【最新推荐】2020版物理新素养导学同步人教选修3-1章末综合测评2 Word版含解析(1)

章末综合测评(二)
(时间：90分钟分值：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得0分)
1．某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是()
A．电流表被烧坏B．电压表被烧坏
C．小灯泡被烧坏D．小灯泡不亮
D[由于电压表的内阻很大，所以电路中的电流很小，电压表、电流表、灯泡都不会被烧坏，但灯泡不亮，D正确。

]
2．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为()
A．4R B．R
C．R
2D．无法计算
B[当两电阻串联接入电路中时I＝
E
2R＋r
，当两电阻并联接入电路中时I
＝E R 2
＋r ×12，由以上两式可得r ＝R ，B 正确。

] 3．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A 、B 串联在电路中，A 的长度为L ，直径为d ；B 的长度为2L ，直径为2d ，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为( )
A ．Q A ∶Q
B ＝1∶1
B ．Q A ∶Q B ＝2∶1
C ．Q A ∶Q B ＝1∶2
D ．Q A ∶Q B ＝4∶1
B [直径比为1∶2，则横截面积比为1∶4，根据电阻定律R ＝ρl S
，知电阻之比为2∶1，根据Q ＝I 2Rt ，电流相等，则热量之比为2∶1。

故选B 。

]
4．如图所示，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，两灯的变化是( )
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
C [当变阻器的滑片向下滑动时，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 －
I A增大，R1两端电压U1＝I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压U B＝U－U1减小，B灯变暗，C正确。

]
5．某一网络电路中的部分电路如图所示，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则下列结论正确的是()
A．通过R3的电流为0.5 A，方向从a→b
B．通过R3的电流为0.5 A，方向从b→a
C．通过电流表的电流为0.5 A，电流表“＋”接线柱在右边
D．通过电流表的电流为1.5 A，电流表“＋”接线柱在左边
B[R1两端的电压U1＝I1R1＝2×10 V＝20 V；R2两端的电压U2＝I2R2＝(3－2×5) V＝5 V，所以R3两端的电势差U ab＝U2－U1＝5 V－20 V＝－15 V，b
＝0.5 A，A错误，B正确；电流表中的电流方点电势高，电流由b→a，I3＝|U ab|
R3
向应该向右，大小I A＝I2－I3＝0.5 A，C、D均错误。

]
6．如图所示，U­I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是()
A．在c点时，电源有最大输出功率
B．在b点时，电源的总功率最大
C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大
D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小
D[在b点α＝β说明此时外电阻R等于内阻，电源有最大输出功率，A错；电源总功率P总＝IE，则电流越大，总功率越大，B、C错，D正确。

] 7．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是()
甲乙
A．L1中的电流为L2中的电流的2倍
B．L1的电阻为12 Ω
C．L1消耗的电功率为0.75 W
D．L2消耗的电功率为0.375 W
BC[L1两端电压为3 V时，由题图乙可知L1中的电流为0.25 A，L1的电
阻R＝U
＝12 Ω，B正确；L1消耗的电功率P＝UI＝0.75 W，C正确。

L2、L3 I
串联分压，分到的电压为1.5 V，由题图乙可知L2和L3中的电流为0.20 A，L2消耗的电功率P＝UI＝0.30 W，D错误；L1中的电流为L2中的电流的1.25倍，A错误。

]
8．如图所示的电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则()
A．电源的功率变小
B．电容器贮存的电荷量变小
C．电源内部消耗的功率变大
D．电阻R消耗的电功率变小
BC[由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，R总变小，I总增
大，U端减小，而R1分压U1增大，所以电容器上的电压减小。

电源功率P总＝I 总E增大，A错误；Q＝CU减小，B正确；电源内部消耗功率P内＝I2总r增大，C 正确；电阻R1消耗的功率增大，R上消耗的功率无法确定，D错误。

] 9．将分压电阻串联在表头上，改装成电压表，下列说法中正确的是() A．接上分压电阻后，增大了表头的满偏电压
B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变
C．如果分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍
D．通电时，表头和分压电阻中通过的电流一定相等
BD[接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变，A错误，B正确；分压电阻是表头内阻的n倍，则表头满偏时分压电阻两端的电压为nU g，则电压表的量程为(n＋1)U g，C错误；通电时，表头和分压电阻串联，故通过它们的电流一定相等，D正确。

]
10．在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是()
A．电阻R1短路
B．电阻R2断路
C．电阻R2短路
D．电容器C断路
AB[若R1短路，则R总变小，I总变大，通过灯泡L的电流变大，灯泡变亮，A正确；若R2断路，R总变大，I总变小，U内＝I总r变小，U外变大，U1＝I总R1变小，因U L＝U外－U1，所以U L变大，灯泡变亮，B正确；若R2短路，电流不经过灯泡，灯泡不亮，C错误；若电容器断路，总电阻不影响，故灯泡亮
度不变，D错误。

]
二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)
11．(8分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为__________________________mm。

甲乙
(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图丙所示的实验电路图，按照该电路图完成图丁中的实物电路连接。

丙丁
[解析](1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要
去掉开始误差，即合金丝直径为0.5 mm＋14.6×0.01 mm－0.007 mm＝0.639 mm。

(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，该实验要求电压表示数从零开始，滑动变阻器采用分压接法。

[答案](1)0.0070.639(0.636～0.640均正确)(2)见解析图
12．(8分)(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表________联接入被测电路中。

