高中物理人教版选修3-1课后练习质量检测卷 第2章 恒定电流word含解析
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| 名称 | 高中物理人教版选修3-1课后练习质量检测卷 第2章 恒定电流word含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 816.9KB | ||
| 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 | 2020-05-08 17:04:30 | ||
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文档简介
第二章 恒定电流
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1．一同学用多用电表的欧姆挡测量一个“220 V 40 W”的白炽灯泡的电阻值，测量结果为90 Ω，但用公式P＝计算该灯泡的阻值是1 210 Ω，下列说法正确的是( )
A．两个电阻值相差太大是不正常的，一定是实验时读错了
B．两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大
C．两个电阻值相差太大是不正常的，可能是出厂时把灯泡的功率标错了
D．两个电阻值相差很大是正常的，阻值1 210 Ω是灯泡正常工作(温度很高)时的电阻值，阻值90 Ω是灯泡不发光(室温)时的电阻值
解析：选D 灯泡的电阻为：R＝＝＝1 210 Ω，此电阻为正常发光时的电阻，由于灯泡为金属材料，电阻率随温度的升高而增大，当不发光时，温度低，所以电阻要远小于此数值，故D正确，A、B、C错误．
2．如图，电源内阻不计，为使电容器的带电量增大，可采取的方法是( )
A．增大R1 B．增大R2
C．增大R3 D．减小R3
解析：选B 由电路图可看出，电容器两板间电压等于变阻器R2两端的电压，由欧姆定律得知，电容器的电压为U＝E，当增大R2或减小R1时，U增大，电容器的带电量增大，由上式看出U与R3无关，故B正确．
3．如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动．关于电路故障分析正确的是( )
A．灯泡L1短路 B．灯泡L1断路
C．灯泡L2短路 D．灯泡L2断路
解析：选D 如果灯泡L1短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大，A选项不符合题意；如果灯泡L1断路，整个电路断路，电压表、电流表指针都不会偏转，B选项不符合题意；如果灯泡L2短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大；电压表相当于与导线并联无示数，C选项不符合题意；如果灯泡L2断路，电压表测量电源电压，指针会明显偏转；电路电流特别小，指针几乎不动，D选项符合题意．
4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电动机的内阻为R1.当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I.电动机输出的机械功率P等于( )
A．UI B．I2R1
C．UI－I2R1 D．U
解析：选C 根据题意，电动机的总功率为P总＝UI，消耗的热功率为P热＝I2R1，所以机械功率P＝P总－P热＝UI－I2R1，故选项C正确．
5．如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg＝500 Ω、满刻度电流为Ig＝1 mA的毫安表，现接成量程分别为10 V和100 V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为( )
A．9 500 Ω，9.95×104 Ω
B．9 500 Ω，9×104 Ω
C．1.0×103 Ω，9×104 Ω
D．1.0×103 Ω，9.95×104 Ω
解析：选B 表头满刻度电压值为Ug＝Ig×Rg＝0.5 V，量程为10 V时，在电阻R1两端的电压应为9.5 V，电阻R1＝＝ Ω＝9 500 Ω.同理R2＝ Ω＝9×104 Ω.
