高中物理人教版选修3-1恒定电流测试卷 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版选修3-1恒定电流测试卷 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 321.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-17 09:24:47 | ||
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文档简介
章末 测试
一、选择题(共15个题，10、12、13、14、15为多项选择题，全部选对得4分，部分选对得2分，选错或不选得0分，其余为单项选择题，每题4分，共60分)
1．关于正常工作的电动机和白炽灯，以下说法中正确的是( )
A．电动机和白炽灯消耗的电能均大于产生的热能
B．电动机和白炽灯消耗的电能均等于产生的热能
C．电动机消耗的电能大于产生的热能，白炽灯消耗的电能等于产生的热能
D．电动机消耗的电能等于产生的热能，白炽灯消耗的电能大于产生的热能
解析 白炽灯是纯电阻用电器其消耗的电能全部转化为内能，电动机是非纯电阻用电器其消耗的电能主要转化为机械能，其中一小部分电能转化为内能，故A、B、D三项错误，C项正确．
答案 C
设置目的 考查纯电阻和非纯电阻在电能转化时的不同
2．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折，然后给它们分别加上相同电压后，则在同一时间内，通过它们的电荷量之比为( )
A．1∶4 B．1∶8
C．1∶16 D．16∶1
答案 C
设置目的 考查电流的定义式
3.为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图所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 随电流的增加温度逐渐升高，灯丝的电阻率、电阻随之变大，因此C项正确，A、B、D三项错误．
答案 C
设置目的 考查小灯泡的伏安特性曲线
4.如图所示是测定电流表内电阻的电路图，闭合开关S，先调节电阻箱R的电阻值至R1，使电流表指针偏转到满刻度，再把电阻箱R的电阻值调至R2，使电流表指针偏转到满刻度的一半．在电池内电阻忽略不计的情况下，电流表的内阻等于( )
A．R2－2R1 B.－R1
C．R2－R1 D．2(R2－R1)
解析 设电流表内阻为Rg，满偏电流为Ig，电源电动势为E，根据闭合电路欧姆定律得
Ig＝ ①
＝ ②
联立①②解得Rg＝R2－2R1.
答案 A
设置目的 考查半偏法测电流表内阻的基本原理
5.如图所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是( )
A．L1灯丝烧断 B．电阻R2断路
C．电阻R2短路 D．电容器被击穿短路
解析 灯丝烧断是断路，电容器被击穿是短路．
答案 B
设置目的 通过对电路的分析寻找故障的原因
6.如图所示，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向上滑动时，对两灯明暗变化判断正确的是( )
A．A、B灯都变亮 B．A、B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮
解析 当变阻器滑片向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I减小，路端电压U增大，灯A变亮．
流过电阻R1的电流I1＝I－IA，由于干路电流I减小，灯A的电流IA增大，所以I1减小，电阻R1的电压减小．灯B的电压UB＝U－U1，由于U增大，U1减小，所以UB增大，灯B变亮．
答案 A
设置目的 考查动态电路中相关物理量变化的分析
7.如图1为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能是图2中的( )
解析 由U-I图象可求得电源的电动势E＝6 V，内电阻r＝ Ω＝0.5 Ω，外电路连接电阻R时路端电压为4.8 V，由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir
I＝＝ A＝2.4 A
又I＝所以R＝－r＝(－0.5) Ω＝2 Ω
选项A、B、C、D四个电路的外电路电阻分别是1 Ω、2 Ω、9 Ω、4.5 Ω.
答案 B
设置目的 考查对闭合电路欧姆定律和U-I图的认识
8.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R并使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2 A和24 V，则这台电动机正常运转时的输出功率为( )
A．32 W B．44 W
C．47 W D．48 W
解析 电动机的输入功率为P2＝U2I2＝24×2 W＝48 W，线圈电阻：R＝＝ Ω＝4 Ω.热功率为P1＝I22R＝22×4 W＝16 W．输出功率：P输＝P2－P1＝(48－16) W＝32 W.
