第2章电势能与电势差章末检测（附解析鲁科版选修3-1）

1 / 13 第 2 章电势能与电势差章末检测（附解析鲁科版选修 3-1） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 (时间： 90 分钟，满分： 100 分 ) 一、选择题 (本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分 ) 1根据电阻定律，电阻率 RSL，对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率 ( ) A跟导线的电阻成正比 B跟导线的横截面积成正比 c跟导线的长度成反比 D由所用金属材料的本 身特性决定 解析：选 D电阻率由材料决定，与导体的温度有关；温度一定，只由所用金属材料的本身特性决定 2.如图所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的 o 点固定， P 为与圆环良好接触的滑动头闭合开关 S，滑动头 P 缓慢地由 m 点经 n 点移到q 点的过程中，电容器 c 所带的电荷量将 ( ) A由小变大 2 / 13 B由大变小 c先变小后变大 D先变大后变小 解析：选 c闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联，在图示位置时并联电阻最大，从 m 点到图示位置过程中圆环总电阻增大，从 图示位置到 q 位置过程中圆环总电阻减小，则电阻 R 两端的电势差先减后增，即电容器上的电压先减后增，由 c QU，电容器 c 所带的电荷量先减小后增大， c 对 3一个电池组的电动势为 E，内阻为 r，用它给一电阻为 R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为 I，电动机两端的电压为 U，经 ts 后，则 ( ) A电源在内外电路做的功为 (I2r IU)t B电池消耗的化学能为 IEt c电动机输出的机械能为 IEt I2(R r)t D电池组的效率为 U IrE 解析：选 ABc由闭合电路欧姆定律和能 量守恒定律知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功 W， W IEt I(U Ir)t (IU I2r)t. 电动机的机械能 E 机 UIt I2Rt (E Ir)It I2Rt EIt I2(R r)t. 电池组的效率 3 / 13 UIEI100% UE100%. 4 (河南联考 )如图所示， A1、 A2 是两只完全相同的电流表 (内阻不可忽略 )，电路两端接恒定电压 U，这时 A1、A2 的示数依次为 5mA 和 3mA若将 A2 改为和 R2 串联，仍接在恒定电压 U 之间，这时电表均未烧坏下列说法正确的 是( ) A通过电阻 R1 的电流必然增大 B通过电阻 R2 的电流必然增大 c通过电流表 A1 的电流必然增大 D通过电流表 A2 的电流必然增大 解析：选 Ac由 A1、 A2 的示数依次为 5mA 和 3mA，可知 R1 RA2R2，由于并联电路各支路中最小的电阻越小，总电阻越小，故当把 A2 改为和 R2 串联时，电路中总电阻减小，总电流变大， c 对；由于总电流增大，电流表 A1 两端电压增大，并联支路两端电压减小，而 R2 所在支路电阻增大，故通过 R2 和电流表 A2 的电流必然减小，所以通过 R1 的电流必然增大， A 对 5.如图所示，一直流电动机与阻值 R 9 的电阻串联在电源上，电源电动势 E 30V，内阻 r 1 ，用理想电压表测出电动机两端电压 U 10V，已知电动机线圈电阻 Rm 1 ，则下列说法中错误的是 ( ) 4 / 13 A通过电动机的电流为 10A B电动机的输入功率为 20W c电动机的热功率为 4W D电动机的输出功率为 16W 解析：选 A由 E 30V，电动机两端电压 10V 可得 R 和电源内阻上分担电压为 20V，则 I 209 1A 2A，故 A 错；电动机输入功率 P UI 10V2A 20W，故 B 正确； 由 P 热 I2Rm 41W 4W，故 c正确；由 P输出 P P热 20W 4W 16W，故 D 正确 6.在如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r.