6．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两根电阻丝消耗的功率相等，加在两根电阻丝上的电压应满足( )
A．＝1 B．＝
C．＝ D．＝2
解析：选C 根据电阻定律有R甲＝ρ，R乙＝ρ，且P甲＝，P乙＝，若使P甲＝P乙，即＝，＝＝＝2，所以＝，故选项C正确．
7．光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的意义．如图所示，是某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板．据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3 kW，工作电压为380 V，设备使用年限在25年以上；发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度(1度＝1 kW·h)价格并入国家电网．则下列说法可能正确的是( )
A．该光伏项目年发电量约为2.6×104 kW·h
B．该光伏项目的工作总电流约为0.3 A
C．该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60 W的白炽灯工作600小时
D．该光伏项目富余发电的年收入约为7 000元
解析：选C 按照一天光照12 h计算，该光伏项目年发电量约为：W＝Pt＝3 kW×12 h×365＝1.314×104 kW·h，故A错误；根据P＝UI，该光伏项目的工作总电流I＝＝＝7.9 A，故B错误；根据能量守恒，该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60 W的白炽灯工作时间：t＝＝＝600 h，故C正确；该光伏项目年发电量约为：W＝Pt＝3 kW×12 h×365＝1.314×104 kW·h，发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度(1度＝1 kW·h)价格并入国家电网，故该光伏项目富余发电的年收入：x＝(1.314×104)×70%×0.4＝3 679.2元，故D错误．
8．如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P从b滑向a的过程中，V1、V2两只伏特表指示数的变化值分别为ΔU1和ΔU2，则它们的大小相比应是( )
A．|ΔU1|>|ΔU2| B．|ΔU1|<|ΔU2|
C．|ΔU1|＝|ΔU2| D．无法判断
解析：选A 滑动变阻器R与电阻R1串联，再与R2串联，电压表V1测R与电阻R1串联部分的电压，V2测中间定值电阻R2两端的电压；当滑动变阻器滑片由b向a移动时，滑动变阻器的阻值减小，引起并联电路部分的总电阻变小，总电流变大，则内阻所占电压变大，电压表V1的示数变小，变化量为ΔU1，根据串联电路的电阻分压特点可知，定值电阻R2两端的电压变大；U1＝U－U2－Ur，则ΔU1＝ΔU2＋ΔUr，ΔU1>ΔU2，即|ΔU1|>|ΔU2|，故只有A正确．
二、多选题(本题共7小题，每小题3分，共21分)
9．把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来，接入220 V的电路中，不计导线的电阻，则下列判断中正确的是( )
A．两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1
B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1
C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2
D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝1∶2
解析：选AB RA＝＝ Ω＝484 Ω，RB＝＝ Ω＝242 Ω，选项A正确；因为A和B串联，所以＝＝2，＝＝2，在相同时间内，两灯实际发热之比＝＝2，选项B正确，选项C、D错误．
10．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电流表和电压表均为理想电表．只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为9 A，则( )
A．蓄电池的电动势为12 V
B．此时通过电动机的电流是34 A
C．此时通过电动机的电流是25 A
D．此时电动机的输入功率为270 W
解析：选CD 只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir＝12＋10×0.05＝12.5 V，故A错误；车灯的电阻为：R灯＝＝ Ω＝1.2 Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机＝－I′＝ A－9 A＝25 A，故B错误，C正确；此时电动机的输入功率为：PM＝U′·I电动机＝I′R灯·I电动机＝9×1.2×25＝270 W，故D正确．
11.如图所示，将两个相同的电流表分别改装成A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是( )
A．A1的指针半偏时，A2的指针也半偏
B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏
C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 A
D．A1的读数为1 A时，干路中的电流I为1.2 A
解析：选AD 由于两个电流表并联接入电路中，则加在两电流表上的电压相等，所以指针偏转的角度相同，故A、D是正确的．
12．如图所示的电路，电源内阻不能忽略，电阻R1＝8 Ω，R2＝10 Ω，当开关S接a端时，电压表读数为2.0 V，当开关S接到b端时，电压表读数可能为( )
A．1.8 V B．2.2 V
C．2.4 V D．2.7 V
解析：选BC 当开关S从a端改接b端时，由于外电阻R2>R1，故电压表读数必增大，即U>2.0 V；若电源的内阻r?R外时，可视电源为恒流电源，则U外最大为Umax＝U1＝2.5 V，故U<2.5 V，故选项B、C正确．
13.如图所示，U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是( )
A．在b点时，电源的总功率最大
B．在b点时，电源的输出功率最大
C．从a到b时，β角增大，电源的总功率变小，输出功率减小
D．从b到c时，β角增大，电源的效率变大，输出功率减小
解析：选BD 分析图象可知，在b点时，α＝β，定值电阻R和电源的内电阻r相等，此时电源的输出功率最大，A选项错误，B选项正确；从a到b时，β角增大，电源的输出功率逐渐变大，C选项错误；从b到c时，β角增大，电源的输出功率逐渐变小，外电阻逐渐增大，电源的效率η＝×100%＝×100%，逐渐增大，D选项正确．
14．如图所示，电源电动势为E、内阻r.闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，电流表的示数为I，电容器的带电量为Q，则在这个过程中，下列图象正确的是( )
解析：选BD 分析电路图可知，电压表测量滑动变阻器两端电压，＝R1＋r，值是恒定的，不随电流I变化，A选项错误，B选项正确；电容器测量定值电阻R1两端电压，电荷量Q＝CU1＝CIR1，当电流I为零时，电荷量为零，图象为过原点的倾斜直线，C选项错误，D选项正确．
15．如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I.在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )
A．U先变大后变小
B．I先变小后变大
C．U与I比值先变大后变小
D．U变化量与I变化量比值等于R3
解析：选BC 分析电路可知，电压表测量路端电压，电源内阻忽略不计，电压表的示数恒定不变，A选项错误；由图可知，在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数先减小后增大，B选项正确；U与I的比值等于外电阻阻值，故U与I比值先变大后变小，C选项正确；电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，D选项错误．
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
16．(6分)(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．
回答下列问题：
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中 *为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．
(2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝________Ω.(保留到个位)
解析：(1)先并联改装电流表，再串联改装电压表．
(2)R1＝＝100 Ω，R2＝＝2 910 Ω.
