粤教版物理选修3-1章末质量评估(2)电路

章末质量评估(二)
一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选不选或多选均不得分．)
1．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是(　　)
A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B．由R＝可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度
D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
解析：电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关，故A错误，B错误；由超导现象的定义知，某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．但温度不可能为绝对零度，因绝对零度无法达到，故C正确；导线的电阻率由材料本身的特性决定，与导体的电阻、横截面积、长度无关．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻是原来的一半，但电阻率不变，所以D错误．
答案：C
2．下面对电源电动势概念的认识正确的是(　　)
A．电源电动势等于电源两极间的电压
B．在闭合电路中，电动势等于内外电压之和
C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大
D．电动势、电压和电势差名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同
解析：电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故A错误；在闭合电路中，电动势等于内外电压之和，故B正确；电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能的多少与电源搬运的电荷量有关，电源把其他形式的能转化为电能多，电动势不一定大，故C错误；电动势、电压和电势差虽然单位相同，但物理意义不同，是不同的物理量，故D错误．
答案：B
3．如下图左所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如下图右所示．电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是(　　)
A．I变大，U变大　　 B．I变大，U变小
C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
解析：当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，R2电阻减小，总电流变大，R1电压变大，R3电压变小，故电流表示数I变小，路端电压U变小．故D正确．
答案：D
4.为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图象应是(　　)
解析：灯丝电阻随电压的增大而增大，在图象上某点到原点连线的斜率应越来越大．
答案：C
5．关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中不正确的是(　　)
A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度
B．电阻刻度是不均匀的
C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应
D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应
解析：本题主要考查学会使用多用电表．要认识多用电表的表盘，电流表和电压表零刻度线在左侧，最大刻度线在右侧，左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合；右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合，欧姆表从右向左读数．故选项A、B、C正确．
答案：D
6．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，A为灯泡，D为理想电压表．在变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中(　　)
A．A灯变亮，D示数变大 B．A灯变亮，D示数变小
C．A灯变暗，D示数变大 D．A灯变暗，D示数变小
解析：变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中滑动变阻器连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压减小，即D的示数减小，由于总电阻减小，故总电流增大，所以R两端的电压增大，而路端电压是减小的，所以并联电路两端的电压减小，所以灯泡A两端的电压减小，故A灯变暗，D正确．
答案：D
7．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障(　　)
A．R1短路 B．R2短路
C．R3短路 D．R1断路
解析：若各元件没有故障，电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，显然不符合题意，故B错误；若R3短路，则电压表示数为零，不符合题意，故C错误；若R1断路，则电流表示数为零，也不符合题意，故D错误．
答案：A
8．关于家庭电路，下列说法中正确的是(　　)
A．家庭电路采用的电压为220 V的交流电
B．洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是为了节约用电
C．在家庭电路中，已有两个灯泡正常发光，若再打开电视，则灯泡的亮度可能会变暗
D．可以用铜丝代替保险丝，这样可以防止断电
解析：火线和零线之间的电压就是电路中的电压：220 V，故A错误；洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，最下面的插孔为地线，是为了防止漏电，起保护作用，并不能起到节约用电，故B错误；家庭电路中各用电器为并联连接，因此工作的用电器越多并联后的总电阻越小，总电流变大，则灯泡的分压会稍微减小，灯泡的亮度会变暗，C正确；保险丝串联在电路中，当家庭电路中如果出现短路则电流过大，保险丝会熔断，使电路发生断路，保护起来，不需要用铜丝代替保险丝，故D错误．
答案：C
9．如图所示电路，P位于滑动变阻器的中点，当在ab之间加上60 V的电压时，接在cd之间的电压表示数为20 V；如果在cd之间加上60 V的电压，将同样的电压表接在ab之间时的示数为(　　)
A．120 V B．60 V
C．30 V D．20 V
解析：设变阻器总电阻为2R，电压表内阻为RV.
当ab两端加60 V电压时，则有：R∶＝40∶20＝2∶1，解得RV＝R
当在cd端加上60 V的电压，则得：电压表与变阻器上部分串联后与下部分并联，由于RV＝R，则电压表接在ab间时其示数为30 V.
