C1、C2所带电荷量都减小C.只断开开关S2,C1、C2所带电荷量都增大D.只断开开关S1,C1、C2所带电荷量均不变解析:当开关都闭合时,只将R1阻值调大,外电路总电阻增大,干路中总电流减小,路端电压增大,流过电阻箱R2、R3的电流增大,所以电容器C1、C2两端电压减小,所以C1、C2所带电荷量都减小,故A错误;当开关都闭合时,只将R2或R3的阻值调大,外电路总电阻增大,干路中总电流减小,路端电压增大,流过电阻箱R1的电流增大,所以流过电阻箱R2、R3的电流减小,所以电容器C1、C2两端电压增大,所以

7、C1、C2所带电荷量都增大,故B错误;只断开开关S2,外电路总电阻增大,干路中总电流减小,路端电压增大,电容器C1、C2两端电压增大,所以C1、C2所带电荷量都增大,故C正确;只断开开关S1,C1、C2放电,所带电荷量将减小,故D错误.答案:C7.有两根不同材料的金属丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍,则以下说法正确的是()A.甲的电阻是乙的电阻的2倍B.乙的电阻是甲的电阻的2倍C.将它们串联在电路中消耗的电功率P甲P乙=21D.将它们并联在电路中消耗的电功率P甲P乙=21解析:由题可知,l甲=l乙,S甲=4S乙,甲=2乙,由R=lS可得R甲R乙=12.串联时,I甲=I乙,P

8、=I2R,所以P甲P乙=12;并联时,U甲=U乙,P=U2R,所以P甲P乙=U2R甲U2R乙=21.综上所述,选项B、D正确.答案:BD8.在如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10 ,电动机M的线圈电阻值为2 ,a、b两端加有44 V的恒定电压,理想电压表的示数为24 V,由此可知()A.通过电动机的电流为12 AB.电动机消耗的功率为48 WC.电动机线圈在1分钟内产生的热量为480 JD.电动机输出的功率为8 W解析:根据串联电路的特点,定值电阻两端的电压为20 V,根据I=UR,通过电阻的电流I=2 A,通过电动机的电流也是2 A,选项A错误.根据P=UI,电动机消耗的功率为48 W,选

9、项B正确.根据Q=I2Rt,线圈1分钟产生的热量为480 J,选项C正确.电动机输出功率P出=P-P热=UI-I2R,则P出=40 W,选项D错误.答案:BC9.如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.质点P将向上运动B.电压表读数减小C.电流表读数减小D.R3上消耗的功率逐渐减小解析:当滑片向b移动时,滑动变阻器接入的电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,路端电压减小,同时R1两端的电压增大,故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过R3的电流减小,则流过R2、R4串联部分的电

10、流增大,故电流表读数增大,C错误;因并联部分电压减小,而R2中电压增大,故电压表读数减小,B正确;因电容器两端电压减小,故带电质点P受到的向上的电场力减小,则重力大于电场力,带电质点P向下运动,A错误;因R3两端的电压减小,由公式P=U2R可知,R3上消耗的功率减小,D正确.答案:BD10.经过精确校准的电压表V1和V2,分别用来测定如图所示电路中R两端a、b间的电压,读数依次为12.7 V 和12.3 V,则() A.a、b间的实际电压应大于12.7 VB.a、b间的实际电压应小于12.3 VC.电压表V1的内阻大于V2的内阻D.电压表V1的内阻小于V2的内阻解析:实际电压表有内阻,测a、b

11、间电压时,使a、b间的电阻变小,分压减小,测量值小于真实值,选项A正确,选项B错误;由分压原理和并联电路的电阻关系可知,V1的内阻大于V2的内阻,选项C正确,选项D错误.答案:AC二、填空题(本题包含2小题,共20分)11.(6分)如图为一正在测量中的多用电表表盘.(1)如果是用10 挡测量电阻,则读数为 .(2)如果是用直流10 mA挡测量电流,则读数为 mA.(3)如果是用直流10 V挡测量电压,则读数为 V.解析:(1)因为选的是10 挡,所以读数为6.010 =60 .(2)因为选用直流10 mA挡测电流,所以对应下面的 10 mA 挡读数为7.18 mA(注意从直流刻度区读).(3)

12、选用直流10 V挡测电压时,电压为7.18 V.答案:(1)60(2)7.18(3)7.1812.(14分)某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 A,内阻大约为2 500 )的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 ,另一个阻值为2 000 );电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 );电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.甲乙(1)按原理图甲连接图乙中的实物.(2)完成下列填空:R1的阻值为(选填“20”或“2 000”).为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中滑动变阻器的(选填“左”或

