高中物理选修31第二章单元测试题.docx

1一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=500，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上A串联一个10k的电阻 B并联一个10k的电阻C串联一个95k的电阻 D并联一个95k的电阻2如图所示，闭合电键S，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变暗，电流表读数变小，则故障可能是R1R2R3R4L1L2SAR1断路BR2断路CR3短路DR4短路3如图所示的电路中，U=120 V，滑动变阻器R2的最大值为 200，R1=100。当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为（ ）A40 V B.60 V C. 80 V D. 120 V 4R110 ，R220 ，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是( )A45 V B5 V C25 V D15 V5一条粗细均匀的电阻丝，电阻为R，圆形横截面的直径为d。若将它拉制成直径为的均匀细丝，电阻变为( )A. B. C.10000R D.100R6两电源电动势分别为E1、E2（E1E2），内阻分别为r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等。若将R减少为R，电源输出功率分别为P1、P2，则（ ）Ar1r2，P1r2，P1P2 Cr1P2 Dr1r2，P1P2 7图中电源电动势E12 V，内电阻r0.5 。将一盏额定电压为8 V，额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻为0.5 的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，则下列说法正确的是（ ）A.电动机两端的电压是12V B.通过电动机的电流时16AC.通过电动机的电流是6A D.电源内阻的热功率是16W8在下图所示的电路中，合上电键S后，下列说法正确的是（ ）A电流表读数变大，电压表读数变大 B电流表读数变小，电压表读数变小C电流表读数变小，电压表读数变大 D电流表读数变大，电压表读数变小9如下图所示，直线b为电源的UI图像，直线a为电阻R的UI图像，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别( )A电源的输出功率为4W B电源的输出功率为2WC电源的效率为33.3% D电源的效率为67%10如图所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线；抛物线 OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为A1W B3W C2W D2.5W 11如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是A小灯泡L1、L2均变暗B小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D电流表A的读数变大，电压表V的读数变小12一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r该电动机正常工作时，下列说法错误的是( )A电动机消耗的电功率为UI B电动机的输出功率为UI-I2rC电动机的发热功率为I2r DI、U、r三个量间满足I=U/r13在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2V.重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2A和24V，则这台电动机正常运转时的输出功率为A48W B47W C44W D32W 14如图电路中三只电阻的阻值之比为，两只电容器的电容之比为，电源电动势E恒定，内阻忽略不计。当电键K断开时，稳定后电容器、所带的电荷量分别为和；当电键K闭合时，稳定后电容器、所带的电荷量分别为和 。下列结论正确的是( )A:=3:4 B:=3:2 C:=3:5 D:=4:515电阻R与两个完全相同的理想晶体二极管D1和D2，连接成如图所示的电路，两端的电势差uab=10V时，流经a点的电流为0.01A，当电势差uab=-0.2V时流经a点的电流仍为0.01A，则电阻R的阻值为（ ）A、1020 B、1000 C、980 D、20附加题2011年日本发生严重核辐射泄露事故，使得人们开始将目光再次投入到更为安全的太阳能技术上。硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路,图中与A.