答案：C
10．对于正常工作的电风扇和电饭锅，下列说法中正确的是(　　)
A．电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能
B．电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能
C．电风扇消耗的电能大于产生的内能，电饭锅消耗的电能等于产生的内能
D．电风扇消耗的电能等于产生的内能，电饭锅消耗的电能大于产生的内能
解析：电风扇属于非纯电阻，输入的功率一部分会发热，但更多的是对外做功，所以电风扇消耗的电能要大于产生的内能，电饭锅属于纯电阻，输入的功率全部用来发热产生内能，所以电饭锅消耗的电能等于产生的内能，所以A、B、D错误，C正确．
答案：C
二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分．)
11．日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下选项正确的是(　　)
A．IU ＞P B．IU＝P
C．P＞I2(R1＋R2) D．P＝I2(R1＋R2)
解析：由电功率的定义式得IU＝P，所以选项B正确；因电吹风中有电动机，有一部分电能转化为机械能，所以选项C正确．
答案：BC
12．关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是(　　)
A．电源被短路时，放电电流无穷大
B．外电路断路时，路端电压最高
C．外电路电阻值减小时，路端电压降低
D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变
解析：对一个给定电源，一般认为电动势E和内阻r是不变的，电动势在数值上等于内、外电压之和E＝U内＋U外，电源短路时，放电电流为，不可能为无穷大，外电路断开时，由于U内＝Ir＝0，所以U外＝E.正确选项为B、C、D.
答案：BCD
13．滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是(　　)
A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大
B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小
C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
答案：AD
14．用伏安法测未知电阻Rx时，若不知道Rx的大概值．为选择正确电路以减小误差，可将仪器按图接好，只空出电压表一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么(　　)
A．若电流表示数有显著变化，S应接a
B．若电流表示数有显著变化，S应接b
C．若电压表示数有显著变化，S应接a
D．若电压表示数有显著变化，S应接b
解析：若电流表示数有显著变化，说明流过电压表的电流较大，Rx应为阻值较大的电阻，S应接在b处；若电压表示数有显著变化，说明电流表分压大，电阻较小，应接在a处．
答案：BC
三、非选择题(共4小题，共46分)
15.(10分)有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)
G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
(1)用如图所示的电路进行测量，电压表应选用____，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______(用序号字母表示)．
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω.
答案：(1)A　D　E　(2)10
16．(10分)在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，一位同学记录了6组数据(如下表).
组数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.44
0.57
电压/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.13
1.05
(1)根据数据选定下列供选用仪器，并按本实验要求：
电流表量程选________A，电压表量程选________V，滑动变阻器选________Ω.
①干电池(E＝1.5 V);
②直流电流表(0～0.6 A挡，内阻0.1 Ω)，(0～3 A 挡，内阻为0.02 Ω);
③直流电压表(0～3 V挡，内阻5 kΩ)，(0～15 V挡，内阻为25 kΩ);
④滑动变阻器(0～10 Ω，允许最大电流为1 A);
⑤滑动变阻器(0～1 000 Ω，允许最大电流为0.6 A);
⑥开关一个、导线若干．
在图甲实物图中按所选规格连线．
(2)根据记录数据在图乙所示的坐标纸上作U－I图线，并根据图线求出E＝________，r＝________．
答案：(1)0.6　3　0～10　(2)1.45 V　0.7 Ω
17．(12分)如图所示，在相距40 km的A、B两地间架两条输电线，电阻共为800 Ω.如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A地的电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA.求发生短路处距A地有多远？
解析：设发生短路处距离A地为x，据题意知，A、B两地间的距离l＝40 km，电压表的示数U＝10 V，电流表的示数I＝40 mA＝40×10－3 A，R总＝800 Ω.
根据欧姆定律I＝可得A地到短路处的两根输电线的电阻Rx，即
Rx＝＝ Ω＝250 Ω，①
根据电阻定律可知：Rx＝ρ，②
A、B两地输电线的电阻为R总＝ρ，③
由②③式得＝.
解得x＝l＝×40 km＝12.5 km.
答案：12.5 km
18．(14分)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＝3 Ω时，电路中标有“3 V　6 W”的灯泡L和内阻RD＝1 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)电动机的输出功率．
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＝9 V.
电动机的总功率为：P总＝IUD＝2×9 W＝18 W，
电动机的热功率为：P热＝I2RD＝22×1 W＝4 W，
所以电动机的输出功率为：P出＝P总－P热＝18 W－4 W＝14 W.
答案：(1)2 A　(2)14 W