物理人教版（浙江版）選修31學(xué)案第二章恒定電流章末檢測(cè)卷（第二章）

章末檢測(cè)卷(第二章)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的)1．(2016·紹興一中期中)白熾燈的燈絲斷了以后，輕搖燈泡，有時(shí)可將斷了的燈絲搭上，若將這只燈泡再接入電路中，其亮度與原來相比()A．亮些 B．暗些C．一樣亮 D．都有可能答案A解析燈絲重新搭上時(shí)，長(zhǎng)度變短，電阻變小，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知功率變大，燈變亮．2．(2016·浙江溫州蒼南巨人中學(xué)期中)一根粗細(xì)均勻，阻值為8Ω的電阻絲，在溫度不變的情況下，先將它等分成四段，每段電阻為R1；再將這四段電阻絲并聯(lián)，并聯(lián)后總電阻為R2.則R1與R2的大小依次為()A．1Ω，0.5Ω B．4Ω，1ΩC．2Ω，0.5Ω D．2Ω，1Ω答案C解析一根粗細(xì)均勻的電阻絲，將它等分成四段，每段的長(zhǎng)度減小為原來的四分之一，橫截面積和電阻率一定，故電阻減小為原來四分之一，故R1＝eq\f(R,4)＝eq\f(8,4)Ω＝2Ω；再將這四段電阻絲并聯(lián)起來，橫截面積增加為原來的4倍，根據(jù)電阻定律，R2＝eq\f(R1,4)＝eq\f(2,4)Ω＝0.5Ω.3．兩個(gè)小燈泡，分別標(biāo)有“1A4W”和“2A1W”的字樣，則它們均正常發(fā)光時(shí)的電阻阻值之比為()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，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)23%.單片單晶硅太陽(yáng)能電池可產(chǎn)生0.6V的電動(dòng)勢(shì)，可獲得0.1A的電流，則每秒照射到這種太陽(yáng)能電池上的太陽(yáng)光的能量是()A．0.24J B．0.25JC．0.26J D．0.28J答案C解析根據(jù)W＝UIt可得每秒單片單晶硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的能量為W＝0.6×0.1×1J＝0.06J，設(shè)太陽(yáng)能每秒照射的能量為Q，則由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得Q×23%＝W，所以Q≈0.26J.5．如圖1，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為理想電壓表與理想電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()圖1A.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小B.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大C.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小D.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大答案D6.在如圖2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)了下列哪種故障()圖2A．R1短路 B．R2短路C．R3短路 D．R1斷路答案A解析若R1短路，則外部電路的電阻只有R3，故總電阻減小，總電流變大，電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大，A對(duì)；若R2短路，電流表的示數(shù)為零，故B錯(cuò)；若R3短路，電壓表的示數(shù)為零，故C錯(cuò)；若R1斷路，電流表的示數(shù)為零，D錯(cuò)．7.某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系圖如圖3所示．用此電源和電阻R1、R2組成電路．R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路．為使電源輸出功率最大，可采用的接法是()圖3A．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端B．將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端C．將R1單獨(dú)接到電源兩端D．將R2單獨(dú)接到電源兩端答案C解析由圖可知，R1＝0.5Ω，R2＝1Ω，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化，當(dāng)R外＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，因而R1單獨(dú)接到電源兩端時(shí)，電源輸出功率最大．8.電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比．在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖4所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為()圖4A．75%、25% B．33.3%、66.7%C．50%、50% D．66.7%、33.3%答案D解析電源的效率η＝eq\f(UI,EI)×100%＝eq\f(U,E)×100%.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路端電壓U為4個(gè)格，而電動(dòng)勢(shì)E為6個(gè)格．因此ηa≈66.7%；b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路端電壓為2個(gè)格，因此ηb≈33.3%.故D正確．9.某學(xué)生做研究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，接成如圖5所示的電路，接通S后，他將多用電表電壓擋的紅、黑表筆并聯(lián)在A、C兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)為U；當(dāng)并聯(lián)在A、B兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)也為U；當(dāng)并聯(lián)在B、C兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)為零，故障的原因可能是()圖5①AB段斷路②BC段斷路③AB段短路④BC段短路A．①②B．②③C．③④ D．①④答案D解析由題意可得UAB＝UAC＝U，說明由A、B分別至電源的線路均已接通．若BC段完好，則AB段斷路；若BC段短路，則AB段可能斷路，也可能完好．又由題述得UBC＝0，因而可能AB段斷路，或BC段短路，也有可能出現(xiàn)兩者同時(shí)發(fā)生的情況，故選D.10．下面列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗．若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則()自重40(kg)額定電壓48(V)載重75(kg)額定電流12(A)最大行駛速度20(km/h)額定輸出功率350(W)A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576W B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4ΩC．該車獲得的牽引力為104N D．該車受到的阻力為17.5N答案A解析電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故選項(xiàng)A正確．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)為非純電阻電路，不能用歐姆定律求內(nèi)電阻，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．電動(dòng)車速度最大時(shí)，牽引力F與阻力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錯(cuò)誤．11．如圖6所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝2V，內(nèi)阻r＝2Ω，兩個(gè)定值電阻阻值均為8Ω，平行板電容器的電容C＝3×10－6F，則()圖6A．開關(guān)斷開時(shí)兩極板間的電壓為eq\f(4,3)VB．開關(guān)斷開時(shí)電容器的帶電荷量為4×10－6CC．