答案 A
设置目的 通过分析电动机在转动和不转动时的区别，考查纯电阻电路和非纯电阻电路的计算
9．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图(a)、(b)所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A．图(a)中的A1、A2的示数相同 B．图(a)中的A1、A2的指针偏角相同
C．图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同 D．图(b)中的A1、A2的指针偏角相同
解析 大量程电流表是小量程电流表并联一适当小的分流电阻改装而成的．当A1、A2并联时，由于A1、A2的电阻不同，通过A1、A2的电流不等，A1、A2的示数不同，但通过每个小量程电流表的电流相同，故指针偏角相同，A项错误，B项正确．当A1、A2串联时，通过A1、A2的电流相同,故示数相同,但A1、A2的量程不同，故指针偏角不同，C、D项错误.
答案 B
10.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若滑动变阻器的触头P向下滑动时，则( )
A．小灯泡的功率减小 B．电压表的示数增大
C．电容器上的电荷量增加 D．两表示数变化量的比值||不变
解析 A项，P下滑，R2阻值变小，故电路总电阻减小，那么，总电流增大，通过灯泡的电流增大，可知小灯泡的功率增大，故A项错误；B项，因电流增大，则R1上的电压增大，则电压表示数增大，故B项正确；C项，总电流增大，内电压及R1上的电压增大，故电容器上电压减小，所以，电容器上的电荷量减小，故C项错误；D项，两表示数之比＝R1，故两表示数变化量的比值||仍为R1不变，故D项正确；故选B、D两项．
答案 BD
11.如图，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断( )
A．图象中任意电压值对应的功率关系为PE＝Pr＋PR
B．Pr-U图象的对应图线b，由图知电动势为3 V，内阻为1 Ω
C．PE-U图象对应图线a，由图知电动势为9 V，内阻为3 Ω
D．外电路电阻为1 Ω时，输出功率最大为2 W
解析 A项，电源的总功率等于内电阻消耗功率和输出功率之和，即图象中任意电压值对应的功率关系为PE＝Pr＋PR，故A项正确；B项，根据电功率的计算公式可得：Pr＝，由数学知识可知，Pr-U图象的对应图线b，故B项正确；C项，总功率为：PE＝EI＝E·＝－U＋，可知PE-U图象对应图线a.由数学知识得知，图象a的斜率大小为：k＝＝＝3；当U＝0时，PE＝＝9 W．联立解得：E＝3 V，r＝1 Ω.故C项错误；D项，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为R＝r＝1 Ω时，输出功率最大，最大输出功率为：Pm＝＝＝ W＝2.25 W．故D项错误．故选A、B两项．
答案 AB
点评 本题的关键要根据功率公式得到三种功率的解析式，利用图象信息进行研究．要有基本的读图能力，根据数学知识来理解图象的物理意义．
12．两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I图线．则图象中两图线的交点表示的物理意义是( )
A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端 B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W D．电源的效率达到最大值
解析 由图象可知，电源的电动势E＝1.5 V，r＝1 Ω，交点位置：R＋R0＝＝2 Ω，R0＝＝2 Ω，R＝0，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，A项错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R0>r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率越大，B项正确；P＝IU2＝0.5 W，C项正确；电源的效率：η＝，电流越小效率越高，可见滑动触头P滑到最右端时电源效率最高，D项错误．
答案 BC
设置目的 将测定电源电动势的U-I图和测电阻的U-I图相结合，综合考查二者的区别和联系
13.经过精确校准的电压表V1和V2，当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，如图所示，读数依次为12.7 V和12.3 V，则( )
A．a、b间的实际电压略大于12.7 V
B．a、b间的实际电压略小于12.7 V
C．电压表V1的内阻大于V2的内阻
D．电压表V1的内阻小于V2的内阻
解析 并联电压表使电路电阻减小，电流增大，R′两端电压增大，使ab两端电压比实际电压要小．且电压表的内阻越大，测量值越大，越接近实际电压．
答案 AC
设置目的 电压表内阻较大，考查其接入电路时对电路的影响
14.某学生在研究串联电路电压特点的实验时，连接成如图所示的电路，接通S后，他将大内阻的电压表并联在A、C两点间，电压表读数为U，当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，则出现此种情况的原因可能是(R1、R2的阻值相差不大)( )
A．AB段断路 B．BC段断路
C．AB段短路 D．BC段短路
解析 电压表并联在AC端和AB端时示数都为U.有两种可能情况：一是AB段断路，电压表示数U为电源电动势；二是AB段没有断路但BC段短路，AB与BC段电压相同．
答案 AD
设置目的 考查故障电路的排查
15．图甲电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示．在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中( )
