2021-2022学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册第二章 电路及其应用 章末综合检测卷（word版含答案）

第二章 电路及其应用 章末综合检测卷
一、单选题
1．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑动端向右移动时，则（ ）
A．电压表V读数变大
B．电流表A1读数变大
C．电流表A2读数变大
D．灯泡L1消耗的电功率变大
2．一同学用多用电表的欧姆挡测量一个“220 V　40 W”的白炽灯泡的电阻值，测量结果为90 Ω，但用公式P＝计算该灯泡的阻值是1210 Ω，下列说法正确的是(　　)
A．两个电阻值相差太大是不正常的，一定是实验时读错了
B．两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大
C．两个电阻值相差太大是不正确的，可能是出厂时把灯泡的功率标错了
D．两个电阻值相差很大是正常的，阻值1210 Ω是灯泡正常工作(温度很高)时的电阻值，阻值90 Ω是灯泡不发光(室温)时的电阻值
3．在如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则(　　)
A．L可能变亮
B．R可能断路
C．灯L可能断路
D．电阻R可能短路
4．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v. 若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（ ）
A．通过导线的电流为
B．通过导线的电流为
C．导线中自由电子定向移动的速率为
D．导线中自由电子定向移动的速率为
5．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数变小
B．小电珠变亮
C．电源的总功率变小
D．电容器C上电荷量减少
6．一个电流表的满偏电压为Ug，内电阻为Rg，要把它改装成量程为nUg的电压表，应在电流表上（ ）
A．串联一个nRg的电阻
B．并联一个nRg的电阻
C．串联一个（n-1）Rg的电阻
D．并联一个（n-1）Rg的电阻
7．已知电源电动势E＝6V内阻r＝2 Ω，灯泡电阻RL＝2 Ω，R2＝2 Ω．滑动变阻器R1的最大阻值为3 Ω，如图所示，将滑片P置于最左端，闭合开关S1、S2，电源的输出功率为P0，则(　　)
A．滑片P向右滑动，电源输出功率一直减小
B．滑片P向右滑动，电源输出功率一直增大
C．断开S2，电源输出功率达到最大值
D．滑片P置于最右端时，电源输出功率仍为P0
8．如图所示的电路中，开关K闭合.在开关接a且电路稳定后，电流表A1、A2和电压表V的示数分别为 和 ，电源的输出功率为 ，平行金属板所带电荷量为 ；这时让带电微粒从P点水平射入平行板间，恰能沿图示水平直线射出．若把平行板的上板向上移动少许,且S接b，当电路稳定后，A1、A2和V表的示数分别为 和，电源的输出功率为 ，平行板所带电荷量为 ；再让相同微粒仍从P点水平射入．则下列判断正确的是
A．，
B．
C．
D．该粒子带负电，且第二次从P射入后，有可能打在下极板上
二、多选题
9．2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者两手分别握两手柄A、B，则（　　）
A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小
B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大
D．当A、B间电阻逐渐增大时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值不变
10．某一导体的伏安特性曲线如图中AB（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　）
A．B点对应的电阻为12Ω
B．B点对应的电阻为40Ω
C．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻改变了30Ω
D．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻改变了10Ω
11．如图所示，电阻R1=10Ω，电动机M线圈电阻R2=10Ω，电路两端电压U保持不变．当开关S断开时，电流表的示数为I1=0.5A；当开关S闭合后，电动机转起来，电流表示数为I2，整个电路消耗的电功率为P，则 (　 )
A．I2=1A B．U=5V C．P＜5W D．P=5W
12．在如图所示的电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的触头P向下滑动时，有(　　)
A．灯L1变亮
B．灯L2变暗
C．电源的总功率变大
D．电阻R1有从b到a方向的电流
三、解答题
13．在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1和1k，如图为实验原理图及所需器材图。
