2017-2018学年高二物理粤教版选修3-1单元测试：第二章 电路2（含解析）

本章测评(90分钟，100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1在图中，AB间的电压为30
V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变C、D间的电压，UCD的变化范围是(　　)
A．0～10
V　　　　　B．0～20
V
　　
　　C．10～20
V
D．20～30
V
2把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝长为L、直径为d，B电阻丝长为3L、直径为3d.要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，加在两电阻丝上的电压之比应当满足(　　)
A．UA∶UB＝1∶1
B．UA∶UB＝∶1
C．UA∶UB＝∶3
D．UA∶UB＝3∶4
3用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5
V和10
V的电压表，串联后测量12
V的电压，则(　　)
A．两表的电压示数相同，均为6
V
B．两表头的指针的偏角相同
C．两表头的指针的偏角不相同
D．两表的电压示数不同
4如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用欧姆表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间的电压为U，进线电流为I，如图所示，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是(　　)
A．P＝I2R
B．P＝
C．P＝UI
D．P＝
5电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路．当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　)
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
6电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如图所示是电饭锅原理示意图，S是用感温材料制造的开关．下列说法中正确的是(　　)
A．其中R2是供加热用的电阻丝
B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1/R2应为2∶1
D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1/R2应为(－1)∶1
7在如图所示的电路中，电源内阻可忽略不计，电容器C的上极板带正电，为了使该极板仍带正电且电荷量增大，下列办法中可采用的是
(　　)
A．增大R1，其他电阻不变
B．增大R2，其他电阻不变
C．增大R3，其他电阻不变
D．增大R4，其他电阻不变
8超导材料电阻率恰变为零的温度称为临界温度.1987年我国科学家发现了临界温度为90
K的高温超导材料．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4
Ω，它供给用电器的电功率为40
kW，电压为800
V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　)
A．1
kW　　　
　　B．1.6×103
kW
C．1.6
kW
D．10
kW
9如图所示为两个不同闭合电路中的两个不同电源的U－I图象，则下述说法中不正确的是(　　)
A．电动势E1＞E2
B．电动势E1＝E2
C．短路电流I1＜I2
D．当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
10一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝10
Ω，R2＝120
Ω，R3＝40
Ω.另有一测试电源，电动势为100
V，内阻忽略不计．则(　　)
A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40
Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40
Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80
V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80
V
11如图所示，L1、L2是两个完全相同的灯泡，当滑片P向右滑动时，灯的亮度变化情况是(　　)
A．L1、L2都变亮
B．L1、L2都变暗
C．L1变亮，L2变暗
D．L1变暗，L2变亮
12联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成票或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系(　　)
A．与门
B．非门
C．或门
D．与非门
二、填空题(每小题6分，共12分)
13某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据：
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.02
0.06
0.10
0.14
0.17
0.19
0.20
0.20
灯泡发光情况
不亮　微亮　逐渐变亮　正常发光
(1)在图上画出I－U图象．
(2)从图象上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是：____________.
(3)这表明导体的电阻随温度升高而______．
14在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中(如图)：
(1)移动滑动变阻器的滑动头应特别注意防止__________________．
(2)现备有以下器材：
A．干电池1个
B．滑动变阻器(0～50
Ω)
C．滑动变阻器(0～1
750
Ω)
D．电压表(0～3
V)
E．电压表(0～15
V)
F．电流表(0～0.6
A)
G．电流表(0～3
A)
其中滑动变阻器应选______，电流表应选______，电压表应选______．
(3)下图是根据实验数据画出的U－I图象．由此可知这个干电池的电动势E＝________
V，内电阻r＝______
Ω.
三、计算题(共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15(8分)一个国产XQB3013型全自动洗衣机说明书中所列出的主要技术数据如下表所示，试根据表中提供的数据计算：
额定电压
220
V
额定频率
50
Hz
额定洗衣、脱水功率
360
W
额定洗衣、脱水容量
3
kg
整机质量
33
kg
外形尺寸(长×宽×高)
(542×550×920)
mm3
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40
min，则洗衣机耗电多少？
16(10分)一个电源和一个滑动变阻器接成图甲所示的电路，滑动变阻器的最大阻值R0＝32
Ω，电源路端电压U随外电阻R的变化规律如图乙所示．试求：
(1)电源的电动势E和内电阻r；
(2)A、B两端(不接负载)输出电压的范围．
17(10分)如图是家用电饭煲的电路图．将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”档时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”档，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40
A，已知分压电阻的阻值是R＝100
Ω.求：
(1)保温时，电阻R两端的电压；
(2)稳压电源输出的电压；
(3)电热丝的额定功率．
18(12分)如图所示，电源的电动势E＝110
V，电阻R1＝21
Ω，电动机绕组的电阻R0＝0.5
Ω，电键S1始终闭合．当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525
W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336
W，求
(1)电源的内电阻；
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率．
答案
1解析：这是一个简单的串联电路，当滑动变阻器触头的位置位于最上端时，测量的是下面两个电阻的串联电压，应为20
V，当滑动变阻器触头的位置位于最下端时，测量的是最下面那个电阻的电压，为10
V.