A．二极管D消耗的功率变大 B．二极管D的电阻变大
C．通过二极管D的电流减小 D．电源的功率减小
解析 A、B、C三项，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路电流增大，由图乙可知，二极管的电阻减小，电流、电压增大，消耗的功率也增大，故A项正确，B、C两项错误；D项，电源的功率为：P＝EI，因为电流增大，所以电源的功率增大，故D项错误．故选A项．
答案 A
二、实验题(共5小题，每题8分，共40分)
16．如图所示为一电学实验的实物连线图．该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约20 Ω)．图中两个电流表量程相同，内阻都较小．实验步骤如下：
①调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动触头调到最左端．
②合上开关S.
③将滑动变阻器的滑动触头向右端滑动，使两个电流表指针都有明显偏转．
④记下两个电流表A1和A2的读数I1和I2.
⑤多次改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下A1和A2的多组读数I1和I2.
⑥求Rx的平均值．
回答下列问题：
(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路图，器材用通用的符号表示；
(2)不计电流表内阻的影响，用I1、I2和R0表示Rx的公式为Rx＝________．
答案 (1)如图所示 (2)
17．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________ mm.
(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．
解析 (1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.656 mm－0.007 mm＝0.649 mm(在0.647 mm～0.651 mm都算正确)．
(2)连线如图所示．
答案 (1)0.007 0.649(在0.647 mm～0.651 mm都算正确) (2)见解析图
18．某同学准备探究一未知元件Q的伏安特性曲线，他设计了如图甲所示的电路图．请回答下列问题：
(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整．
(2)该同学正确连接实验电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头P，发现电流表和电压表的指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，他使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”“－”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是________．
(3)排除故障后，该同学测得实验数据如下表所示，请在坐标系中作出该元件的U-I图线．
序号
电流/A
电压/V
1
0.00
0.00
2
0.10
1.00
3
0.20
1.60
4
0.30
1.82
5
0.40
1.95
6
0.50
2.08
7
0.60
2.13
(4)通过实验可以得出，该元件的阻值随所加电压的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”)．
解析 使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”“－”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明多用电表与电源构成通路，电路故障是电流表断路．根据画出的图象，由欧姆定律可知，该元件的阻值随所加电压的增大而减小．
答案 (1)如图1 (2)电流表断路 (3)如图2 (4)减小
19．某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1k”挡内部电池的电动势E.
(1)该小组采用图甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整．
(2)请将下面的实验步骤补充完整：
a．插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红、黑表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 Ω”．
b．按照电路图连接好电路．
c．接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图所示．多用电表和微安表的读数分别为________ kΩ和________μA.
d．断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到________位置．
(3)由以上信息可得多用电表“×1k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字)．
解析 (1)根据电路图，连接实物图，注意红、黑表笔的正、负接法．
(2)a.根据欧姆表的使用方法可知，选挡后应将红、黑表笔短接进行欧姆调零；
c．欧姆表的读数为R＝22×1 kΩ＝22 kΩ，微安表的读数为242 μA或243 μA或244 μA.
(3)根据闭合电路欧姆定律可得E＝I(R＋R0)，I表示微安表的示数、R表示多用电表的读数、R0表示多用电表的内阻，代入数据有E＝242×10－6×(22＋15)×103 V＝8.954 V≈9.0 V.
