【優(yōu)化方案】2020高二物理 第2章章末綜合檢測(cè) 教科版
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1、 (時(shí)間:90分鐘,滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說法正確的是( ) A.導(dǎo)體的電阻僅由導(dǎo)體兩端的電壓決定 B.導(dǎo)體的電阻在一定溫度下僅由長(zhǎng)度和橫截面積決定 C.導(dǎo)體的電阻在一定溫度下由導(dǎo)體的長(zhǎng)度、粗細(xì)及材料決定 D.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體所通電流的大小有關(guān) 解析:選C.導(dǎo)體的電阻由材料的電阻率、長(zhǎng)度、橫截面積決定,與電壓、電流無關(guān).因此A、B、D錯(cuò)誤,C正確. 2.一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,用它給一電
2、阻為R的直流電動(dòng)機(jī)供電,當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),通過電動(dòng)機(jī)的電流為I,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U,經(jīng)t s后,則( ) A.電源在內(nèi)外電路做的功為(I2·r+I(xiàn)U)t B.電池消耗的化學(xué)能為IEt C.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為IEt-I2(R+r)t D.電池組的效率為 解析:選ABC. 由閉合電路歐姆定律和能量守恒定律知,電池消耗的化學(xué)能提供了電源在內(nèi)外電路所做的功W,W=IEt=I(U+I(xiàn)r)t=(IU+I(xiàn)2r)t. 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能 E機(jī)=UIt-I2Rt=(E-Ir)It-I2Rt =EIt-I2(R+r)t. 電池組的效率 η=×100%=×100%. 3.如圖2-8所
3、示,直線a為某電源的路端電壓隨電流的變化圖線,直線b為電阻R兩端的電壓隨電流強(qiáng)度的變化圖線,用該電源和該電阻組成的閉合電路,電源的輸出功率和電源的內(nèi)電阻分別是( ) 圖2-8 A.4 W,0.5 Ω B.6 W,1 Ω C.4 W,1 Ω D.2 W,0.5 Ω 解析:選A.由題圖知組成的閉合電路電流為2 A,路端電壓為2 V,電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻r== Ω=0.5 Ω,電源輸出功率為P=UI=2×2 W=4 W,故A正確. 4.有四盞燈,接入如圖2-9所示電路中,L1和L2上都標(biāo)有“220 V 100 W”字樣,L3和L4上都標(biāo)有“220 V 40 W”字樣,把電路接
4、通后,最暗的燈將是( ) 圖2-9 A.L1 B.L2 C.L3 D.L4 解析:選C.由每個(gè)燈泡額定電壓,額定功率及P=可得R3=R4>R1=R2,由串并聯(lián)電路特點(diǎn)得電流關(guān)系I1=I4>I2>I3;L2與L3并聯(lián)電阻小于R2,故電壓關(guān)系U4>U1>U2=U3;由P=UI可知,L4功率最大,最亮,L3功率最小,最暗,故C正確. 5.(2020年淮安高二檢測(cè))如圖2-10所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動(dòng)勢(shì),r為電源內(nèi)電阻,以下說法中正確的是( ) 圖2-10 A.當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2獲得最大功率 B.當(dāng)R1=R2+r時(shí),R1獲得最大功
5、率 C.當(dāng)R2=0時(shí),R1上獲得最大功率 D.當(dāng)R2=0時(shí),電源的輸出功率最大 解析:選AC.把R1歸到內(nèi)電路中去,當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí),即R2=R1+r時(shí),R2消耗的功率最大,A正確;R1是定值電阻,電流最大時(shí)消耗的功率最大,當(dāng)R2=0時(shí),R1中的電流最大,則C選項(xiàng)正確,將R1+R2看做外電阻,當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,故D錯(cuò). 6.如圖2-11所示,一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動(dòng)勢(shì)E=30 V,內(nèi)阻r=1 Ω,用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10 V,已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1 Ω,則下列說法中錯(cuò)誤的是( ) 圖2-11 A.通過
