（新教材適用）高中物理第二章電路及其應(yīng)用測(cè)評(píng)（B）教科版

第二章測(cè)評(píng)(B)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法,正確的是()A.在某電池的電路中,每通過(guò)2C的電荷量,電池提供的電能是4J,那么這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)是0.5VB.電源的路端電壓增大時(shí),其電源的電動(dòng)勢(shì)一定也增大C.無(wú)論內(nèi)電壓和外電壓如何變化,其電源的電動(dòng)勢(shì)一定不變D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大,電源所能提供的電能就越多答案:C解析:根據(jù)電動(dòng)勢(shì)定義,由E=Wq得E=2.兩個(gè)用同種材料制成的均勻?qū)wA、B,其質(zhì)量相同,當(dāng)它們接入電壓相同的電路時(shí),其電流之比IA∶IB=1∶4,則橫截面積之比SA∶SB為()A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶1答案:A解析:由R=UI可知,在U一定時(shí),I與R成反比,即RA∶RB=4∶又根據(jù)電阻定律R=ρlS=ρVSS=ρVS2可知,當(dāng)ρ、V一定時(shí),R∝13.如圖所示,電源A的電壓為6V,電源B的電壓為8V,電容器的電容為200pF,當(dāng)開(kāi)關(guān)S合向A,穩(wěn)定后再合向B,再次達(dá)到穩(wěn)定,則在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)電流計(jì)的電荷量為()A.4×109C B.1.2×109CC.1.6×109C D.2.8×109C答案:D解析:開(kāi)關(guān)S打在A時(shí),電容器的電壓為U1=6V,電荷量為Q1=CU1=2×1010×6C=1.2×109C。開(kāi)關(guān)S打在B時(shí),穩(wěn)定時(shí),電容器的電壓為U2=8V,電荷量為Q2=CU2=2×1010×8C=1.6×109C。故通過(guò)電流計(jì)的電荷量為Q=Q1+Q2=2.8×109C。4.在如圖所示電路中E為電源,其電動(dòng)勢(shì)E=9.0V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);AB為滑動(dòng)變阻器,其電阻R=30Ω;L為一小燈泡,其額定電壓U=6.0V,額定功率P=1.8W;S為開(kāi)關(guān)。開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片位于B端,現(xiàn)在接通開(kāi)關(guān)S,然后將滑片緩慢地向A端滑動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)某一位置C處時(shí),小燈泡剛好正常發(fā)光。則C、B之間的電阻應(yīng)為()A.10Ω B.20ΩC.15Ω D.5Ω答案:B解析:本題中小燈泡剛好正常發(fā)光,說(shuō)明此時(shí)小燈泡達(dá)到額定電流I額=PU=1.86.0A=0.3A,兩端電壓達(dá)到額定電壓U額=6.0V,而小燈泡和電源、滑動(dòng)變阻器的AC部分串聯(lián),則AC部分的電流與小燈泡的電流相等,RAC=E5.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r=3Ω,R0=1Ω,直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R0'=1Ω。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1時(shí)可使圖(a)中電路的輸出功率最大;調(diào)節(jié)R2時(shí)可使圖(b)中電路的輸出功率最大,且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作(額定輸出功率為P0=2W),則R1和R2連入電路中的阻值分別為()(a)(b)A.2Ω、2Ω B.2Ω、1.5ΩC.1.5Ω、1.5Ω D.1.5Ω、2Ω答案:B解析:因?yàn)轭}圖(a)電路是純電阻電路,當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,所以R1接入電路中的阻值為2Ω;而題圖(b)電路是含電動(dòng)機(jī)的電路,歐姆定律不適用,電路的輸出功率P=IU=I(EIr),所以當(dāng)I=E2r=2A時(shí),輸出功率P有最大值,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為2W,發(fā)熱功率為4W,所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為6W,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為3V,電阻R2兩端的電壓為3V,所以R2接入電路中的阻值為16.如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不可忽略,若調(diào)整可變電阻R的阻值,可使電壓表的示數(shù)減小ΔU(電壓表為理想電表),在這個(gè)過(guò)程中()A.通過(guò)R1的電流減小,減少量一定等于ΔB.R2兩端的電壓增加,增加量一定等于ΔUC.路端電壓減小,減少量一定等于ΔUD.通過(guò)R2的電流增加,但增加量一定小于Δ答案:AD解析:電壓表的示數(shù)減小ΔU,通過(guò)R1的電流減小ΔI=ΔUR1,選項(xiàng)A正確;R2與電源內(nèi)阻的總電壓增加ΔU,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;R2兩端的電壓增加量小于ΔU,通過(guò)R27.如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=2V,內(nèi)阻r=2Ω,兩個(gè)定值電阻均為8Ω,平行板電容器的電容C=3×106F,則 ()A.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩極板間的電壓為43B.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電容器的電荷量為4×106CC.開(kāi)關(guān)接通時(shí)兩極板間的電壓為43D.開(kāi)關(guān)接通時(shí)電容器的電荷量為4×106C答案:CD解析:電容器兩極板間的電壓等于R2兩端電壓,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電路中的總電流I=ER2+r=28+2A=0.2A,電容器的極板電壓U=IR2=0.2×8V=1.6V,此時(shí)電容器的電荷量Q=CU=3×106×1.6C=4.8×106C,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)接通時(shí)兩定值電阻并聯(lián),電容器兩極板間的電壓等于路端電壓,電路中的總電流I'=ER外+r=24+2A=13A,電容器的極板電壓U'=I'R外=13×4V=8.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2滑片向右滑動(dòng)后,理想電流表A1、A2的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔI1、ΔI2,理想電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔU。下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表V的示數(shù)減小B.電流表A2的示數(shù)變小C.ΔU與ΔI1比值一定小于電源內(nèi)阻rD.ΔU與ΔI2比值一定小于電源內(nèi)阻r答案:BC解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)后,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,則總電流減小,所以電流表A2的示數(shù)減小。根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)分析可知,并聯(lián)部分電壓增大,即電壓表V的示數(shù)增大,故A錯(cuò)誤,B正確。根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律I2=I1+I,A2的示數(shù)I2變小,通過(guò)定值電阻R1的電流增大,則A1的示數(shù)I1變小,所以ΔI1一定大于ΔI2。電壓表測(cè)量路端電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律U=EI2r可知,ΔUΔI2=r,而ΔI1大于ΔI2二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共20分)9.(10分)某直流電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的UI圖像如圖(a)所示,該同學(xué)利用圖(b)的實(shí)驗(yàn)電路研究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,電路中使用恒壓電源,R1=15Ω,R2是滑動(dòng)變阻器,電流表A是理想電流表,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:(a)(b)(1)閉合開(kāi)關(guān)S2前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使其滑片應(yīng)在(選填“左”或“右”)端。