串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验:(1)闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表Al、A2的值I1,I2.为了作出此电池的U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U= (用题中所给字母表示)；(2)根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E= V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内阻r= ；(3)若将该硅光电池两端接上阻值为6的电阻,此时对应的电池内阻r= .(计算结果保留两位有效数字)（10分）某中学物理实验室里有一块量程为500 A，内阻R约为200 的电流表（也称微安表），现需要准确测量它的内电阻R。 一同学根据实验室现有的器材设计了如图所示的实验电路。电路中部分器材的规格如下：未校准的电流表（也称毫安表）mA：量程1 mA，内阻约为100 。滑动变阻器R1：20 , 1 A。 电阻箱R2：999.9 。直流电源E: 电动势3 V, 内阻很小。根据所设计的实验电路的原理图，回答下列问题：（1）为了保证实验操作过程的安全（即不论滑动变阻器R1的滑动头如何调节，都不会烧坏电表），下列定值电阻R3的阻值最合适为 A.200 B.400 C.600 D.800（2）把实验步骤补充完整。a、闭合开关之前应将滑动变阻器R1的滑动触头调到其 位置（填“最左端”或“最右端” ）b、将S1闭合，将S2置向1端闭合，调节滑动变阻器使微安表满偏，记下此时毫安表的读数I；c、将S2置 ，滑动变阻器滑动头的位置保持不变，调节 使毫安表的读数仍为I，读出此时电阻箱的读数为R；d、则Rg= 。16（8分）用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A待测电阻Rx（大约100）B直流毫安表A1（量程010mA，内阻约为100）C直流毫安表A2（量程040mA，内阻约为40）D直流电压表V1（量程03V，内阻约为5k）E直流电压表V2（量程015V，内阻约为15k）F直流电源（输出电压4V，内阻计）G滑动变阻器R（阻值范围050，允许最大电流1A）H开关一个、导线若干(1).根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选 ，直流电压表应选 。（填序号A、B、C、D）(2).在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大。17（4分）一量程为0.6 A的电流表，其刻度盘如图所示，今在此电流表的两端间并联一电阻，其阻值等于该电流表内阻的，使之成为一新的电流表，则图示的刻度盘上的每一小格表示_A.18（4分）某同学用多用电表的“10 ”挡测电阻，他的主要操作步骤如下：A.将选择开关拨至“OFF”位置B.把表笔插入测试笔插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度上C.把选择开关置于“10 ”挡D.把两表笔分别与待测电阻的两端相接触并读数这位同学在实验中正确的操作步骤顺序是_.若该同学在读数时发现指针正指在表盘的“15”刻度处（如图所示），则该电阻的阻值是_.三、计算题（共3小题，总计24分，要求写出必要的文字说明和计算过程）19（6分）如图所示电路中,电源电动势E=10V,内阻r=0.5,电动机的电阻RM=1.0,电阻R1=1.5.电动机正常工作时, 电压表的示数U1=3.0V,求: (1)电源释放的总电功率P(2)电动机将电能转化为机械能的机械功率PJ(3)电源的输出功率P出。20（9分）如图所示， 变阻器R1的最大电阻是6，R2 = 6， 电源内阻r =1， 闭合S使滑动头P滑到R1中点时， L恰能正常发光， 此时电源总功率为16W， 电源输出功率为12W. 求：（1）电源电动势E（2）灯电阻RL；（3）断开S要灯仍正常发光P点应如何滑动，并求该时候电源的输出功率。21（9分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表内阻对电路的影响。(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线？ (2)电源的电动势和内阻分别是多少？ (3)变阻器R的最大阻值是多少？参考答案1C【解析】试题分析：把电流表改装成电压表需要串联一个电阻，电阻的大小为： ,C正确，ABD错误。考点：本题考查了电表的改装问题 2B【解析】本题考查电路的串并联问题，R1与L1并联，R2和R3并联后再和R4串联最后再和L2并联，L1变暗，通过的电流减小，R1如果断，L1变亮，R3如果短路，电流表读数会增大，R4如果短路， 电流表示数变大；3A【解析】试题分析：由题意可知，滑片P滑至R2的中点时，变阻器下半部分电阻为100 ，下半部分电阻与R1并联的阻值为R并=50，则ab两端的电压为Uab= 120V=40V。