第二章 电路答案附后面.docx
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第二章 电路答案附后面.docx
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第二章电路答案附后面
章末检测试卷
(二)
(时间:
90分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1~8题为单项选择题,9~12题为多项选择题)
1.关于电流,下列说法正确的是( )
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.在国际单位制中,电流的单位是A
C.电流有方向,它是一个矢量
D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在
2.甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体,某同学对它们各进行了一次测量,把每个导体中通过的电流和两端的电压在I-U坐标系中描点,如图1所示,四个导体中电阻率最大的是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
3.如图2所示,电路中变阻器的阻值由2Ω变为6Ω,流过变阻器的电流为原来的一半,则电源的内阻为( )
A.1ΩB.2Ω
C.3ΩD.4Ω
4.一电流表的满偏电流Ig=30mA,内电阻Rg=95Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,应在电流表上( )
A.串联一个5.00Ω的电阻
B.串联一个4.75Ω的电阻
C.并联一个5.00Ω的电阻
D.并联一个4.75Ω的电阻
5.如图3所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时,两灯的亮度变化情况是( )
A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮
C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗
6.A、B两灯的额定电压都是110V,A灯的额定功率PA=100W,B灯的额定功率PB=40W,若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上,且使两灯均能正常发光,同学们设计了如图4所示的甲、乙两种电路,则甲、乙两电路消耗的电功率之比为( )
A.2∶7B.2∶5
C.5∶7D.3∶7
7.如图5所示为甲、乙两灯泡的I-U图像,根据甲、乙两灯泡串联在电压为220V的电路中的图像,计算甲、乙两灯泡的实际功率分别为( )
A.21W 12WB.12W 21W
C.42W 24WD.24W 42W
8.如图6所示的电路中,电源电动势为6V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可判定( )
A.L1和L2的灯丝都烧断了
B.L1的灯丝烧断了
C.L2的灯丝烧断了
D.变阻器R断路
9.如图7所示,电源电动势E=6V、内阻r=1Ω,定值电阻R=2Ω与电动机M串联接在电源上,开关S闭合后,理想电流表示数为1A,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=0.5Ω.下列说法正确的是( )
A.定值电阻消耗的热功率为2W
B.电动机的输出功率为2.5W
C.电动机的输出功率为3W
D.电源的输出功率为6W
10.在如图8甲所示的电路中,小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PM垂直于U轴,PQ垂直于I轴,下列说法正确的是( )
A.随着电流的增大,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,电阻R两端的电压为I1R
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”
11.如图9所示,电源的电动势E=2V,内阻r=2Ω,两个定值电阻均为8Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6F,则( )
A.开关断开时两极板间的电压为
V
B.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6C
C.开关接通时两极板间的电压为
V
D.开关接通时电容器所带电荷量为4×10-6C
12.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图10所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U-I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线.在某光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A.此时硅光电池的内阻为12.5Ω
B.此时硅光电池的总功率为0.72W
C.此时硅光电池的输出效率约为56%
D.若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上,电动机的输出功率为0.4W
二、实验题(本题共2小题,共16分)
13.(6分)小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图11甲所示的电路.
图11
(1)在实验过程中,调节滑动片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是________的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);
(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑动片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图乙所示,则电流为________A,此时小灯泡的功率为________W;
(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是________.
A.0.08A B.0.12A C.0.20A
14.(10分)某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
待测干电池E(电动势约为1.5V,内阻约为3Ω)
直流电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
直流电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
电压表V1(量程0~2V,内阻约为2000Ω)
电压表V2(量程0~6V,内阻约为6000Ω)
滑动变阻器R1(最大电阻20Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(最大电阻200Ω,额定电流1A)
电阻箱R3(最大电阻99.9Ω,额定电流1A)
开关、导线若干
(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻,要求测量时有尽可能高的精确度且便于调节,应选择的电流表是__________,电压表是________,滑动变阻器是________.
(2)请将图12中实物连接成实验电路.
图12
(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时,电流表出现了故障,不能使用,实验小组若想方便且能较准确地进行测量,需将实验进行改进,只需去掉电流表,将上述器材中的________换成________即可.