答案 (1)电路连接如图
(2)短接 22 242 交流电压最高挡或OFF挡 (3)9.0
20．(1)某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18 Ω左右．为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材：
A．电流表(量程15 mA，内阻未知)
B．电流表(量程0.6 A，内阻未知)
C．电阻箱(0～99.99 Ω)
D．电阻箱(0～999.9 Ω)
E．电源(电动势约3 V，内阻约1 Ω)
F．单刀单掷开关2只
G．导线若干
甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：
a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值R1，此时电流表指针有较大的偏转且示数为I；
b．保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表的示数仍为I.
①根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择________，电阻箱应选择________(选填器材前的字母)
②根据实验步骤可知，待测电阻Rx＝________(用步骤中所测得的物理量表示)．
(2)同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻．若已知所选电流表的内阻RA＝2.0 Ω，闭合开关S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I的数据；由实验数据绘出的-R图象如图乙所示，由此可求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(计算结果保留两位有效数字)
解析 (1)①根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：
Imax＝＝ A≈0.167 A＝167 mA，如果电流表选B，则读数误差太大，故电流表应选A；
电源电动势为3 V，电流表量程为15 mA＝0.015 A，由欧姆定律：I＝可知，
电路中的最小电阻应为：Rmax＝＝＝200 Ω，所以电阻箱应选D；
②根据闭合电路欧姆定律得：
S2断开时有：E＝I(Rx＋R1＋RA＋r)，
S2闭合时有：E＝I(R2＋RA＋r)，
解得：Rx＝R2－R1；
(2)闭合开关S2，由闭合电路欧姆定律得：
E＝I(R＋RA＋r)，整理得：＝R＋，
由图示：-R图象可知：0.2×103＝×636＋，
0．1×103＝×316＋，已知：RA＝2.0 Ω，
解得：E＝3.2 V，r＝2.0 Ω；
答案 (1)①A D ②R2－R1 (2)3.2 2.0
点评 本题考查了测电源电动势与内阻实验、考查了测量电阻的实验，要注意正确根据题意明确实验原理；然后根据所对应的物理规律分析求解即可；对于图象分析问题，要注意根据物理规律确定公式，结合图象的性质分析斜率以及截距的意义．
一、选择题(共15个题，10、12、13、14、15为多项选择题，全部选对得4分，部分选对得2分，选错或不选得0分，其余为单项选择题，每题4分，共60分)
1．关于正常工作的电动机和白炽灯，以下说法中正确的是( )
A．电动机和白炽灯消耗的电能均大于产生的热能
B．电动机和白炽灯消耗的电能均等于产生的热能
C．电动机消耗的电能大于产生的热能，白炽灯消耗的电能等于产生的热能
D．电动机消耗的电能等于产生的热能，白炽灯消耗的电能大于产生的热能
解析 白炽灯是纯电阻用电器其消耗的电能全部转化为内能，电动机是非纯电阻用电器其消耗的电能主要转化为机械能，其中一小部分电能转化为内能，故A、B、D三项错误，C项正确．
答案 C
设置目的 考查纯电阻和非纯电阻在电能转化时的不同
2．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折，然后给它们分别加上相同电压后，则在同一时间内，通过它们的电荷量之比为( )
A．1∶4 B．1∶8
C．1∶16 D．16∶1
答案 C
设置目的 考查电流的定义式
3.为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图所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 随电流的增加温度逐渐升高，灯丝的电阻率、电阻随之变大，因此C项正确，A、B、D三项错误．
答案 C
设置目的 考查小灯泡的伏安特性曲线
4.如图所示是测定电流表内电阻的电路图，闭合开关S，先调节电阻箱R的电阻值至R1，使电流表指针偏转到满刻度，再把电阻箱R的电阻值调至R2，使电流表指针偏转到满刻度的一半．在电池内电阻忽略不计的情况下，电流表的内阻等于( )
A．R2－2R1 B.－R1
C．R2－R1 D．2(R2－R1)
解析 设电流表内阻为Rg，满偏电流为Ig，电源电动势为E，根据闭合电路欧姆定律得
Ig＝ ①
＝ ②
联立①②解得Rg＝R2－2R1.