答案：(1)图见解析 (2)100 2 910
17．(9分)(2018·天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S和导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)
C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)
E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均选填器材的字母代号)
(2)画出测量Rx阻值的实验电路图．
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是___________．
解析：(1)若选用电源1.5 V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12 V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为I＝ A＝1.2 mA，故电流表应选用C．
(2)因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故应采用滑动变阻器的分压接法，由于<，所以采用电流表内接法，电路图如图所示．
(3)由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据Rx＝可知测量值偏大．
答案：(1)B C F
(2)如图所示
(3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
18．(12分)一个量程为15 V的电压表，串联一个R1＝3 kΩ的电阻后，测量某电路两端的电压时，电压表示数为12 V，若已知该电路两端的实际电压为15 V，试求：
(1)该电压表的内阻RV；
(2)将该电压表改装成量程为0～90 V的电压表，应串联电阻的阻值R2.
解析：(1)当电压表串联电阻测量某电路两端的电压时，电压表两端的电压为U＝12 V，电阻分得的电压为U1＝3 V
据＝得RV＝R1＝12 kΩ.
(2)将这个电压表改装成量程为90 V的电压表，原电压表两端最大分得的电压为UV＝15 V，串联电阻分得的电压U2＝75 V
据＝得R2＝60 kΩ.
答案：(1)12 kΩ (2)60 kΩ
19．(12分)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表．
规格
车型
26″电动自行车
整车质量
30 kg
最大载重
120 kg
后轮驱动直流永磁毂电机
额定输出功率
120 W
额定电压
40 V
额定电流
3.5 A
质量为M＝70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的0.02倍，取g＝10 m/s2.求：
(1)此车永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；
(2)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；
(3)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0 m/s时，人骑车的最大加速度．
解析：(1)由表可知，电机的额定电压为U0＝40 V，额定电流为I0＝3.5 A，所以电机正常工作时输入功率为P入＝U0I0＝140 W．又因电机的输出功率为P出＝120 W，所以电机的效率为η＝×100%＝85.7%.
(2)行驶时所受阻力Ff＝k(M＋m)g，式中m为车的质量．当达到最大速度vm时，应有P出＝Ffvm，所以最大速度vm＝＝6.0 m/s.
(3)当车速度为v1＝1.0 m/s时，牵引力F＝＝120 N．设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律有F－Ff＝(M＋m)a，解得a＝1.0 m/s2.
答案：(1)85.7% (2)6.0 m/s (3)1.0 m/s2
20．(16分)5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结构越来越受到学校家庭和社会的重视．妈妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机．如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200 W．R是加热电阻，额定功率是1 100 W．图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小红妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5 kg，求：
(1)豆浆机的加热电阻是多少？
(2)豆浆机正常工作时的最大电流是多少？
(3)从第6 min至第9 min，豆浆吸收的热量是多少？[c豆浆＝4.0×103 J/(kg·℃)]
(4)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
解析：(1)由P＝ 可得，电热管的电阻
R＝＝ Ω＝44 Ω.
(2)由P＝UI得
I＝＝ A＝5 A．
(3)由图丙可知第6 min至第9 min豆浆的温度从70 ℃热到100 ℃
则豆浆吸收的热量
Q吸＝c豆浆m(t－t0)＝4.0×103 J/(kg·℃)×1.5×(100 ℃－70℃)＝1.8×105 J.
(4)由图乙可知电动机的功率PM＝200 W
由图丙可知，加热时间tR＝11 min＝660 s，电动机工作的时间tM＝2 min＝120 s
豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能
W＝PRtR＋PMtM＝1 100×660 J＋200×120 J
＝7.5×105 J.
