2017-2018学年度高中物理 第二章 直流电路检测试题【含解析】教科版选修3-1

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1、直流电路检测试题(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号1.电阻定律1(易)2.伏安特性曲线2(易),3(易)3.串、并联电路4(易),6(易)4.电功、电功率和焦耳定律5(易),8(中),12(难)5.电路故障7(中)6.实验9(中),10(中),11(中)一、选择题(共8小题,每题6分,共48分.第14小题为单项选择题,第58小题为多项选择题,选对但不全的得3分)1.一根均匀导线,现将它均匀拉长,使导线的直径减小为原来的一半,此时它的阻值为64 ,则导线原来的电阻值为(C)A.128 B.32 C.4 D.2 解析:由导线的体积（d2）2l不变可知,当导线的直径减小为原来的一

2、半时,它的长度增大为原来的4倍,横截面积变为原来的14,又由R=lS可知导线的电阻为原来的16倍,故导线原来的电阻值为4 .选C.2.(2017郑州高二检测)如图为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线.用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为(B)解析:由UI图线可知该电源的电动势为6 V,内阻r=UI=24 =0.5 .此电源与三个均为3 的电阻连接成电路时测得的路端电压为4.8 V;A中的路端电压为4 V;B中的路端电压为4.8 V;C中的路端电压约为5.7 V;D中的路端电压为5.4 V,选项B正确.3.(2017武汉高二检测)如图所示,直线

3、A为某电源的UI图线,曲线B为某小灯泡的UI图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是(D)A.4 W,8 W B.2 W,4 WC.2 W,3 W D.4 W,6 W解析:电源的UI图线A在纵轴上的截距表示电源电动势为3 V,图线A,B的交点表示电路工作点,对应的工作电压为U=2 V,工作电流为I=2 A.用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率P出=UI=22 W=4 W,电源的总功率P总=EI=32 W=6 W.选项D正确.4.(2017黑龙江牡丹江期中)如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定,P为与圆环良

4、好接触的滑动头,闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中,电容器C所带的电荷量将(D)A.由少变多B.由多变少C.先增多后减少D.先减少后增多解析:因圆环的两部分电阻并联,则当两部分电阻相等时,并联阻值最大,则当触点P由m点经n点移到q点的过程中,电路总电阻先变大后变小,由闭合电路欧姆定律得知,电路中电流先变小后变大,R的电压先变小后变大,对于电容器,其电压等于R两端的电压,则由Q=CU,可知电容器的电荷量先减少后增多,选项D正确.5.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

5、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(CD)A.P=I2R B.P=U2R C.P=IU D.P=Wt解析:电路消耗的电功率的计算公式P=UI,P=Wt是普遍适用的,而A,B两选项只适用于纯电阻电路,而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机等都不是纯电阻用电器,所以选项A,B错误,C,D正确.6.实验室中常用滑动变阻器来调节电流的大小,有时用一个不方便,需用两个阻值不同的滑动变阻器,一个作粗调(被调节的电流变化大),一个作微调(被调节的电流变化小).使用时连接方式可

6、以是串联,也可以是并联,如图所示,则(AC)A.串联时,阻值大的变阻器作粗调B.串联时,阻值大的变阻器作微调C.并联时,阻值大的变阻器作微调D.并联时,阻值大的变阻器作粗调解析:在串联时,总电阻等于各个电阻之和,阻值大的电阻起主要作用,调大电阻时变化大,应该作为粗调,小电阻作为微调;在并联时,总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和,所以并联后的阻值比小电阻的阻值还要小,小电阻起主要作用,调小阻值的电阻变化大,应该作为粗调,大阻值电阻作为微调.选项A,C正确.7.如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是(BC)A.R1短路 B.R2断路C.R3断路 D.R4短

7、路解析:由于A灯串联于干路中,且故障发生后A灯变暗,可知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路.若R2断路,R1和B灯所在支路的电压增大,而R2的断路又使B灯分配的电压增大,故B灯变亮,推理结果与现象相符,故选项B对;若R3断路,也必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大,灯B中分得电流也变大,B灯变亮,故选项C也对.8.(2016江苏卷,8)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 ,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有(AC)A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a,b间电压的大小为5 VD.a,b间用导线连接后