(4)请在图13甲所示的方框中画出改进后的实验电路图.
图13
(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上作出了如图乙所示图线.由图线得出:
干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(结果保留两位有效数字)
三、计算题(本题共3小题,共36分)
15.(10分)如图14所示,M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V.当开关S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0A.求:
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时,通过电动机的电流及电动机消耗的总功率.
16.(12分)在如图15甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
17.(14分)在如图16所示的电路中,电源的电动势E=6V、内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电容器的电容C=3.6μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.
(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少?
(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电荷量是多少?
章末检测试卷
(二)
(时间:
90分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1~8题为单项选择题,9~12题为多项选择题)
1.(2019·平顶山市高二期中)关于电流,下列说法正确的是( )
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.在国际单位制中,电流的单位是A
C.电流有方向,它是一个矢量
D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在
答案 B
2.(2019·盐城市模拟考试)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体,某同学对它们各进行了一次测量,把每个导体中通过的电流和两端的电压在I-U坐标系中描点,如图1所示,四个导体中电阻率最大的是( )
图1
A.甲B.乙C.丙D.丁
答案 A
解析 根据电阻定律R=ρ
可知,导体的电阻率ρ=
.分别把甲、乙、丙、丁所在的位置与坐标原点O连接,I-U图线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知甲导体的电阻最大,丁导体的电阻最小.因甲、乙、丙、丁四个导体的长度、横截面积均相同,则甲的电阻率最大,A正确.
3.(2019·盐城市高二期中)如图2所示,电路中变阻器的阻值由2Ω变为6Ω,流过变阻器的电流为原来的一半,则电源的内阻为( )
图2
A.1ΩB.2Ω
C.3ΩD.4Ω
答案 B
解析 由闭合电路欧姆定律可得:
I=
;
I=
联立两式,可得:
·
=
代入解得r=2Ω.
4.(2019·济宁市期末)一电流表的满偏电流Ig=30mA,内电阻Rg=95Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,应在电流表上( )
A.串联一个5.00Ω的电阻
B.串联一个4.75Ω的电阻
C.并联一个5.00Ω的电阻
D.并联一个4.75Ω的电阻
答案 C
5.(2019·蚌埠市高二期中)如图3所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时,两灯的亮度变化情况是( )
图3
A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮
C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗
答案 C
解析 当滑动变阻器的滑动片向下滑动时,其接入电路的电阻减小,根据串、并联电路特点可知,电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得,干路电流I增大,内电压增大,路端电压U减小,A灯两端电压减小,亮度变暗;另一支路电流I′=I-IA增大,R1两端电压U1=I′R1增大,故R与B灯的并联支路电压UB=U-U1减小,B灯变暗,C正确.
6.(2019·开封市高二上期中)A、B两灯的额定电压都是110V,A灯的额定功率PA=100W,B灯的额定功率PB=40W,若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上,且使两灯均能正常发光,同学们设计了如图4所示的甲、乙两种电路,则甲、乙两电路消耗的电功率之比为( )
图4
A.2∶7B.2∶5
C.5∶7D.3∶7
答案 C
7.(2019·菏泽市期末)如图5所示为甲、乙两灯泡的I-U图像,根据甲、乙两灯泡串联在电压为220V的电路中的图像,计算甲、乙两灯泡的实际功率分别为( )
图5
A.21W 12WB.12W 21W
C.42W 24WD.24W 42W
答案 A
解析 两灯泡串联,故两灯泡中电流相等,且两灯泡两端的电压之和为220V,
则由图可知,两灯泡的电流均为I=15×10-2A时,甲的电压为U1=140V,而乙的电压为U2=80V,满足条件,故甲的电功率为P甲=U1I=140×15×10-2W=21W,乙的电功率为P乙=U2I=80×15×10-2W=12W,故A正确,B、C、D错误.
