高二物理粤教版选修3-1 检测题 第二章 章末质量评估(二) Word版含解析

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名称 高二物理粤教版选修3-1 检测题 第二章 章末质量评估(二) Word版含解析
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资源类型 教案
版本资源 粤教版
科目 物理
更新时间 2020-10-22 08:58:22

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章末质量评估(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.下列式子属于比值定义物理量的是(  )
A.t=      B.a=
C.C= D.I=
解析:A选项物体运动的时间与位移成正比,与速度成反比,则A不是比值定义的物理量;B选项加速度与合外力成正比,与质量成反比,则B不是比值定义的物理量;C选项电容器的电容是由本身结构决定的,与两端的电压U与所带的电量Q无关,但是可以用带电量Q与电压U的比值来量度,则C采用的是比值定义法;D选项导体的电流与加在其两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,则D不是比值定义的物理量.
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.电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2.则(  )
A.I1
C.= D.<
解析:由题意可知I1=I2,选项A错误;因为U2>I2R2,U1=I1R1,则<,选项B、C错误,D正确;故选D.
答案:D
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,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路(  )
A.充电时,通过R的电流不变
B.若R增大,则充电时间变长
C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D.若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
解析:本题考查电容器的充放电,意在考查考生的分析能力.电容器充电时两端电压不断增大,所以电源与电容器极板间的电势差不断减小,因此充电电流变小,选项A错误;当电阻R增大时,充电电流变小,电容器所充电荷量不变的情况下,充电时间变长,选项B正确;若C增大,根据Q=CU,电容器的带电荷量增大,选项C正确;当电源电动势为85 V时,电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80 V时,所以闪光灯仍然发光,闪光一次通过的电荷量不变,选项D正确.
答案:BCD
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)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题图1所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动__________(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.
图1
(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)图2甲中Rx为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位置.
图2
(4)为测量R,利用图2甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1-I1关系图像如图3所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
请根据表中的数据,在图3上作出U2-I2图像.
图3
(5)由此,可求得电阻丝的Rx=________Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
解析:(1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;
(2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量;
(3)按照原理图,将实物图连线如图:
(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条直线,如图:
当电压表按电路图连接时,电压表测的电压为Rx与R0的电压之和,当电压表接在a、b间时,电压表测的电压为R0的电压,由图可得:
Rx+R0= Ω=49 Ω,R0= Ω=25.5 Ω,所以Rx=23.5 Ω.
答案:(1)C (2)不同 (3)见解析图 (4)见解析图 (5)23.5(23.0~24.0都算对)
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=,PL)==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)如图所示电路中,电源的电动势E=10 V,内电阻r=0.50 Ω,电动机电阻R0=1.0 Ω,电阻R1=1.5 Ω.电动机正常工作时,电压表示数U1为3.0 V.求
(1)电源的总电功率;
(2)电动机将电能转化为机械能的功率;
(3)电源的输出功率.
解析:(1)电路中的电流为
I== A=2 A,
电源的总功率为P=EI=10×2 W=20 W.
(2)电源内阻分得电压为
U内=Ir=2×0.5 V=1 V,
电动机两端的电压为
U=E-U1-U内=(10-3-1)V=6 V,
电动机消耗的电功率为
P电=UI=6×2 W=12 W,
电动机将电能转化为机械能的功率为
P机=P电-I2R0=12 W-22×1 W=8 W.
(3)电源内阻消耗的功率为
P内=I2r=22×0.5 W=2 W,
电源的输出功率为
P出=P-P内=(20-2)W=18 W.
答案:(1)20 W (2)8 W (3)18 W