高中物理 第二章 階段質(zhì)量檢測（含解析）教科版選修3-1

（四川版）2013-2014學(xué)年高中物理第二章階段質(zhì)量檢測（含解析）教科版選修3-1一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，在每小題給出的四個選項中至少有一項是正確的。選對得6分，有錯選或不選不得分)1．有a、b、c、d四只電阻，它們的I－U關(guān)系如圖1所示，則圖中電阻最大的是()A．a(chǎn)B．b C．c D．d 圖1解析：在I－U圖像中，圖像斜率k＝eq\f(1,R)，即斜率越大，電阻R越小。答案：D2．如圖2所示是實物連接圖和電路圖。當(dāng)酒精燈點燃后你將看到的現(xiàn)象是()圖2A．電流表讀數(shù)增大 B．電流表讀數(shù)減小C．燈泡變暗 D．燈泡變亮解析：熱敏電阻隨溫度的升高阻值減小，由閉合電路的歐姆定律可知電流變大，燈泡變亮。答案：AD3．有兩個標(biāo)有“110V,25W”和“110V,60W”字樣的燈泡，要把它們接在220V的電源上，燈泡既正常發(fā)光，又最省電的連接方式應(yīng)是圖3中的()圖3解析：由電源電壓為220V知，要使電路消耗功率最小，則電路中總電流應(yīng)最小。因兩燈均正常發(fā)光，則A、D兩圖總電流為兩燈額定電流之和，而B、C兩圖總電流分別為干路中燈泡的額定電流，所以A、D功率大；B、C中由I＝eq\f(P,U)知：60W燈泡額定電流大，故60W燈應(yīng)在干路中，因此最省電的是B。答案：B4．熱水器在使用時，只有在既沒有熄滅又沒有停水的情況下才能使熱水器工作，這種情況若用邏輯關(guān)系來表示，屬于哪種電路()A．“與”電路 B．“或”電路C．“非”電路 D．以上均不是解析：由于要滿足沒熄滅、沒停水兩個條件，熱水器才能工作，只要有任意一個條件不滿足，熱水器均不能工作，故為“與”邏輯關(guān)系。答案：A5．電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，與定值電阻R1、R2、R3連接成如圖4所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合時()A．電壓表和電流表的示數(shù)均減小 B．電壓表和電流表的示數(shù)均增大 圖4C．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大D．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小解析：S閉合后，總電阻減小，由I＝eq\f(E,r＋R外)可知，流過電源的電流增大，由U＝E－Ir可知，電源的路端電壓U減??；又由UR1＝IR1可知，UR1增大，由U＝UR1＋UR3可知，UR3變小，再由IA＝eq\f(UR3,R3)可得，IA減小，故A正確。答案：A6．如圖5所示電路，其中L為“4V8W”的用電器，電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，R為滑動變阻器，則以下說法錯誤的是()A．要使用電器正常工作，電源額定功率不得少于12WB．要使變阻器安全工作，其額定電流不得少于2A 圖5C．變阻器滑片在左端時，L恰好正常工作D．變阻器滑片在右端時，L恰好正常工作解析：由公式P＝UI，I＝2A時用電器正常工作，此時電源功率P＝EI＝12W，故A、B正確。由U內(nèi)＝Ir＝2V，故只有滑動變阻器電阻為零時用電器L才正常工作，故C正確。答案：D7．如圖6所示電路，將兩個相同的電流表分別改裝成A1(0～3A)和A2(0～0.6A)的電流表。把兩個電流表并聯(lián)接入電路中測量電流強度，則下列說法中正確的是()A．A1的指針半偏時，A2的指針也半偏 圖6B．A1的指針沒滿偏時，A2的指針已滿偏C．A1的讀數(shù)為1A時，A2的讀數(shù)為0.6AD．A1的讀數(shù)為1A時，干路中的電流為1.2A解析：首先要明確兩個并聯(lián)的電流表都是由同樣的小量程電流表通過并聯(lián)阻值改變而來的。畫出電流表部分的等效電路如圖所示。從圖可以清晰地看出，兩個電流表G是并聯(lián)關(guān)系，所以指針偏轉(zhuǎn)肯定完全相同，但由于二者并聯(lián)的分流阻值R1、R2不同，所以A1、A2表的讀數(shù)不同。由改裝原理可知，當(dāng)A1讀數(shù)為1A時，A2的讀數(shù)為0.2A。答案：AD8．(2012·汕尾高二檢測)如圖7所示的電路中，閉合電鍵S后，燈a和燈b都正常發(fā)光，后來由于某種故障使燈b突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此推斷，這故障可能是()A．a(chǎn)燈絲燒斷 圖7B．電阻R2斷路C．電阻R2短路D．電容器被擊穿短路解析：由電壓表讀數(shù)增加，可知，電源總外電阻一定增大，故一定不是電容器被擊穿，也不是電阻R2短路，C、D錯誤；若a燈絲燒斷，R1的分壓增大，b燈分壓則減小，燈變暗；若R2斷路，b燈的分壓增大，變亮。故B正確。答案：B二、實驗題(本題共1小題，共10分，將答案填在題中橫線上或按要求做答)9．(1)某同學(xué)在用螺旋測微器測定某薄片的厚度時，讀數(shù)如圖8甲所示?？芍摫∑暮穸萪＝________mm。圖8(2)某同學(xué)用卡尺來測量工件的直徑，讀數(shù)如圖8乙所示。