高中物理直流電路綜合檢測教科版選修3

...wd......wd......wd...第二章直流電路(分值：100分時間：60分鐘)一、選擇題(此題共7小題，每題6分．共42分．每題至少有一個選項正確把正確，答案的字母填在題后的括號內(nèi)．)1．以下說法中正確的選項是()A．只要有可以自由移動的電荷，就能存在持續(xù)的電流B．金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場作用下定向移動形成的C．電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動速率D．在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動時，它們的熱運動仍然存在【解析】自由電荷的定向移動形成了電流，并不是電子移動就形成電流，故A錯，B對，電流的傳導(dǎo)速率和導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動速率是兩個不同的概念，故C錯，分子熱運動無時無刻不在進展，自由電子定向移動時，只是熱運動沒有表現(xiàn)出來，故D對．【答案】BD2．(2012·川師附中高二檢測)將一個電流表改裝成歐姆表，并將歐姆表調(diào)零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的4/5處，現(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5處，則該電阻的阻值為()A．4R B．5RC．10R D．16R【解析】由閉合電路的歐姆定律得：調(diào)零時有E＝IgR內(nèi)；指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的4/5時有E＝4Ig(R＋R內(nèi))/5；指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5時有E＝Ig(Rx＋R內(nèi))/5.聯(lián)立三式可解得Rx＝16R，D正確，A、B、C錯誤．【答案】D3．2011年12月在南非德班氣候大會上中國政府作出了減排的鄭重承諾，太陽能作為清潔能源在我國將大力推廣，如圖1為一太陽能電池板的路端電壓隨電流變化的圖像．則該電池板的()圖1A．電動勢為600μV B．短路電流為20μAC．內(nèi)阻為20Ω D．內(nèi)阻為30Ω【解析】由圖像知該電池板的電動勢E＝600μV，橫軸交點坐標(biāo)為(20μA,200μV)，因此20μA不是短路電流．由U＝E－Ir，或r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|知r＝20Ω，故A、C正確，B、D錯誤．【答案】AC4．(2012·眉山仁壽一中檢測)如圖2所示的電路，水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P向左移動，則()圖2A．電容器中的電場強度將增大B．電容器上的電荷量將減少C．電容器的電容將減少D．液滴將向上運動【解析】假設(shè)將滑片向左移動，則R總增大，干路電流減??；R2兩端電壓減小，因電容器與R2并聯(lián)，所以電容器兩端電壓減小，電荷量減少，電場強度減小，液滴將向下運動，故B對，而A、D錯；由平行板電容器電容C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，電容器的電容不變，選項C錯誤．【答案】B5．如圖3所示，電源內(nèi)阻不可忽略，R1為半導(dǎo)體熱敏電阻，R2為錳銅合金制成的可變電阻，假設(shè)發(fā)現(xiàn)燈泡L的亮度變暗，可能的原因是()圖3A．R1的溫度逐漸降低B．R1受到可見光的照射C．R2的阻值逐漸增大D．R2的阻值逐漸減小【解析】燈泡L亮度變暗，說明流過燈泡的電流減小，其原因可能是R1的阻值增大或R2的阻值減小引起，半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度的升高電阻率減小，故可能的原因是R1的溫度降低或R2的阻值減小，所以A、D正確，B、C錯誤．【答案】AD6.圖4如圖4所示，電流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由兩個一樣的靈敏電流計改裝而成，現(xiàn)將這兩個電流表并聯(lián)后接入電路中，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，以下說法中正確的選項是()A．A1、A2的讀數(shù)之比為1∶1B．A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1C．A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1D．A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶5【解析】由電表A1、A2最大測量值之比5∶1，則由R＝eq\f(Ug,Ig)可得內(nèi)阻之比為1∶5.A1、A2并聯(lián)故流經(jīng)A1、A2電流之比與內(nèi)阻成反比為5∶1，所以讀數(shù)之比為5∶1，故B正確．由電表改裝原理可得A1、A2并聯(lián)如以以下圖．故流經(jīng)電流計電流相等，兩指針偏轉(zhuǎn)角度相等，故C正確，D錯．【答案】BC圖57．(2013·湖北八校聯(lián)考)在如圖5所示的電路中，開關(guān)S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了以下哪種故障()A．R1短路 B．R2短路C．R3短路 D．R1斷路【解析】假設(shè)電路正常，則電流表測量流過R1的支路電流，電壓表測量R3兩端的電壓；假設(shè)R1短路，則R2被短路，外電路只有電阻R3接在電源兩端，電流表測量干路電流，電壓表測量路端電壓，兩表示數(shù)均增大，符合題意；假設(shè)R2短路，則R1被短路，電流表示數(shù)為零，顯然不合題意；假設(shè)R3短路，則電壓表示數(shù)為零，不符合題意；假設(shè)R1斷路，則電流表示數(shù)為零，也不合題意．