8.(2019·青岛二中月考)如图6所示的电路中,电源电动势为6V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可判定( )
图6
A.L1和L2的灯丝都烧断了
B.L1的灯丝烧断了
C.L2的灯丝烧断了
D.变阻器R断路
答案 C
解析 由题意可知,电源是完好的.由Uab=6V和Uad=0可知外电路上bcd段有断点;由Ucd=6V可知外电路上cL2d段有断点,即L2的灯丝烧断了,而且灯泡L1和变阻器R都没有断路,否则也不存在Ucd=6V.
9.(2019·德州市期末)如图7所示,电源电动势E=6V、内阻r=1Ω,定值电阻R=2Ω与电动机M串联接在电源上,开关S闭合后,理想电流表示数为1A,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=0.5Ω.下列说法正确的是( )
图7
A.定值电阻消耗的热功率为2W
B.电动机的输出功率为2.5W
C.电动机的输出功率为3W
D.电源的输出功率为6W
答案 AB
10.(2019·邢台市高二期中)在如图8甲所示的电路中,小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PM垂直于U轴,PQ垂直于I轴,下列说法正确的是( )
图8
A.随着电流的增大,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,电阻R两端的电压为I1R
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”
答案 BD
解析 由题图乙图线上的点与原点连线的斜率等于电阻大小可知,因此随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,故A错误;对应P点,小灯泡的电阻为R=
,故B正确;在电路中小灯泡L两端的电压为U1时,电阻R两端的电压为I2R,故C错误;由恒定电流的功率公式P=UI,可知在P点时,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”,故D正确.
11.(2019·上海市金山中学高二上月考)如图9所示,电源的电动势E=2V,内阻r=2Ω,两个定值电阻均为8Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6F,则( )
图9
A.开关断开时两极板间的电压为
V
B.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6C
C.开关接通时两极板间的电压为
V
D.开关接通时电容器所带电荷量为4×10-6C
答案 CD
解析 电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总电流为I=
=
A=0.2A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.2×8V=1.6V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=3×10-6×1.6C=4.8×10-6C,故选项A、B错误;开关接通时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I′=
=
A=
A,电容器的两极板间的电压U′=I′R外=
×4V=
V,此时电容器所带的电荷量Q′=CU′=3×10-6×
C=4×10-6C,故选项C、D正确.
12.(2019·浙南名校联盟期末联考)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图10所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U-I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线.在某光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
图10
A.此时硅光电池的内阻为12.5Ω
B.此时硅光电池的总功率为0.72W
C.此时硅光电池的输出效率约为56%
D.若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上,电动机的输出功率为0.4W
答案 BC
解析 由图线a知,此硅光电池的电动势E=3.6V,由图线b知,电阻R=
Ω=10Ω.当电阻接在硅光电池上,在某光照强度下U外=2V,I=0.2A,由E=U外+Ir得:
r=8Ω.电池总功率P=EI=3.6×0.2W=0.72W,电池的输出功率P出=U外I=2×0.2W=0.4W,效率η=
×100%≈56%,故A错误,B、C正确;把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上,电动机为非纯电阻电路,故电动机的输出功率小于0.4W,D错误.
二、实验题(本题共2小题,共16分)
13.(6分)(2019·浙江4月选考)小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图11甲所示的电路.
图11
(1)在实验过程中,调节滑动片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是________的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);
(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑动片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图乙所示,则电流为________A,此时小灯泡的功率为________W;
(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是________.
A.0.08A B.0.12A C.0.20A
答案
(1)1点至4点(1分)
(2)0.30(1分) 0.75(2分) (3)C(2分)
解析
(1)1点至4点未连接好时,滑动变阻器处于限流式接法,电压和电流不能调节为0;
(2)由题图乙可知电流为0.30A;小灯泡功率P=UI=0.75W;
(3)电压为2.5V时,小灯泡电阻为R=
=
Ω≈8.3Ω;由于热效应,电压为1.00V时,小灯泡电阻小于8.3Ω,根据欧姆定律I=
,电流大于
A≈0.12A,即选C.
