物理人教版（浙江版）选修31学案第二章恒定电流章末检测卷（第二章）

章末检测卷(第二章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的)1．(2016·绍兴一中期中)白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡，有时可将断了的灯丝搭上，若将这只灯泡再接入电路中，其亮度与原来相比()A．亮些 B．暗些C．一样亮 D．都有可能答案A解析灯丝重新搭上时，长度变短，电阻变小，根据P＝eq\f(U2,R)可知功率变大，灯变亮．2．(2016·浙江温州苍南巨人中学期中)一根粗细均匀，阻值为8Ω的电阻丝，在温度不变的情况下，先将它等分成四段，每段电阻为R1；再将这四段电阻丝并联，并联后总电阻为R2.则R1与R2的大小依次为()A．1Ω，0.5Ω B．4Ω，1ΩC．2Ω，0.5Ω D．2Ω，1Ω答案C解析一根粗细均匀的电阻丝，将它等分成四段，每段的长度减小为原来的四分之一，横截面积和电阻率一定，故电阻减小为原来四分之一，故R1＝eq\f(R,4)＝eq\f(8,4)Ω＝2Ω；再将这四段电阻丝并联起来，横截面积增加为原来的4倍，根据电阻定律，R2＝eq\f(R1,4)＝eq\f(2,4)Ω＝0.5Ω.3．两个小灯泡，分别标有“1A4W”和“2A1W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为()A．2∶1 B．16∶1C．4∶1 D．1∶16答案B解析由P＝I2R知：R＝eq\f(P,I2)，所以R1∶R2＝eq\f(4,1)∶eq\f(1,4)＝16∶1.4．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是()A．0.24J B．0.25JC．0.26J D．0.28J答案C解析根据W＝UIt可得每秒单片单晶硅太阳能电池产生的能量为W＝0.6×0.1×1J＝0.06J，设太阳能每秒照射的能量为Q，则由能的转化和守恒定律得Q×23%＝W，所以Q≈0.26J.5．如图1，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为理想电压表与理想电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()图1A.的读数变大，的读数变小B.的读数变小，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变大，的读数变大答案D6.在如图2所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障()图2A．R1短路 B．R2短路C．R3短路 D．R1断路答案A解析若R1短路，则外部电路的电阻只有R3，故总电阻减小，总电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变大，A对；若R2短路，电流表的示数为零，故B错；若R3短路，电压表的示数为零，故C错；若R1断路，电流表的示数为零，D错．7.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图3所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是()图3A．将R1、R2串联后接到电源两端B．将R1、R2并联后接到电源两端C．将R1单独接到电源两端D．将R2单独接到电源两端答案C解析由图可知，R1＝0.5Ω，R2＝1Ω，电源内阻r＝0.5Ω，电源的输出功率随外电阻的变化而变化，当R外＝r时，电源的输出功率最大，因而R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大．8.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图4所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()图4A．75%、25% B．33.3%、66.7%C．50%、50% D．66.7%、33.3%答案D解析电源的效率η＝eq\f(UI,EI)×100%＝eq\f(U,E)×100%.a点对应的路端电压U为4个格，而电动势E为6个格．因此ηa≈66.7%；b点对应的路端电压为2个格，因此ηb≈33.3%.故D正确．9.某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图5所示的电路，接通S后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是()图5①AB段断路②BC段断路③AB段短路④BC段短路A．①②B．②③C．③④ D．①④答案D解析由题意可得UAB＝UAC＝U，说明由A、B分别至电源的线路均已接通．若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好．又由题述得UBC＝0，因而可能AB段断路，或BC段短路，也有可能出现两者同时发生的情况，故选D.10．下面列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12(A)最大行驶速度20(km/h)额定输出功率350(W)A.电动机的输入功率为576W B．电动机的内电阻为4ΩC．该车获得的牵引力为104N D．该车受到的阻力为17.5N答案A解析电动机的输入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故选项A正确．电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误．电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvmax得Ff＝eq\f(P出,vmax)＝eq\f(350,\f(20,3.6))N＝63N，故C、D错误．11．如图6所示，电源的电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，两个定值电阻阻值均为8Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6F，则()图6A．开关断开时两极板间的电压为eq\f(4,3)VB．开关断开时电容器的带电荷量为4×10－6CC．开关接通时两极板间的电压为eq\f(4,3)VD．