当可变电阻的滑片 P 向 b 移动时，电压表 V1 的读数 U1 与电压表V2 的读数 U2 的变化情况是 ( ) A U1 变大， U2 变小 B U1 变大， U2 变大 c U1 变小， U2 变小 D U1 变小， U2 变大 解析：选 A当滑片 P 向 b 移动时，电路中总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流 I 变小，由欧姆定律得 U2 IR 变小，再由闭合电路欧姆定律得 U1 E Ir 变大，故本题应选 A 5 / 13 7 (长沙模拟 )如图， a、 b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特曲线则以下说法正确的是 ( ) A电池组的内阻是 1 B电阻的阻值为 c将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是 4W D改变外电阻的阻值时，该电池的最大输出功率为 4W 解析：选 AD根据图线 a 可知电源的电动势为 4V、内阻为1 ，根据图线 b 可知电阻为 3 ， A 对， B 错；由图象可知将该电阻接到该电池组的两端时路端电压和电流分别是 3V、1A，电池的输出功率是 3W， c 错；改变外电阻的阻值，内外电阻相等时，该电池输出功率最大为 4W， D 对 8如图所示的两种电路中，电源相同 (内阻忽略 )，各电阻阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计电流表 A1、A2、 A3 和 A4 读出的电流值分别为 I1、 I2、 I3 和 I4.下列关系中正确提 ( ) A I1 I3B I1I4 c I1 2I1D I20，即 R1R2，6 / 13 正确的关系应该是 I1I3， I12I1，I2I3 I4.故 B、 D 正确 9.如图所示，直线 oAc 为某一直流电源的总功率 P 随电流 I变化的图线，抛物线 oBc 为同一直流电源内部发热功率 Pr随电流 I 变化的图线，若 A、 B 对应的横坐标为 2A，则下列说法正确的是 ( ) A电源电动势为 3V，内阻为 1 B线段 AB 表示的功率为 2W c电流为 2A 时，外电路的电阻为 D电流为 3A 时，外电路的电阻为 2 解析：选 ABc由图像可知，当电流 I 3A 时，电源总功率P IE 9W，由此可知电源的电动势 E 3V直线与抛物线的交点表示内部发热功率等于电源的总功率，即 Pr I2r IE，得 r 1 ，故 A正确； PrB I2r 221W 4W， PA IE 23W 6W，则 PAB (6 4)W 2W，故 B 正确；当电流 I 2A 时，由 I ER r 得外电阻 R EI r ，当电流 I 3A 时，得R 0，故 c 正确， D 错误 10在如图所示电路中，开关 S1、 S2、 S3、 S4 均闭合， c是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴 P，断开哪 个开关后 P 会向下运动 ( ) 7 / 13 A S1B S2 c S3D S4 解析：选 c油滴 P 悬浮时，重力与电场力平衡，开关均闭合时，电容器两极板间的电压为电阻 R3 两端电压若 S1 断开，电容器两极板电压不变，油滴不动若 S2 断开，两极板电压等于电动势，油滴可能不动 (电源内阻 r 0 时 )，也可能向上运动 (电源内阻 r0 时 )若 S3 断开，则电路与电源断开，电容器相当于电源，电容器放电，板间电压逐渐减小，油滴向下运动若 S4 断开，电容器电压不变，油滴不动故 c 对 二、填空题 (本题共 2 小题，共 17 分，按题目要求作答 ) 11.(5 分 )用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时，分别用 “1” 、 “10” 、 “100” 三个电阻挡测了三次，指针所指的位置如图所示 其中 是用 _挡， 是用 _挡， 是用_挡，为提高测量的精确度，应该用 _挡，被测电阻阻值约为 _ 解析：乘的倍率越大，示数越小，故 是 “1” 挡， 是“10” 挡， 是 “100” 挡为了提高测量的准确度，指针应在表盘的中间附近，故应选 “10” 挡测量被测电阻阻值约为 3010 300. 8 / 13 答案： “1” “10” “100” “10” 300 12 (12 分 )(XX高考天津卷 )要测绘一个标有“3V ” 小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3V，并便于操作已选用的器材有： 电池组 (电动势为，内阻约 1) ； 电流表 (量程为 0 250mA，内阻约 5) ； 电压表 (量程为 0 3V，内阻约 3k) ； 电键一个、导线若干 (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 _(填字母代号 ) A滑动变阻器 (最大阻值 20 ，额定电流 1A) B滑动变阻器 (最大阻值 1750 ，额定电流 ) (2)实验的电路图应选用下列的图 _(填字母代号 ) (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示如果将这个小灯泡接到电动势为，内阻为 5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是 _W. 