走向高考·高考物理总复习·人教实验版：第七章综合测试题

走向高考·高考物理总复习·人教实验版：第七章综合测试题
象有()
A．待测电阻不跟别的元件断开，其测量值将偏大
B．测量电阻时，用两手碰表笔的金属杆，其测量值偏小
C．测量电阻时，如果电路不和电源断开，可能出现烧坏表头的情况
D．用多用电表测量60W灯泡的电阻，其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大
[答案]AD
[解析]待测电阻不跟别的元件断开时，可能是与其他元件并联，测量值可能偏小；测电阻时，两手碰表笔的金属杆，人体电阻与待测电阻并联，测量值偏小；测量电阻时，如果电路不和电源断开，欧姆表两端的电压可能过大，从而烧坏电表：用多用表测量灯泡的电阻，测量的是灯泡不发光时的电阻，灯泡用额定电压和额定功率计算出的电阻是灯泡正常发光时的电阻，灯泡正常发光时温度很高，电阻较大，故应选A、D.
3.
中国江苏某一品牌的太阳能热水器中含有辅助电加热控制器，当太阳能不足时，热水器中的水温达不到所需要的温度，热水器内安装的电阻丝辅助加热装置会自动工作，如图所示，如要在最短的时间内将水加热到预期的温度，应将选择开关置于哪一个档位() A．“0”档B．“1”档
C．“2”档 D．“3”档
[答案] B
[解析] 太阳能热水器需要温度是定值，吸收的能量是定值，根
据Q ＝U 2R t ，若时间最短，电阻R 必须最小，所以应该选择开关置于“1”
档，选B 项．
4．粗细均匀的金属环上A 、B 、C 、D 四点把其周长分成四等份，如图所示，当A 、C 点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P ；当A 、B 点接入电路时，圆环消耗的电功率为(电源电阻不计)( )
A ．3P
B ．4P /3
C ．P
D ．3P /4
[答案] D
[解析] 设金属环的总电阻为4R ，则A 、C 接入电路中时，金属
环的总电阻为3R 4，圆环消耗的电功率为P ＝E 23R /4＝4E 23R
，当A 、B 点接入电路中时，则并联的电阻为R ，则功率P 1＝E 2R ＝34
P ，D 正确． 5．(2019·北京朝阳区模拟)电动势为E 、内阻为r 的电源，与定值电阻R 1，R 2，R 3连接成如图所示的电路．当开关S 闭合时( )
A ．电压表和电流表的示数均减小
B ．电压表和电流表的示数均增大
C ．电压表的示数减小，电流表的示数增大
D ．电压表的示数增大，电流表的示数减小
[答案] A
[解析] 由题图知，电阻R 2与R 3并联，闭合开关S 时，R 2接入电路，故电路总电阻变小，电流变大，内电压变大，外电压变小，电压表示数变小，又因为电流变大，电阻R 1分压变大，并联部分分压
变小，故通过R3的电流变小，电流表示数变小，故A正确．6．(2019·杭州模拟)
酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，R和R0为定值电阻，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，因此，显示仪表读数的指针与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()
A．U越大，表示r′越大c越大，c与U成正比
B．U越小，表示r′越小c越大，但是c与U成正比
C．U越小，表示c越小，c与U成反比
D．U越大，表示c越小，但是c与U不成正比
[答案] D
[解析]根据闭合电路的欧姆定律可得U＝
ER0
R0＋R＋r＋r′
，如果
二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度
成正比，1
r′＝kc，两式联立得U＝ER0
R0＋R＋r＋
1
kc
，故可得D项正确．
7．(2019·哈尔滨模拟)
如图所示，闭合开关S后，在滑动触头P由a端滑向b端过程中，下列表述正确的是()
A．路端电压变大
B．电流表的示数变大
C．电阻R2消耗的功率变大
D ．电阻R 1上的电流变小
[答案] C
[解析] 滑动触头向b 端滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，则整个电路中电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流I 变大，电源内阻分得的电压增大，路端电压U 变小，选项A
错误；由I 3＝U R 3
可知电流表示数减小，选项B 错误；根据I 2＝I －I 3可知I 2变大，则电阻R 2消耗功率变大，选项C 正确，D 错误．
8．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.34、14 B .13、23
C.12、12 D .23、13
[答案] D
[解析] 本题考查电路的U －I 图象以及电源的效率，解决本题的关键是抓住图象的物理意义．由U －I 图象可知，若电源的电动势为6U 0，则a 、b 两点处对应的路端电压分别为4U 0、2U 0，电源的效
率η＝UI EI ＝U E ，所以ηa ＝U 1E ＝23，ηb ＝U 2E ＝13
