高二物理上学期末复习练习卷(四)
一、选择题(本题8小题)
1.当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是( )
A.1 Ω B.2 Ω
C.4 Ω D.6 Ω
2.如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则( )
A.电灯L变亮,电流表的示数减小
B.电灯L变亮,电流表的示数增大
C.电灯L变暗,电流表的示数减小
D.电灯L变亮,电流表的示数不变
3.在如图所示电路中,电源E的电动势为E=3.2 V,电阻R的阻值为30 Ω,小灯泡L的额定电压为3.0 V,额定功率为4.5 W.当电键S接位置1时,电压表的读数为3 V,那么当电键S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是( )
A.很暗,甚至不亮 B.正常发光
C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏
4.一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测500 Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如用它测量一个未知电阻时,指针指在1 mA处,则被测电阻的阻值为
( ).
A.1 000 Ω B.5 000 Ω
C.150 Ω D.2 000 Ω
5.如图所示,一个电源在外电阻不断变化时,内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示.由该图可知( )
A.电源的电动势为8 V
B.电源的内电阻为2 Ω
C.电源输出功率的最大值为16 W
D.电源消耗的最大功率为16 W
6.如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )
A.R1接在电源上时,电源的效率高
B.R2接在电源上时,电源的效率高
C.R1接在电源上时,电源的输出功率大
D.电源的输出功率一样大
7.(多选)如图所示,用输出电压为1.4 V,输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电,下列说法中正确的是( )
A.电能转化为化学能的功率为0.12 W
B.充电器输出的电功率为0.14 W
C.充电时,电池消耗的热功率为0.02 W
D.充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内
8.(多选)如图所示,一电动机与一电阻R串联接在电源上,电源电动势E=20 V,内电阻r=1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压为10 V,已知电动机的电阻RM=1 Ω,电阻R=9 Ω,则( )
A.流过电动机的电流为10 A
B.电动机消耗的热功率为100 W
C.电动机的机械功率为9 W
D.电动机消耗的热功率为1 W
二、非选择题(计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.)
9.如图所示螺旋测微器的测量读数应是________、________mm.
10.如图B、C中分别为用电压表、电流表测某一电阻上电压U和电流I的刻度示意图,请分别写出对应的读数:U=________V,I=________A.
11.为了测量一个“12 V、5 W”的小灯泡的不同电压下的功率,给定了以下器材:
电源:12 V,内阻不计;
电流表:0~0.6 A,0~3 A,内阻可忽略;
电压表:0~3 V,0~15 V,内阻很大;
滑动变阻器;阻值范围0~20 Ω,允许最大电流1 A
开关一个,导线若干.
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0 V调到12 V.
(1)请在虚框中画出实验电路图.
(2)按画出的电路图,在图7的实物图上连接.
(3)某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图8所示.某次测量时,电流表指针位置如图所示,电流表读数为______A,此时小灯泡的实际功率为________W.
12.多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.在某次实验中使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a、b所示,若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a,则被测电阻的阻值是________Ω.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b,则被测电压是________V.
13.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响.实验器材如题图所示.
(1)测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式________,利用测量数据作出U I图象,得出E和r.
(2)将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图8中用笔画线代替导线连接电路.
(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:
在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”).
曲线(c)对应的电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.当外电路总电阻为2 500 Ω时,该电源的输出功率P=________mW.(均保留三位有效数字)
14.如图所示,已知电源电动势E=20 V,内阻r=1 Ω,当接入固定电阻R=4 Ω时,电路中标有“3 V 6 W”的灯泡L和内阻RD=0.5 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求:
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机的额定电压;
(3)电动机的输出功率.
15. 如图中,电流表的读数I=0.75 A,电压表读数为U=2 V.某一电阻烧断后,电流表的读数变为I′=0.8 A,电压表的读数U′=3.2 V.已知R3=4 Ω,试判断发生故障的电阻值是多少?电源电动势为多少?
参考答案:
1.C.2.A.3.A.4. A5.D.6.A7.AC8.C、D
9.解析 螺旋测微器读数分别为
0.5 mm+40.0×0.01 mm=0.900 mm
1 mm+10.4×0.01 mm=1.104 mm,1,103 mm,1.102 mm也正确.
答案 0.900 mm 1.104
10.答案 2.20 0.42
11.解析 (1)电压要求从0 V开始调,则必选分压式电路.
灯泡阻值RL==28.8 Ω,阻值偏小,故电流表外接实验电路图如图所示.
(3)电流表读数为0.40 A,由P=UI=0.40×6.0=2.4 W.
答案 (1)电路图如右图所示 (2)电流表选0.6 A量程,电压表选15 V量程,图略, (3)0.40 2.4
12.【解析】 由题图可知,a指在50处,则电阻值为50×10 Ω=500 Ω,由题图可知,b指在8处,则电压值为×8 V=2.00 V.
13.【解析】 (1)本题是利用伏安法测电源电动势和内阻,由E=U+Ir得U=E-Ir.
(2)连图要从电源正极出发,先连接串联部分,最后再进行并联,并注意电压表、电流表的正、负接线柱,以防接反.
(3)在电源的U I图象中,纵轴截距表示电源电动势,斜率绝对值表示电源的内阻,由图象可得,电极间距减小时,电源电动势不变,内阻增大.对图线(c),由图得:E=0.975 V,内阻r=|k|==478 Ω.当R=2 500 Ω时,P=I2R=·R,代入数据可得:P≈0.268 mW.
【答案】 (1)U=E-Ir (2)见下图 (3)不变 增大 0.975 478 0.268
14.【解析】 (1)灯泡L正常发光,电路中的电流为I== A=2 A.
(2)由闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为
UD=E-I(r+R)-UL=20 V-2×(1+4) V-3 V=7 V.
(3)电动机的总功率为P总=IUD=2×7 W=14 W
电动机的热功率为P热=I2RD=22×0.5 W=2 W
所以电动机的输出功率为P出=P总-P热=(14-2) W=12 W.
15.【解析】 电流表读数增大,电压表有读数,只能是R1断路.
R1断路后,电压表测电源路端电压.
R2== Ω=4 Ω.
此时有E=I′(R2+r) ①
R1断路前:R2两端电压U2=I2R2=0.75×4 V=3 V,R3两端的电压U3=U2-U=3 V-2 V=1 V,R3及R1中电流I1== A=0.25 A.
所以R1== Ω=8 Ω.
此时干路中电流I总=I1+I2=1 A
所以E=I总r+3 ②
由①②得 E=4 V,r=1 Ω.