1、物理科教版必修二 第2章 章末检测(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1关于导体的电阻,下列说法正确的是()A导体的电阻仅由导体两端的电压决定B导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定C导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定D导体的电阻与导体所通电流的大小有关解析:选C.导体的电阻由材料的电阻率、长度、横截面积决定,与电压、电流无关因此A、B、D错误,C正确2一个电池组的电动势为E,内阻为r,用它给一电阻为R的直流电动机供电,当电
2、动机正常工作时,通过电动机的电流为I,电动机两端的电压为U,经t s后,则()A电源在内外电路做的功为(I2rIU)tB电池消耗的化学能为IEtC电动机输出的机械能为IEtI2(Rr)tD电池组的效率为解析:选ABC. 由闭合电路欧姆定律和能量守恒定律知,电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功W,WIEtI(UIr)t(IUI2r)t. 电动机的机械能E机UItI2Rt(EIr)ItI2RtEItI2(Rr)t.电池组的效率100%100%.3.如图28所示,直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线,直线b为电阻R两端的电压随电流强度的变化图线,用该电源和该电阻组成的闭合电路,电源的输出
3、功率和电源的内电阻分别是()图28A4 W,0.5 B6 W,1 C4 W,1 D2 W,0.5 解析:选A.由题图知组成的闭合电路电流为2 A,路端电压为2 V,电动势为3 V,内阻r 0.5 ,电源输出功率为PUI22 W4 W,故A正确4.有四盏灯,接入如图29所示电路中,L1和L2上都标有“220 V100 W”字样,L3和L4上都标有“220 V40 W”字样,把电路接通后,最暗的灯将是()图29AL1 BL2CL3 DL4解析:选C.由每个灯泡额定电压,额定功率及P可得R3R4R1R2,由串并联电路特点得电流关系I1I4I2I3;L2与L3并联电阻小于R2,故电压关系U4U1U2U
4、3;由PUI可知,L4功率最大,最亮,L3功率最小,最暗,故C正确5(2011年淮安高二检测)如图210所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是()图210A当R2R1r时,R2获得最大功率B当R1R2r时,R1获得最大功率C当R20时,R1上获得最大功率D当R20时,电源的输出功率最大解析:选AC.把R1归到内电路中去,当内、外电阻相等时,即R2R1r时,R2消耗的功率最大,A正确;R1是定值电阻,电流最大时消耗的功率最大,当R20时,R1中的电流最大,则C选项正确,将R1R2看做外电阻,当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故D错6.如图21
5、1所示,一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上,电源电动势E30 V,内阻r1 ,用理想电压表测出电动机两端电压U10 V,已知电动机线圈电阻RM1 ,则下列说法中错误的是()图211A通过电动机的电流为10 AB电动机的输入功率为20 WC电动机的热功率为4 WD电动机的输出功率为16 W解析:选A.由E30 V,电动机两端电压10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V,则I A2 A,故A错;电动机输入功率PUI10 V2 A20 W,故B正确;由P热I2RM41 W4 W,故C正确;由P输出PP热20 W4 W16 W,故D正确7.在如图212所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为
6、r.当可变电阻的滑片P向b移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是()图212AU1变大,U2变小BU1变大,U2变大CU1变小,U2变小DU1变小,U2变大解析:选A.当滑片P向b移动时,电路中总电阻变大,由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流I变小,由欧姆定律得U2IR变小,再由闭合电路欧姆定律得U1EIr变大,故本题应选A.8.如图213所示,电流表A1(03 A)和A2(00.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是()图213AA1、A2的读数之比为11BA1、A2的读数之比为51CA
7、1、A2的指针偏转角度之比为11DA1、A2的指针偏转角度之比为15解析:选BC.由电表A1、A2量程之比51,则其内阻由R可得内阻之比为15.A1、A2并联故流经A1、A2电流之比与内阻成反比为51,所以读数之比为51,故B正确由电表改装原理可得A1、A2并联如图所示故流经电流计电流相等,两指针偏转角度相等,故C正确,D错9在如图214所示电路中,开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,断开哪个开关后P会向下运动()图214AS1 BS2CS3 DS4解析:选C.油滴P悬浮时,重力与电场力平衡,开关均闭合时,电容器两极板间的电压为电阻R3两端电压
8、若S1断开,电容器两极板电压不变,油滴不动若S2断开,两极板电压等于电动势,油滴可能不动(电源内阻r0时),也可能向上运动(电源内阻r0时)若S3断开,则电路与电源断开,电容器相当于电源,电容器放电,板间电压逐渐减小,油滴向下运动若S4断开,电容器电压不变,油滴不动故C对10.某同学设计了一路灯控制电路如图215所示,光照射光敏电阻RG时,其阻值变小设白天时继电器两端电压为U1,夜晚为U2,以下说法正确的有()图215AU1U2BU1U2C要使路灯比平时早一些亮起来,应增大R1D要使路灯比平时早一些亮起来,应减小R1解析:选BD.在白天时,光敏电阻的阻值小,故光敏电阻分得的电压小,并联电路两端
