2024-2025學(xué)年高中物理第二章直流電路章末綜合檢含解析教科版選修3-1

PAGE4-章末綜合檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題6分，共42分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1．關(guān)于公式R＝eq\f(U,I)和公式R＝ρ·eq\f(l,S)，下列說法正確的是()A．兩式對(duì)一切狀況都適用B．R＝eq\f(U,I)僅適用于金屬導(dǎo)體，R＝ρ·eq\f(l,S)適用于任何導(dǎo)體C．導(dǎo)體的電阻R與U成正比，與I成反比D．導(dǎo)體的電阻在溫度肯定時(shí)與導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比解析：R＝ρeq\f(l,S)適用于金屬導(dǎo)體和電解液，R＝eq\f(U,I)適用于為純電阻元件，選項(xiàng)A、B錯(cuò)．導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身確定，與U、I無關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)．由電阻定律知選項(xiàng)D正確．答案：D2.用圖示的電路可以測(cè)量電阻的阻值．圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值電阻，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段勻稱的電阻絲．閉合開關(guān)，變更滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時(shí)，測(cè)得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為()A.eq\f(l1,l2)R0 B.eq\f(l1,l1＋l2)R0C.eq\f(l2,l1)R0 D.eq\f(l2,l1＋l2)R0解析：對(duì)勻稱的電阻絲有R＝ρeq\f(l,S)，得eq\f(R1,R2)＝eq\f(l1,l2)，對(duì)橋式電路當(dāng)IG＝0時(shí)滿意eq\f(R0,Rx)＝eq\f(R1,R2)＝eq\f(l1,l2)，得Rx＝eq\f(l2,l1)R0，所以C項(xiàng)正確．答案：C3．如圖所示為a、b兩個(gè)電源路端電壓隨通過電源電流變更的曲線，由圖可知()A．電源a的內(nèi)阻較小，電動(dòng)勢(shì)較大B．電源a的內(nèi)阻較大，電動(dòng)勢(shì)較大C．電源b的內(nèi)阻較大，電動(dòng)勢(shì)較大D．電源b的內(nèi)阻較大，電動(dòng)勢(shì)較小解析：U-I圖像與縱坐標(biāo)的截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，所以Ea>Eb，圖像的斜率的肯定值表示電源的內(nèi)阻，所以ra>rb，故B正確．答案：B4.用多用電表探測(cè)如圖所示黑箱發(fā)覺：用直流電壓擋測(cè)量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無電壓；用歐姆擋測(cè)量，黑表筆(與電表內(nèi)部電源的正極相連)接E點(diǎn)，紅表筆(與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連)接F點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大．那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖中的()解析：紅表筆接F，電阻很小，此時(shí)二極管導(dǎo)通，電源電流從黑表筆流出通過二極管從紅表筆流進(jìn)，電流方向從E到F，只有B正確．答案：B5．兩個(gè)定值電阻R1、R2，當(dāng)串聯(lián)時(shí)兩端的電壓之比是2∶1，當(dāng)把它們并聯(lián)在一起運(yùn)用時(shí)，電流之比是()A．2∶1 B．1∶1C．1∶2 D．1∶4解析：由R＝eq\f(U,I)得R1＝eq\f(U1,I1)，R2＝eq\f(U2,I2)，又因?yàn)镮1＝I2，U1∶U2＝2∶1，所以eq\f(R1,R2)＝2∶1.并聯(lián)時(shí)I1′＝eq\f(U1′,R1)，I2′＝eq\f(U2′,R2)，又因?yàn)閁1′＝U2′，所以I1′∶I2′＝R2∶R1＝1∶2，選項(xiàng)C正確．答案：C6.在如圖所示電路中，r是電源的內(nèi)阻，R1和R2是外電路中的電阻，假如用Pr、P1和P2分別表示電源內(nèi)阻r、R1、R2上所消耗的功率，當(dāng)R1＝R2＝r時(shí)，Pr∶P1∶P2等于()A．1∶1∶1 B．2∶1∶1C．1∶4∶4 D．4∶1∶1解析：在如題圖所示電路中，電源內(nèi)阻上通過的電流與外電路的總電流相同，內(nèi)阻與外電阻是串聯(lián)關(guān)系，但R1與R2是并聯(lián)的，因R1＝R2＝r，則I1＝I2＝I，I總＝Ir＝I1＋I(xiàn)2＝2I.Pr∶P1∶P2＝Ieq\o\al(2,r)r∶Ieq\o\al(2,1)R1∶Ieq\o\al(2,2)R2＝4∶1∶1，故正確選項(xiàng)為D.答案：D7.如圖為一玩具起重機(jī)的電路示意圖，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)電阻為0.5Ω，電阻R＝2.5Ω，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以0.5m/s的速度勻速向上提升一質(zhì)量為320g的物體時(shí)(不計(jì)一切摩擦阻力，g取10m/s2)，標(biāo)有“3V0.6W”的燈泡正好正常發(fā)光．則電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為()A．1.25Ω B．3.75ΩC．5.625Ω D．1Ω解析：電動(dòng)機(jī)輸出功率P出＝mgv＝1.6W，燈泡中電流IL＝eq\f(P額,U額)＝0.2A，干路電流I＝eq\f(E－U額,r＋R)＝1A，電動(dòng)機(jī)中電流IM＝I－IL＝0.8A，電動(dòng)機(jī)的功率P＝3×0.8W＝Ieq\o\al(2,M)RM＋1.6W，計(jì)算得RM＝1.25Ω，所以A項(xiàng)正確．答案：A二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))8．兩個(gè)人負(fù)責(zé)安裝一個(gè)炸藥包，然后啟爆，兩個(gè)人分別限制兩個(gè)相串聯(lián)的開關(guān)．只有當(dāng)兩個(gè)人都撤出危急區(qū)，在平安區(qū)把開關(guān)接通時(shí)，炸藥包才能爆炸，假如有一人未撤出危急區(qū)，開關(guān)沒有接通，炸藥包就不能啟爆，這就是“與”的概念．