高中物理粤教版选修3-1 第2 章电路 章末测试题 2Word版含解析

章末测试题(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．对电阻率及其公式ρ＝的理解，正确的是(　　)
A．金属铂电阻的电阻率随温度升高而减小
B．电阻率的大小与温度有关，温度越高电阻率越大
C．同一温度下，电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比，跟导体的长度成反比
D．同一温度下，电阻率由所用导体材料的本身特性决定
解析：电阻率主要由导体的材料决定，另外还与温度有关，与其他因素无关，C错误，D正确；纯金属材料的电阻率随温度的升高而增大，A错误；有些材料的电阻率随温度的变化不大，如锰铜合金、镍铜合金，有些材料的电阻率随温度的升高会减小，如半导体材料，B错误．
答案：D
2．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是(　　)
A．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
B．a代表的电阻丝较粗
C．b代表的电阻丝较粗
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
解析：由R＝知a的电阻大于b的电阻，选项A错误；由R＝ρ得a电阻丝的横截面积小于b电阻丝的横截面积，选项B错误，C正确；电阻丝的阻值与电压无关，选项D错误．
答案：C
3．如下图左所示是一火警报警器的部分电路，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变化的情况如下图右所示．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.如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，电源内阻为r，当该电动机正常工作时，电源路端电压为U，通过电动机的电流为I，则(　　)
A．电动机内部发热功率为I2R
B．电动机的机械功率为IU
C．电源电动势为I(R＋r)
D．电源的输出功率为IU＋I2R
解析：电动机正常工作时，此电路属于非纯电阻电路，闭合电路欧姆定律不成立，则C错误；由焦耳定律可知电动机的发热功率PR＝I2R，A正确；由电路特点可知，电动机的输入功率等于电源的输出功率，即P＝IU，由能量守恒定律可得，电动机的机械功率P′＝IU－I2R，B、D错误．
答案：A
5．对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是(　　)
A．由I＝，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B．由U＝IR，对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大
C．由R＝，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比
D．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变
解析：由欧姆定律I＝，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A正确；由U＝IR，对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大，选项B正确；导体的电阻只与导体的材料、截面积以及长度等因素有关，而与它两端的电压和通过它的电流强度无关，选项C错误；对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变，总等于导体的电阻R，选项D正确．故选C.
答案：C
6.在图所示的电路中，电源内阻忽略不计，电动势为E，电阻R1、R2阻值相等，保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R2消耗的功率P的说法正确的是(　　)
A．R2增大，P增大；R2减小，P减小
B．R2增大，P减小；R2减小，P增大
C．无论R2是增大还是减小，P均减小
D．无论R2是增大还是减小，P均增大
解析：可把R1和电源看成一体，即认为R1是电源的内阻，则根据以上推论可知，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率(外电路消耗功率)最大，即R1＝R2时，R2消耗的功率最大，所以当改变R2阻值时，无论是增大还是减小，P均减小．故正确答案为C.
答案：C
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．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是(　　)
A．电压表V的示数变小 B．电流表A2的示数变小
C．电流表A1的示数变小 D．电流表A的示数变大
解析：当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，则由U＝E－Ir可知，路端电压增大，则可知电流表A的示数变小，电压表V的示数变大，故A错误，D错误；因路端电压增大，R1中电流增大，电流表A1的示数变大，故C错误；因总电流减小，而R1中电流增大，则R2中电流减小，电流表A2的示数变小，故B正确．
答案：B
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，其示数为(　　)
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的电压时，则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.如图所示的是一种测量电流表内阻的电路．闭合开关K，调节电阻箱R的阻值，当电阻箱阻值为R1时，电流表指针恰好满偏．当电阻箱阻值为R2时，电流表指针刚好半偏．若忽略电池内阻，则电流表内阻为(　　)
A.－R1 B．R1－R2
C．R2－2R1 D．2(R2－R1)
解析：设电流表满偏电流为Ig，内阻为Rg.根据闭合电路欧姆定律，得：Ig＝；Ig＝，联立解得Rg＝R2－2R1，故选C.
