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第2章综合检测(A卷)


第二章

综合检测(A 卷)

(时间 90 分钟 满分 110 分) 一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。在每题给出的四个选项中,有的 只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的不得分) 1.(多选)关于电源,下列说法正确的是( A. 电源是将电能转化为其

他形式能的装置 B. 电源是把电子从正极经电源内部搬运到负极的装置 C. 电源的作用是使导线中形成静电场 D. 电源的作用是维持导线两端有恒定的电压 解析:电源是将其他形式的能转化为电能的装置,A 错。电源的作用是把电子由正极搬 到负极,维持导体两端有恒定电压,B、D 正确。C 错。 答案:BD 2.(多选)两电阻 a 和 b 的 I-U 关系图线分别如图甲、乙所示,可知( ) )

A. 电阻 a 的阻值小于电阻 b 的阻值 B. 电阻 a 的阻值可能大于电阻 b 的阻值 Ua Ra Ia UaIb C. 电阻 a、b 的阻值之比为 = = Rb Ub IaUb Ib 1 Ra tan30° UaIb 3 D. 电阻 a、b 的阻值之比为 = = = Rb 1 IaUb 1 tan60° 解析:I-U 图象斜率的倒数等于电阻的阻值,但由于两电阻 a 和 b 的 I-U 图象分别画 在不同的坐标系中,两坐标系中纵、横坐标所选的标度不知,故无法根据两个 I-U 图象的 倾斜程度(如图线与横轴夹角的大小)判断两电阻的阻值大小,选项 A、D 均错误;根据以上 的分析可知,只能利用两坐标系中纵、横坐标轴所标注的 I 和 U 的数值大小计算两电阻的 阻值之比,故选项 B、C 均正确。 答案:BC 3.(多选)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )

A. 该电池的容量为 500 mA· h B. 该电池的电动势为 3.6 V C. 该电池在工作 1 小时后达到的电流为 500 mA D. 若电池以 10 mA 的电流工作,可用 50 小时 解析:电池上的 3.6 V 表示电动势,500 mA· h 表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一 定放电电流下使用的时间,由 500 mA· h=t×10 mA,得 t=50 h,所以 A、B、D 选项正确。 答案:ABD

4.(多选)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、排油烟机等。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 器全都同时使用时,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楼居民用电的总功率,其中 正确的是( A. P=I2R C. P=UI ) U2 B. P= R W D. P= t

W 解析:电路消耗的电功率的计算公式 P=UI、P= 是普遍适用的,而 A、B 两选项中 t 公式只适用于纯电阻电路,而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻,所以选项 A、B 错误,正确选项为 C、D。 答案:CD 5.目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都 微型化,集成度越高,电子元件越微型化、越小。图中 R1 和 R2 是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但 R2 的尺寸 远远小于 R1 的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示,则关于这两个导体的电阻 R1、R2 关 系的说法正确的是( A. R1>R2 C. R1=R2 ) B. R1<R2 D. 无法确定

解析:设正方形导体表面的边长为 a,厚度为 d,材料的电阻率为 ρ,根据电阻定律得 R l a ρ =ρ =ρ = , 可见正方形电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关, 与导体的其他尺寸无 S ad d 关,选项 C 正确。 答案:C 6.如图所示, a、 b 两端电压恒定, 电阻 R1=2 kΩ, 用内阻也是 2 kΩ 的电压表测电阻 R1 两端电压为 2 V,测 R2 两端电压为 4 V,则不接电 压表时,a、b 间总电压为( A. 6 V C. 10 V ) B. 8 V D. 12 V

U R1RV 解析:设总电压为 U,U1= · R1 RV R1+RV R 2+ R1+RV U R 2R V U2= · , R2RV R2+RV R 1+ R2+RV 以上两式联立可得:R2=4 kΩ 代入上式可得:U=10 V,C 正确。 答案:C 7.如图所示电路中,R1=R3<R2=R4,在 ab 两端接上电源后,设 每个电阻所消耗的电功率分别为 P1、P2、P3、P4,则它们的大小关 系是( ) B. P2>P1>P3>P4 D. P1>P2>P3>P4