8、,电路的总电流为1 A解析:外电路的总电阻为10 ,回路总电阻为12 ,根据闭合电路欧姆定律可求干路电流I=ER=1 A,所以路端电压为U外=IR外=10 V,选项A正确;电源的总功率P=IE=12 W,选项B错误;如图,设四个电阻分别为R1,R2,R3,R4,由并联电路特点知两条支路的电流均为0.5 A,若规定电源负极处电势为0,则a,b两点的电势在数值上分别等于R1,R3两端的电压,又因为U1=I1R1=2.5 V,U3=I3R3=7.5 V,所以a=2.5 V,b=7.5 V,故Uab=|a-b|=5 V,选项C正确;a,b间用导线连接后的等效电路图如图所示, R1与R3并联后的总电阻R

9、=R1R3R1+R3=3.75 ,则电路中的总电流I=E2R+r=1.26 A,选项D错误.二、非选择题(共4小题,共52分)9.(12分)(2015山东卷,22)如图(甲)所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表.某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率.改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图(乙)所示的UI关系图线.回答下列问题:(1)滑动触头向下移动时,电压表示数 (填“增大”或“减小”).(2)I0=A.(3)RL消耗的最大功率为W(保留一位有效数字).解析:(1)RL与R并联,电路中电流恒定,当滑动触头向下移动时,并

10、联电阻变小,并联电压减小.(2)当滑动变阻器的电阻为0时,外电路短路U=0,此时电流表中的电流即是I0=1.00 A.(3)由图象知,U=20-20I.滑动变阻器的功率P=UI=(20-20I)I=-20(I-0.5)2+5,当I=0.5 A时,滑动变阻器的最大功率P=5 W.答案:(1)减小(4分)(2)1.00(0.98,0.99,1.01均正确)(4分)(3)5(4分)10.(13分)(2017济宁高二期中)为了测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中准备了下列器材:待测干电池E(电动势约1.5 V,内阻约1.0 )电流表G(满偏电流3 mA,内阻10 )电流表A(量程00.60 A,内阻

11、约0.10 )滑动变阻器R1(020 ,2 A)滑动变阻器R2(0100 ,1 A)定值电阻R3=990 ,开关S和导线若干(1)小明同学在某一次的测量过程中两电流表的指针偏转如图(甲)所示,则电流表A的读数为A,电流表G的读数为mA.(2)请在虚线框中画出他的实验电路图.(标明所选仪器的符号)(3)图(乙)为小明根据实验数据作出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得被测干电池的电动势E=V,内阻r=.解析:(1)电流表A的读数为0.22 A,电流表G的读数为1.30 mA.(2)电路图如图所示.(3)由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=I1(Rg+R3)+(

12、I1+I2)r,所以I1=E-I2rRg+R3+r,由图象可知,纵轴截距为ERg+R3+r=1.47 mA,斜率的绝对值为rRg+R3+r=1.35-1.100.48-0.1610-3=0.7810-3,代入数据解得E=1.47 V,r=0.78 .答案:(1)0.22(2分)1.30(2分)(2)图见解析(5分)(3)1.47(1.461.48均可)(2分)0.78(0.680.88均可)(2分)11.(13分)某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻,进行了如下实验.(1)他先用多用电表进行了正确的测量,测量时指针位置如图(甲)所示,得出电压表的内阻为3.00103 ,此时电压表的指针

13、也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5 V,则电压表的示数应为V(结果保留两位有效数字).(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图(乙)所示的电路图,实验步骤如下:A.断开开关S,按图(乙)连接好电路;B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C.将电阻箱R0的阻值调到零;D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3 V的位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;G.断开开关S.实验中可供选择的实验器材有:a.

14、待测电压表b.滑动变阻器:最大阻值2 000 c.滑动变阻器:最大阻值10 d.电阻箱:最大阻值9 999.9 ,阻值最小改变量为0.1 e.电阻箱:最大阻值999.9 ,阻值最小改变量为0.1 f.电池组:电动势约6 V,内阻可忽略g.开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用(填“b”或“c”),电阻箱中选用(填“d”或“e”).电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比,R测R真(填“”或“URV,故R测R真.RV越大,R测越接近真实值,故|R测-R真|R真越小.答案:(1)1.0(5分)

15、(2)c(2分)d(2分)(2分)小(2分)12.(14分)目前我国部分省份供水缺口较大,蓄引提水是解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 .已知水的密度为1103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).解析:(1)设电动机的电功率为P,则P=UI (2分)设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r (2分)代入数据解得Pr=1103 W. (1分)(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t.已知抽水高度为h,容积为V,水的密度为,则M=V (1分)设质量为M的河水增加的重力势能为Ep则Ep=Mgh (2分)设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr (2分)根据能量守恒定律得P0t60%80%=Ep (2分)代入数据解得t=2104 s. (2分)答案:(1)1103 W(2)2104 s7