答案 A
设置目的 考查半偏法测电流表内阻的基本原理
5.如图所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是( )
A．L1灯丝烧断 B．电阻R2断路
C．电阻R2短路 D．电容器被击穿短路
解析 灯丝烧断是断路，电容器被击穿是短路．
答案 B
设置目的 通过对电路的分析寻找故障的原因
6.如图所示，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向上滑动时，对两灯明暗变化判断正确的是( )
A．A、B灯都变亮 B．A、B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮
解析 当变阻器滑片向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I减小，路端电压U增大，灯A变亮．
流过电阻R1的电流I1＝I－IA，由于干路电流I减小，灯A的电流IA增大，所以I1减小，电阻R1的电压减小．灯B的电压UB＝U－U1，由于U增大，U1减小，所以UB增大，灯B变亮．
答案 A
设置目的 考查动态电路中相关物理量变化的分析
7.如图1为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能是图2中的( )
解析 由U-I图象可求得电源的电动势E＝6 V，内电阻r＝ Ω＝0.5 Ω，外电路连接电阻R时路端电压为4.8 V，由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir
I＝＝ A＝2.4 A
又I＝所以R＝－r＝(－0.5) Ω＝2 Ω
选项A、B、C、D四个电路的外电路电阻分别是1 Ω、2 Ω、9 Ω、4.5 Ω.
答案 B
设置目的 考查对闭合电路欧姆定律和U-I图的认识
8.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R并使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2 A和24 V，则这台电动机正常运转时的输出功率为( )
A．32 W B．44 W
C．47 W D．48 W
解析 电动机的输入功率为P2＝U2I2＝24×2 W＝48 W，线圈电阻：R＝＝ Ω＝4 Ω.热功率为P1＝I22R＝22×4 W＝16 W．输出功率：P输＝P2－P1＝(48－16) W＝32 W.
答案 A
设置目的 通过分析电动机在转动和不转动时的区别，考查纯电阻电路和非纯电阻电路的计算
9．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图(a)、(b)所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A．图(a)中的A1、A2的示数相同 B．图(a)中的A1、A2的指针偏角相同
C．图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同 D．图(b)中的A1、A2的指针偏角相同
解析 大量程电流表是小量程电流表并联一适当小的分流电阻改装而成的．当A1、A2并联时，由于A1、A2的电阻不同，通过A1、A2的电流不等，A1、A2的示数不同，但通过每个小量程电流表的电流相同，故指针偏角相同，A项错误，B项正确．当A1、A2串联时，通过A1、A2的电流相同,故示数相同,但A1、A2的量程不同，故指针偏角不同，C、D项错误.
答案 B
10.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若滑动变阻器的触头P向下滑动时，则( )
A．小灯泡的功率减小 B．电压表的示数增大
C．电容器上的电荷量增加 D．两表示数变化量的比值||不变
解析 A项，P下滑，R2阻值变小，故电路总电阻减小，那么，总电流增大，通过灯泡的电流增大，可知小灯泡的功率增大，故A项错误；B项，因电流增大，则R1上的电压增大，则电压表示数增大，故B项正确；C项，总电流增大，内电压及R1上的电压增大，故电容器上电压减小，所以，电容器上的电荷量减小，故C项错误；D项，两表示数之比＝R1，故两表示数变化量的比值||仍为R1不变，故D项正确；故选B、D两项．
答案 BD
11.如图，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断( )
A．图象中任意电压值对应的功率关系为PE＝Pr＋PR
B．Pr-U图象的对应图线b，由图知电动势为3 V，内阻为1 Ω
C．PE-U图象对应图线a，由图知电动势为9 V，内阻为3 Ω
D．外电路电阻为1 Ω时，输出功率最大为2 W
解析 A项，电源的总功率等于内电阻消耗功率和输出功率之和，即图象中任意电压值对应的功率关系为PE＝Pr＋PR，故A项正确；B项，根据电功率的计算公式可得：Pr＝，由数学知识可知，Pr-U图象的对应图线b，故B项正确；C项，总功率为：PE＝EI＝E·＝－U＋，可知PE-U图象对应图线a.由数学知识得知，图象a的斜率大小为：k＝＝＝3；当U＝0时，PE＝＝9 W．联立解得：E＝3 V，r＝1 Ω.故C项错误；D项，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为R＝r＝1 Ω时，输出功率最大，最大输出功率为：Pm＝＝＝ W＝2.25 W．故D项错误．故选A、B两项．
