1、第十二章测评(A)(时间:60 分钟 满分:100 分)一、单项选择题(本题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.关于电动势,下列说法正确的是()A.电源电动势一定等于电源两极间的电压B.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大C.体积越大的电源,电动势一定越大D.电源电动势与外电路的组成有关答案:B解析:根据闭合电路欧姆定律知,电动势的数值等于内外电压之和,故 A 错误。电源是把其他形式的能转化为电势能的装置,电动势表征了这种转化本领的大小,故 B 正确。干电池的电动势与正负极的材料有关,与电源的体积无关,故 C 错误。电动势由电源本身特
2、性决定,与外电路的组成无关,故 D 错误。2.一个用满偏电流为 3 mA 的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测 500 的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如用它测量一个未知电阻时,指针指在 1 mA 处,则被测电阻的阻值为()A.1 000 B.5 000 C.150 D.2 000 答案:A解析:因为电表测 500 的标准电阻时指针恰好指在刻度盘的正中间,由 Ig=ER内,I2=ER内+R中知,R 内=R 中=500。当指针指在 1mA 处时,则由I3=ER内+Rx知,被测电阻的阻值为Rx=1000。3.(2019江苏卷)如图所示的电路中,电阻 R=2。断开 S 后,电压表的读数为
3、3 V;闭合 S后,电压表的读数为 2 V,则电源的内阻 r 为()A.1 B.2 C.3 D.4 答案:A解析:开关 S 断开时有 E=3V,开关 S 闭合时有 2V=ER+rR,其中 R=2,解得 r=1,故 A 正确。4.如图所示,直线 A 为某电源的 U-I 图线,曲线 B 为某小灯泡的 U-I 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()A.4 W,8 WB.2 W,4 WC.2 W,3 WD.4 W,6 W答案:D解析:用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率是 UI=22W=4W,电源的总功率是 EI=32W=6W。选项 D 正确。5.如图所
4、示,一直流电动机与阻值 R=9 的电阻串联在电源上,电源的电动势 E=30 V,内阻 r=1,闭合开关,用理想电压表测出电动机两端电压 U=10 V,已知电动机线圈的电阻RM=1,则下列说法正确的是()A.通过电动机的电流为 10 AB.电动机的输入功率为 20 WC.电源的输出功率为 4 WD.电动机的输出功率为 14 W答案:B解析:根据欧姆定律得回路中电流 I=E-UR+r=30-109+1 A=2A,故 A 错误;电动机的输入功率为 P 入=UI=102W=20W,故 B 正确;电源的输出功率 P 出=EI-I2r=302W-221W=56W,故 C 错误;电动机的输出功率 P 出=U
5、I-I2RM=(102-221)W=16W,故 D 错误。二、多项选择题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得 5 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)6.如图所示的电路中,电源的电动势 E 和内阻 r 恒定不变,电灯 L 恰能正常发光,如果滑动变阻器的滑片向 b 端滑动,则()A.电灯 L 更亮,电流表的示数减小B.定值电阻 R2消耗的功率减小C.电灯 L 变暗,电源的总功率减小D.电灯 L 变暗,电流表的示数增大答案:AB解析:滑片向 b 端滑动,R1变大,电路中总电阻变大,根据 I=ER总+r知 I 减小,电流表示数减小,根
6、据 E=U 外+Ir,U 外变大,灯泡两端电压变大,故电灯 L 更亮。再根据 P2=I22R2,I 减小,IL变大,故 I2变小,R2功率变小,故 C、D 错误,A、B 正确。7.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()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,电路的总电流为 1 A答案:AC解析:开关 S 闭合后,外电路的总电阻为 R=10,路端电压 U=ER+rR=121210V=10V,A 项正确;电源的总功率 P=E2R+r=12W,B 项
7、错误;由于两条支路的电流均为 I=1020A=0.5A,因此 a、b 两点间的电压为 Uab=0.5(15-5)V=5V,C 项正确;a、b 两点用导线连接后,外电阻R=25155+15=7.5,因此电路中的总电流 I=ER+r=129.5A=1.26A,D 项错误。8.如图所示的电路中,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向左移动,下列判断正确的是()A.电流表示数变小,电压表示数变大B.小灯泡 L 变亮C.电容器所带的电荷量减少D.电源的总功率变小答案:AD解析:闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向左移动,则滑动变阻器接入电路的电阻增大,外电路的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律 I=ER外
8、+r可知电路中的总电流减小,路端电压(U=E-Ir)增大,则电流表示数变小,电压表示数变大,小灯泡 L 变暗,选项 A 正确,B 错误;电容器两端的电压 UC=E-I(RL+r),因为 I 减小,所以 UC增大,电容器所带的电荷量(Q=CUC)增加,选项 C 错误;电源的总功率 P=IE,I 减小,则总功率减小,选项 D 正确。三、非选择题(本题共 5 小题,共 60 分)9.(9 分)某同学利用下列器材测定某种蓄电池的电动势和内阻。该蓄电池的电动势约为3 V。A.量程是 00.6 A,内阻约为 0.5 的电流表;B.量程是 03 V,内阻是 6 k 的电压表;C.量程是 015 V,内阻是