开关接通时电容器的带电量为8×10－6C答案C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＝eq\f(E,R2＋r)＝eq\f(2,8＋2)A＝0.2A，电容器的极板电压U＝IR2＝0.2×8V＝1.6V，此时电容器的带电荷量Q＝CU＝3×10－6×1.6C＝4.8×10－6C，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′＝eq\f(E,R外＋r)＝eq\f(2,4＋2)A＝eq\f(1,3)A，电容器的极板电压U′＝I′R外＝eq\f(1,3)×4V＝eq\f(4,3)V，此时电容器的带电荷量Q′＝CU′＝3×10－6×eq\f(4,3)C＝4×10－6C，故选项C正确，D错误．12．(2016·浙江宁波市慈溪中学期中)如图7所示，I为电流表示数，U为电压表示数，P为定值电阻R2消耗的功率，Q为电容器C所带的电荷量，W为电源通过电荷量q时电源做的功．当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是()图7A．①② B．②③C．③④ D．①④答案A解析当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R2消耗的功率为P2＝I2R2，P2∝I2，故①正确．电容器C的电压UC＝E－I(R2＋r)，电荷量Q＝CUC＝C[E－I(R2＋r)]，则eq\f(ΔQ,ΔI)＝－C(R2＋r)，保持不变，则Q－I图象是向下倾斜的直线，故②正确．电压表示数U＝E－Ir，U－I图象应是向下倾斜的直线，故③错误．电源通过电荷量q时电源做的功W＝qE，E是电源的电动势，则W－I是过原点的直线，故④错误．故A正确．二、非选择题(本题共5小题，共52分)13．(8分)(2016·浙江4月选考模拟)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A.图8(1)部分连线的实物照片如图8甲所示，请在图中完成实物连接图．(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18A，电压表的指针如图乙所示，则电压为________V，此时小灯泡的功率是________W.(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的________(填字母)．ABCD答案(1)见解析图(2)1.500.27(3)C解析(1)如图所示．(2)电压表的示数为1.50V；功率P＝UI＝0.27W.(3)温度变高，电阻率变大，所以答案为C.14．(4分)在测定一节干电池的电动势和内阻实验中，备有下列器材：A．待测的干电池(电动势约为1.5V，内阻小于1Ω)B．电流表A1(量程0～3mA，内阻Rg1＝10Ω)C．电流表A2(量程0～0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑动变阻器R2(0～200Ω，1A)F．定值电阻R0(990Ω)G．开关和导线若干图9(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图9甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是________图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选________(填写器材前的字母代号)．(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1－I2图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值，则由图线可得被测干电池的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω.答案(1)(b)D(2)1.490.85(0.84～0.86均可)解析(1)因为题中没有给出电压表，所以需要用一个定值电阻和电流表串联，改装成电压表，根据欧姆定律，若将电流表A1与定值电阻串联有U＝I1R0＝0.003×(990＋10)V＝3V，与电源电动势接近，故应将电流表A1与定值电阻串联使用，故合理的是(b)图；电源电动势约为1.5V，内阻小于1Ω，为方便实验操作且能准确地进行测量，滑动变阻器应选D.(2)由电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E＝I1(R0＋Rg1)＋I2r，则I1＝eq\f(E,R0＋Rg1)－eq\f(r,R0＋Rg1)I2，由图象可知，图象的截距b＝1.49×10－3＝eq\f(E,1000)，则电源电动势为E＝1.49V；图象斜率|k|＝eq\f(r,1000)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔI1,ΔI2)))＝eq\f(1.49×10－3－1.2×10－3,0.34)≈8.5×10－4，电源内阻为r＝0.85Ω.15．(12分)灵巧、省力的电动自行车，最近几年已成为人们出行的主要交通工具．下表为一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数．请利用表中数据进行计算：(取g＝10m/s2)规格后轮驱动直流电机车型26英寸额定输出功率160W整车质量40kg额定电压40V最大载量120kg额定电流5.0A(1)电动机以额定值正常工作时的效率．(2)在额定电压下，电机突然卡死时，电机的总功率．答案(1)80%(2)1000W解析(1)P＝UI＝40×5.0W＝200Wη＝eq\f(P出,P)×100%＝eq\f(160,200)×100%＝80%(2)设电动机的内阻为R，P热＝P－P出＝200W－160W＝I2R解得R＝1.6Ω电机卡死后的总功率为：P总＝eq\f(U2,R)＝eq\f(402,1.6)W＝1000W.16．(14分)如图10所示的电路中，电源的电动势E＝12V，内阻未知，R1＝8Ω，R2＝1.5Ω，L为规格“3V3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：图10(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．答案(1)1A3Ω(2)1Ω(3)0.48W解析(1)灯泡的额定电流I0＝eq\f(P0,U0)＝eq\f(3,3)A＝1A灯丝电阻RL＝eq\f(U\o\al(2,0),P0)＝eq\f(32,3)Ω＝3Ω(2)断开S时，灯泡L正常发光，即I1＝I0，根据闭合电路欧姆定律E＝I0(R1＋RL＋r)得r＝eq\f(E,I0)－(R1＋RL)＝[eq\f(12,1)－(8＋3)]Ω＝1Ω(3)闭合S时，设外电路总电阻