（1）在图中用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路______。
（2）一位同学记录的6组数据见表：
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
试根据这些数据在图中画出U-I图像______，根据图像读出电池的电动势E=__________V，求出电池内阻r=_______。
14．如图所示电路，电源电动势，内阻，电阻，，，C为水平放置的平行板电容器，其电容，两极板的间距取，结果均保留两位有效数字．
（1）开关S处于断开状态时，平行板电容器的电压是多大？所带电荷量是多少？
（2）开关S处于断开状态时，有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动，求该微粒的电性及比荷；
（3）在开关S由断开到闭合的过程中，流过电阻的电荷量为多少？
15．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，不计摩擦，g取求：
（1）串联入电路的电动机内阻为多大？
（2）重物匀速上升时的速度大小．
（3）匀速提升重物3m需要消耗电源多少能量？
16．如图所示电路中，，，，，当开关闭合、断开电路稳定时，电源消耗的总功率为，当开关、都闭合电路稳定时，电源消耗的总功率为，求：
电源电动势E和内阻r；
当闭合，断开，电路稳定后，电容器所带的电量为多少；
当、都闭合电路稳定时，电源的输出功率及电容器所带的电量各为多少？
参考答案
1．A
【解析】AB、当变阻器的滑动端向右移动时，其有效电阻增大，并联部分电阻增大，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，则电压表V读数变大，电流表A1读数变小．故A正确，B错误；
C、由串联电路分压特点可知电路中并联部分电压增大，通过电流增大，而总电流减小，则电流表A2读数变小，故C错误；
D、因为总电流变小，根据 ，知消耗的电功率变小，故D错误；
故选A．
2．D
【解析】阻值1210 Ω是灯泡正常工作(温度很高)时的电阻值；而用多用电表的欧姆挡测量白炽灯泡的电阻值时，流经电表的电流很小，电灯的实际电功率很小，灯丝温度很低，电阻率很小，所以电阻值很小．故选D.
3．B
【解析】首先分析电路的连接方式与电表的作用对象．灯L与电阻R串联，V测电源电压，V1测电阻R电压．其次，从故障现象看，有一个电压表示数变大，而电源电压不变，则可判断是V1示数变大．根据“故障分析思路”可判断：可能是灯L短路，或者可能是电阻R断路(V1也测电源电压)．所以，此题应选B.
4．B
【解析】横截面的半径变为原来的，可知面积变为原来的，由体积V=LS不变，可知长度变为原来的4倍．由电阻定律的表达式：，可得变化后的电阻值为：
由可知，电流变为．故A错误，B正确．由电流的微观表达式：I=nqSv，可知 ，，故C D错误．故选B.
点睛：本题关键要掌握好电阻定律，会分析长度变化导致的横截面积的变化．其次要掌握电流的微观表达式I=nqSv．
5．C
【解析】A．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻变大
电源电压不变，总电阻变大，所以电流变小了，内电压减小，则外电压增大，故A错误；
B．又
灯泡电阻不变，电流变小了，所以U灯变小了，即电珠L变暗，故B错误；
C．根据
结合I变小，所以变小，故C正确；
D．因为
因U路增大，且U灯变小了，所以U滑变大了，由
可知，电荷量增加；故D错误。
故选C。
6．C
【解析】试题分析：电流表改装成大量程的电流压表要串联电阻起分压的作用，串联的电阻值根据欧姆定律求解
解：电流表改装成大量程电压表要串联电阻分压，串联的电阻值为：R==（n﹣1）Rg
故选C．
【点评】考查电压表的改装，明确串联电阻的阻值的表达式．
7．D
【解析】试题分析：闭合开关S1、S2，外电路总电阻，当时，电源输出功率最大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系图像可知，滑片从最左端向右滑动，外电路总电阻从减小到，电源输出功率先增大再减小，故A、B错误；滑片在最左端，断开S2，外电路总电阻，电源的输出功率不是最大，故C错误．当滑片在最左端时，，电流，电源的输出功率为，则；当滑片在最右端时，，电流，电源的输出功率为，故D正确．
考点：电源的输出功率．
8．D
【解析】试题分析：A.电键S无论接哪里，电压表和电流表A1的读数不会发生变化，而电路稳定后，电容器为断路，电流表A2的读数为0，故A错误；B.由知间距变大，电容C变小，而平行板间的电压U减小，由知带电量减小，故B错误；C.电键S无论接哪里，电路的结构不发生实质性的变化，所以电源的输出功率不变，故C错误；D.第一次射入粒子，恰能沿水平直线射出，说明粒子受力是平衡的，即电场力向上，而上极板带正电，所以粒子带负电；第二次射入粒子时，极板间的电压减小且间距变大，则由知粒子受到的电场力减小，所以有可能打到下极板上，故D正确．故选D．
考点：本题考查了电容器的动态分析、带电粒子在电场中的运动.
