1、章末综合测评(二)恒定电流闭合电路欧姆定律与科学用电(时间：90分钟分值：100分)1(4分)关于公式I，下列说法中正确的是()A式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量B式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量C比值能表示电流的强弱 D该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比，跟通电时间成反比C公式I中q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，选项A、B错误；比值表示电流的强弱，选项C正确；由电流的微观表达式可知，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积，故选项D错误。2(4分)一节干电池的电动势为1.5 V，这表示()A电池中
2、每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能B该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 VC该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多D将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功A电动势大小表示电池中每通过1 C的电荷量，电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A正确，C错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B错误；电动势为1.5 V，表示电池内部非静电力将1 C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D错误。3(4分)有一根粗细均匀的电阻丝，当两
3、端加上2 V电压时通过其中的电流为4 A，现将电阻丝均匀地拉长，然后两端加上2 V电压，这时通过它的电流变为0.25 A。由此可知，这根电阻丝被均匀地拉长为原长的()A2倍B4倍C8倍D16倍B电阻丝拉长前的电阻R1 ，电阻丝拉长后的电阻R2 8 ，根据R，体积不变VlS可得R，可见当电阻丝阻值变为原来的16倍时，其长度变为原来的4倍，B正确。4(4分)如图所示为欧姆表的原理图，表头G的内阻为Rg，满偏电流Ig200 A，滑动变阻器R为调零电阻，电源电动势E1.5 V，内阻不能忽略；当接入电阻Rx0时，表头指针恰好达到满偏；当表头指针达到满偏的时，此时接入电路的电阻Rx为()A3 750 B5
4、 000 C7 500 D10 000 A表头指针恰好达到满偏时，由闭合电路欧姆定律可知Ig；当表头指针达到满偏的时，Ig；代入数据解得Rx3 750 ，故选A。5(4分)现有标有“110 V40 W”的灯泡L1和标有“110 V100 W”的灯泡L2及一只最大阻值为500 的滑动变阻器R，将它们接在220 V的电路中，在如图所示的几种接法中，最合理的是()CL1(110 V40 W)和L2(110 V100 W)的额定电压相同，由P可知R1R2，由串、并联电路电流、电压特点可知A、D中L1、L2一定不会同时正常发光；虽然B、C都能使L1、L2同时正常发光，但B中P总2(P1P2)，C中P总2
5、P2，故选项C正确。6(4分)如图所示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()ABCDB由UI图线可知该电源的电动势为6 V，内阻r 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。故B正确。7(4分)在图示的电路中，闭合开关后，在滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中，电压表V的读数变化量为U，电流表A2的读数变化量为I2(电表均视为理想电表)。则下列说
6、法中正确的是()A电压表V的读数先变小后变大B电流表A1的读数先变大后变小C电流表A2的读数变大DU与I2的比值为定值DP从最上端向最下端滑动的过程中，外电阻先变大后变小，故总电阻先变大后变小，总电流先变小后变大，即电流表A2的读数先变小后变大，C项错误；路端电压先变大后变小，即电压表V的读数先变大后变小，A项错误；滑片P从最上端滑至中点的过程中，变阻器的总阻值增大，两端电压增大，下部分电阻减小，所以电流表A1的读数变大；从中点滑至最下端的过程中，变阻器总电阻减小，两端电压减小，流经变阻器上部分的电流减小，而电路的总电流增大，则电流表A1读数变大，因此电流表A1的读数一直变大，故B错误；由UE
7、I2r知r，其值保持不变，D项正确。8(6分)有一特殊电池，它的电动势约为9 V，内阻约为40 ，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA5 ，R为电阻箱，阻值范围为0999.9 ，R0为定值电阻，对电源起保护作用。甲乙(1)本实验中的R0应选_(填字母符号)。A10 B50 C150 D500 (2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E_V，内阻r_。解析(1)当电阻箱接入电路的阻值为零时，电路中
8、的电流不能超过50 mA，即电路中电阻的最小值约为180 ，除去电源内阻约为40 、图中电流表的内阻RA5 ，C选项最为合适。(2)由U外EIr得I(R0RRA)EIr，变形得。结合题图可得E10 V，r45 。答案(1)C(2)10459(10分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，如提供的电源是一节内阻可忽略的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 ，使用的电压表有3 V(内阻约为3 k)和15 V(内阻约为15 k)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为0.1 )和3 A(内阻约为0.02 )两个量程，供限流用的滑动变阻器有：A.010 ；B.0100 ；C.