6、電動(dòng)機(jī)的電流為10 A B.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為20 W C.電動(dòng)機(jī)的熱功率為4 W D.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16 W 解析:選A.由E=30 V,電動(dòng)機(jī)兩端電壓10 V可得R和電源內(nèi)阻上分擔(dān)電壓為20 V,則I= A=2 A,故A錯(cuò);電動(dòng)機(jī)輸入功率P=UI=10 V×2 A=20 W,故B正確;由P熱=I2RM=4×1 W=4 W,故C正確;由P輸出=P-P熱=20 W-4 W=16 W,故D正確. 7.在如圖2-12所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r.當(dāng)可變電阻的滑片P向b移動(dòng)時(shí),電壓表V1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是( ) 圖2-12 A.U1變
7、大,U2變小 B.U1變大,U2變大 C.U1變小,U2變小 D.U1變小,U2變大 解析:選A.當(dāng)滑片P向b移動(dòng)時(shí),電路中總電阻變大,由閉合電路的歐姆定律可知電路中總電流I變小,由歐姆定律得U2=IR變小,再由閉合電路歐姆定律得U1=E-Ir變大,故本題應(yīng)選A. 8.如圖2-13所示,電流表A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由兩個(gè)相同的靈敏電流計(jì)改裝而成,現(xiàn)將這兩個(gè)電流表并聯(lián)后接入電路中.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,下列說法中正確的是( ) 圖2-13 A.A1、A2的讀數(shù)之比為1∶1 B.A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1 C.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為
8、1∶1 D.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶5 解析:選BC.由電表A1、A2量程之比5∶1,則其內(nèi)阻由R=可得內(nèi)阻之比為1∶5.A1、A2并聯(lián)故流經(jīng)A1、A2電流之比與內(nèi)阻成反比為5∶1,所以讀數(shù)之比為5∶1,故B正確.由電表改裝原理可得A1、A2并聯(lián)如圖所示.故流經(jīng)電流計(jì)電流相等,兩指針偏轉(zhuǎn)角度相等,故C正確,D錯(cuò). 9.在如圖2-14所示電路中,開關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合,C是極板水平放置的平行板電容器,板間懸浮著一油滴P,斷開哪個(gè)開關(guān)后P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)( ) 圖2-14 A.S1 B.S2 C.S3 D.S4 解析:選C.油滴P懸浮時(shí),重力與電場(chǎng)力平
9、衡,開關(guān)均閉合時(shí),電容器兩極板間的電壓為電阻R3兩端電壓.若S1斷開,電容器兩極板電壓不變,油滴不動(dòng).若S2斷開,兩極板電壓等于電動(dòng)勢(shì),油滴可能不動(dòng)(電源內(nèi)阻r=0時(shí)),也可能向上運(yùn)動(dòng)(電源內(nèi)阻r≠0時(shí)).若S3斷開,則電路與電源斷開,電容器相當(dāng)于電源,電容器放電,板間電壓逐漸減小,油滴向下運(yùn)動(dòng).若S4斷開,電容器電壓不變,油滴不動(dòng).故C對(duì).
10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一路燈控制電路如圖2-15所示,光照射光敏電阻RG時(shí),其阻值變?。O(shè)白天時(shí)繼電器兩端電壓為U1,夜晚為U2,以下說法正確的有( )
圖2-15
A.U1>U2
B.U1 10、1
D.要使路燈比平時(shí)早一些亮起來,應(yīng)減小R1
解析:選BD.在白天時(shí),光敏電阻的阻值小,故光敏電阻分得的電壓小,并聯(lián)電路兩端的電壓大.但邏輯電路為非門,故對(duì)應(yīng)的電壓低,要使路燈比平時(shí)早一些亮,則并聯(lián)電路兩端所分得的電壓要小,所以應(yīng)減小可變電阻R1,故A、C錯(cuò),B、D正確.
