粤教版（2019）高中物理 必修第三册 章末综合测评3word版含答案

章末综合测评(三)
(时间：90分钟　分值：100分)
1．(4分)某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是(　　)
A．电流表被烧坏　　　　 B．电压表被烧坏
C．小灯泡被烧坏 D．小灯泡不亮
D　[由于电压表的内阻很大，所以电路中的电流很小，电压表、电流表、灯泡都不会被烧坏，但灯泡不亮，D正确。]
2．(4分)两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为(　　)
A．4R B．R
C． D．无法计算
B　[当两电阻串联接入电路中时I＝，当两电阻并联接入电路中时I＝×，由以上两式可得r＝R，B正确。]
3．(4分)下列判断正确的是(　　)
A．通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
B．E＝U＋Ir适用于任何电路
C．由R＝ 可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U一定时，导体的电阻R与I成反比
D．由R＝ρ知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大
B　[根据电流的定义式I＝可知通过导线横截面的电荷量越多，电流不一定越大，A错误；E＝U＋Ir适用于任何电路，B正确；电阻是电阻元件本身具有的属性，和外电路的电压和电流无关，C错误；材料相同的两段导体，电阻率ρ相同，根据电阻定律R＝ρ可知长度大的导体的电阻不一定比长度小的导体的电阻大，还与导体的横截面积有关，D错误。]
4．(4分)如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。下列选项中符合操作规程的是(　　)
A．直流10 V挡 B．直流0.5 A挡
C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡
A　[用电压档检测其量程要大于6 V，故A正确，C错误；用电流档要用较大量程，所给B中的0.5 A太小，故B错误；用欧姆档要把电源断开，本题操作没有，故D错误。]
5．(4分)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为(　　)
A．、 B．、
C．、 D．、
D　[电源效率η＝，E为电源的总电压(即电动势)，根据图象可知Ua＝E，Ub＝E，所以ηa＝，ηb＝，故D正确。]
6．(4分)如图所示，用理想电压表和阻值R＝14.0 Ω定值电阻测电源的电动势和内阻。在开关断开时，电压表的读数为3.0 V；开关闭合后，电压表的读数为2.8 V。那么电源电动势和内电阻分别为(　　)
A．3.0 V　1.0 Ω B．3.0 V　0.5 Ω
C．2.8 V　1.0 Ω D．2.8 V　0.5 Ω
A　[当开关断开时，电压表的读数等于电源的电动势E，则知E＝3.0 V，当开关闭合时，电压表测量路端电压，则有U2＝，解得r＝1.0 Ω，故A正确，B、C、D错误。]
7．(4分)在图电路中，当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，下列说法正确的是(　　)
A．通过电阻R2的电流将变小
B．通过电阻R3的电流将变大
C．通过电阻R4的电流将变大
D．路端电压将不变
C　[当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R1的阻值变大，R1与R2并联后总电阻也会变大，故外电路的总电阻变大，路端电压将增大，选项D错误；电路中的总电流变小，又因为电路端电压增大，所以电阻R4中的电流变大，选项C正确；故通过电阻R3的电流变小，选项B错误；电阻R3的两端电压变小，故R1与R2并联的电阻增大，故通过电阻R2的电流变大，选项A错误。]
8．(6分)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T，请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)旋动部件 ，使指针对准电流的“0”刻线；
(2)将K旋转到欧姆挡“×100”的位置；
(3)将插入“＋”、“－”插孔的两表笔短接，旋动部件 ，使指针对准电阻的 (选填“0刻线”或“∞刻线”)；
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成读数测量；
A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置；
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置；
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接；
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
(5)如图所示为一多用电表表盘。
①如果用直流10 V挡测量电压，则读数为 V；
②如果用×100挡测电阻，则读数为 Ω。
[解析]　 (1)电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线；
(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线；
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过小，则电阻阻值大，说明所选挡位太小，为了得到比较准确的测量结果，应换用大挡进行测量，应将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置，然后将两表笔短接，旋动合适部件，使指针指在电阻零刻度处，再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，因此合理是实验步骤是ADC；