答案 AB
点评 本题的关键要根据功率公式得到三种功率的解析式，利用图象信息进行研究．要有基本的读图能力，根据数学知识来理解图象的物理意义．
12．两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I图线．则图象中两图线的交点表示的物理意义是( )
A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端 B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W D．电源的效率达到最大值
解析 由图象可知，电源的电动势E＝1.5 V，r＝1 Ω，交点位置：R＋R0＝＝2 Ω，R0＝＝2 Ω，R＝0，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，A项错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R0>r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率越大，B项正确；P＝IU2＝0.5 W，C项正确；电源的效率：η＝，电流越小效率越高，可见滑动触头P滑到最右端时电源效率最高，D项错误．
答案 BC
设置目的 将测定电源电动势的U-I图和测电阻的U-I图相结合，综合考查二者的区别和联系
13.经过精确校准的电压表V1和V2，当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，如图所示，读数依次为12.7 V和12.3 V，则( )
A．a、b间的实际电压略大于12.7 V
B．a、b间的实际电压略小于12.7 V
C．电压表V1的内阻大于V2的内阻
D．电压表V1的内阻小于V2的内阻
解析 并联电压表使电路电阻减小，电流增大，R′两端电压增大，使ab两端电压比实际电压要小．且电压表的内阻越大，测量值越大，越接近实际电压．
答案 AC
设置目的 电压表内阻较大，考查其接入电路时对电路的影响
14.某学生在研究串联电路电压特点的实验时，连接成如图所示的电路，接通S后，他将大内阻的电压表并联在A、C两点间，电压表读数为U，当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，则出现此种情况的原因可能是(R1、R2的阻值相差不大)( )
A．AB段断路 B．BC段断路
C．AB段短路 D．BC段短路
解析 电压表并联在AC端和AB端时示数都为U.有两种可能情况：一是AB段断路，电压表示数U为电源电动势；二是AB段没有断路但BC段短路，AB与BC段电压相同．
答案 AD
设置目的 考查故障电路的排查
15．图甲电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示．在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中( )
A．二极管D消耗的功率变大 B．二极管D的电阻变大
C．通过二极管D的电流减小 D．电源的功率减小
解析 A、B、C三项，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路电流增大，由图乙可知，二极管的电阻减小，电流、电压增大，消耗的功率也增大，故A项正确，B、C两项错误；D项，电源的功率为：P＝EI，因为电流增大，所以电源的功率增大，故D项错误．故选A项．
答案 A
二、实验题(共5小题，每题8分，共40分)
16．如图所示为一电学实验的实物连线图．该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约20 Ω)．图中两个电流表量程相同，内阻都较小．实验步骤如下：
①调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动触头调到最左端．
②合上开关S.
③将滑动变阻器的滑动触头向右端滑动，使两个电流表指针都有明显偏转．
④记下两个电流表A1和A2的读数I1和I2.
⑤多次改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下A1和A2的多组读数I1和I2.
⑥求Rx的平均值．
回答下列问题：
(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路图，器材用通用的符号表示；
(2)不计电流表内阻的影响，用I1、I2和R0表示Rx的公式为Rx＝________．
答案 (1)如图所示 (2)
17．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________ mm.