当测直流电压时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表与被测电路________联。

测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在________处，即电流从________表笔流进。

(2)如图所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。

①将多用电表选择开关置于“×1”挡，Ⅰ的示数为__________Ω，Ⅱ的示数为________Ω。

②将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅰ的示数为______V，Ⅱ的示数为________V，Ⅲ的示数为________V。

③选择开关置于直流“250 V”挡时，Ⅰ的示数为____V，Ⅱ的示数为________V。

[解析](1)多用电表测直流电流时，选择开关应置于标有mA处，且把电表串联接入被测电路中。

测直流电压时，把选择开关置于标有“V”处，且并联于被测电路两端．因红表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在高电势处，即电流从红表笔进入。

(2)多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以挡位倍率，才是电阻的测量值。

[答案](1)mA串V并高电势红
(2)①2436②25.021.513.0③125107
13．(8分)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：
A ．小灯泡“6 V 3 W”
B ．直流电源6～8 V
C ．电流表(量程3 A ，内阻0.2 Ω)
D ．电流表(量程0.6 A ，内阻1 Ω)
E ．电压表(量程6 V ，内阻20 kΩ)
F ．电压表(量程20 V ，内阻60 kΩ)
G ．滑动变阻器(0～20 Ω，2 A)
H ．滑动变阻器(0～1 kΩ，0.5 A)
(1)把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：________。

(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图。

[解析] (1)灯泡额定电流I ＝P U ＝3 W 6 V
＝0.5 A ，电流表应选D ， 灯泡额定电压6 V ，电压表应选E ，
为方便实验操作，滑动变阻器应选G 。

(2)描绘灯泡伏安特性曲线实验中滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡正常工作时电阻为R ＝U I ＝6 V 0.5 A ＝12 Ω，R R A ＝12 Ω1 Ω＝12，R V R ＝20 000 Ω12 Ω
≈1 666.7，R V R ＞R R A ，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示。

[答案](1)ABDEG(2)见解析图
14．(12分)实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定。

A．一节待测干电池(内阻大于2 Ω)
B．电流表，量程为0～0.6 A，内阻为5 Ω左右
C．电流表，量程为0～1.5 A，内阻为0.5 Ω左右
D．电压表，量程为0～2.0 V，内阻为5 kΩ左右
E．滑动变阻器，最大阻值为100 Ω
F．滑动变阻器，最大阻值为10 Ω
G．开关一只，导线若干
(1)该实验所需器材：________(填器材前面的字母)。

(2)请在虚线框中画出该实验电路图。

(3)
请将该组数据的序号填在横线上：________。

组序123456
U/V 1.37 1.32 1.24 1.20 1.10 1.05
I/A0.120.20.310.420.500.57
(4)
电动势为________V，内阻为________ Ω。

[解析](1)应用电压表和电流表测量干电池电动势和内阻，应选用电源A、电压表D、开关与导线G，根据表中数据或电路中的电阻计算，最大电流不超过0.6 A，则电流表选B，滑动变阻器起限流作用，最大阻值与电路干路其他元件总电阻相当或大一点儿即可，则选F。

(2)电路图如图甲所示。

甲乙
(3)第2组数据中的电流值不符合有效数字位数。

(4)描点作出图象，如图乙所示，纵轴的截距为电动势，大小约为1.46 V，
图象的斜率为电源内阻，大小约为0.73 Ω。

[答案] (1)ABDFG (2)见解析图 (3)2
(4)见解析图 1.46(1.45～1.47均正确) 0.73(0.70～0.75均正确)
15．(12分)如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出。

当输入电压U AB ＝110 V 时，输出电压U CD 是多少？
[解析] 并联部分的等效电阻为
R 并＝（9R ＋R ）×109
R
（9R ＋R ）＋109R
＝R ，
则电路的总电阻为R 总＝10R ＋R ＝11R 。

由串联分压得并联部分R 并上的电压为
U 并＝R 并
R 总·U AB ＝R
11R ×110 V ＝10 V 。

而输出电压U CD 即电阻R 上分到的电压，再由串联分压得，
U CD ＝U R ＝R
9R ＋R U 并＝1
10×10 V ＝1 V 。

[答案] 1 V
16．(12分)如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电
源上，电源的内阻r ＝1 Ω，电炉的电阻R 1＝19 Ω，电动机线圈的电阻R 2＝2 Ω，当开关S 断开时，电源内电路消耗的热功率P ＝25 W ；当S 闭合时，干路中的电流I ＝12.6 A 。

求：
(1)电源的电动势E ；
(2)S 闭合后电动机的机械功率。

[解析] (1)开关S 断开时，由P ＝I 20
·r 得 I 0＝P
r ＝251
A ＝5 A 由闭合电路欧姆定律得
E ＝I 0(R 1＋r )＝5×(19＋1) V ＝100 V 。

(2)开关S 闭合后，内电压U 内＝Ir ＝12.6 V
路端电压U ＝E －U 内＝(100－12.6) V ＝87.4 V
通过电炉的电流I 1＝U R 1＝87.419
A ＝4.6 A 通过电动机的电流I 2＝I －I 1＝8.0 A
电动机消耗的热功率P 1＝I 22R 2
＝8.02×2 W ＝128 W 电动机工作时，消耗的电功率
P 2＝UI 2＝87.4×8 W ＝699.2 W
电动机输出的机械功率
P 3＝P 2－P 1＝(699.2－128) W ＝571.2 W 。

[答案] (1)100 V (2)571.2 W。