9、30 k 的电压表;D.阻值为 01 k,额定电流为 0.5 A 的滑动变阻器;E.阻值为 010,额定电流为 2 A 的滑动变阻器;F.定值电阻 4,额定功率 4 W;G.开关 S 一个,导线若干。(1)为了减小实验误差,电压表应选择 (填器材代号),图中的导线应连接到 (选填“”或“”)处,改变滑动变阻器阻值的时候,为了使电压表和电流表的读数变化比较明显,滑动变阻器应选择 (填器材代号)。(2)用(1)问中的实验电路进行测量,读出电压表和电流表的读数,画出对应的 U-I 图线如图所示,由图线可得该蓄电池的电动势 E=V,内阻 r=。(结果保留两位有效数字)答案:(1)B E(2)3.2 1
10、.3解析:(1)蓄电池的电动势约为 3V,电压表 C 的量程太大,选电压表 B。导线接处,与电池串联的定值电阻阻值已知,有利于准确测出电池的内阻。电流表量程为 00.6A,由 R=EI得回路中的总电阻不能小于 5,滑动变阻器 D 总阻值太大,操作不方便,滑动变阻器选 E。(2)由图线在纵轴上的截距可得蓄电池的电动势 E=3.2V,图线斜率的绝对值|k|=5.3,减去与电池串联的定值电阻的阻值 4,可得电池的内阻 r=1.3。10.(9 分)在测定一节干电池的电动势和内阻实验中,备有下列器材:A.待测的干电池(电动势约为 1.5 V,内阻小于 1)B.电流表 A1(量程 03 mA,内阻 Rg1
11、=10)C.电流表 A2(量程 00.6 A,内阻 Rg2=0.1)D.滑动变阻器 R1(020,10 A)E.滑动变阻器 R2(0200,1 A)F.定值电阻 R0(990)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是 图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母代号)。甲乙(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的 I1-I2图线,I1为电流表 A1的示数,I2为电流表 A2的示数,且 I2的数值远大于 I1的
12、数值,则由图线可得被测干电池的电动势 E=V,内阻 r=。答案:(1)(b)D(2)1.49 0.85(0.840.86 均可)解析:(1)因为题中没有给出电压表,所以需要用一个定值电阻和电流表串联,改装成电压表,根据欧姆定律,若将电流表 A1与定值电阻串联,有 U=I1R0=0.003(990+10)V=3V,与电源电动势接近,故应将电流表 A1与定值电阻串联使用,故合理的是(b)图;电源电动势约为1.5V,内阻小于 1,为方便实验操作且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 D。(2)由电路图可知,在闭合电路中,由于 I2I1,则干路中电流近似等于 I2,电源电动势E=I1(R0+Rg1)+I2
13、r,则 I1=ER0+R1 rR0+R1I2,由图像可知,图像的截距 b=1.4910-3A,则电源电动势为 E=1.49V;图像斜率|k|=|I1I2|=1.4910-3-1.210-30.34=8.510-4,电源内阻为 r=0.85。11.(13 分)如图所示,电源电动势 E=12 V,内阻 r=3,R0=1,直流电动机内阻 R=1,当调节滑动变阻器 R1时可使甲电路输出功率最大,调节 R2时可使乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为 P0=2 W),求 R1和 R2的值。答案:2 1.5 解析:题图甲中,当电路的外电阻等于电源内阻时,电路的输出功率最大,则R1=r
14、-R0=(3-1)=2此时电流 I1=E2r=1223A=2A所以甲电路最大的输出功率为 P=I12(R0+R1)=223W=12W对于乙图,输出的最大功率也为 12W,电流 I2=2A所以对于乙电路有I22R2+2W+I22R=12W解得 R2=1.5。12.(14 分)如图所示的电路中,已知 R1=4,电流表的读数 I=0.75 A,电压表读数 U=2.0 V,经一段时间后一电阻断路,使电流表的读数变为 I=0.80 A,而电压表的读数变为 U=3.2 V。(1)发生断路的电阻是哪一个?(2)电源电动势和内阻各是多少?答案:(1)R2(2)4 V 1 解析:(1)因某电阻断路,电流表、电压
15、表示数均增大,若 R1、R3断路,电压表或电流表无读数,可断定发生断路的电阻是 R2。(2)R2断路后,电压表的示数等于路端电压,则R3=UI=3.20.8=4根据闭合电路欧姆定律得 U=E-Ir,即有3.2V=E-0.8ArR2未断路时,路端电压 U=R3I=40.75V=3V通过 R1的电流 I1=U-UR1=3-24 A=0.25A总电流 I0=I1+I=0.25A+0.75A=1.0A则有 U=E-I0r即 3V=E-1.0Ar联立解得 E=4V,r=1。13.(15 分)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且 R1=100,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器。当其滑片 P 从左
16、端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中 A、B 两点是滑片 P 在变阻器的两个不同端点得到的。求:(1)电源的电动势和内阻;(2)定值电阻 R2的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值。答案:(1)20 V 20 (2)5 (3)300 解析:(1)题图乙中 AB 延长线交纵轴于 20V 处,交横轴于 1.0A 处,所以电源的电动势为 E=20V,内阻 r=EI短=20。(2)当 P 滑到 R3的右端时,电路参数对应题图乙中的 B 点,即U2=4V、I2=0.8A,得 R2=U2I2=5。(3)当 P 滑到 R3的左端时,由题图乙知此时U 外=16V,I 总=0.2A,所以 R 外=U外I总=80,因为 R 外=R1R3R1+R3+R2,所以滑动变阻器的最大阻值为 R3=300。