答案：(1)44 Ω (2)5 A (3)1.8×105 J (4)7.5×105 J
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1．一同学用多用电表的欧姆挡测量一个“220 V 40 W”的白炽灯泡的电阻值，测量结果为90 Ω，但用公式P＝计算该灯泡的阻值是1 210 Ω，下列说法正确的是( )
A．两个电阻值相差太大是不正常的，一定是实验时读错了
B．两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大
C．两个电阻值相差太大是不正常的，可能是出厂时把灯泡的功率标错了
D．两个电阻值相差很大是正常的，阻值1 210 Ω是灯泡正常工作(温度很高)时的电阻值，阻值90 Ω是灯泡不发光(室温)时的电阻值
解析：选D 灯泡的电阻为：R＝＝＝1 210 Ω，此电阻为正常发光时的电阻，由于灯泡为金属材料，电阻率随温度的升高而增大，当不发光时，温度低，所以电阻要远小于此数值，故D正确，A、B、C错误．
2．如图，电源内阻不计，为使电容器的带电量增大，可采取的方法是( )
A．增大R1 B．增大R2
C．增大R3 D．减小R3
解析：选B 由电路图可看出，电容器两板间电压等于变阻器R2两端的电压，由欧姆定律得知，电容器的电压为U＝E，当增大R2或减小R1时，U增大，电容器的带电量增大，由上式看出U与R3无关，故B正确．
3．如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动．关于电路故障分析正确的是( )
A．灯泡L1短路 B．灯泡L1断路
C．灯泡L2短路 D．灯泡L2断路
解析：选D 如果灯泡L1短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大，A选项不符合题意；如果灯泡L1断路，整个电路断路，电压表、电流表指针都不会偏转，B选项不符合题意；如果灯泡L2短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大；电压表相当于与导线并联无示数，C选项不符合题意；如果灯泡L2断路，电压表测量电源电压，指针会明显偏转；电路电流特别小，指针几乎不动，D选项符合题意．
4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电动机的内阻为R1.当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I.电动机输出的机械功率P等于( )
A．UI B．I2R1
C．UI－I2R1 D．U
解析：选C 根据题意，电动机的总功率为P总＝UI，消耗的热功率为P热＝I2R1，所以机械功率P＝P总－P热＝UI－I2R1，故选项C正确．
5．如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg＝500 Ω、满刻度电流为Ig＝1 mA的毫安表，现接成量程分别为10 V和100 V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为( )
A．9 500 Ω，9.95×104 Ω
B．9 500 Ω，9×104 Ω
C．1.0×103 Ω，9×104 Ω
D．1.0×103 Ω，9.95×104 Ω
解析：选B 表头满刻度电压值为Ug＝Ig×Rg＝0.5 V，量程为10 V时，在电阻R1两端的电压应为9.5 V，电阻R1＝＝ Ω＝9 500 Ω.同理R2＝ Ω＝9×104 Ω.
6．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两根电阻丝消耗的功率相等，加在两根电阻丝上的电压应满足( )
A．＝1 B．＝
C．＝ D．＝2
解析：选C 根据电阻定律有R甲＝ρ，R乙＝ρ，且P甲＝，P乙＝，若使P甲＝P乙，即＝，＝＝＝2，所以＝，故选项C正确．
7．光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的意义．如图所示，是某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板．据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3 kW，工作电压为380 V，设备使用年限在25年以上；发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度(1度＝1 kW·h)价格并入国家电网．则下列说法可能正确的是( )
A．该光伏项目年发电量约为2.6×104 kW·h
B．该光伏项目的工作总电流约为0.3 A
C．该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60 W的白炽灯工作600小时
D．该光伏项目富余发电的年收入约为7 000元
解析：选C 按照一天光照12 h计算，该光伏项目年发电量约为：W＝Pt＝3 kW×12 h×365＝1.314×104 kW·h，故A错误；根据P＝UI，该光伏项目的工作总电流I＝＝＝7.9 A，故B错误；根据能量守恒，该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60 W的白炽灯工作时间：t＝＝＝600 h，故C正确；该光伏项目年发电量约为：W＝Pt＝3 kW×12 h×365＝1.314×104 kW·h，发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度(1度＝1 kW·h)价格并入国家电网，故该光伏项目富余发电的年收入：x＝(1.314×104)×70%×0.4＝3 679.2元，故D错误．
8．如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P从b滑向a的过程中，V1、V2两只伏特表指示数的变化值分别为ΔU1和ΔU2，则它们的大小相比应是( )
A．|ΔU1|>|ΔU2| B．|ΔU1|<|ΔU2|
C．|ΔU1|＝|ΔU2| D．无法判断
解析：选A 滑动变阻器R与电阻R1串联，再与R2串联，电压表V1测R与电阻R1串联部分的电压，V2测中间定值电阻R2两端的电压；当滑动变阻器滑片由b向a移动时，滑动变阻器的阻值减小，引起并联电路部分的总电阻变小，总电流变大，则内阻所占电压变大，电压表V1的示数变小，变化量为ΔU1，根据串联电路的电阻分压特点可知，定值电阻R2两端的电压变大；U1＝U－U2－Ur，则ΔU1＝ΔU2＋ΔUr，ΔU1>ΔU2，即|ΔU1|>|ΔU2|，故只有A正确．