A. P1=P3<P2=P4 C. P2>P1>P4>P3

U2 解析:R1 与 R2 串联,由 P=I2R 可知 P1<P2 ,R3 和 R4 并联,由 P= 可知,P3>P4,又 R 由 P=I2R,R1=R3 而 I1>I3,故 P1>P3,则四个电阻消耗功率大小顺序为 P2>P1>P3>P4。 答案:B 8.某居民家中的电路如图所示,开始时各部分正常工作,将电 饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电壶突然不能工作 ,但电 灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头,把试电笔插入插座的左、右 插孔,氖管均能发光,则( )

A. 仅电壶所在的 C、B 两点间发生了断路故障 B. 仅电壶所在的 C、B 两点间发生了短路故障 C. 仅导线 AB 断路 D. 因插座用导线接地,所以发生了上述故障 解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电壶所在的 C、B 两点间没有发生短路

故障。把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火 线相通,说明电壶所在的 C、B 两点间没有发生断路故障。综合分析可知,故障为 A、B 间 导线断路,选项 C 正确。 答案:C 9. [2015· 江苏扬州中学质检](多选)四个相同的电流表分别改装成两个大量程电流表和两 个大量程电压表,电流表 A1 的量程大于 A2 的量程,电压表 V1 的量程大于 V2 的量程,把它 们按如图所示接入电路( )

A. A1 的读数比 A2 的读数大 B. A1 的指针偏转角度比 A2 指针偏转角度大 C. V1 读数比 V2 读数大 D. V1 指针偏转角度比 V2 指针偏转角度大 解析:电流表 A1、A2 两端的电压相同,通过电流表的电流相同,两表的指针偏转角度 相同,由于电流表 A1 的量程大于 A2 的量程,A1 的读数比 A2 的读数大,A 对,B 错;电压 表 V1、V2 串联,通过电压表的电流相同,两表的指针偏转角度相同,由于电压表 V1 的量程 大于 V2 的量程,V1 读数比 V2 读数大,C 对,D 错。 答案:AC 10.如图所示,电动势为 E、内阻不计的电源与三个灯泡和三 个电阻相接。只合上开关 S1,三个灯泡都能正常工作。如果再合 上 S2,则下列表述正确的是( A. 电源输出功率减小 C. 通过 R1 上的电流增大 ) B. L1 上消耗的功率增大 D. 通过 R3 上的电流增大

解析:合上 S2 之前,R3 与 L3 串联后与 L1、L2 并联,最后与 R1 串联。合上 S2 之后,在 并联电路部分又增加了一个并联的支路,电路的总阻值减小,电路的总电流也即流过 R1 的 电流增大,C 正确。因电源的内阻不计,则电源的输出功率 P=IE 增大,A 错误。通过 R1 中的电流增大时 R1 两端电压升高,则并联电路部分的两端电压降低,L1 消耗的功率降低, 通过 R3 与 L3 的电流减小,B、D 均错误。 答案:C 11.(多选)电位器是变阻器的一种。如图所示,如果把电位器与 灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是( A.连接 A、B 使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 )

B.连接 A、C 使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮 C.连接 A、C 使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 D.连接 B、C 使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮 解析: 根据电位器结构和连线可知: 连接 A、 B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大, 回路电流减小,灯泡变暗,A 正确;同理,D 正确;连接 A、C 时,滑动触头不能改变回路 电阻,灯泡亮度不变, 故 B、C 错误。 答案:AD 12.(多选)如图所示电路中,电源电动势 E=12 V,内阻 r =2 Ω,R1=4 Ω,R2=6 Ω,R3=3 Ω。若在 C、D 间连接一个电 表或用电器,则有( )