假如用“0”表示不啟爆，“1”表示啟爆，用符號(hào)“×”表示“與”的運(yùn)算符號(hào)，則下列運(yùn)算式正確的是()A．0×0＝0，表示二人都不啟爆，炸藥包不爆炸B．0×1＝1，表示一人不啟爆，另一人啟爆，炸藥包爆炸C．1×0＝1，表示一人啟爆，另一人不啟爆，炸藥包爆炸D．1×1＝1，表示二人都啟爆，炸藥包爆炸解析：只有兩人都接通開關(guān)時(shí)，炸藥包才能爆炸，這是“與”邏輯關(guān)系，對(duì)于“與”邏輯關(guān)系，只有輸入都為“1”時(shí)輸出才是“1”，只要輸入有一個(gè)是“0”，則輸出為0，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．答案：AD9.如圖所示為一電路板示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的溝通電源連接，ab間、cd間分別連接一個(gè)電阻，現(xiàn)發(fā)覺電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一多用電表的溝通電壓表分別測(cè)得b、d兩點(diǎn)以及a、c兩點(diǎn)間的電壓均為220V，由此可知()A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通B．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路通C．a(chǎn)b間電路通，bc間電路不通D．bc間電路不通，cd間電路通解析：測(cè)量ac時(shí)電壓為220V，說明abc這一段電路某點(diǎn)斷路，測(cè)bd時(shí)電壓為220V，說明bcd間某點(diǎn)斷路，明顯，這兩種狀況綜合的結(jié)果便是bc斷路．故選C、D.答案：CD10.如圖所示，已知C＝6μF，R1＝5Ω，R2＝6Ω，E＝6V，r＝1Ω，開關(guān)S原來處于斷開狀態(tài)，下列說法中正確的是()A．開關(guān)S閉合瞬間，電流表的讀數(shù)為0.5AB．開關(guān)S閉合瞬間，電壓表的讀數(shù)為5VC．開關(guān)S閉合經(jīng)過一段時(shí)間，再將開關(guān)S快速斷開，則通過R2的電荷量為1.8×10－5D．以上說法都不對(duì)解析：開關(guān)S閉合瞬間，電容器充電，接近于短路狀態(tài)I≈eq\f(E,r＋R1)＝eq\f(6,1＋5)A＝1A，電壓U＝IR1＝5V，故A錯(cuò)，B對(duì)．開關(guān)閉合一段時(shí)間后，電容器相當(dāng)于斷路，I′＝eq\f(E,r＋R1＋R2)＝eq\f(6,1＋5＋6)A＝0.5A，此時(shí)電容器上電荷量Q＝CU2＝CI′R2＝6×10－6×0.5×6C＝1.8×10－5C，斷開開關(guān)S后，電荷量Q經(jīng)R2釋放，故C正確．答案：BC三、非選擇題(本題共3小題，共40分，按題目要求作答，計(jì)算題解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11．(12分)如圖甲所示的電路中，恒流源可為電路供應(yīng)恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為志向電表．某同學(xué)利用該電路探討滑動(dòng)變阻器RL消耗的電功率．變更RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的U-I關(guān)系圖線．回答下列問題：(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)________(選填“增大”或“減小”)．(2)I0＝________A.(3)RL消耗的最大功率為________W(保留一位有效數(shù)字)．解析：(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，電路總電阻減小，因?yàn)榭傠娏鞑蛔儯钥傠妷簻p小，電壓表示數(shù)減?。?2)電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)之間的關(guān)系為U＝(I0－I)R＝I0R－IR，由圖像橫軸截距得I0＝1.00A.(3)由U-I圖線可得R＝20Ω，RL消耗的功率P＝UI＝I0RI－I2R＝5－20(I－0.5)2，由二次函數(shù)的規(guī)律得，當(dāng)I＝0.5A時(shí)RL消耗的最大功率為5W.答案：(1)減小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正確)(3)512．(12分)有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A．則：(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為多大？(2)假如在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？解析：(1)接U＝0.2V電壓，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故可視為純電阻電路．電流I＝0.4A，依據(jù)歐姆定律，線圈電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(0.2,0.4)Ω＝0.5Ω.當(dāng)接U′＝2.0V電壓時(shí)，電流I′＝1.0A，故輸入電功率P電＝U′I′＝2.0×1.0W＝2.0W，熱功率P熱＝I′2R＝12×0.5W＝0.5W.故輸出功率即機(jī)械功率P機(jī)＝P電－P熱＝(2.0－0.5)W＝1.5W.(2)假如正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子被卡住，則電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故其發(fā)熱功率P熱′＝eq\f(U′2,R)＝eq\f(22,0.5)W＝8W.答案：(1)1.5W(2)8W13．(16分)在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3為一滑動(dòng)變阻器．當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變更圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的．求：甲乙(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值．解析：(1)題中圖乙中AB延長(zhǎng)線交U軸于20V處，交I軸于1.0A處，所以電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝20V，內(nèi)阻r＝eq