二、多选题(本题共7小题，每小题3分，共21分)
9．把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来，接入220 V的电路中，不计导线的电阻，则下列判断中正确的是( )
A．两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1
B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1
C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2
D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝1∶2
解析：选AB RA＝＝ Ω＝484 Ω，RB＝＝ Ω＝242 Ω，选项A正确；因为A和B串联，所以＝＝2，＝＝2，在相同时间内，两灯实际发热之比＝＝2，选项B正确，选项C、D错误．
10．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电流表和电压表均为理想电表．只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为9 A，则( )
A．蓄电池的电动势为12 V
B．此时通过电动机的电流是34 A
C．此时通过电动机的电流是25 A
D．此时电动机的输入功率为270 W
解析：选CD 只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir＝12＋10×0.05＝12.5 V，故A错误；车灯的电阻为：R灯＝＝ Ω＝1.2 Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机＝－I′＝ A－9 A＝25 A，故B错误，C正确；此时电动机的输入功率为：PM＝U′·I电动机＝I′R灯·I电动机＝9×1.2×25＝270 W，故D正确．
11.如图所示，将两个相同的电流表分别改装成A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是( )
A．A1的指针半偏时，A2的指针也半偏
B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏
C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 A
D．A1的读数为1 A时，干路中的电流I为1.2 A
解析：选AD 由于两个电流表并联接入电路中，则加在两电流表上的电压相等，所以指针偏转的角度相同，故A、D是正确的．
12．如图所示的电路，电源内阻不能忽略，电阻R1＝8 Ω，R2＝10 Ω，当开关S接a端时，电压表读数为2.0 V，当开关S接到b端时，电压表读数可能为( )
A．1.8 V B．2.2 V
C．2.4 V D．2.7 V
解析：选BC 当开关S从a端改接b端时，由于外电阻R2>R1，故电压表读数必增大，即U>2.0 V；若电源的内阻r?R外时，可视电源为恒流电源，则U外最大为Umax＝U1＝2.5 V，故U<2.5 V，故选项B、C正确．
13.如图所示，U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是( )
A．在b点时，电源的总功率最大
B．在b点时，电源的输出功率最大
C．从a到b时，β角增大，电源的总功率变小，输出功率减小
D．从b到c时，β角增大，电源的效率变大，输出功率减小
解析：选BD 分析图象可知，在b点时，α＝β，定值电阻R和电源的内电阻r相等，此时电源的输出功率最大，A选项错误，B选项正确；从a到b时，β角增大，电源的输出功率逐渐变大，C选项错误；从b到c时，β角增大，电源的输出功率逐渐变小，外电阻逐渐增大，电源的效率η＝×100%＝×100%，逐渐增大，D选项正确．
14．如图所示，电源电动势为E、内阻r.闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，电流表的示数为I，电容器的带电量为Q，则在这个过程中，下列图象正确的是( )
解析：选BD 分析电路图可知，电压表测量滑动变阻器两端电压，＝R1＋r，值是恒定的，不随电流I变化，A选项错误，B选项正确；电容器测量定值电阻R1两端电压，电荷量Q＝CU1＝CIR1，当电流I为零时，电荷量为零，图象为过原点的倾斜直线，C选项错误，D选项正确．
15．如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I.在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )
A．U先变大后变小
B．I先变小后变大
C．U与I比值先变大后变小
D．U变化量与I变化量比值等于R3
解析：选BC 分析电路可知，电压表测量路端电压，电源内阻忽略不计，电压表的示数恒定不变，A选项错误；由图可知，在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数先减小后增大，B选项正确；U与I的比值等于外电阻阻值，故U与I比值先变大后变小，C选项正确；电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，D选项错误．
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
16．(6分)(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．
回答下列问题：
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中 *为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．
(2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝________Ω.(保留到个位)
解析：(1)先并联改装电流表，再串联改装电压表．
(2)R1＝＝100 Ω，R2＝＝2 910 Ω.