9、01 500 三种，可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图丙所示，则：(1)螺旋测微器的读数是_mm。(2)为减小电阻的测量误差，应选用_图所示的电路。(3)为了便于调节，应选用编号为_的滑动变阻器。(4)电压表的量程应选用_V。(5)电流表的量程应选用_A。解析(1)固定刻度上的读数为0.5 mm，可动刻度上的读数为30.6，所以螺旋测微器的读数为05 mm30.60.01 mm0.806 mm。(2)由于金属丝的电阻是小电阻，所以应采取电流表外接法，即选用图乙所示电路。(3)由于实验所用电源是一节干电池，其电动势E1.5 V，且待测电阻丝的阻值约为3 ，所
10、以用编号为A的滑动变阻器作限流电阻，才能使电路中的电流有明显变化。(4)加在电压表两端的电压不超过1.5 V，所以电压表的量程应选用3 V。(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，Imax A0.5 A，所以电流表的量程应选用0.6 A。答案(1)0.806(0.8050.807均可)(2)乙(3)A(4)3(5)0.610(10分)如图所示，电阻R112 ，R28 ，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5 A；当S闭合时，A的示数为0.75 A。试求：(1)电源的电动势和内电阻分别是多少？(2)S闭合时，电源的效率多大？解析(1)当S断开时，由闭合电路欧姆定律有：E0.5(
11、R1R2r)当S闭合时，R2被短路，同理有：E0.75(R1r)联立并代入已知数据解得E12 V，r4 。(2)S闭合时，电源的总功率和输出功率：P总IEI2(R1r)，P出IUI2R1所以电源的效率：100%100%75%。答案(1)12 V4 (2)75%11(4分)(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，为理想电流表。开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，在P向上移动的过程中，下列说法正确的是()A表的示数变大B油滴向上加速运动CG中有ba
12、的电流D电源的输出功率一定变大BC油滴静止时，它所受的重力等于向上的电场力mg，在P向上移动的过程中，滑动变阻器的有效电阻变大，电路的总电阻变大，由闭合电路欧姆定律知，电路的总电流I变小，路端电压U外变大，则选项A错误；而电阻R1两端的电压U1IR1变小，由U外U1U并知，U并变大，UCU并变大，油滴所受电场力变大，将向上加速运动，QCCU并变大，电容器C充电，电流方向由ba，则选项B、C正确；因不知外电路电阻与电源内阻的关系，电源的输出功率变化不确定，选项D错误。12(4分)(多选)如图甲所示，R为电阻箱(099.9 )，置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，闭合S，逐次减小电阻箱的阻值，得到一
13、组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R图线，则下列说法正确的是()甲乙A电源的电动势为5.0 VB电源的内电阻为1.0 CRx与电源内阻r的总阻值为1.0 D随着R的增大，电源的输出功率增大AC由I得RRxr，则R图像的斜率kE，E5.0 V，A选项正确；R轴截距的绝对值等于Rxr，即Rxr1.0 ，B选项错误，C选项正确；因不知Rx与电源的内电阻r的大小关系，故电源输出功率不确定，所以D选项错误。13(4分)(多选)如图所示，电源的电动势E2 V，内阻r2 ，两个定值电阻均为8 ，平行板电容器的电容C3106 F，则()A开关S断开时两极板间的电压为 VB开关S断开时电容器所带电荷量
14、为4106 CC开关S接通时两极板间的电压为 VD开关S接通时电容器所带电荷量为4106 CCD电容器两极板间的电压等于R2两端的电压，开关S断开时，电路中的总电流为I A0.2 A，电容器的两极板间的电压为UIR20.28 V1.6 V，此时电容器所带电荷量为QCU31061.6 C4.8106 C，故选项A、B错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I A A，电容器的两极板间的电压UIR外4 V V，此时电容器所带的电荷量QCU3106 C4106 C，故选项C、D正确。14(4分)(多选)如图所示为一闭合电路，电源电动势和内阻恒定，R1、R2均为