9、的电压大但逻辑电路为非门,故对应的电压低,要使路灯比平时早一些亮,则并联电路两端所分得的电压要小,所以应减小可变电阻R1,故A、C错,B、D正确二、填空题(本题共2小题,共16分,按题目要求作答)11(4分)在如图216所示的电路中,闭合开关时,小灯泡不亮,已经确定是小灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示):图216次序操作步骤现象和结论1闭合开关,选直流电压挡,红、黑表笔分别接a、b指针偏转,灯泡断路;指针不偏转,灯泡短路2闭合开关,选直流电流挡,红、黑表笔分别接a
10、、b指针偏转,灯泡断路;指针不偏转,灯泡短路3闭合开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b指针不偏转,灯泡断路;指针偏转,灯泡短路4断开开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b指针不偏转,灯泡断路;指针偏转最大,灯泡短路 以上操作和判断正确的是_A1 B2C3 D4解析:选ABD.选直流电压挡时,红、黑表笔分别接高、低电势点,若指针偏转,说明a、b两点有电压,其他地方完好而a、b之间有断路;若指针不偏转,说明a、b两点电势相等,a、b之间必短路,1正确选直流电流挡时,若指针偏转说明有电流流过表头,而灯泡不亮,则灯泡必断路;若不偏转,则a、b两点电势相等,灯泡必短路,2正确选欧姆挡时,已启用欧姆表内
11、电源,必须将外电路电源断开,故3是错误的,而4正确,故选项A、B、D正确12(12分)在测定金属丝的电阻率的实验中,若估测金属丝的电阻Rx约为3 ,为减小误差,并尽可能测量多组数据,要求金属丝的发热功率P0.75 W,备有器材如下:图217A6 V直流电源;B直流电流表A1(00.6 A,内阻为0.5 );C直流电流表A2(03 A,内阻为0.01 );D直流电压表V1(03 V,内阻为1 k);E直流电压表V2(015 V,内阻为5 k);F滑动变阻器R1(0100 ,最大允许电流1 A);G滑动变阻器R2(020 ,最大允许电流1 A);H开关、导线若干(1)上述器材应选用_(用字母表示)
12、(2)画出实验电路图(3)在图217中连接实物图解析:(1)首先选出唯一性的器材,即A、H.要求P0.75 W,故Imax A0.5 A,所以电流表选用B(00.6 A,内阻为0.5 ),又UmaxV1.5 V,所以电压表选用D(03 V,内阻为1 k),若采用限流接法,提供的两个滑动变阻器都不便于调节,而题目中要求尽量减小实验误差,故采用滑动变阻器分压接法,滑动变阻器选择G(020 ,最大允许电流1 A)故器材应选用A、B、D、G、H.(2)因为RVRx,所以采用电流表外接法电路图如图甲所示(3)实物连接图如图乙所示答案:(1)A、B、D、G、H(2)如解析图甲所示(3)如解析图乙所示三、计
13、算题(本题共4小题,共44分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)如图218所示,滑动变阻器R1的最大值是200 ,R2R3300 ,A、B两端电压UAB8 V.图218(1)当开关S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少?(2)当S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围又是多少?解析:(1)当S断开时,滑动变阻器R1为限流式接法,R3及R1的下部不接在电路中,当滑动片P在最上端时,R2上获得的电压最大,此时R1接入电路的电阻为零,因此R2最大电压等于UAB8 V,
14、当滑动片P在最下端时,R1的全部与R2串联,此时R2上的电压最小,UR2UAB4.8 V,所以R2上的电压变化范围为4.8 V8 V.(2)当S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑动片在最下端时,R2上的电压最小,此时R2与R3并联,再与R1的全部串联,R2与R3的并联电阻R150 ,电压为UUAB8 V3.43 V,当滑动片在最上端时,R2上的电压最大等于UAB8 V,所以R2上的电压范围为3.43 V8 V.答案:(1)4.8 V8 V(2)3.43 V8 V14(10分)如图219所示电路中,电源电动势E9 V,内阻r2 ,定值电阻R16 ,R210 ,R36 ,电容器的电容C10
15、F.图219(1)保持开关S1、S2闭合,求电容器的带电荷量;(2)保持开关S1闭合,将开关S2断开,求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量解析:(1)S1、S2闭合,则R1、R2串联,电容器与R1并联,UCU1I1R1R16 V3 V,故电容器所带电荷量QCUC101063 C3105 C.(2)S1闭合,S2断开后,UCE,电容器所带电荷量为QCE101069 C9105 C,增加电荷量流过电阻R2,故流过电阻R2的电荷量QQQ6105 C.答案:(1)3105 C(2)6105 C15(12分)(2011年天津高二检测)如图220所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱读数为R12 时,
16、电压表读数为U14 V;当电阻箱读数为R25 时,电压表读数为U25 V求:图220(1)电源的电动势E和内阻r;(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?解析:(1)由闭合电路欧姆定律得EU1rEU2r联立并代入数据解得E6 V,r1 .(2)由电功率表达式PR将式变形为P由式可知,当Rr1 时P有最大值Pm9 W.答案:(1)6 V1 (2)1 9 W16(12分)如图221所示,电阻R34 ,电表为理想电表开始时R1、R2、R3中都有电流通过,电压表示数为2 V,电流表示数为0.75 A后来三个电阻中有一个发生断路,使电压表示数变为3.2 V,电流表示数变为0.
17、8 A.图221(1)哪个电阻断路?(2)求电阻R1、R2的阻值各为多少?(3)电源电动势和内阻各为多少?解析:(1)由于电流表、电压表的示数都不为零,所以断路的电阻为R1.(2)R1断路后,电压表的示数即为R2两端电压所以R2 4 .R1断路前R2两端电压U2I2R20.754 V3 V,R3两端电压U3U2U1(32)V1 V.由串联电阻的分压特点,所以R1R34 8 .(3)R1断路前,通过R1、R3的电流I1 A0.25 A.R1断路前EU2(I1I2)r3(0.750.25)rR1断路后EU2I2r3.20.8r联立以上两式得E4 V,r1 .答案:(1)R1断路(2)8 4 (3)4 V1