二、填空題(本題共2小題,共16分,按題目要求作答)
11.(4分)在如圖2-16所示的電路中,閉合開關(guān)時(shí),小燈泡不亮,已經(jīng)確定是小燈泡斷路或短路引起的,在不能拆開電路的情況下(開關(guān)可閉合,可斷開),現(xiàn)用一個(gè)多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對(duì)故障電路作了如下檢查并作出判斷(如下表所示):
圖2-1 11、6
次序
操作步驟
現(xiàn)象和結(jié)論
1
閉合開關(guān),選直流電壓擋,紅、黑表筆分別接a、b
指針偏轉(zhuǎn),燈泡斷路;指針不偏轉(zhuǎn),燈泡短路
2
閉合開關(guān),選直流電流擋,紅、黑表筆分別接a、b
指針偏轉(zhuǎn),燈泡斷路;指針不偏轉(zhuǎn),燈泡短路
3
閉合開關(guān),選歐姆擋,紅、黑表筆分別接a、b
指針不偏轉(zhuǎn),燈泡斷路;指針偏轉(zhuǎn),燈泡短路
4
斷開開關(guān),選歐姆擋,紅、黑表筆分別接a、b
指針不偏轉(zhuǎn),燈泡斷路;指針偏轉(zhuǎn)最大,燈泡短路
以上操作和判斷正確的是________________.
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選ABD.選直流電壓擋時(shí),紅、黑表筆分別接高、 12、低電勢(shì)點(diǎn),若指針偏轉(zhuǎn),說明a、b兩點(diǎn)有電壓,其他地方完好而a、b之間有斷路;若指針不偏轉(zhuǎn),說明a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等,a、b之間必短路,1正確.選直流電流擋時(shí),若指針偏轉(zhuǎn)說明有電流流過表頭,而燈泡不亮,則燈泡必?cái)嗦?;若不偏轉(zhuǎn),則a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等,燈泡必短路,2正確.選歐姆擋時(shí),已啟用歐姆表內(nèi)電源,必須將外電路電源斷開,故3是錯(cuò)誤的,而4正確,故選項(xiàng)A、B、D正確.
12.(12分)在測(cè)定金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,若估測(cè)金屬絲的電阻Rx約為3 Ω,為減小誤差,并盡可能測(cè)量多組數(shù)據(jù),要求金屬絲的發(fā)熱功率P<0.75 W,備有器材如下:
圖2-17
A.6 V直流電源;
B.直流電流表A1( 13、0~0.6 A,內(nèi)阻為0.5 Ω);
C.直流電流表A2(0~3 A,內(nèi)阻為0.01 Ω);
D.直流電壓表V1(0~3 V,內(nèi)阻為1 kΩ);
E.直流電壓表V2(0~15 V,內(nèi)阻為5 kΩ);
F.滑動(dòng)變阻器R1(0~100 Ω,最大允許電流1 A);
G.滑動(dòng)變阻器R2(0~20 Ω,最大允許電流1 A);
H.開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)上述器材應(yīng)選用__________(用字母表示).
(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)在圖2-17中連接實(shí)物圖.
解析:(1)首先選出唯一性的器材,即A、H.
要求P<0.75 W,故Imax=< A=0.5 A,
所以電流表選用B( 14、0~0.6 A,內(nèi)阻為0.5 Ω),
又Umax= 15、后答案的不得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
13.(10分)如圖2-18所示,滑動(dòng)變阻器R1的最大值是200 Ω,R2=R3=300 Ω,A、B兩端電壓UAB=8 V.
圖2-18
(1)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)片P,R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少?
(2)當(dāng)S閉合時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)片P,R2兩端可獲得的電壓變化范圍又是多少?
解析:(1)當(dāng)S斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器R1為限流式接法,R3及R1的下部不接在電路中,當(dāng)滑動(dòng)片P在最上端時(shí),R2上獲得的電壓最大,此時(shí)R1接入電路的電阻為零,因此R2最大電壓等于UAB=8 V,當(dāng)滑動(dòng)片P在最下端時(shí),R1的全部與R2串聯(lián), 16、此時(shí)R2上的電壓最小,UR2=UAB=4.8 V,所以R2上的電壓變化范圍為4.8 V~8 V.