考点：欧姆定律，电阻的串并联4D【解析】试题分析：根据欧姆定律可得，两电阻允许通过的最大电流分别为：,因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，允许通过的最大电流为I=I2=0.5A，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压U=I2（R1+R2）=15V，所以D正确。考点：本题考查串并联电路的规律、欧姆定律的应用等。5C【解析】试题分析：将电阻丝的直径拉成原来的时，横截面积变为原来的，长度变为原来的100倍，由可知电阻变为原来的10000倍，即10000R，故选项C正确考点：考查电阻定律的应用6D【解析】试题分析：将一电动势为E、内电阻为r的电源与一阻值为R的电阻组成一闭合回路，路端电压U和干路电流I的关系为U=E-Ir在U-I直角坐标系中作U-I图线，则该图线为一条在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线这条线可被称为电源的伏安特性曲线如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态，此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，由于12，所以r1r2作R的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R时，P1=U1I1；当乙电池接R时，P2=U2I2由于U1U2，I1I2，所以P1P2 D正确。考点：7C【解析】试题分析：由题意可知，电路的路端电压U=8V，则电动机两端的电压是8V，故选项A错误；内电压U内=E-U=12V-8V=4V，则电路中的干路电流I=A=8A，灯泡的额定电流为2A，通过电动机的电流时6A，故选项B错误C正确；电源内阻的热功率Q=I2r=820.5W=32W，故选项D错误。考点：闭合电路的欧姆定律，焦耳定律8D【解析】试题分析：合上电键S后，外电阻减小，故干路电流增加，电流表读数增大；根据U=E-Ir可知，路端电压减小，故电压表读数减小，故选项ABC错误，D正确。考点：简单的电路动态分析问题，闭合电路的欧姆定律9AD【解析】试题分析：由a图线得到，电阻R=1，由b图线得到，电源的电动势为E=3V，短路电流为I短=6A，内阻为r=0.5，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中电流为I= =2A，路端电压为U=E-Ir=2V，则电源的输出功率为P=UI=4W，电源的效率为= 67%，故本题选AD。考点：本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解，电源的输出功率和效率的计算10C【解析】试题分析：由电源的总功率可知其对应图线OAC，由C点数据可得；由电源内部的热功率可知其对应图线OBC，由C点数据可得当I=1A时，电源的输出功率，故选项C正确考点：本题考查学生对图像的分析解答能力，解答时要依据电源的总功率和电源内部的热功率先找出其对应的图线，再求解电动势和内阻，最后根据能量关系求解输出功率11BC【解析】试题分析：滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的阻值变大，所以电路中的外电阻R变大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，即电流表示数减小，灯泡L2两端的电压变小，其亮度变暗，由路端电压可知电压表示数变大，根据部分电路的欧姆定律的可知灯泡L1两端的电压变大，其亮度变亮，由以上分析可知选项BC正确考点：本题考查了电路的动态分析，要从滑动变阻器的阻值变化入手，遵从先部分再整体后部分的思路分析，主要利用闭合电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律解答12D【解析】试题分析：电动机正常工作时，电动机消耗的电功率P电=UI，电动机的发热功率P热=I2r，故选项A、C正确。由于欧姆定律不再成立，P热，根据能量守恒定律得到，电动机的输出功率P出=P电-P热=UI-I2r，故选项B正确。电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，电能有一部分转化为内能，则有UItI2rt，得到UIr，故选项D错误考点：非纯电阻电路中的电功、电功率13D【解析】试题分析：电动机停止转动时，由欧姆定律r= 电动机的总功率P=U1I1=24V2A=48W；电动机的热功率Pr=I12r=（2A）24=16W；电动机正常运转时的输出功率是P输出=P-Pr=48W-16W=32W，D正确。