A.若在 C、D 间连一个理想电压表,其读数是 6 V B.若在 C、D 间连一个理想电压表,其读数是 8 V C.若在 C、D 间连一个理想电流表,其读数是 2 A D.若在 C、D 间连一个“6 V,3 W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是 1.33 W E 解析:若在 C、D 间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有:I1= = R1+R2+r 1 A,故理想电压表读数为 UV=I1R2=6 V,A 正确、B 错误;若在 C、D 间连一个理想电流 R2R3 表,这时电阻 R2 与 R3 并联,并联电阻 R23= =2 Ω,根据闭合电路欧姆定律,有 I= R2+R3 E R2 =1.5 A,理想电流表读数为 I′= I=1 A,C 错误;因为小灯泡的电阻 RA R1+R23+r R2+R3 ER23′ U2 0 = =12 Ω,将小灯泡连在 C、D 之间,R2 两端的电压 U2= =5 V,流过小灯 P0 R1+R23′+r U2 1 12 泡的电流大小为 I3= = A, 小灯泡的实际功率为 P′=I2 D 3RA=( ) ×12 W=1.33 W, 3 RA+R3 3 正确。 答案:AD 二、填空题(本题共 2 小题,13 小题 7 分,14 小题 12 分,共 19 分) 13. 有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示, 某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻 率 ρ、长度 L 和两底面直径 d、D 有关。他进行了如下实验:

(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径 d、D 和长度 L。图乙中游标卡尺(游标尺上有 20 个等分刻度)的读数 L=________ cm。

(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。 该合金棒 的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是________。(用标注在导线旁的数字表 示)

(3)改正电路后, 通过实验测得合金棒的电阻 R=6.72 Ω。 根据电阻定律计算电阻率为 ρ、 长为 L、 直径分别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为 Rd=13.3 Ω、 RD=3.38 Ω。 他发现: 在误差允许范围内, 电阻 R 满足 R2=Rd· RD, 由此推断该圆台状合金棒的电阻 R=________。 (用 ρ、L、d、D 表示) 解析:(1)主尺读数为 9.9 cm,游标尺对应读数为 9×0.05 mm=0.045 cm,相加为 9.945 cm。 (2)合金棒的电阻较小,电流表内接误差很大,应外接,导线⑥应接在合金棒左端。 L (3)Rd=ρ d π? ?2 2 L RD=ρ D π? ?2 2

又 R2=Rd· RD,代入解得 4ρL R= 。 πdD 答案:(1)9.945 (2)⑥ 4ρL (3) πdD

14. 某直流电动机 M 转动时的 U-I 图象如图甲所示,该同学利用图乙的实验电路研究 电动机的转动情况,电路中使用恒压电源,R1=15 Ω,R2 是滑动变阻器,电流表 A 是理想 电流表,实验操作步骤如下:

(1)闭合开关 S2 前,调节滑动变阻器,使其滑动触头应在________端。(选填“左”或 “右”) (2)先闭合开关 S1,开关 S2 保持断开,此时电流表的示数为 0.6 A,则恒压电源输出电压 为________V。 (3)再闭合开关 S2,然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来,此时电流表的示 数为 1.8 A,直流电动机 M 实际消耗的电功率为________W,滑动变阻器接入电路中的阻值 为________。(取两位有效数值) 解析:(1)闭合开关 S2 前,调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值最大,则滑动触头应 在左端。 (2)恒压电源输出电压 U=I1R1=0.6×15 V=9 V。 (3)通过直流电动机 M 电流 I2=I-I1=1.8 A-0.6 A=1.2 A, 根据甲图可知此时直流电动 机 M 的电压为 UM=3.2 V,U2=U-UM=9 V-3.2 V=5.8 V,则直流电动机 M 实际消耗的 U2 5.8 电功率为 P=UMI2=3.2×1.2 W=3.8 W,滑动变阻器接入电路中的阻值为 R= = Ω= I2 1.2 4.8 Ω。 答案:(1)左 (2)9 (3)3.8 4.8

三、计算题(共 43 分。 解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(10 分)如图所示,每个电阻的阻值都是 2 Ω,电流表内阻不计,在 B、C 间加 6 V 电压时,电流表的示数是多少?