. 9．(2019·乌鲁木齐模拟)
如图所示电路，电源内阻不可忽略，R 0为定值电阻，开关S 闭合后，滑动变阻器滑片P 置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为
8V ，当滑片从中点向b 端移动距离s 后，电压表示数变为6V ；滑片从中点向a 端移动距离s 后，电压表示数为( )
A ．9V
B ．10V
C ．11V
D ．12V
[答案] D
[解析] 设电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器的总电阻为R ，
长度为s 的电阻为R ′，由闭合电路的欧姆定律可得：U 1＝E r ＋R 0＋R 2
×R 0；U 2＝E r ＋R 0＋R 2
＋R ′×R 0，联立两式可解得：R ′＝13(r ＋R 0＋12R )，滑片从中点向a 端移动距离s 后由：U ＝E r ＋R 0＋R 2
－R ′×R 0，联立解得U ＝12V ，D 选项正确．
10．(2019·济南模拟)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R 的阻值，可使电压表的示数减小ΔU (电压表为理想电表)，在这个过程中( )
A ．通过R 1的电流减小，减少量一定等于ΔU /R 1
B ．R 2两端的电压增加，增加量一定等于ΔU
C ．路端电压减小，减少量一定等于ΔU
D ．通过R 2的电流增加，但增加量一定小于ΔU /R 2
[答案] AD
[解析] 电压表的示数减小ΔU ，由部分电路的欧姆定律，通过R 1的电流减小，减小量一定等于ΔU /R 1，A 项正确；根据闭合电路的
欧姆定律，电压表的示数减小，说明总电阻减小，总电流增加，电源内阻和R2消耗的总电压增加ΔU，R2两端的电压增加，增加量一定小于ΔU，B项错误，D项正确；路端电压增加，增加量一定小于ΔU，C项错误．第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、填空题(共3小题，共18分．把答案直接填在横线上)
11．(4分)(2019·北京海淀模拟)
多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器．使用多用电表测某段导体的电阻．
(1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作．
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔；选择电阻挡“×10”；
②_____________________________________________________ ___________________________________________________________ ________________________________________________________；
③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻．
(2)采用上述的操作步骤后，多用电表的示数如图所示．则该段导体的电阻测量值为________Ω.
[答案](1)②将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零
(2)80
[解析](1)②选挡之后要进行欧姆调零．(2)电阻测量值为8×10Ω＝80Ω.
12．(6分)(2019·嘉兴模拟)现要测电阻R0的阻值、干电池组的电动势E及内阻r.给定的器材有：两个理想电压表(量程均为3.0V)，理想电流表(量程为0.60A)，滑动变阻器R，待测的电阻R0，两节串联
的电池，开关S及导线若干．某同学设计一个如图甲所示的电路同时测电阻R0、电池组的电动势及内阻．调节变阻器，电压表V1，V2和电流表A分别测得多组U1，U2，I的数据，并作出U1－I图(图线1)和U2－I图(图线2)，如图乙．
(1)由图可知电阻R0阻值为________Ω；
(2)电池组E的电动势为________V，内阻为______Ω.(结果保留两位有效数字)
[答案](1)4.0(2)3.0(3)2.0
[解析](1)由图线2可以看出电阻R0＝1.0
0.25
Ω＝4Ω；(2)通过图线
1可以看出电源电动势为3.0V，内阻为斜率的绝对值，即2.0Ω.
13．(8分)(2019·南通模拟)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：
A．小灯泡(额定电压为12V，额定电流约0.5A)
B．直流电流表A(0～0.6A，内阻约0.8Ω)
C．直流电压表V1(0～3V，内阻约5kΩ)
D．直流电压表V2(0～15V，内阻约15kΩ)
E．滑动变阻器R1(0～5Ω，2A)
F．滑动变阻器R2(0～20Ω，2A)
G．电源(12V，内阻不计)
H．开关S及导线若干．
某同学设计了实验测量电路，通过改变变阻器的滑片位置，使电表读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.
