2017-2018學(xué)年度高中物理 第二章 直流電路檢測試題【含解析】教科版選修3-1

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1、 直流電路 檢測試題 (時間:60分鐘　滿分:100分) 【測控導(dǎo)航】 知識點(diǎn) 題號 1.電阻定律 1(易) 2.伏安特性曲線 2(易),3(易) 3.串、并聯(lián)電路 4(易),6(易) 4.電功、電功率和焦耳定律 5(易),8(中),12(難) 5.電路故障 7(中) 6.實(shí)驗(yàn) 9(中),10(中),11(中) 一、選擇題(共8小題,每題6分,共48分.第1～4小題為單項(xiàng)選擇題,第5～8小題為多項(xiàng)選擇題,選對但不全的得3分) 1.一根均勻?qū)Ь€,現(xiàn)將它均勻拉長,使導(dǎo)線的直徑減小為原來的一半,此時它的阻值為64 Ω,則導(dǎo)線原來的電阻值為(　C　) A.12

2、8 Ω B.32 Ω C.4 Ω D.2 Ω 解析:由導(dǎo)線的體積π（d2）2l不變可知,當(dāng)導(dǎo)線的直徑減小為原來的一半時,它的長度增大為原來的4倍,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?4,又由R=ρlS可知導(dǎo)線的電阻為原來的16倍,故導(dǎo)線原來的電阻值為4 Ω. 選C. 2.(2017鄭州高二檢測)如圖為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的UI圖線.用此電源與三個阻值均為3 Ω的電阻連接成電路,測得路端電壓為4.8 V.則該電路可能為(　B　) 解析:由UI圖線可知該電源的電動勢為6 V,內(nèi)阻r=ΔUΔI=24 Ω=0.5 Ω.此電源與三個均為3 Ω的電阻連接成電路時測得的路端電壓為 4.8 V;

3、A中的路端電壓為4 V;B中的路端電壓為4.8 V;C中的路端電壓約為5.7 V;D中的路端電壓為5.4 V,選項(xiàng)B正確. 3.(2017武漢高二檢測)如圖所示,直線A為某電源的UI圖線,曲線B為某小燈泡的UI圖線,用該電源和小燈泡組成閉合電路時,電源的輸出功率和電源的總功率分別是(　D　) A.4 W,8 W B.2 W,4 W C.2 W,3 W D.4 W,6 W 解析:電源的UI圖線A在縱軸上的截距表示電源電動勢為3 V,圖線A,B的交點(diǎn)表示電路工作點(diǎn),對應(yīng)的工作電壓為U=2 V,工作電流為I= 2 A.用該電源和小燈泡組成閉合電路時,電源的輸出功率P出=UI=2

4、 2 W=4 W,電源的總功率P總=EI=32 W=6 W.選項(xiàng)D正確. 4.(2017黑龍江牡丹江期中)如圖所示,將一根粗細(xì)均勻的電阻絲彎成一個閉合的圓環(huán),接入電路中,電路與圓環(huán)的O點(diǎn)固定,P為與圓環(huán)良好接觸的滑動頭,閉合開關(guān)S,在滑動頭P緩慢地由m點(diǎn)經(jīng)n點(diǎn)移到q點(diǎn)的過程中,電容器C所帶的電荷量將(　D　) A.由少變多 B.由多變少 C.先增多后減少 D.先減少后增多 解析:因圓環(huán)的兩部分電阻并聯(lián),則當(dāng)兩部分電阻相等時,并聯(lián)阻值最大,則當(dāng)觸點(diǎn)P由m點(diǎn)經(jīng)n點(diǎn)移到q點(diǎn)的過程中,電路總電阻先變大后變小,由閉合電路歐姆定律得知,電路中電流先變小后變大,R的電壓先變小后變大,對于電