答案：C
2解析：由电阻定律可得，A、B电阻丝的电阻之比为3∶1，要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，再由焦耳定律Q＝t，得加在两电阻丝上的电压之比为∶1.
答案：B
3解析：电压表是电流表串联一电阻后改装而成的，它的示数就是电压表两端的电压．指针偏转角由电流表决定．相同电流表改装成不同量程的电压表，串联的电阻不同，串联后测电压时由于流过的电流相同，所以指针的偏角相同．又因为两表内阻不同，分得电压不同，示数不同．故A、C错，B、D正确．
答案：BD
4解析：因为整幢居民楼里各种不同的用电器所组成的是非纯电阻电路，对于A、B选项只能适用于纯电阻电路，而D选项中没有告诉电功和时间是多少．
答案：C
5解析：滑动变阻器触头向b端滑动时，本身电阻增大，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，则外电压增大，即电压表示数增大，R1上电压减小，所以并联部分电压增大，则R2上电流增大，所以电流表读数增大，综上得正确选项为A.
答案：A
6解析：因加在电饭锅上的电压一定，根据P＝可知，R越小P越大，故S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态，R2是供加热的电阻丝，A、B均正确；若R2在保温状态的功率为加热状态时的一半，则R2＝，解得＝.D正确．
答案：ABD
7解析：若使C上极板仍带正电且电荷量增大，则应增大C两端的电压，可行的方法是增大R1，使R1两端电压增大，R2两端电压减小．从而使电容器极板电压增大，或增大R4，使R4上电压增大，减小下极板电势，从而使极板电压增大．故选A、D.
答案：AD
8解析：因为超导体电阻为零，不损耗电功率，所以节约的电功率即是用普通材料时线路损耗的电功率，P损＝I2R＝()2R＝1
kW.
答案：A
9解析：图象与纵坐标的截距表示电源电动势的大小，所以E1＝E2；图象的斜率的绝对值表示电源内阻，所以r1＜r2，因此，当电源的工作电流变化相同时，由U＝E－Ir，电源2的路端电压变化较大；图象与横坐标的截距表示短路电流，所以I1＞I2.
答案：BD
10解析：当cd端短路时，ab间等效电阻R＝R1＋＝10
Ω＋
Ω＝40
Ω，所以A正确．当ab端短路时，cd间等效电阻R＝R2＋＝120
Ω＋
Ω＝128
Ω，所以B错误．当ab间接电源时E＝100
V，cd间电压为R3上电压，则U＝×100
V＝80
V，所以C正确．当cd两端接电源时，ab两端的电压为R3上电压，则U′＝×100
V＝25
V，所以D错误．
答案：AC
11解析：用电路图可知，当滑片P向右滑动时，R减小，电路总电阻变小．由闭合电路欧姆定律可得电路总电流增大，内电压增大，而路端电压减小．所以L1变暗，流过L1和R0的电流减小，但总电流变大，因此通过R和L2的支路电流增大，L2变亮．
答案：D
12解析：联合国规定，只要有一个常任理事国反对，提案就不能通过，这和“与”门的逻辑关系一致．
答案：A
13答案：(1)图略　(2)也变大　(3)变大
14解析：(1)在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑动片P放在a处，防止电表过载而烧坏电表；(2)电池的内阻不会太大，为便于读数，应选0～50
Ω的滑动变阻器，电流表应选0～0.6
A，电压表应选0～3
V；(3)图象与纵坐标的截距表示电源电动势，所以E＝1.5
V；图象的斜率的绝对值表示电源内阻，所以r＝1.0
Ω.答案：(1)电表过载而烧坏电表　(2)B　F　D　(3)1.5　1.0
15解析：(1)额定电压下工作的功率必为额定功率．所以，此时I＝＝
A＝1.64
A.
(2)洗衣机耗电
W＝Pt＝360×40×60
J＝8.64×105
J
答案：(1)1.64
A　(2)8.64×105
J
16解析：(1)由图可知E＝12
V，当外电阻为2
Ω时，外电压6
V，由E＝U＋r可得r＝2
Ω
(2)I＝＝
A＝0.5
A
当A滑到最下端时，A、B两端输出电压最小UABmin＝0
当A滑到最上端时，A、B两端输出电压最大
UABmax＝IR0＝11
V
所以A、B两端输出电压范围：0≤U≤11
V.
答案：(1)12
V　2
Ω　(2)0≤U≤11
V
17解析：(1)电阻R两端的电压为
UR＝IR＝1.40×100
V＝140
V.
(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则()2r＝×.
解得：r＝50
Ω，所以电源电压为
U＝I(R＋r)＝1.40×(100＋50)
V＝210
V.
(3)电热丝的额定功率为P＝＝
W＝882
W.
答案：(1)140
V　(2)210
V　(3)882
W
18解析：(1)设S2断开时R1消耗的功率为P1，则P1＝()2R1，代入数据可以解得r＝1
Ω.
(2)设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则P2＝，解得U＝84
V.
由闭合电路欧姆定律，得E＝U＋Ir，代入数据，得I＝26
A，流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，I1＝＝4
A，而I1＋I2＝I，所以I2＝22
A，由UI2＝P出＋IR0，代入数据得，P出＝1
606
W.
答案：(1)1
Ω　(2)26
A　1
606
W