1、第3章测评(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.根据欧姆定律,下列判断正确的是()A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要升高D.电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线解析导体电阻与电压和电流无关,A选项错,欧姆定律不适用于气态导体,故B选项错;由欧姆定律I=UR得U=IR,可知电流经过电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势降低,故C选项错;欧姆定律适用于电解液导电,故D选项对。答案D2.用电流表和电压表测量
2、电阻的电路如图所示,其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略,下列说法中正确的是()A.电流表的示数小于通过Rx的电流B.电流表的示数大于通过Rx的电流C.电压表的示数小于Rx两端的电压D.电压表的示数大于Rx两端的电压解析由电路图可知,实验采用电流表外接法,电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和,电流表的示数大于通过Rx的电流,故A错误,B正确;由电路图可知,电压表与待测电阻并联,测量待测电阻两端电压,电压表的示数等于Rx两端的电压,故C、D错误。答案B3.如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中,灯泡上的电压数值()A.一直为UB
3、.一直为0C.逐渐增大到UD.逐渐减小到0解析滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压从0U变化,选项C正确。答案C4.如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、4 W,此电路中允许消耗的最大功率为()A.24 WB.16 WC.12 WD.15 W解析因为三个电阻的阻值相等,R1在干路上,电流最大,所以R1先达到最大功率10W,又因为R2、R3的阻值相同,又是并联,两者电流为R1电流的12,所以R2、R3的功率相等且为R1功率的14,并且两电阻功率之和为5W,所以此电路总功率为15W。答案D二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小
4、题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)5.某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是()A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路解析由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情
5、况。答案AD6.如图所示的电路中,若a、b端为输入端,A、B为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央,则()A.空载时输出电压UAB=Uab2B.当A、B间接上负载R时,输出电压UABUab2C.A、B间的负载R越大,UAB越接近Uab2D.A、B间的负载R越小,UAB越接近Uab2解析空载时A、B间的电压为总电压的一半,即UAB=Uab2,故选项A正确。当A、B间接上负载R后,R与滑动变阻器的下半部分并联,并联电阻小于变阻器总阻值的一半,故输出电压UABUab2,但R越大,并联电阻的总阻值越接近于滑动变阻器总阻值的一半,UAB也就越接近Uab2,R越小,并联电阻的总阻值越小,UAB
6、就越小,故选项B、C正确,选项D错误。答案ABC7.下图是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么()A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接aB.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接bC.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接aD.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b解析若电压表示数有显著变化,说明电流表分压比较明显,应使用外接法比较准确,选项A正确;若电流表示数有显著变化,说明电压表分流较大,应使用内接法比较准确,选项D正确。答案AD8.国庆期间小明去逛超市,遇促销打折买了一个电吹风,电吹风的使用说明书上给出了如表所示
7、的参数及图示电路图。下列说法正确的是()电吹风铭牌参数额定电压220 V50 Hz额定功率热风1 000 W冷风250 WA.该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5 B.该电吹风电动机M的内阻为193.6 C.当开关S1断开、S2闭合时,电吹风吹冷风D.当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J解析由题意可知,电阻R上的功率为750W,故R的阻值为R=U2PR=64.5,A正确;该吹风机的电动机总功率为250W,它是非纯电阻电路,不能用R=UI求其电阻,由于其输出功率未知,故无法求出该电动机的内阻,故B错误;由于电阻用来发热,故当开关S1断开、S2闭合时,电阻不工作,故电吹
8、风吹冷风,故C正确;当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为250J,故D错误。答案AC三、非选择题(本题共7小题,共60分)9.(4分)(2021上海高二期末)如图所示电路中,电阻R1=5 ,R2=14 ,R3是总电阻为20 的滑动变阻器,滑片位于中点,稳压电源的电压U=12 V。断开开关S时,电阻R1的功率为 W;闭合开关S,要使R1的功率变为5 W,滑动变阻器R3接入电路的阻值R3为。解析断开开关S时,回路中的电流I=UR1+12R3=125+10A=0.8A电阻R1的功率为PR1=I2R1=0.825W=3.2W闭合开关S,要使R1的功率变为5W,则电流I=PR1R1=55A