14.(10分)某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
待测干电池E(电动势约为1.5V,内阻约为3Ω)
直流电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
直流电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
电压表V1(量程0~2V,内阻约为2000Ω)
电压表V2(量程0~6V,内阻约为6000Ω)
滑动变阻器R1(最大电阻20Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(最大电阻200Ω,额定电流1A)
电阻箱R3(最大电阻99.9Ω,额定电流1A)
开关、导线若干
(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻,要求测量时有尽可能高的精确度且便于调节,应选择的电流表是__________,电压表是________,滑动变阻器是________.
(2)请将图12中实物连接成实验电路.
图12
(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时,电流表出现了故障,不能使用,实验小组若想方便且能较准确地进行测量,需将实验进行改进,只需去掉电流表,将上述器材中的________换成________即可.
(4)请在图13甲所示的方框中画出改进后的实验电路图.
图13
(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上作出了如图乙所示图线.由图线得出:
干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(结果保留两位有效数字)
答案
(1)A1(1分) V1(1分) R1(1分)
(2)见解析图(2分) (3)R1(1分) R3(1分)
(4)见解析图(1分) (5)1.7(1分) 2.5(1分)
解析
(1)由于电源电动势为1.5V,因此电压表选V1即可;本实验电流最大值约为0.5A,因此电流表选A1,为了减小误差以及方便调节,选择阻值较小的滑动变阻器R1;
(2)测电源电动势和内电阻的测量电路如图(a);
(3)将滑动变阻器改为电阻箱,即用“安阻法”测电源电动势和内电阻;
(4)电路图如图(b);
(5)根据闭合电路欧姆定律U=
,整理得
=
·
+
,图像与纵轴的截距b=
,而图线的斜率k=
,代入数据解得E≈1.7V,r=2.5Ω.
三、计算题(本题共3小题,共36分)
15.(10分)如图14所示,M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V.当开关S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0A.求:
图14
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时,通过电动机的电流及电动机消耗的总功率.
答案
(1)1Ω
(2)2.5A 90W
解析
(1)开关S断开时,电源与定值电阻构成串联回路,
E=I1(R+r),电源内阻r=
-R=1Ω.(2分)
(2)开关S闭合后,定值电阻与电动机构成并联电路,电流表测干路电流,路端电压U=E-I2r=36V(2分)
通过定值电阻的电流I2′=
=1.5A,(2分)
通过电动机的电流I2″=I2-I2′=2.5A(2分)
电动机消耗的总功率即电动机的电功率,
P=UI2″=90W.(2分)
16.(12分)在如图15甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
图15
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
答案
(1)20V 20Ω
(2)5Ω (3)300Ω
解析
(1)由闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,(1分)
结合题图乙可知UA=E-IAr,UB=E-IBr,(2分)
代入数据,联立解得E=20V,r=20Ω.(2分)
(2)当P滑到R3的右端时,R1被短路,电路参数对应题图乙中的B点,即U2=4V、I2=0.8A,
(2分)
得R2=
=5Ω.(1分)
(3)当P滑到R3的左端时,由题图乙知此时U外=16V,I总=0.2A,所以R外=
=80Ω.
(2分)
因为R外=
+R2,所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300Ω.(2分)
17.(14分)(2019·乾安七中高二上期中)在如图16所示的电路中,电源的电动势E=6V、内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电容器的电容C=3.6μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.
图16
(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少?
(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电荷量是多少?
答案
(1)1.8×10-6C
(2)9.6×10-6C
解析
(1)设开关S1闭合,S2断开时,电容器两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有
I1=
=1.5A,(2分)
U1=I1R1=4.5V.(1分)
设合上开关S2后,电容器两端电压为U2,干路电流为I2,根据闭合电路欧姆定律有
I2=
=2A,(2分)
U2=I2
=4V,(2分)
所以电容器上电荷量减少了,
减少量为ΔQ=(U1-U2)C=1.8×10-6C.(2分)
(2)设合上S2后,电容器上的电荷量为Q,
则Q=CU2=1.44×10-5C,(2分)
再断开S1后,通过R1和R2的电流与阻值成反比,故流过电阻的电荷量与阻值成反比,故流过电阻R1的电荷量为Q1=
Q=9.6×10-6C.(3分)
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- 第二章 电路答案附后面 第二 电路 答案 附后
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