開關(guān)接通時(shí)兩極板間的電壓為eq\f(4,3)VD．開關(guān)接通時(shí)電容器的帶電量為8×10－6C答案C解析電容器兩極板間的電壓等于R2兩端電壓，開關(guān)S斷開時(shí)，電路中的總電流I＝eq\f(E,R2＋r)＝eq\f(2,8＋2)A＝0.2A，電容器的極板電壓U＝IR2＝0.2×8V＝1.6V，此時(shí)電容器的帶電荷量Q＝CU＝3×10－6×1.6C＝4.8×10－6C，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；開關(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′＝eq\f(E,R外＋r)＝eq\f(2,4＋2)A＝eq\f(1,3)A，電容器的極板電壓U′＝I′R外＝eq\f(1,3)×4V＝eq\f(4,3)V，此時(shí)電容器的帶電荷量Q′＝CU′＝3×10－6×eq\f(4,3)C＝4×10－6C，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．12．(2016·浙江寧波市慈溪中學(xué)期中)如圖7所示，I為電流表示數(shù)，U為電壓表示數(shù)，P為定值電阻R2消耗的功率，Q為電容器C所帶的電荷量，W為電源通過電荷量q時(shí)電源做的功．當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過程中，下列圖象能正確反映各物理量關(guān)系的是()圖7A．①② B．②③C．③④ D．①④答案A解析當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過程中，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，R2消耗的功率為P2＝I2R2，P2∝I2，故①正確．電容器C的電壓UC＝E－I(R2＋r)，電荷量Q＝CUC＝C[E－I(R2＋r)]，則eq\f(ΔQ,ΔI)＝－C(R2＋r)，保持不變，則Q－I圖象是向下傾斜的直線，故②正確．電壓表示數(shù)U＝E－Ir，U－I圖象應(yīng)是向下傾斜的直線，故③錯(cuò)誤．電源通過電荷量q時(shí)電源做的功W＝qE，E是電源的電動(dòng)勢(shì)，則W－I是過原點(diǎn)的直線，故④錯(cuò)誤．故A正確．二、非選擇題(本題共5小題，共52分)13．(8分)(2016·浙江4月選考模擬)在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡額定電壓為2.5V、電流為0.3A.圖8(1)部分連線的實(shí)物照片如圖8甲所示，請(qǐng)?jiān)趫D中完成實(shí)物連接圖．(2)某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.18A，電壓表的指針如圖乙所示，則電壓為________V，此時(shí)小燈泡的功率是________W.(3)正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的________(填字母)．ABCD答案(1)見解析圖(2)1.500.27(3)C解析(1)如圖所示．(2)電壓表的示數(shù)為1.50V；功率P＝UI＝0.27W.(3)溫度變高，電阻率變大，所以答案為C.14．(4分)在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A．待測(cè)的干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻小于1Ω)B．電流表A1(量程0～3mA，內(nèi)阻Rg1＝10Ω)C．電流表A2(量程0～0.6A，內(nèi)阻Rg2＝0.1Ω)D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑動(dòng)變阻器R2(0～200Ω，1A)F．定值電阻R0(990Ω)G．開關(guān)和導(dǎo)線若干圖9(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖9甲所示的(a)、(b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是________圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填寫器材前的字母代號(hào))．(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1－I2圖線，I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值，則由圖線可得被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)阻r＝________Ω.答案(1)(b)D(2)1.490.85(0.84～0.86均可)解析(1)因?yàn)轭}中沒有給出電壓表，所以需要用一個(gè)定值電阻和電流表串聯(lián)，改裝成電壓表，根據(jù)歐姆定律，若將電流表A1與定值電阻串聯(lián)有U＝I1R0＝0.003×(990＋10)V＝3V，與電源電動(dòng)勢(shì)接近，故應(yīng)將電流表A1與定值電阻串聯(lián)使用，故合理的是(b)圖；電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻小于1Ω，為方便實(shí)驗(yàn)操作且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D.(2)由電路圖可知，在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)：E＝I1(R0＋Rg1)＋I(xiàn)2r，則I1＝eq\f(E,R0＋Rg1)－eq\f(r,R0＋Rg1)I2，由圖象可知，圖象的截距b＝1.49×10－3＝eq\f(E,1000)，則電源電動(dòng)勢(shì)為E＝1.49V；圖象斜率|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，電源內(nèi)阻為r＝0.85Ω.15．(12分)靈巧、省力的電動(dòng)自行車，最近幾年已成為人們出行的主要交通工具．下表為一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出的技術(shù)參數(shù)．請(qǐng)利用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：(取g＝10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)車型26英寸額定輸出功率160W整車質(zhì)量40kg額定電壓40V最大載量120kg額定電流5.0A(1)電動(dòng)機(jī)以額定值正常工作時(shí)的效率．(2)在額定電壓下，電機(jī)突然卡死時(shí)，電機(jī)的總功率．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)設(shè)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為R，P熱＝P－P出＝200W－160W＝I2R解得R＝1.6Ω電機(jī)卡死后的總功率為：P總＝eq\f(U2,R)＝eq\f(402,1.6)W＝1000W.16．(14分)如圖10所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻未知，R1＝8Ω，R2＝1.5Ω，L為規(guī)格“3V3W”的燈泡，開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光．(不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響)求：圖10(1)燈泡的額定電流和燈絲電阻；(2)電源的內(nèi)阻；(3)開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的功率．答案(1)1A3Ω(2)1Ω(3)0.48W解析(1)燈泡的額定電流I0＝eq\f(P0,U0)＝eq\f(3,3)A＝1A燈絲電阻RL＝eq\f(U\o\al(2,0),P0)＝eq\f(32,3)Ω＝3Ω(2)斷開S時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，即I1＝I0，根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I0(R1＋RL＋r)得r＝eq\f(E,I0)－(R1＋RL)＝[eq\f(12,1)－(8＋3)]Ω＝1Ω(3)閉合S時(shí)，設(shè)外電路總電阻