5、容器,其電壓等于R兩端的電壓,則由Q=CU,可知電容器的電荷量先減少后增多,選項(xiàng)D正確. 5.如圖所示,在一幢居民樓里有各種不同的用電器,如電燈、電視機(jī)、洗衣機(jī)、微波爐、排油煙機(jī)等.停電時,用多用電表測得A,B間的電阻為R;供電后,設(shè)各家用電器全都同時使用時,測得A,B間電壓為U,進(jìn)線電流為I;經(jīng)過一段時間t,從總電能表中測得這段時間內(nèi)消耗的電能為W,則下列表達(dá)式用來計算該幢樓居民用電的總功率,其中正確的是(　CD　) A.P=I2R B.P=U2R C.P=IU D.P=Wt 解析:電路消耗的電功率的計算公式P=UI,P=Wt是普遍適用的,而A,B兩選項(xiàng)只適用于純

6、電阻電路,而電視機(jī)、洗衣機(jī)、微波爐和排油煙機(jī)等都不是純電阻用電器,所以選項(xiàng)A,B錯誤,C,D正確. 6.實(shí)驗(yàn)室中常用滑動變阻器來調(diào)節(jié)電流的大小,有時用一個不方便,需用兩個阻值不同的滑動變阻器,一個作粗調(diào)(被調(diào)節(jié)的電流變化大),一個作微調(diào)(被調(diào)節(jié)的電流變化小).使用時連接方式可以是串聯(lián),也可以是并聯(lián),如圖所示,則(　AC　) A.串聯(lián)時,阻值大的變阻器作粗調(diào) B.串聯(lián)時,阻值大的變阻器作微調(diào) C.并聯(lián)時,阻值大的變阻器作微調(diào) D.并聯(lián)時,阻值大的變阻器作粗調(diào) 解析:在串聯(lián)時,總電阻等于各個電阻之和,阻值大的電阻起主要作用,調(diào)大電阻時變化大,應(yīng)該作為粗調(diào),小電阻作為微調(diào);在并聯(lián)時,

7、總電阻的倒數(shù)等于各個電阻的倒數(shù)之和,所以并聯(lián)后的阻值比小電阻的阻值還要小,小電阻起主要作用,調(diào)小阻值的電阻變化大,應(yīng)該作為粗調(diào),大阻值電阻作為微調(diào).選項(xiàng)A,C正確. 7.如圖所示的電路中,由于某一電阻發(fā)生短路或斷路,使A燈變暗,B燈變亮,則故障可能是(　BC　) A.R1短路 B.R2斷路 C.R3斷路 D.R4短路 解析:由于A燈串聯(lián)于干路中,且故障發(fā)生后A燈變暗,可知電路中總電流變小,即電路總電阻變大,由此推知,故障應(yīng)為某一電阻斷路.若R2斷路,R1和B燈所在支路的電壓增大,而R2的斷路又使B燈分配的電壓增大,故B燈變亮,推理結(jié)果與現(xiàn)象相符,故選項(xiàng)B對;若R3斷路,

8、也必引起與之并聯(lián)的支路(即R1所在支路)中電流增大,燈B中分得電流也變大,B燈變亮,故選項(xiàng)C也對. 8.(2016江蘇卷,8)如圖所示的電路中,電源電動勢為12 V,內(nèi)阻為 2 Ω,四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出.閉合開關(guān)S,下列說法正確的有(　AC　) A.路端電壓為10 V B.電源的總功率為10 W C.a,b間電壓的大小為5 V D.a,b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1 A 解析:外電路的總電阻為10 Ω,回路總電阻為12 Ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律可求干路電流I=ER=1 A,所以路端電壓為U外=IR外=10 V,選項(xiàng)A正確;電源的總功率P=IE=12 W,選項(xiàng)B錯誤;