【答案】A二、非選擇題(此題共5小題，共58分計算題要有必要的文學(xué)說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位．)8．(8分)(2012·南溪一中檢測)如圖6所示為一正在測量中的多用電表表盤．圖6(1)如果是用×10Ω擋測量電阻，則讀數(shù)為______Ω.(2)如果是用直流10mA擋測量電流，則讀數(shù)為________mA.(3)如果是用直流5V擋測量電壓，則讀數(shù)為________V.【解析】(1)因為選的是×10Ω擋，所以讀數(shù)為6.0×10Ω＝60Ω.(2)因為用直流10mA擋測電流，所以對應(yīng)下面10mA擋讀數(shù)為7.1mA(注意從直流刻度區(qū)讀)．(3)用直流5V擋測時，電壓為3.55V.【答案】(1)60(2)7.1(3)3.559．(10分)(2011·江蘇高考)某同學(xué)利用如圖7所示的實驗電路來測量電阻的阻值．圖7(1)將電阻箱接入a、b之間，閉合開關(guān)．適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R′后保持其阻值不變．改變電阻箱的阻值R，得到一組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表：電阻R/Ω5.010.015.025.035.045.0電壓U/V1.001.501.802.142.322.45請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U－R關(guān)系圖像．(2)圖8用待測電阻Rx替換電阻箱，讀得電壓表示數(shù)2.00V．利用(1)中測繪的U－R圖像可得Rx＝________Ω.(3)使用較長時間后，電池的電動勢可認為不變，但內(nèi)阻增大．假設(shè)仍用本實驗裝置和(1)中測繪的U－R圖像測定某一電阻，則測定結(jié)果將________(選填“偏大〞或“偏小〞)．現(xiàn)將一阻值為10Ω的電阻換接在a、b之間，你應(yīng)若何調(diào)節(jié)滑動變阻器，便仍可利用本實驗裝置和(1)中測繪的U－R圖像實現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，確定U、R軸刻度，使圖像盡量大一些，描點、連線用平滑曲線連接，且必須過(0,0)點．(2)由作出的圖像得到相應(yīng)的R值，約為20Ω.(3)由I＝eq\f(E,R′＋R＋r)知r增大后，計算出的R值會偏小，由題表知要實現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定，應(yīng)改變滑動變阻器的阻值，使電壓表示數(shù)為1.5V.【答案】(1)(見以以以下圖)(2)20(19～21都算對)(3)偏??；改變滑動變阻器阻值，使電壓表示數(shù)為1.50V10.圖9(12分)如圖9所示電路中，電源電動勢E＝9V，內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻R1＝6Ω，R2＝10Ω，R3＝6Ω，電容器的電容C＝10μF.(1)保持開關(guān)S1、S2閉合，求電容器的帶電荷量；(2)保持開關(guān)S1閉合，將開關(guān)S2斷開，求斷開開關(guān)S2后流過電阻R2的電荷量．【解析】(1)S1、S2閉合，則R1、R2串聯(lián)，電容器與R1并聯(lián)，UC＝U1＝I1·R1＝eq\f(E,R1＋R2＋r)·R1＝eq\f(9,6＋10＋2)×6V＝3V故電容器所帶電荷量Q＝C·UC＝10×10－6×3C＝3×10－5(2)S1閉合，S2斷開后，UC＝E電容器所帶電荷量為Q′＝C·E＝10×10－6×9C＝9×10－5增加電荷量流過電阻R2，故流過電阻R2的電荷量ΔQ＝Q′－Q＝6×10－5C【答案】(1)3×10－5C(2)6×10－圖1011．(14分)如圖10所示，直流電動機和電爐并聯(lián)后接在直流電路上，電源的內(nèi)阻r＝1Ω，電爐的電阻R1＝19Ω，電動機繞線的電阻R2＝2Ω，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電源內(nèi)電路消耗的熱功率P＝25W；當(dāng)開關(guān)S閉合時，干路中的電流I＝12.6A．求：(1)電源的電動勢E；(2)開關(guān)S閉合后電動機的機械功率．【解析】(1)開關(guān)S斷開時，由P＝Ieq\o\al(2,0)r得I0＝eq\r(\f(P,r))＝eq\r(\f(25,1))A＝5A.由閉合電路歐姆定律得E＝I0(R1＋r)＝5×(19＋1)V＝100V.(2)開關(guān)S閉合后，內(nèi)電壓：U1＝Ir＝12.6×1V＝12.6V.故電路的路端電壓：U2＝E－U1＝(100－12.6)V＝87.4V.通過電爐的電流：I1＝eq\f(U2,R1)＝eq\f(87.4,19)A＝4.6A.通過電動機的電流：I2＝I－I1＝(12.6－4.6)A＝8.0A.電動機消耗的熱功率：P1＝Ieq\o\al(2,2)R2＝8.02×2W＝128.0W.輸送給電動機的電功率：P2＝U2I2＝87.4×8.0W＝699.2W.故電動機輸出的機械功率：P3＝P2－P1＝(699.2－128.0)W＝571.2W.【答案】(1)100V(2)571.2W12．(14分)(2012·綿陽蘆溪中學(xué)檢測)電子秤是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷臏y量儀器，其原理圖如圖11所示，它利用電壓表的讀數(shù)來指示物體質(zhì)量．托盤與電阻用可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質(zhì)量均不計．滑動變阻器的滑動觸頭與彈簧上端相連接，當(dāng)盤中不放物體時，電壓表的示數(shù)為零．設(shè)電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，定值電阻的阻值為R0，滑動變阻器粗細均勻且總電阻為R，總長度為L，彈簧的勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦和其他阻力．(1)請簡要說明電子秤的工作原理；(2)試推出電壓表的示數(shù)U