13、“右”)端对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置,最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前后B与D所在位置的电势(选填“相等”或“不相等”).将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为 (结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议: .解析:(2)R1在电路中具有分压作用,应选阻值为20 的小电阻.为了保护微安表,开始时让微安表两端的电压为零,所

14、以开始时将R1的滑片滑到左端.由题可知,S2接通前后微安表的示数保持不变,故电路中B、D间导线在S2接通前后通过的电流均为零,所以B、D点在S2接通前后的电势相等.由于B、D间导线没有电流通过,在中有2 500RA=R2左R2右,在中有R2左R2右=RA2 601,联立解得,RA=2 550 .(3)本实验需要观察微安表的示数是否变化,微安表的示数越大,观察误差越小,所以实验时调节R1让微安表接近满量程,能提高测量微安表内阻的精度.答案:(1)连线如图(2)20左相等2 550(3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程三、计算题(本题包含4小题,共40分)13.(10分)如图所示的电路中

15、,当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A.当S断开时,它们的示数分别改变0.1 V和0.1 A,求电源的电动势. 解析:方法一当S闭合时,R1、R2并联接入电路,由闭合电路欧姆定律得U1=E-I1r当S断开时,只有R1接入电路,由闭合电路欧姆定律得U2=E-I2r由得E=2 V,r=1 .方法二(图像法)利用U-I图像.如图所示,因为图线的斜率r=|UI|=1 由闭合电路欧姆定律E=U+Ir=2(V),故电源电动势为2 V.答案:2 V14.(10分)如图所示,在A、B两点间接一电动势为 4 V、内电阻为1 的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值均为4 ,

16、电容器的电容为30 F,电流表的内阻不计,当开关S闭合时,求:(1)电流表的读数;(2)电容器所带的电荷量;(3)断开开关S后,通过R2的电荷量.解析:(1)由于电阻R1、R2被电流表所短路,所以,电流表的读数为I=ER3+r=44+1 A=0.8 A.(2)电容器的电荷量为Q=CUC=CUR3=CIR3=30 F0.8 A4 =9.610-5 C.(3)当开关断开时,电容器相当于电源,外电路是电阻R1、R2并联后串联R3.由于各电阻阻值相同,所以通过R2的电荷量为Q=12Q=4.810-5 C.答案:(1)0.8 A(2)9.610-5 C(3)4.810-5 C15.(10分)一个允许通过

17、的最大电流为2 A的电源和一个滑动变阻器接成如图甲所示的电路,滑动变阻器最大阻值为R0=22 ,电源路端电压U随外电阻R变化的规律如图乙所示,图中U=12 V的直线为图线的渐近线,试求:(1)电源电动势和内电阻;(2)A、B空载时输出电压的范围;(3)若要保证滑动变阻器的滑片能任意滑动,A、B两端所接负载的最小电阻为多大?解析:(1)由题图乙可知,当R时,UE=12 V,而当U=6 V=E2时,应有r=R=2 .(2)当滑片滑至滑动变阻器的最上端时,A、B两端输出电压最大值Umax=ER0+rR0=1222+222 V=11 V当滑片滑至滑动变阻器的最下端时,A、B两端输出电压最小为零,故A、

18、B空载时输出电压范围为011 V.(3)当滑片滑至滑动变阻器的最上端时,通过电源的电流恰为最大电流2 A,A、B两端所接负载电阻最小.I=ER0RABR0+RAB+r,解得RAB=4.9 .答案:(1)12 V2 (2)011 V(3)4.9 16.(10分)三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和2.5 V,它们的额定电流都为0.3 A.将它们连接成图甲和图乙所示的电路,灯泡都能正常发光.甲乙(1)试求图甲电路的总电流和电阻R2消耗的电功率.(2)分别计算两电路电源的总功率,并说明哪个电路更节能.解析:(1)图甲电路的总电流I总=IL1+IL2+IL3=0.9 A路端电压U路=E-I总r=2.55 VR2两端电压UR2=U路-UL3=0.05 V通过R2的电流IR2=I总=0.9 A电阻R2消耗功率PR2=UR2IR2=0.045 W.(2)图甲电源的总功率为P总=EI总=3.00.9 W=2.7 W图乙电源的总功率P总=EI总=6.00.3 W=1.8 W由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而P总P总,所以图乙电路比图甲电路节能.答案:(1)0.9 A0.045 W(2)2.7 W1.8 W图乙电路比图甲电路节能