9、如圖,設(shè)四個電阻分別為R1,R2,R3,R4,由并聯(lián)電路特點(diǎn)知兩條支路的電流均為0.5 A,若規(guī)定電源負(fù)極處電勢為0,則a,b兩點(diǎn)的電勢在數(shù)值上分別等于R1,R3兩端的電壓,又因?yàn)閁1=I1R1=2.5 V,U3=I3R3=7.5 V,所以a=2.5 V,b=7.5 V,故Uab=|a-b|=5 V,選項(xiàng)C正確;a,b間用導(dǎo)線連接后的等效電路圖如圖所示, R1與R3并聯(lián)后的總電阻R=R1R3R1+R3=3.75 Ω,則電路中的總電流I=E2R+r= 1.26 A,選項(xiàng)D錯誤. 二、非選擇題(共4小題,共52分) 9.(12分)(2015山東卷,22)如圖(甲)所示的電路中,恒

10、流源可為電路提供恒定電流I0,R為定值電阻,電流表、電壓表均可視為理想電表.某同學(xué)利用該電路研究滑動變阻器RL消耗的電功率.改變RL的阻值,記錄多組電流、電壓的數(shù)值,得到如圖(乙)所示的UI關(guān)系圖線. 回答下列問題: (1)滑動觸頭向下移動時,電壓表示數(shù)　　 　　(填“增大”或“減小”). (2)I0=　　　　A. (3)RL消耗的最大功率為　　　　W(保留一位有效數(shù)字). 解析:(1)RL與R并聯(lián),電路中電流恒定,當(dāng)滑動觸頭向下移動時,并聯(lián)電阻變小,并聯(lián)電壓減小. (2)當(dāng)滑動變阻器的電阻為0時,外電路短路U=0,此時電流表中的電流即是I0=1.00 A. (3)

11、由圖象知,U=20-20I.滑動變阻器的功率P=UI=(20-20I)I=-20(I-0.5)2+5,當(dāng)I=0.5 A時,滑動變阻器的最大功率P=5 W. 答案:(1)減小(4分)　 (2)1.00(0.98,0.99,1.01均正確)(4分) (3)5(4分) 10.(13分)(2017濟(jì)寧高二期中)為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了下列器材: 待測干電池E(電動勢約1.5 V,內(nèi)阻約1.0 Ω) 電流表G(滿偏電流3 mA,內(nèi)阻10 Ω) 電流表A(量程0～0.60 A,內(nèi)阻約0.10 Ω) 滑動變阻器R1(0～20 Ω,2 A) 滑動變阻器R2(0～100

12、 Ω,1 A) 定值電阻R3=990 Ω,開關(guān)S和導(dǎo)線若干 (1)小明同學(xué)在某一次的測量過程中兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖(甲)所示,則電流表A的讀數(shù)為　　　　A,電流表G的讀數(shù)為　　　　mA. (2)請在虛線框中畫出他的實(shí)驗(yàn)電路圖.(標(biāo)明所選儀器的符號) (3)圖(乙)為小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由該圖線可得被測干電池的電動勢E=　　　　V,內(nèi)阻r=　　　　Ω. 解析:(1)電流表A的讀數(shù)為0.22 A,電流表G的讀數(shù)為1.30 mA. (2)電路圖如圖所示. (3)由閉合電路歐姆定律得E=U+Ir=I1(Rg+R3

13、)+(I1+I2)r,所以I1=E-I2rRg+R3+r,由圖象可知,縱軸截距為ERg+R3+r=1.47 mA,斜率的絕對值為rRg+R3+r= 1.35-1.100.48-0.1610-3=0.7810-3,代入數(shù)據(jù)解得E=1.47 V,r=0.78 Ω. 答案:(1)0.22(2分)　1.30(2分)　 (2)圖見解析(5分) (3)1.47(1.46～1.48均可)(2分)　0.78(0.68～0.88均可)(2分) 11.(13分)某同學(xué)為了測量一個量程為3 V的電壓表的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn). (1)他先用多用電表進(jìn)行了正確的測量,測量時指針位置如圖(甲)所示,得出電壓表