9．BD
【解析】ABC．体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻较大，图乙是串联电路，总电阻增大，电流减小，AB两端电压增大，电源效率
％
路端电压随外电阻增加而增大，因此脂肪含量高者对应的电源效率高，电源输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关，外电阻与电源的内阻越接近，电源输出功率越大，本题中未给出外电阻与电源内阻的关系，故无法判断谁对应的电源输出功率大，故B正确，AC错误；
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值为
其大小不变，故D正确。
故选BD。
10．BD
【解析】AB．B点对应的电阻为
选项A错误，B正确；
CD．A点对应的电阻为
故工作状态从A变化到了B时，导体的电阻改变了，选项C错误，D正确。
故选BD。
11．BC
【分析】
当电键S断开时，由欧姆定律求出电阻R1的电压U；当电键S闭合后，通过R1的电流仍为0.5A，电动机的电路是非纯电阻电路，由求出其电流的范围，即得到电流表电流的范围．由P=UI求解电路中功率范围．
【解析】当电键S断开时，由欧姆定律得，U=I1R1=5V．当电键S闭合后，通过R1的电流仍为0.5A，电动机转动，电动机的电流，故电流表的电流I2＜1A，电动机中电功率P=UI2＜5W.故B、C正确，A、D错误.故选BC.
12．BD
【解析】试题分析：滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，接入电路电阻变大，总电阻增大，则电路中总电流减小，灯变暗，故A错误；根据串联电路中电压与电阻成正比，可知，电路中并联部分的电压增大，通过的电流增大，而总电流减小，所以通过灯的电流变小，灯变暗，故B正确；根据知，减小，E不变，则电源的总功率减小，故C错误；电容器的电压等于右侧并联电路的电压，则电容器的电压增大，带电量将增多，电容器充电，所以电阻有从到方向的电流，故D正确．
13．见解析 见解析 1.46（1.45～1.47均可） 0.71（0.69～0.73均可）
【解析】（1）[1]按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示。
（2）[2]根据U、I数据，在U-I坐标系中找点描迹，如图乙所示。
［3］然后连线并将直线延长，交U轴于U1=1.46V，此即为电源电动势；
[4]由闭合电路欧姆定律得
r=||=≈0.71
14．（1）24V；7.210-11C；（2）4.210-3C/kg；（3）9.010-12C
15．（1）；（2）（3）6J
【解析】由题，电源电动势，电源内阻，当将重物固定时，电压表的示数为5V，则根据闭合电路欧姆定律得
电路中电流为
电动机的电阻
当重物匀速上升时，电压表的示数为，电路中电流为
电动机两端的电压为
故电动机的输入功率
根据能量转化和守恒定律得
代入解得，
匀速提升重物3m所需要的时间，
则消耗的电能
【点睛】
本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用对于电动机电路，不转动时，是纯电阻电路，欧姆定律成立；当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．
16． 4V　；； 0
【分析】
（1）当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，R2和R3串联，当开关S1、S2都闭合电路稳定时，R1和R2并联，再与R3串联，结合闭合电路欧姆定律以及功率的公式求出电源的电动势和内电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电容器与并联在R2两端，电容器板间电压等于R2两端的电压，由Q=CU求出电容器所带的电量；
（3）当S1、S2闭合时，根据求出输出功率．当开关S1、S2都闭合电路稳定时，电容器两端的电势差为零，结合Q=CU求出电容器所带的电荷量；
【解析】（1）闭合、断开电路稳定时，电源消耗的总功率为
、都闭合电路稳定时，
电源消耗的总功率
联立解得电源的电动势，内电阻；
（2）当闭合、断开，电路稳定后，外部总电阻
干路上总电流
电容器两端电压和电阻两端电压相同，
电容器所带的电荷量为
（3）当、都闭合时，外部总电阻
干路上总电流
电源的输出功率
当、闭合时，电容器两端电压为0，电容器所带的电荷量为．