9、=1A回路中的电流I=UR1+R3R2R3+R2代入数据解得滑动变阻器R3接入电路的阻值R3=14答案3.21410.(4分)(2021福建龙岩检测)有四盏灯,接入如图的电路中,L1、L2、L3、L4的电阻均为4 ,把电路接通后,L2、L3并联后的总电阻为,四盏灯的总电阻为。解析由题意设四盏灯的电阻均为R=4,则L2、L3并联后的总电阻为R23=R22R=2,四盏灯的总电阻为R总=R23+2R=10。答案21011.(5分)用以下器材尽可能准确地测量待测电阻Rx的阻值。A.待测电阻Rx,阻值约为200 ;B.电源E,电动势约为3.0 V,内阻可忽略不计;C.电流表A1,量程为010 mA,内电
10、阻r1=20 ;D.电流表A2,量程为020 mA,内电阻约为r28 ;E.定值电阻R0,阻值R0=80 ;F.滑动变阻器R1,最大阻值为10 ;G.滑动变阻器R2,最大阻值为200 ;H.单刀单掷开关S,导线若干。(1)为了尽可能准确地测量电阻Rx的阻值,请你设计并在虚线框内完成实验电路图。(2)滑动变阻器应该选(填器材前面的字母代号);在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于端;(选填“a”或“b”)(3)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Rx的表达式为:Rx=。解析(1)实验中没有电压表,可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联构成电压表,电路如右图;(2)因
11、滑动变阻器要接成分压电路,则滑动变阻器应该选阻值较小的F;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端;(3)根据电路结构可得:Rx=I1(R0+r1)I2-I1。答案(1)(2)Fb(3)I1(r1+R0)I2-I112.(7分)某同学想通过实验测定一个阻值约为50 的电阻Rx的阻值。设计了一个如右图所示的电路图。请你帮助他完善实验设计。(1)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=20 ,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉一根导线即可。(选填“ab”“cd”“ed”或“ef”)(2)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=200 ,想要实现对Rx的测量,
12、要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉两根导线、即可。(选填“ab”“cd”“ed”或“ef”)(3)如果不加修改,直接用上图测量,请你预测可能出现的问题。解析(1)因为滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻,故使用分压式接法,所以要去掉图中的ed导线;(2)如果滑动变阻器最大电阻R1=200,则为了方便测量,需要采用限流式接法,故要去掉图中ab和ed两根导线即可;(3)如果不加修改,则会有安全隐患,当滑动变阻器划片滑到b端时,电路会造成短路。答案(1)ed(2)abed(3)当滑动变阻器划片滑到b端时,电路会造成短路13.(10分)在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,
13、实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU3的规律(式中k=0.2 A/V3),R2、R3是普通电阻,遵循欧姆定律,R3=20 ,按图示电路连接后,接在一个两端电压为6.0 V的电源上,闭合开关S后,电流表的示数为0.25 A。求R2的阻值。解析R3两端的电压U3=IR3=0.2520V=5.0V则R1、R2并联部分的电压U1=6.0V-5.0V=1.0V由I=kU3得,R1中的电流I1=kU13=0.2(1.0)3A=0.2A所以R2中的电流I2=I-I1=0.25A-0.2A=0.05A则R2=U1I2=1.00.05=20。答案20 14.(12分)某电流表内阻Rg为200 ,满偏
14、电流Ig为2 mA,如图甲、乙改装成量程为0.1 A和1 A的两个量程的电流表。(1)图甲中,R1和R2各为多少?(2)图乙中,R3和R4各为多少?(3)从安全角度分析,哪种改装方法较好?解析(1)按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得R1=Ig0.1-IgRg=210-30.1-210-3200=4.08R2=Ig1-IgRg=210-31-210-3200=0.4。(2)按图乙接法,量程为1A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1A时,R3和R4串联后与Rg并联,分别得Ig(Rg+R4)=(1-Ig)R3IgRg=(0.1-Ig)(R3+R4)解得R3=0.41,R4=3.6
15、7。(3)乙图接法较好。甲图中,若开关接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。答案(1)4.08 0.4 (2)0.41 3.67 (3)见解析15.(18分)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻rA=2 ,当K1闭合,K2、K3断开时,电流表示数为6 A;当K2闭合,K1、K3断开时,电流表示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当K3闭合,K1、K2断开时,电流表示数为4 A。(1)电热炉的电阻及发热功率各多大?(2)电动机的内阻是多少?(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?解析(1)电热炉为纯电阻,由欧姆定律I=UR,得R=UI1=126=2其发热功率为PR=UI1=126W=72W。(2)电动机为非纯电阻,由电功率与其他功率关系UI2=I22rM+P输出得rM=UI2-P输出I22=125-3552=1。(3)电解槽工作时,P化=UI3-I32rA=(124-422)W=16W。答案(1)2 72 W(2)1 (3)16 W
