优化方案高中物理 第2章 电势能与电势差章末检测（含解析）鲁科版选修31.doc

第2章 电势能与电势差(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，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，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t s后，则()a电源在内外电路做的功为(i2riu)tb电池消耗的化学能为ietc电动机输出的机械能为ieti2(rr)td电池组的效率为解析：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，wieti(uir)t(iui2r)t. 电动机的机械能e机uiti2rt(eir)iti2rteiti2(rr)t.电池组的效率100%100%.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5 ma和3 ma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5 ma和3 ma，可知r1ra2r2，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r9 的电阻串联在电源上，电源电动势e30 v，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压u10 v，已知电动机线圈电阻rm1 ，则下列说法中错误的是()a通过电动机的电流为10 ab电动机的输入功率为20 wc电动机的热功率为4 wd电动机的输出功率为16 w解析：选a由e30 v，电动机两端电压10 v可得r和电源内阻上分担电压为20 v，则i a2 a，故a错；电动机输入功率pui10 v2 a20 w，故b正确；由p热i2rm41 w4 w，故c正确；由p输出pp热20 w4 w16 w，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()au1变大，u2变小bu1变大，u2变大cu1变小，u2变小du1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u2ir变小，再由闭合电路欧姆定律得u1eir变大，故本题应选a7(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0.33 c将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 wd改变外电阻的阻值时，该电池的最大输出功率为4 w解析：选ad根据图线a可知电源的电动势为4 v、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3 v、1 a，电池的输出功率是3 w，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4 w，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()ai1i3 bi1i4ci12i1 di20，即r1r2，正确的关系应该是i1i3，i12i1，i2i3i4.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2 a，则下列说法正确的是()a电源电动势为3 v，内阻为1 b线段ab表示的功率为2 wc电流为2 a时，外电路的电阻为0.5 d电流为3 a时，外电路的电阻为2 解析：选abc由图像可知，当电流i3 a时，电源总功率pie9 w，由此可知电源的电动势e3 v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pri2rie，得r1 ，故a正确；prbi2r221 w4 w，paie23 w6 w，则pab(64) w2 w，故b正确；当电流i2 a时，由i得外电阻rr0.5 ，当电流i3 a时，得r0，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()as1 bs2cs3 ds4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r0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 .答案：“1”“10”“100”“10”300 12(12分)(2013高考天津卷)要测绘一个标有“3 v0.6 w”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3 v，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 v，内阻约1 )；电流表(量程为0250 ma，内阻约5 )；电压表(量程为03 v，内阻约3 k)；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1 a)b滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 a)(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1.5 v，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3 v，故滑动变阻器应采用分压接法小灯泡的电阻r15 ，与电流表的内阻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i0.10 a，电压u1.0 v，得小灯泡消耗的功率piu0.101.0 w0.1 w.答案：(1)a(2)b(3)0.1三、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2 v，内阻r0.2 ，r16 ，r22 ，r33 ，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 a0.70 a(2分)ui(r1r2)0.708 v5.6 v，即电流表读数0.70 a，电压表读数5.6 v(2分)(2)s闭合后，r1、r3并联再和r2串联，r并 2 (1分)总电流i总 a1.3 a(2分)电流表读数为r1支路的电流ia a0.43 a(1分)电压表读数uei总r23 v1.30.23 v5.2 v(2分)答案：(1)0.70 a5.60 v(2)0.43 a5.2 v14(10分)如图所示，电源电动势e9 v，内电阻r0.5 ，电阻r15.0 、r23.5 、r36.0 、r43.0 ，电容c2.0 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，ucu1r15 v(2分)此时电容器带电量qccu11105 c(1分)且上极板带正电，下极板带负电(1分)(2)电键接b时，ucu2r23.5 v(2分)此时电容器电量qcu20.7105 c(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qqcq1.7105 c(2分)答案：(1)1105 c(2)0.7105 c(3)1.7105 c15(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r12 时，电压表读数为u14 v；当电阻箱读数为r25 时，电压表读数为u25 v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eu1r(1分)eu2r(1分)联立并代入数据解得e6 v，r1 .(2分)(2)由电功率表达式pr(2分)将式变形为p(1分)由式可知，当rr1 时p有最大值(1分)pm9 w(2分)答案：(1)6 v1 (2)1 9 w16(13分)(2012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20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作工作电压为380 v，此时输入电动机的电功率为19 kw，电动机的内阻为0.4 .已知水的密度为1103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水