14、的內(nèi)阻為3.00103 Ω,此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了.已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”,表內(nèi)電池電動勢為1.5 V,則電壓表的示數(shù)應(yīng)為　　　　V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). (2)為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻RV,該同學(xué)設(shè)計了圖(乙)所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.斷開開關(guān)S,按圖(乙)連接好電路; B.把滑動變阻器R的滑片P滑到b端; C.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零; D.閉合開關(guān)S; E.移動滑動變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3 V的 位置; F.保持滑動變阻器R的滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5 V位置,讀出此時電阻箱

15、R0的阻值,此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測量值; G.斷開開關(guān)S. 實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有: a.待測電壓表 b.滑動變阻器:最大阻值2 000 Ω c.滑動變阻器:最大阻值10 Ω d.電阻箱:最大阻值9 999.9 Ω,阻值最小改變量為0.1 Ω e.電阻箱:最大阻值999.9 Ω,阻值最小改變量為0.1 Ω f.電池組:電動勢約6 V,內(nèi)阻可忽略 g.開關(guān)、導(dǎo)線若干 按照這位同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題: ①要使測量更精確,除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外,還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用　　　　(填“b”或“c”),電阻箱中選用　　　　(填“d”或“e”)

16、. ②電壓表內(nèi)阻RV的測量值R測和真實(shí)值R真相比,R測　　　　R真(填“>”或“<”);若RV越大,則|R測-R真|R真越　　　　(填“大”或“小”). 解析:(1)歐姆表的中值電阻即為其內(nèi)阻值.由歐姆擋中央刻度值“15”可知?dú)W姆表內(nèi)阻為1.5103 Ω,根據(jù)電阻分壓原理可知,電壓表的示數(shù)U=ERV+R內(nèi)RV=1.53103+1.51033103 V=1.0 V. (2)①明確半偏法測電阻的工作原理.由半偏法測電阻和滑動變阻器的分壓接法可知,滑動變阻器的阻值應(yīng)遠(yuǎn)小于電表內(nèi)阻,故滑動變阻器選c.電阻箱的阻值應(yīng)與電壓表內(nèi)阻近似,故電阻箱選d. ②接入電阻箱后,電路總電阻阻值變大,干路電流變

17、小,電阻箱R0和電壓表分擔(dān)的電壓變大,則UR0>URV,故R測>R真.RV越大,R測越接近真實(shí)值,故|R測-R真|R真越小. 答案:(1)1.0(5分)　 (2)①c(2分)　d(2分)　②>(2分)　小(2分) 12.(14分)目前我國部分省份供水缺口較大,蓄引提水是解決供水問題的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m,進(jìn)入蓄水池,用一臺電動機(jī)通過傳動效率為80%的皮帶,帶動效率為60%的離心水泵工作.工作電壓為380 V,此時輸入電動機(jī)的電功率為19 kW,電動機(jī)的內(nèi)阻為 0.4 Ω.已知水的密度為1103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求: (1)電動機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功

18、率; (2)將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時間(不計進(jìn)、出水口的水流 速度). 解析:(1)設(shè)電動機(jī)的電功率為P,則 P=UI (2分) 設(shè)電動機(jī)內(nèi)阻r上消耗的熱功率為Pr,則 Pr=I2r (2分) 代入數(shù)據(jù)解得Pr=1103 W. (1分) (2)設(shè)蓄水總質(zhì)量為M,所用抽水時間為t.已知抽水高度為h,容積為V,水的密度為ρ,則 M=ρV

19、 (1分) 設(shè)質(zhì)量為M的河水增加的重力勢能為ΔEp 則ΔEp=Mgh (2分) 設(shè)電動機(jī)的輸出功率為P0,則P0=P-Pr (2分) 根據(jù)能量守恒定律得 P0t60%80%=ΔEp (2分) 代入數(shù)據(jù)解得 t=2104 s. (2分) 答案:(1)1103 W　 (2)2104 s 7