答案：(1)图见解析 (2)100 2 910
17．(9分)(2018·天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S和导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)
C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)
E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均选填器材的字母代号)
(2)画出测量Rx阻值的实验电路图．
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是___________．
解析：(1)若选用电源1.5 V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12 V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为I＝ A＝1.2 mA，故电流表应选用C．
(2)因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故应采用滑动变阻器的分压接法，由于<，所以采用电流表内接法，电路图如图所示．
(3)由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据Rx＝可知测量值偏大．
答案：(1)B C F
(2)如图所示
(3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
18．(12分)一个量程为15 V的电压表，串联一个R1＝3 kΩ的电阻后，测量某电路两端的电压时，电压表示数为12 V，若已知该电路两端的实际电压为15 V，试求：
(1)该电压表的内阻RV；
(2)将该电压表改装成量程为0～90 V的电压表，应串联电阻的阻值R2.
解析：(1)当电压表串联电阻测量某电路两端的电压时，电压表两端的电压为U＝12 V，电阻分得的电压为U1＝3 V
据＝得RV＝R1＝12 kΩ.
(2)将这个电压表改装成量程为90 V的电压表，原电压表两端最大分得的电压为UV＝15 V，串联电阻分得的电压U2＝75 V
据＝得R2＝60 kΩ.
答案：(1)12 kΩ (2)60 kΩ
19．(12分)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表．
规格
车型
26″电动自行车
整车质量
30 kg
最大载重
120 kg
后轮驱动直流永磁毂电机
额定输出功率
120 W
额定电压
40 V
额定电流
3.5 A
质量为M＝70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的0.02倍，取g＝10 m/s2.求：
(1)此车永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；
(2)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；
(3)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0 m/s时，人骑车的最大加速度．
解析：(1)由表可知，电机的额定电压为U0＝40 V，额定电流为I0＝3.5 A，所以电机正常工作时输入功率为P入＝U0I0＝140 W．又因电机的输出功率为P出＝120 W，所以电机的效率为η＝×100%＝85.7%.
(2)行驶时所受阻力Ff＝k(M＋m)g，式中m为车的质量．当达到最大速度vm时，应有P出＝Ffvm，所以最大速度vm＝＝6.0 m/s.
(3)当车速度为v1＝1.0 m/s时，牵引力F＝＝120 N．设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律有F－Ff＝(M＋m)a，解得a＝1.0 m/s2.
答案：(1)85.7% (2)6.0 m/s (3)1.0 m/s2
20．(16分)5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结构越来越受到学校家庭和社会的重视．妈妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机．如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200 W．R是加热电阻，额定功率是1 100 W．图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小红妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5 kg，求：
(1)豆浆机的加热电阻是多少？
(2)豆浆机正常工作时的最大电流是多少？
(3)从第6 min至第9 min，豆浆吸收的热量是多少？[c豆浆＝4.0×103 J/(kg·℃)]
(4)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
解析：(1)由P＝ 可得，电热管的电阻
R＝＝ Ω＝44 Ω.
(2)由P＝UI得
I＝＝ A＝5 A．
(3)由图丙可知第6 min至第9 min豆浆的温度从70 ℃热到100 ℃
则豆浆吸收的热量
Q吸＝c豆浆m(t－t0)＝4.0×103 J/(kg·℃)×1.5×(100 ℃－70℃)＝1.8×105 J.
(4)由图乙可知电动机的功率PM＝200 W
由图丙可知，加热时间tR＝11 min＝660 s，电动机工作的时间tM＝2 min＝120 s
豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能
W＝PRtR＋PMtM＝1 100×660 J＋200×120 J
＝7.5×105 J.
答案：(1)44 Ω (2)5 A (3)1.8×105 J (4)7.5×105 J