考点：本题考查电动机的输出功率。14B【解析】试题分析：在电路中电容器是断路，当电键K断开时，整个电路处于断路，没有电路，电阻两端没有电压。电容器左端与电源接通，右极板虽经过但两端没有电压所以电势与电源右极相同，即两端电压等于电源电压，同理两端的电压也等于电源电压，根据电容器的电荷量判断。当电键K闭合时，三个电阻串联，根据串联电路电压之比等于电阻比判断，电容器与并联，电压等于的电压，电容器与并联，电压等于的电压，所以,那么对照选项B对ACD错。考点：串并联电路 电容器15c【解析】当电势差Uab=0.2V时，二极管D2导通，正向电压为0.2V，当电势差Uab=10V时，二极管D1导通，电阻两端的电压：U=10-0.2=9.8V。电阻中电流：I=0.01A。故R=U/I=9.8V/0.01A=980，选C.附加题【解析】分析：（1）理想电流表和定值电阻构成一电压表，可测量外电压（2）在硅光电池的U-I图象，当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻（3）通过作图求解，作出电阻为6它两端的电压和通过它电流的图线，与图乙中U-I图线有交点，交点对应电压电流表示硅光电池两端接上阻值为6的电阻时的电压和电流解答：解：（1）理想电流表和定值电阻构成一电压表，可测量外电压所以U=I1R0（2）在硅光电池的U-I图象，当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻所以E=2.90V，在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r=4.00（3）作出6定值电阻的U-I图线，是一条过原点的直线，该直线与图乙中电源的外电压和电流图线有交点，交点对应的电压、电流表示硅光电池两端接上阻值为6的电阻时的电压和电流所以r=5.6故本题答案为：（1）I1R0（2）2.90，4.00（3）5.60点评：本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义(1)(B);(2)最左端; 拨向2; R2 ; R .( 每空2分)【解析】（1）当变阻器的滑片调到最右端时，解得R3的阻值近似为400故选B（2）a、闭合开关之前应将滑动变阻器R1的滑动触头调到其最左端，使分压部分电压为零c、利用替代法，将S2置于2，滑动变阻器滑动头的位置保持不变，调节R2 使毫安表的读数仍为Id、则Rg=R故答案为：最左端; 2; R2 ; R 16直流毫安表应选 C ，（2分）直流电压表应选 D 。（2分）在方框内画出实验电路图：（分压、外接）（2分）【解析】本题主要考查电流表，电压表量程的选择，伏安法中电流表的内接法和外接法的选择，滑动变阻器的分压式和限流式的选择。属于基础性题目！ 1 由器材中我们看到电源的电压为4v，而待测电阻阻值大约为100欧，且不考虑电阻器阻值，那么电路中的最大电流为40毫安！故电流表应该选C。电源的输出电压为4v，若选择15v量程则指针最大偏转幅度不超过三分之一，误差较大！故电压表选择D 2题目中有这样的一句话“要求电压和电流的变化范围尽可能大”这暗示我们滑动变阻器要使用分压式！电路使用分压式的几种情况有：A当要求电流或电压变化的范围尽可能大或从0开始可持续调节时；B当被测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值时；C当采用线流式，电路中的实际电压或电流的最小值仍比被测电阻两端的电压或经过的电流大时！ 电流表的阻值40欧与被测电阻相差不大，若采用内接法那么电压所测电压误差相当大，因为电流表分压较明显！故应采用外接法。内接法外接法的选择：当被测电阻远大于电流表阻值时用内接法,否则用外接法170.06【解析】设电流表的内阻为R，则并联电阻为；设并联电阻后电流表的量程为I1，根据并联电路各支路电压相等可得电流表两端电压0.6R等于电阻两端电压(I-0.6)，解得I=1.8 A，故每一分度值为=0.06 A.18CBDA 150【解析】正确的操作步骤是把选择开关置于“10 ”挡；然后把表笔插入测试笔插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度上；把两表笔分别与待测电阻的两端相接触后读数；最后将选择开关拨至“OFF”位置.所以正确的步骤顺序是：C、B、D、A.欧姆表的读数R=1510 =150 .19（1）20W；（2）8W；（3）18W；【解析】试题分析：（1） I=UV/R1=2A （1分）所释放功率： P=EI=20W （1分）（2）UM=E-U1-Ir=6V，电动机消耗功率PM=IUM=12W （1分）PM0=I2RM=4W，所以电动机机械功率PJ=PM- PM0=8W （1分）（3）电源输出功率P出=P-I2r=20W-2W=18w （2分）考点：电功率201、E=8V 2、3 3、向右滑动 4、7W 【解析】本题考查闭合电路欧姆定律，由电源输出功率和焦耳热功率可求得电