(5)如果是用直流10 V挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为0.2 V，读数为6.6 V
如果用×100挡测电阻，则读数为8×100 Ω＝800 Ω。
[答案]　(1)S　(3)T　0刻线　(4)ADC　(5)6.6　800
9．(8分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材
A．干电池1节
B．滑动变阻器(0～20 Ω)
C．滑动变阻器(0～1 kΩ)
D．电压表(0～3 V，内阻约为20 kΩ)
E．电流表(0～0.6 A，内阻RA＝0.2 Ω)
F．电流表(0～3 A，内阻约为0.01 Ω)
G．开关、导线若干
(1)为了减小实验误差和方便操作，选择如图甲所示实验电路进行实验，其中滑动变阻器应选 ，电流表应选 。 (只填器材前的序号)
(2)某同学根据实验测的电压表的读数U和电流表的读数I，画出的U?I图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为 V，内电阻为 Ω。 (保留到小数点后一位)
甲　　　　　　　　　　　乙
[解析]　(1)由于本实验中通过电源的电流不能太大，由图可知，最大电流不超过0.6 A，所以电流表应选E；电路中的最大电阻为Rmax＝＝ Ω＝7.5 Ω，所以滑动变阻器应选B。
(2)根据U＝E－Ir＝－rI＋E，可知U?I图象纵轴截距即为电动势，图象斜率绝对值即为内阻r，所以E＝1.5 V，r＝ Ω＝1.0 Ω。
[答案]　(1)B　E　(2)1.5　1.0
10．(8分)如图所示，电阻的阻值R1＝4.0 Ω、R2＝6.0 Ω，R3＝10.0 Ω，电容器的电容C＝30 μF，电源电动势E＝10 V，电源内阻可忽略。先闭合开关K，待电路稳定后再将开关断开。试求：
(1)闭合开关K，电路稳定后，通过R1的电流强度；
(2)再断开开关K后流过R1的电量为多少？
[解析]　(1)K闭合，电路稳定后电路为R1、R2串联的电路；
所以流过R1的电流为I＝＝＝1 A，
此时电容器C与R2并联，两极板间的电压U＝IR2＝1×6＝6 V，且上板带正电
(2)断开K后，由于E＝10 V，所以继续对电容器充电至极板间的电压U′＝E＝10 V，仍是上极板带正电；
流过R1的电量等于继续给电容器充电的电量，
所以ΔQ＝C(U′－U)＝30×10－6× C＝1.2×10－4 C。
[答案]　(1)1 A　(2)1.2×10－4 C
11．(4分)(多选)某导体中的电流I随其两端电压U的变化如图所示，则下列说法中正确的是：(　　)
A．加5 V电压时，导体的电阻为0.2 Ω
B．加12 V电压时，导体的电阻约为8 Ω
C．随着电压的增大，导体的电阻不断增大
D．随着电压的增大，导体的电阻不断减小
BC　[当导体的电压U＝5 V时，由图知电流为I＝1.0 A，则导体的电阻R＝＝5 Ω，故A错误；当U＝12 V时，由图看出电流为I＝1.5 A，则可得电阻R＝＝ Ω＝8 Ω，故B正确；由图可知，随电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，而此斜率等于电阻的倒数，则可知导体的电阻不断增大，故C正确，D错误。]
12．(4分)(多选)按图所示的电路连接各元件后，闭合开关S，L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是(　　)
A．L1变暗　　　　 B．L1变亮
C．L2变暗 D．L2变亮
AD　[当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知流过L2的电流增大，故L2变亮；内阻分担的电压增大，电源的电动势不变，故并联部分电压减小，故通过L1的电流变小，即灯泡L1变暗；故A、D正确。]
13．(4分)(多选)在如图所示的电路中，若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，则L1、L2、L3、L4四灯的发光情况将是(　　)
A．L1变亮 B．L2变亮
C．L3变暗 D．L4变暗
BC　[若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的总电阻增大，即电路总电阻增大，路端电压增大，即L4两端电压增大，通过L4的电流增大，故L4变亮，干路电流减小，而通过L4的电流增大，即通过L3的电流减小，所以L3变暗，其两端的电压减小，而路端电压是增大的，故并联电路L2两端电压增大，所以通过L2的电流增大，故L2变亮，而通过L3的电流减小，所以L1所在支路电流减小，即通过L1的电流减小，故L1变暗，B、C正确。]
14．(4分)(多选)水平放置的平行板电容器C如图方式连入电路。其间一带电液滴悬浮在两板间处于静止。要使液滴上升，可使(　　)
A．R1减小 B．R2增大
C．R3减小 D．R2减小
AB　[液滴受重力及电场力，开始时处于平衡状态，故电场力一定向上；若要使液滴上升，则应使电场力增大，即电容器两端电压增大；由图可知，R1与R2串联，电容器与R2并联；R1减小，则总电阻减小，电流增大，则R2两端的电压增大，电容器两端的电压增大，液滴受电场力增大；液滴上升，A正确；R2增大时，总电阻增大，总电流减小，则R1两端的电压减小，则R2两端的电压增大，电容器两端的电压增大，液滴受电场力增大，液滴上升，B正确D错误；R3与电容并联，故R3相当于导线，改变R3不会改变板间电压，故液滴不动，C错误。]
15．(4分)(多选)某学生研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，电路中没有电流，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，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，电压表读数为零，故障的原因可能是(　　)
A．AB段断路 B．BC段断路
C．AB段短路 D．BC段短路