解析:题给电路图的等效电路如图所示,根据串、并联电路的特点可知 并联部分的电阻阻值等于与其串联的电阻阻值的二分之一 根据串联电路的电压分配规律可得并联部分两端的电压为 1 1 U 并= UBC= ×6 V=2 V 3 3

U并 2 故电流表示数 I= = A=1 A R 2 答案:1 A 16.(11 分)如图所示:U=10 V,电阻 R1=3 Ω,R2=2 Ω,R3=5 Ω,电容 C1=4 μF、 C2=1 μF。

(1)K 闭合时间足够长时 C1、C2 带的电荷量各为多少? (2)然后把 K 断开后,通过 R2 的电荷量是多少? 解析:(1)电路稳定后,UR3=0 所以 UC1=UR2=
-5

R2 U=4 V,Q1=C1UC1=1.6×10 R1+R2

C,UC2=U=10 V,Q2=C2UC2=1.0×10 (2)Q=Q1+Q2=2.6×10 答案:(1)1.6×10
-5 -5

-5

C。

C。
-5

C 1.0×10

C

(2)2.6×10

-5

C

17.(10 分)如图所示电路中,R3=4 Ω,电流表读数为 0.75 A,电压 表读数为 2 V,由于某一电阻断路,使电流表读数为 0.8 A,而电压表读 数为 3.2 V,问: (1)哪一只电阻断路? (2)电源电动势和内电阻各多大? 解析:(1)断路后电流表、电压表都有读数,只可能是 R1 断路。 U2 3.2 (2)电阻断路后电压表读数 U2=3.2 V,即为 R2 上的电压,R2= = Ω=4 Ω,E=U2 I2 0.8 +I2r=3.2+0.8r?①,电阻断路前,U=I1R2=0.75×4 V=3.0 V,电阻 R3 上的电流 IR3= U-UR1 =0.25 A,E=U+Ir=3.0+r?②,由①、②可得 E=4.0 V,r=1 R3 答案:(1)R1 (2)4.0 V 1 Ω Ω。

18.(12 分)在如图甲所示的电路中,电阻 R1 和 R2 都是纯电阻,它们的伏安特性曲线分 别如图乙中 Oa、Ob 所示。电源的电动势 E=7.0 V,内阻忽略不计。

(1)调节滑动变阻器 R3,使电阻 R1 和 R2 消耗的电功率恰好相等,求此时电阻 R1 和 R2 阻值为多大?R3 接入电路的阻值为多大? (2)调节滑动变阻器 R3,使 R3=0,这时电阻 R1 和 R2 消耗的电功率各是多少? 解析:(1)R1、R2 和 R3 串联,电流相等,当电阻 R1 和电阻 R2 消耗的电功率相等时,由 伏安特性曲线可知,此时电路中的电流 I=2.5 mA。 这时加在电阻 R1 和 R2 上的电压 U1=U2=2.5 V。 U1 由欧姆定律得 R1=R2= =1000 Ω I 滑动变阻器 R3 两端电压为 U3=E-U1-U2=2 V U3 由欧姆定律得 R3= =800 Ω I (2)调节滑动变阻器 R3,当 R3=0 时 U1+U2=E=7 V 又因通过电阻 R1 和 R2 的电流相等,从伏安特性曲线上可以看出,I=3.5 mA,且 U1=3 V,U2=4 V 电阻 R1 消耗的电功率为 P1=IU1=1.05×10 电阻 R2 消耗的电功率为 P2=IU2=1.4×10 答案:(1)1000 Ω 1000 Ω 800 Ω (2)1.05×10
-2 -2

W

-2

W

W 1.4×10

-2

W


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