(2)當(dāng)S閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器R1為分壓式接法,當(dāng)滑動(dòng)片在最下端時(shí),R2上的電壓最小,此時(shí)R2與R3并聯(lián),再與R1的全部串聯(lián),R2與R3的并聯(lián)電阻R′==150 Ω,電壓為U′=UAB=×8 V=3.43 V,當(dāng)滑動(dòng)片在最上端時(shí),R2上的電壓最大等于UAB=8 V,所以R2上的電壓范圍為3.43 V~8 V.
答案:(1)4.8 V~8 V (2)3.43 V~8 V
14.(10分)如圖2-19所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=9 V,內(nèi)阻r=2 Ω,定值電阻R1=6 Ω,R2=10 Ω,R3=6 17、Ω,電容器的電容C=10 μF.
圖2-19
(1)保持開關(guān)S1、S2閉合,求電容器的帶電荷量;
(2)保持開關(guān)S1閉合,將開關(guān)S2斷開,求斷開開關(guān)S2后流過電阻R2的電荷量.
解析:(1)S1、S2閉合,則R1、R2串聯(lián),電容器與R1并聯(lián),UC=U1=I1·R1=·R1
=×6 V=3 V,
故電容器所帶電荷量
Q=C·UC=10×10-6×3 C=3×10-5 C.
(2)S1閉合,S2斷開后,UC=E,
電容器所帶電荷量為
Q′=C·E=10×10-6×9 C=9×10-5 C,
增加電荷量流過電阻R2,故流過電阻R2的電荷量
ΔQ=Q′-Q=6×10-5 18、 C.
答案:(1)3×10-5 C (2)6×10-5 C
15.(12分)(2020年天津高二檢測(cè))如圖2-20所示,R為電阻箱,V為理想電壓表,當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=2 Ω時(shí),電壓表讀數(shù)為U1=4 V;當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5 Ω時(shí),電壓表讀數(shù)為U2=5 V.求:
圖2-20
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r;
(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí),電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?
解析:(1)由閉合電路歐姆定律得
E=U1+r①
E=U2+r②
聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得E=6 V,r=1 Ω.
(2)由電功率表達(dá)式P=R③
將③式變形為P=④
由④式可知,當(dāng)R=r=1 19、Ω時(shí)P有最大值
Pm==9 W.
答案:(1)6 V 1 Ω (2)1 Ω 9 W
16.(12分)如圖2-21所示,電阻R3=4 Ω,電表為理想電表.開始時(shí)R1、R2、R3中都有電流通過,電壓表示數(shù)為2 V,電流表示數(shù)為0.75 A.后來三個(gè)電阻中有一個(gè)發(fā)生斷路,使電壓表示數(shù)變?yōu)?.2 V,電流表示數(shù)變?yōu)?.8 A.
圖2-21
(1)哪個(gè)電阻斷路?
(2)求電阻R1、R2的阻值各為多少?
(3)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻各為多少?
解析:(1)由于電流表、電壓表的示數(shù)都不為零,所以斷路的電阻為R1.
(2)R1斷路后,電壓表的示數(shù)即為R2兩端電壓.
所以R2== Ω=4 Ω.
R1斷路前R2兩端電壓
U2=I2R2=0.75×4 V=3 V,
R3兩端電壓
U3=U2-U1=(3-2)V=1 V.
由串聯(lián)電阻的分壓特點(diǎn)=,
所以R1=·R3=×4 Ω=8 Ω.
(3)R1斷路前,通過R1、R3的電流
I1== A=0.25 A.
R1斷路前E=U2+(I1+I(xiàn)2)r=3+(0.75+0.25)r
R1斷路后E=U2′+I(xiàn)2′r=3.2+0.8r
聯(lián)立以上兩式得E=4 V,r=1 Ω.
答案:(1)R1斷路 (2)8 Ω 4 Ω (3)4 V 1 Ω
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