15、定值电阻，当可变电阻R的阻值增大时()Aa、b两点间的电压减小BR1两端的电压减小C通过电阻R2的电流增大D通过电阻R的电流减小BCD当可变电阻R的阻值增大时，总电阻增大，总电流减小，则内电压及R1两端的电压减小，电源电动势恒定，a、b两点间的电压增大，则通过R2的电流增大，又总电流减小，可知通过R的电流减小，故B、C、D正确，A错误。15(4分)(多选)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标图上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知()A反映Pr变化的图线是cB电源电动势为8 VC电源内阻为2 D当电流为0.5 A时，外电路的电阻
16、为6 ACD电源的总功率PEEI，对应图线a，内阻发热功率PrI2r，抛物线开口向上，可知反映Pr变化的图线是c，A正确；I2 A时，由图线知外电路短路，电源总功率等于内阻发热功率，把电流I2 A、Pr8 W代入PrI2r可求得内阻为2 ，又由PEEI8 W、I2 A，解得电动势E4 V，B错误；C正确；当电流为0.5 A时，总功率PE2 W，内阻发热功率Pr0.5 W，外电路消耗的功率PRPEPr1.5 W，由PRI2R求得R6 ，D正确。16(8分)(1)如图所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值为几十欧姆的定值电阻Rx，测量的某些步骤如下：a调节S
17、使指针对准刻度盘左边的零刻度线b将两表笔短接，调节S使指针对准刻度盘左边的零刻度线，断开两表笔c调节T使指针对准刻度盘右边的零刻度线d将两表笔短接，调节T使指针对准刻度盘右边的零刻度线，断开两表笔e将两表笔分别连接到被测电阻两端，读出Rx的阻值为22 ，然后断开两表笔f将两表笔分别连接到被测电阻两端，读出Rx的阻值为98 ，然后断开两表笔g旋转K使其尖端对准欧姆挡“1”挡位h旋转K使其尖端对准欧姆挡“10”挡位i旋转K使其尖端对准OFF挡，并拔出两表笔选出表示正确步骤的字母，并按合理的操作顺序排序：_。(2)现用以下器材较准确测量上述待测电阻Rx的阻值：A待测电阻RxB电源E，电动势约3.0
18、V，内阻可忽略不计C电流表A1，量程为050 mA，内阻r120 D电流表A2，量程为0100 mA，内阻r2约为5 E滑动变阻器R，最大阻值为10 ，额定电流1 AG单刀单掷开关S，导线若干画出测量电阻Rx的实验电路原理图(原理图中，用A1、A2注明所用的电流表)。若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则计算Rx的表达式为Rx_(用已知量和测量量相应的字母表示)。解析(1)使用多用电表测电阻时，首先进行机械调零；然后是选择合适挡位；第三是红、黑表笔短接欧姆调零；第四是测量读数；第五是关闭电源结束测量。据上述分析可知，合理的顺序为agdei。(2)因Rx约为22 ，滑动变
19、阻器的最大阻值为10 ，根据“小控大用分压”可知，此电路应采用分压式接法。电流表A1的内阻r120 ，故其可与Rx并联充当电压表使用。由R可知，Rx。答案(1)agdei(2)如图所示17(8分)如图所示，电路中E3 V，r0.5 ，R01.5 ，变阻器的最大阻值为10 。(1)变阻器接入电路的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？(2)变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大值为多少？解析(1)此种情况可以把R0等效到电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率。即当RrR02 时，R消耗功率最大为：Pm W W。(2)定值电阻R0上消耗的功
20、率可以表示为：PI2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R0时，R0上消耗的功率最大：PmR01.5 W W。答案(1)2 W(2)0 W18(10分)如图所示，甲、乙两电路中电源电动势均为E12 V，内阻均为r3 ，电阻R01 ，直流电动机内阻R01 ，调节滑动变阻器R1、R2，使甲、乙两电路的电源输出功率均为最大，且此时电动机刚好正常工作，已知电动机的额定功率为6 W，求：甲乙(1)电动机的热功率P热；(2)此时滑动变阻器R1、R2连入电路部分的阻值。解析(1)题图乙是非纯电阻电路，电源的输出功率P出UI(EIr)II2rEI当I A2 A时，电源的输出功率最大，此时电动机的热功率P热I2R04 W。(2)在图甲的纯电阻电路中，当电路的外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，所以题图甲中，R1rR03 1 2 题图乙中，根据闭合电路欧姆定律，有EIrIR2代入数据，解得R21.5 。答案(1)4 W(2)2 1.5