(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．
解析 (1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.656 mm－0.007 mm＝0.649 mm(在0.647 mm～0.651 mm都算正确)．
(2)连线如图所示．
答案 (1)0.007 0.649(在0.647 mm～0.651 mm都算正确) (2)见解析图
18．某同学准备探究一未知元件Q的伏安特性曲线，他设计了如图甲所示的电路图．请回答下列问题：
(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整．
(2)该同学正确连接实验电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头P，发现电流表和电压表的指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，他使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”“－”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是________．
(3)排除故障后，该同学测得实验数据如下表所示，请在坐标系中作出该元件的U-I图线．
序号
电流/A
电压/V
1
0.00
0.00
2
0.10
1.00
3
0.20
1.60
4
0.30
1.82
5
0.40
1.95
6
0.50
2.08
7
0.60
2.13
(4)通过实验可以得出，该元件的阻值随所加电压的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”)．
解析 使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”“－”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明多用电表与电源构成通路，电路故障是电流表断路．根据画出的图象，由欧姆定律可知，该元件的阻值随所加电压的增大而减小．
答案 (1)如图1 (2)电流表断路 (3)如图2 (4)减小
19．某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1k”挡内部电池的电动势E.
(1)该小组采用图甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整．
(2)请将下面的实验步骤补充完整：
a．插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红、黑表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 Ω”．
b．按照电路图连接好电路．
c．接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图所示．多用电表和微安表的读数分别为________ kΩ和________μA.
d．断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到________位置．
(3)由以上信息可得多用电表“×1k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字)．
解析 (1)根据电路图，连接实物图，注意红、黑表笔的正、负接法．
(2)a.根据欧姆表的使用方法可知，选挡后应将红、黑表笔短接进行欧姆调零；
c．欧姆表的读数为R＝22×1 kΩ＝22 kΩ，微安表的读数为242 μA或243 μA或244 μA.
(3)根据闭合电路欧姆定律可得E＝I(R＋R0)，I表示微安表的示数、R表示多用电表的读数、R0表示多用电表的内阻，代入数据有E＝242×10－6×(22＋15)×103 V＝8.954 V≈9.0 V.
答案 (1)电路连接如图
(2)短接 22 242 交流电压最高挡或OFF挡 (3)9.0
20．(1)某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18 Ω左右．为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材：
A．电流表(量程15 mA，内阻未知)
B．电流表(量程0.6 A，内阻未知)
C．电阻箱(0～99.99 Ω)
D．电阻箱(0～999.9 Ω)
E．电源(电动势约3 V，内阻约1 Ω)
F．单刀单掷开关2只
G．导线若干
甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：
a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值R1，此时电流表指针有较大的偏转且示数为I；
b．保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表的示数仍为I.
①根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择________，电阻箱应选择________(选填器材前的字母)
②根据实验步骤可知，待测电阻Rx＝________(用步骤中所测得的物理量表示)．
(2)同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻．若已知所选电流表的内阻RA＝2.0 Ω，闭合开关S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I的数据；由实验数据绘出的-R图象如图乙所示，由此可求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(计算结果保留两位有效数字)
解析 (1)①根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：
Imax＝＝ A≈0.167 A＝167 mA，如果电流表选B，则读数误差太大，故电流表应选A；
电源电动势为3 V，电流表量程为15 mA＝0.015 A，由欧姆定律：I＝可知，
电路中的最小电阻应为：Rmax＝＝＝200 Ω，所以电阻箱应选D；
②根据闭合电路欧姆定律得：
S2断开时有：E＝I(Rx＋R1＋RA＋r)，
S2闭合时有：E＝I(R2＋RA＋r)，
解得：Rx＝R2－R1；
(2)闭合开关S2，由闭合电路欧姆定律得：
E＝I(R＋RA＋r)，整理得：＝R＋，
由图示：-R图象可知：0.2×103＝×636＋，
0．1×103＝×316＋，已知：RA＝2.0 Ω，
解得：E＝3.2 V，r＝2.0 Ω；
答案 (1)①A D ②R2－R1 (2)3.2 2.0
点评 本题考查了测电源电动势与内阻实验、考查了测量电阻的实验，要注意正确根据题意明确实验原理；然后根据所对应的物理规律分析求解即可；对于图象分析问题，要注意根据物理规律确定公式，结合图象的性质分析斜率以及截距的意义．