(2)先閉合開(kāi)關(guān)S1,開(kāi)關(guān)S2保持?jǐn)嚅_(kāi),此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A,則恒壓電源輸出電壓為V。

(3)再閉合開(kāi)關(guān)S2,然后緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電動(dòng)機(jī)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),此時(shí)電流表的示數(shù)為1.8A,直流電動(dòng)機(jī)M實(shí)際消耗的電功率為W,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為。(取兩位有效數(shù)字)

答案:(1)左(2)9(3)3.84.8解析:(1)閉合開(kāi)關(guān)S2前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其接入電路中的阻值最大,則滑片應(yīng)在左端。(2)恒壓電源輸出電壓U=I1R1=0.6×15V=9V。(3)通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)M的電流I2=II1=1.8A0.6A=1.2A,根據(jù)圖(a)可知此時(shí)直流電動(dòng)機(jī)M的電壓為UM=3.2V,U2=UUM=9V3.2V=5.8V,則直流電動(dòng)機(jī)M實(shí)際消耗的電功率為P=UMI2=3.2×1.2W=3.8W,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為R=U2I2=510.(10分)有一只小燈泡,其額定電壓的標(biāo)值為2.5V,額定功率的標(biāo)值模糊不清。某同學(xué)想通過(guò)測(cè)繪燈絲IU特性曲線的方法來(lái)測(cè)出該燈泡的額定功率。(a)(b)(c)(1)已知小燈泡的燈絲電阻約為5Ω,請(qǐng)先在圖(a)中補(bǔ)全伏安法測(cè)量燈絲電阻的電路圖,再選擇電流表、電壓表的合適量程,并按圖(a)連接方式將圖(b)中的實(shí)物連成完整的電路。(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前,圖(b)中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于(選填“A端”“B端”或“AB正中間”)。

(3)該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出了燈絲的伏安特性曲線如圖(c)所示,則小燈泡的額定功率為W。

答案:(1)如圖(a)所示如圖(b)所示(a)(b)(2)B端(3)1.1解析:(1)小燈泡電阻較小,所以電流表外接。(2)開(kāi)關(guān)S閉合前,被測(cè)電路兩端電壓應(yīng)最小,滑片應(yīng)置于B端。(3)燈泡兩端額定電壓為2.5V時(shí),電流I=0.44A,所以燈泡的額定功率P=UI=1.1W。三、計(jì)算題(本題共3小題,共40分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(10分)已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m。氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流大小為多少?答案:e解析:根據(jù)電流大小的定義式去求解,截取電子運(yùn)動(dòng)軌道的任一截面,在電子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間T內(nèi),通過(guò)這個(gè)截面的電荷量Q=e,則有I=QT=eT,再由庫(kù)侖力提供向心力有ke得T=2πremr12.(14分)如圖所示的電路中,所用電源的電動(dòng)勢(shì)E=4V,內(nèi)電阻r=1Ω,電阻R1可調(diào)?，F(xiàn)將R1調(diào)到3Ω后固定。已知R2=6Ω,R3=3Ω,問(wèn):(1)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)和接通時(shí),通過(guò)R1的電流分別為多大?(2)為了使A、B之間電路的電功率在開(kāi)關(guān)S接通時(shí)能達(dá)到最大值,應(yīng)將R1的阻值調(diào)到多大?這時(shí)A、B間消耗的最大電功率是多少?答案:(1)0.4A0.667A(2)03.556W解析:(1)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),I1=Er+R1+開(kāi)關(guān)接通時(shí),R2、R3并聯(lián)的總電阻R23=R2RI1'=Er+R1+(2)開(kāi)關(guān)接通時(shí),A、B之間的總電阻R23=2Ω為定值,所以,只有當(dāng)R1'=0時(shí),總電流最大,A、B之間的電功率才最大。I=Er+R1PAB=I2R23=432×2W=313.(16分)如圖所示電路中,電源輸出電壓U0恒定,定值電阻r的阻值為5Ω,L為標(biāo)有“3V,1.5W”的小燈泡,滑動(dòng)變阻器的總阻值為30Ω,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于變阻器的中點(diǎn)時(shí),燈泡L恰能正常發(fā)光,此時(shí)理想電壓表的示數(shù)為20.5V。求:(1)電阻Rx的阻值;(2)電源的電壓;(3