AD　[接通S后，将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U，说明电源没有故障。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，说明AB间有断路，故A正确；因为电路中没有电流，B、C间为定值电阻，根据欧姆定律U＝IR可知，B、C间电压就应为零，这时，A点电势与电源的正极电势相等，B点电势与电源的负极电势相等。若B、C间断路，电压表并联在A、B两点间时，读数不应为U，与题设条件不符，故B错误。若A、B短路，电压表并联在A、B两点间时，电压表读数应为零，与题设条件不符，故C错误；由题知，电压表并联在B、C两点间时，读数为零，可能B、C间短路，故D正确。]
16．(8分)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 Ω)，实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3 V，内阻不计
电流表A1：量程0～15 mA，内阻约为100 Ω
电流表A2：量程0～300 μA，内阻为1 000 Ω
滑动变阻器R1：阻值范围0 ～ 20 Ω，额定电流2 A
电阻箱R2，阻值范围0～9 999 Ω，额定电流1 A
电键S、导线若干
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下面问题：
①为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表 (填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到 Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表。
②在方框中画完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。
③调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是 mA，电流表A2的示数是 μA，测得待测电阻Rx的阻值是 。本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值比较真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
A1　　　　　　　　　　A2
[解析]　①应用伏安法测电阻，需要用电压表测待测电阻电压，现在没有电压表，应该用内电阻已知的小量程电流表A2与电阻箱串联改装成电压表，改装后电压表量程是3 V，则电阻箱阻值R＝＝9 000 Ω；
②滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值约为200 Ω，电流表A1内阻约为100 Ω，改装电压表内阻为RV＝1 000 Ω＋9 000 Ω＝10 000 Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电路图如图所示。
③由图示可知，电流表A1的示数为8.0 mA，电流表A2的示数是150 μA；待测电阻两端电压U＝I2RV＝150×10－6×10 000 V＝1.5 V，由欧姆定律得：待测电阻Rx＝＝ Ω≈187.5 Ω。电流表采用外接法，电流测量值偏大，由欧姆定律可知，测量值比较真实值偏小。
[答案]　①A2　9 000　②电路见解析　③8.0 mA　150 μA　187.5 Ω　偏小
17．(10分)如图所示的电路中，两平行金属板A，B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d＝50 cm，电源电动势E＝15 V，内电阻r，电阻R1＝4 Ω，R2＝10 Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为m＝2×10－2kg，电量q＝1×10－2C，问：
(1)小球带正电还是负电，电容器的电压为多大？
(2)电源的内阻为多大？
(3)电源的效率是多大？(取g＝10 m/s2)
[解析]　(1)小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡知，小球应带负电，且mg＝q， 代入数据解得： U2＝10 V。
(2)电路中的电流为：I＝＝A＝1 A
根据闭合电路欧姆定律得：E＝U2＋I(R1＋r)
代入数据解得：r＝1 Ω。
(3)电源的效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈93.3%。
[答案]　(1)负电　10 V　 (2)1 Ω　(3)93.3%
18．(12分)如图甲所示的电路，当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中两电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙中的A、B两直线所示，不考虑电表对电路的影响。问：
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象分别为U?I图象中的哪一条直线？
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻分别为多少？
(3)试求该电源的电动势和内阻。
[解析]　(1)电压表V1的示数随电流表示数的变化图象为B，电压表V2的示数随电流表示数的变化图象为A。
(2)由乙图可知，电阻R0的值等于图线A的斜率，即R0＝＝Ω＝3 Ω
当R全部接入电路时，电路中电流最小，为0.5 A。则 Ω＝R＋R0，R＝15 Ω－3 Ω＝12 Ω。
(3)当电流为0.5 A时，由图线B，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝7.5＋0.5 r
当电流为2.0 A时，由图线B，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝6＋2r
联立解得：E＝8 V　r＝1 Ω。
[答案]　(1)B　A　(2)3 Ω　12 Ω　(3)8 V　1 Ω
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