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.如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、抽油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器都完全同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢居民楼用电的总功率，其中正确的是(　　)
A．P＝I2R B．P＝
C．P＝IU D．P＝
解析：电路消耗的电功率的计算公式P＝UI，P＝是普遍适用的，A、B两项只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和抽油烟机都不是纯电阻用电器，所以A、B错误，C、D正确．
答案：CD
12.如图为某电源的U -I曲线，由图可知(　　)
A．电源电动势为2 V
B．电源内电阻为 Ω
C．电源短路时电流为6 A
D．路端电压为1 V时，电路中电流为5 A
解析：根据闭合电路欧姆定律，可知U＝E－Ir＝－rI＋E，可见U-I图象的纵轴截距即为电源的电动势，图象斜率的绝对值即为电源的内电阻r，由题图象可得：电动势E＝2 V，内阻r＝ Ω＝0.2 Ω，故A正确，B错误；当外电阻为0时，电源短路，则短路电流I短＝＝ A＝10 A，故C错误；当U＝1 V时，由E＝U＋Ir，可得I＝＝ A＝5 A，故D正确．
答案：AD
13．图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，它们之中的一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是(　　)
　　　 甲　　　　　　 乙
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程减小
D．乙表是电压表，R增大时量程增大
解析：表头G本身所允许通过的最大电流Ig或允许加的最大电压Ug是有限的．为了要测量较大的电流，则应该并联一个电阻来分流，且并联的电阻越小，分流的效果越明显，从整体上看表现为测电流的量程增大，因此A错误，B正确；同理，为了要测量较大的电压，需要串联一个电阻来分压，且分压电阻越大，电压表的量程越大，C错误，D正确．
答案：BD
14.如图所示电路，电源电动势为E，内电阻为零，外接电路中的电阻R1＝10 Ω，电动机的内阻R2＝10 Ω.当开关打开时，电流表的示数是1 A，当开关合上后，电动机转动起来，电流表A的示数I和外电路消耗的电功率P应是(　　)
A．I＝2 A B．I＜2 A
C．P＝20 W D．P＜20 W
解析：由于电源内阻为零，故电源电动势E＝U＝I1R1＝1×10 V＝10 V．电动机是非纯电阻电路，当开关合上后，流过电动机的电流IM＜＝ A＝1 A，故流过电流表的电流I＝IM＋I1＜2 A，故选项A错误，选项B正确；外电路消耗的功率P＝UI＜20 W，故选项C错误，选项D正确．
答案：BD
三、非选择题(共4小题，共46分)
15．(10分)用电流表和电压表测一节干电池的电动势E和内电阻r，待测干电池的电动势约1.5 V、内电阻不大于1.0 Ω，要求干电池放电电流不得超过0.6 A，可供选择的器材除开关、导线外，还有：
A．电压表(量程0～3 V，内电阻约3 kΩ)
B．电压表(量程0～15 V，内电阻约15 kΩ)
C．电流表(量程0～0.6 A，内电阻约0.1 kΩ)
D．电流表(量程0～3 A，内电阻约0.02 kΩ)
E．滑动变阻器(最大电阻50 Ω，额定电流1.5 A)
F．滑动变阻器(最大电阻200 Ω，额定电流1.5 A)
(1)实验中电压表应选用________、滑动变阻器应选________．(填序号)
(2)下列是三个同学分别在实验中记录的电流表测量值：
甲同学：0.02 A、0.06 A、0.08 A、0.15 A、0.20 A
乙同学：0.10 A、0.20 A、0.30 A、0.40 A、0.50 A
丙同学：0.10 A、0.40 A、0.50 A、0.80 A、1.00 A
其中________同学在控制实验条件、适当选取实验数据方面做得最好．
(3)根据测得的数据作出如图所示的图线，则待测干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.
解析：(1)因为待测干电池的电动势约为1.5 V，为测量准确，电压表应选A；滑动变阻器一般选阻值较小的，选E.
(2)要求干电池放电电流不得超过0.6 A，在记录的电流表测量值的最大值中，甲同学的0.20 A偏小，丙同学的1.00 A偏大，乙同学0.50 A接近而不超过，符合要求．
(3)由题U-I图象可知E＝1.5 V，r＝＝ Ω＝0.6 Ω.
答案：(1)A　E　(2)乙　(3)1.5　0.6
16．(10分)有一灯泡上标有“6 V　0.1 A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻2.0 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻3.0 kΩ)
C．电流表(0～100 mA，内阻2.0 Ω)
D．电流表(0～6 A，内阻1.5 Ω)
E．滑动变阻器(30 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(100 Ω，0.5 A)
G．学生电源(直流9 V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．
(2)画出实验电路图，要求电压从零开始测量．
(3)根据你的实验电路，将图中所示的器材连成实验电路．
(4)该同学描绘出的I-U图象应是图中的________．
解析：(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V，故电压表应选B.小灯泡的额定电流是0.1 A，故电流表应选C.由题目要求可知滑动变阻器采用分压式，故应选电阻较小的E.
(2)小灯泡的电阻R＝＝ Ω＝60 Ω，电压表的内阻与待测电阻的比为＝50，待测电阻与电流表的内阻的比为＝30，＞，故电流表应采用外接法，滑动变阻器接成分压式，电路图如图所示．
(3)电路图如图所示．
(4)小灯泡的电阻随着温度的升高而变大，所以B正确．
答案：见解析
17.(12分)如图所示电路，定值电阻R0＝6 Ω，灯L标有“6 V　3 W”字样，灯L的阻值及电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，电流表的示数为0.8 A；滑片P置于最右端时，电流表的示数为0.55 A，求：
(1)灯L正常工作时的电阻；
(2)滑动变阻器的最大阻值．
解析：(1)RL＝＝＝12 Ω.
(2)闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，灯L被短路，电阻R0与滑动变阻器R并联．所以U＝I×＝0.8 A×.
闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P置于最右端时，电阻R0被短路，灯L与滑动变阻器R并联．所以U＝I′×＝0.55 A×.
联立解得：R＝10 Ω.
答案：(1)12 Ω　(2)10 Ω
18．(14分)如图所示的电路中，电源的电动势E＝12 V，内阻未知，R1＝8 Ω，R2＝1.5 Ω，L为规格“3 V　3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：
(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻．
(2)电源的内阻．
(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．
解析：(1)灯泡的额定电流I0＝＝ A＝1 A
灯丝电阻RL＝＝ Ω＝3 Ω
(2)断开S时，灯L正常发光，即I1＝I0，根据闭合电路欧姆定律E＝I0(R1＋RL＋r)
得r＝－(R1＋RL)＝ Ω＝1 Ω
(3)闭合S时，设外电路总电阻为R外
R外＝＋R1＝9 Ω
干路电流为I总＝＝1.2 A
灯泡两端的电压
UL＝I总·＝1.2 V
灯泡实际消耗的功率P＝＝0.48 W
答案：(1)1 A　3 Ω　(2)1 Ω　(3)0.48 W