該工件的直徑為D＝________mm。(3)某同學(xué)用多用電表按正確步驟測量一電阻阻值，如圖9所示，則這電阻值是________Ω。如果要用此多用電表測量一個約20Ω的電阻，為了使測量比較精確，選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是__________。(4)為研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖10所 圖9示的電路圖，圖中E為直流電源，K為開關(guān)，K1為單刀雙擲開關(guān)，為電壓表，為多量程電流表，R為滑動變阻器，Rx為待測稀鹽水溶液液柱。①實驗時，閉合K之前將R的滑片P置于________(填“C”或“D”)端；當(dāng)用電流表外接法測量Rx的阻值時，K1應(yīng)置于位置________(填“1”或“2”)。②在一定條件下，得到Rx的電阻率隨濃度變化的曲線如圖11所示(不計 圖10由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化)。實驗中Rx的通電面積為50cm2，長度為5cm，測量Rx的阻值是50Ω，則其電阻率為________Ω·m，可得此時溶液濃度約為________%(保留2位有效數(shù)字)。圖11解析：(1)d＝0.5mm＋0.01mm×40.0＝0.900mm。(2)D＝29mm＋0.1mm×8＝29.8mm。(3)電阻R＝12×100Ω＝1.2×103Ω。因中值電阻在15Ω附近，故測量約為20Ω的電阻，應(yīng)選用×1擋。(4)①為使閉合K時電阻Rx兩端電壓較小，以保護電壓表和電流表，滑片P應(yīng)置于D端，當(dāng)用電流表外接法測Rx時，K1應(yīng)置于位置“1”。②由Rx＝ρeq\f(l,S)可得：ρ＝5.0Ω·m，對應(yīng)圖11可知，此溶液的濃度約為3.0%。答案：(1)0.900(2)29.8(3)1.2×103×1(4)①D1②5.03.0三、計算題(本題共3小題，共42分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10．(12分)如圖12所示，電源的電動勢E＝7.5V，內(nèi)電阻r＝1.0Ω，定值電阻R2＝12Ω，電動機M的線圈電阻R＝0.50Ω。開關(guān)S閉合，電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，電壓表的示數(shù)U1＝4.0V，電阻R2消耗的電功率P2＝3.0W。不計電動機的摩擦損耗等，求：(1)電源的路端電壓； 圖12(2)電動機的輸出機械功率。解析：(1)電阻R2兩端的電壓即為電源的路端電壓，因P2＝eq\f(U2,R2)，所以U＝eq\r(P2R2)＝6.0V(2)由E＝U＋Ir得，干路上的電流I＝eq\f(E－U,r)＝1.5A。通過電阻R2的電流I2＝eq\f(U,R2)＝0.5A，則通過電動機的電流I1＝I－I2＝1.0A，所以電動機的輸出機械功率P機＝I1U1－Ieq\o\al(2,1)R＝3.5W。答案：(1)6.0V(2)3.5W11．(14分)實驗表明，通過某種金屬氧化物制成的均勻棒中的電流I跟電壓U之間遵循I＝kU3的規(guī)律，其中U表示棒兩端的電勢差，k＝0.02A/V3?，F(xiàn)將該棒與一個可變電阻器R串聯(lián)在一起后接在恒定電 圖13壓6.0V的電源上，如圖13所示。求：(1)當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時，電路中的電流為0.16A?(2)當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時，棒上消耗的電功率是電阻R上消耗電功率的1/5?解析：(1)由I＝kU3和I＝0.16A，可求得棒兩端電壓為2V，因此變阻器兩端電壓為4V，由歐姆定律得其阻值為25Ω。(2)由于棒和變阻器是串聯(lián)關(guān)系，電流相等，電壓跟功率成正比，棒兩端電壓為1V，由I＝kU3得電流為0.02A，變阻器兩端電壓為5V，因此電阻為250Ω。答案：(1)25Ω(2)250Ω12．(16分)如圖14所示，為一種測定風(fēng)作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細(xì)長金屬絲下面，O是懸掛點，R0是保護電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細(xì)金屬絲始終保持良好的接觸，無風(fēng)時細(xì)金屬絲與電圖14阻絲在C點接觸，此時電路中電流為I0，有風(fēng)時金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度，角θ與風(fēng)力大小有關(guān)，已知風(fēng)力方向水平向左，OC＝h，CD＝L，球質(zhì)量為m，電阻絲單位長度電阻為k，電源內(nèi)阻和金屬絲電阻均不計，金屬絲偏轉(zhuǎn)θ角時電流表示數(shù)為I′，此時風(fēng)力大小為F，試寫出：(1)風(fēng)力大小F與θ的關(guān)系式；(2)風(fēng)力大小F與電流表示數(shù)I′的關(guān)系式。解析：(1)有風(fēng)時，金屬球P受力為重力mg、風(fēng)力F、金屬絲拉力F1，如圖所示，根據(jù)平衡條件：F＝F1sinθ，mg