(1)实验中电压表应选用________(填“V1”或“V2”)，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)；
(2)在图甲虚线框内画出实验电路图；
甲
(3)该同学在实验中测出8组对应的数据(见下表)：
次数12345678
I/A00.120.220.300.380.450.470.50
U/V0 1.2 2.4 3.6 6.08.49.612.0
功率增大时，其电阻________(填“增大”“减小”或“不变”)．[答案](1)V2R2
(2)如图甲所示(电路图中只要有错不得分)
(3)如图乙所示增大
[解析](1)灯泡的额定功率为12W，则电压表应选用15V的电压表V2，灯泡正常工作的电阻为24Ω，滑动变阻器要采用分压式接法，若采用R1，则电路中的电流超过2A，所以选用R2.
(2)因灯泡的电阻较小，电流表应采用外接法；滑动变阻器采用分压式接法．
(3)依据拟合出的U－I图象，图象上的点与坐标原点的连线的斜率逐渐增大，故电阻变大．
三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(10分)如图所示，已知电源电动势E＝20V，内阻r＝1Ω，
当接入固定电阻R＝4Ω时，电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻R D ＝0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：
(1)电路中的电流大小；
(2)电动机的额定电压；
(3)电动机的输出功率．
[答案](1)2A(2)27V(3)12W
[解析](1)灯泡L正常发光，电路中的电流为I＝P L/U L＝6/3A ＝2A
(2)由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为
U D＝E－I(r＋R)－U L＝20V－2×(1 ＋4)V－3V＝7V
(3)电动机的总功率为P总＝IU D＝2×7W＝14W
电动机的热功率为P热＝I2R D＝22×0.5W＝2W
所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14W－2W＝12W
15．(10分)
如图所示，变阻器R0的滑片P从最左端移到最右端时电压表的示数变化范围是0～4V，电流表的示数变化范围是1A～0.5A，电源的内阻可忽略不计．求电阻R的阻值、变阻器R0的最大阻值和电源电压U.
[答案]8Ω8Ω8V
[解析]当电压表示数U1＝0时，电流表示数I A＝1A
电源电压：U＝I1R＝1×R①
当电压表示数U2＝4V时，电流表示数
I 2＝0.5A
R 2＝U 2I 2＝4V 0.5A
＝8Ω 电源电压：U ＝U 2＋I 2R ＝4＋0.5×R ②
由①②解得：U ＝8V ，R ＝8Ω.
16．(11分)
如图所示的电路中，电路消耗的总功率为40W ，电阻R 1为4Ω，R 2为6Ω，电源内阻r 为0.6Ω，电源的效率为94%，求：
(1)a 、b 两点间的电压；
(2)电源的电动势．
[答案] (1)4.8V (2)20V
[解析] (1)电流是联系内、外电路的桥梁，是求解闭合电路的关键，而电源的内电路部分为求解该题的突破口．
电源内部的热功率P 内＝I 2r
又P 内＝P 总(1－η)
故I ＝P 总(1－η)r
＝2A 由于R 1、R 2并联，所以U ab ＝I R 1R 2R 1＋R 2＝4.8V (2)由P 总＝IE 得E ＝P 总I ＝20V
17．(11分)(2019·黄冈模拟)在如图所示的电路中，R 1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I 和它两端电压U 遵循I ＝kU 3的规律(式中k ＝0.02A/V 3)，R 2是普通电阻，阻值为24Ω，
遵循欧姆定律，电源电动势E ＝6V ，闭合开关S 后，电流表的示数为0.16A ，求：
(1)R 1两端的电压；
(2)电源的内电阻r ；
(3)R 1、R 2和r 消耗的电功率P 1、P 2和P r .
[答案] (1)2V (2)1Ω (3)0.32W 0.61W 0.026W
[解析] (1)由I ＝kU 3得
U ＝3I k ＝30.16
0.02V ＝2V
(2)根据闭合电路欧姆定律有
E ＝U ＋IR 2＋Ir
故r ＝E －U －IR 2I ＝E －
U
I －R 2
＝6－2
0.16Ω－24Ω
＝1Ω
(3)R 1消耗的电功率
P 1＝IU ＝0.16×2W ＝0.32W
R 2和r 消耗的电功率
P 2＝I 2R 2＝0.162×24W ≈0.61W
P r ＝I 2r ＝0.162×1W ≈0.026W。