解析： (1)为便于实验操作，滑动变阻器应选择总阻值小的滑动变阻器，故选 A (2)因为灯泡两端的电压由零逐渐增加到 3V，故滑动变阻器应采用分压接法小灯泡的电阻 R U2P 15 ，与电流表的9 / 13 内阻 5 相差不大，因此电流表采用外 接法故 B 图正确 (3)在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图 )，由两曲线的交点的电流 I，电压 U，得小灯泡消耗的功率 P IU 答案： (1)A (2)B (3) 三、计算题 (本题共 4 小题，共 43 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ) 13.(10 分 )在如图所示的电路中，电源为 3 个电池组成的电池组，每个电池的电动势为 2V，内阻 r ， R1 6 ， R2 2 ， R3 3 ，求： (1)当 S 断开时，电流表和电压表的读数； (2)当 S 闭合时，电流表和电压表的读数 解析： (1)S 断开时， R1、 R2 串联，则 I ER1 R2 r 236 2 3A(2 分 ) U I(R1 R2) 8V ，即电流表读数，电压表读数 (2分 ) (2)S 闭合后， R1、 R3 并联再和 R2 串联， R 并 636 3 2(1 分 ) 总电流 I 总 ER 并 R2 r 10 / 13 232 2 3A(2 分 ) 电流表读数为 R1 支路的电流 IA I 总 R 并 R1 26A(1 分 ) 电压表读数 U E I 总 r 23V 3V (2 分 ) 答案： (1) (2) 14 (10 分 )如图所示，电源电动势 E 9V，内电阻 r ，电阻 R1 、 R2 、 R3 、 R4 ，电容 c F. 求： (1)当电键与 a 接触时电容带电量； (2)当电键与 b 接触时电容带电量； (3)当电键由与 a 接触转到与 b 接触时通过 R3 的电量 解析： (1)电键接 a 时， Uc U1 ER1 R2 rR1 5V(2 分 ) 此时电容器带电量 Qc cU1 110 5c(1 分 ) 且上极板带正电，下极板带负电 (1 分 ) (2)电 键接 b 时， Uc U2 ER1 R2 rR2 (2 分 ) 此时电容器电量 Qc cU2 10 5c(1 分 ) 且上极板带负电，下极板带正电 (1 分 ) (3)流过 R3 的总电量为 Q Qc Qc 10 5c (2 分 ) 11 / 13 答案： (1)110 5c (2)10 5c (3)10 5c 15 (10 分 )如图所示， R 为电阻箱， V 为理想电压表，当电阻箱读数为 R1 2 时，电压表读数为 U1 4V；当电阻箱读数为 R2 5 时，电压表读数为 U2 5V求： (1)电源的电动势 E 和内阻 r； (2)当电阻箱 R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值 Pm 为多少？ 解析： (1)由闭合电路欧姆定律得 E U1 U1R1r(1 分 ) E U2 U2R2r(1 分 ) 联立 并代入数据解得 E 6V， r 1.(2 分 ) (2)由电功率表达式 P E2（ R r） 2R(2 分 ) 将 式变形为 P E2（ R r） 2R 4r(1 分 ) 由 式可知，当 R r 1 时 P 有最大值 (1 分 ) Pm E24r 9W (2 分 ) 答案： (1)6V 1 (2)1 9W 16 (13 分 )(XX高考四川卷 )四川省 “ 十二五 ” 水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一某地要把河水抽高 20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为 80%12 / 13 的皮带，带动效率为 60%的离心水泵工作工作电压为 380V，此时输入电动机的电功率为 19kW，电动机的内阻为 . 已知水的密度为 1103kg/m3 ，重力加速度取 10m/s2.求： (1)电动机内阻消耗的热功率； (2)将蓄水池蓄入 864m3 的水需要的时间 (不计进、出水口的水流速度 ) 解析： (1)设电动