人教版高中物理选修3-1第二章检测试题

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第二章检测试题

(时间:60分钟满分:100分)

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知识点题号

1.简单的逻辑电路 1

2.电动势的理解 2

3.电路的串、并联及电路计算4、11

4.电功、电功率、电源效率12

5.闭合电路的欧姆定律、动态分析、含容电路3、5、8

6.电路故障7

7.实验6、9、10

一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分)

1.在如图所示的逻辑电路中,为使Y端输出电信号为“0”,则A端和B端输入电信号分别为( A )

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1

解析:该逻辑电路为“或”门电路,A端和B端输入电信号同时为“0”时,Y端输出电信号为“0”.选项A正确.

2.(20xx湖南师大附中高二考试)有关电压和电动势的说法中正确的是( BC )

A.电压和电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同说法

B.电动势公式E=W/q中的W与电压U=W/q中的W是不同的,前者为非静电力做功,后者为静电力做功

C.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量

D.路端电压始终等于电源的电动势

解析:电压和电动势有着本质的区别,选项A 错误;电动势公式E=W/q 中的W 是非静电力做的功,而电压U=W/q 中的W 是静电力做的功,选项B 正确;由电动势的意义知选项C 正确;只有当电源为接入电路时,路端电压才等于电源的电动势,选项D 错误.

3.(20xx 江门高二考试)如图是根据某次实验记录数据画出的U I 图象,下列关于这个图象的说法中正确的是( AD )

A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3.0 V

B.横轴截距表示短路电流,即I 短=0.6 A

C.根据r=E/I 短,计算出待测电源内电阻为5 Ω

D.根据r=|ΔU ΔI

|,计算出待测电源内电阻为1 Ω 解析:纵轴截距表示待测电源的电动势E=3.0 V,选项A 正确;横轴截距表示路端电压为2.4 V 时电路中的电流,不是短路电流,选项B 错

误;U I 图线的斜率大小等于待测电源内电阻,由r=|ΔU ΔI |=3.0?2.4

0.6 Ω=1 Ω,选项C 错误、D 正确.

4.(20xx 合肥高二检测)如图所示电路中,r 是电源的内阻,R 1和R 2是外电路中的电阻,如果用P r 、P 1和P 2分别表示电阻r 、R 1、R 2上所消耗的功率,当R 1=R 2=r 时,P r ∶P 1∶P 2等于( D )

A.1∶1∶1

B.2∶1∶1

C.1∶4∶4

D.4∶1∶1

解析:在如图所示电路中,内阻上通过的电流与外电路的总电流相同,内阻与外电阻是串联关系,但R 1与R 2是并联的,因R 1=R 2,则I 1=I 2=I,I

总=I r =I 1+I 2=2I.P r ∶P 1∶P 2=I r 2r ∶I 12R 1∶I 22

R 2=4∶1∶1,故正确答案为D. 5.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3为定值电阻,R 4为可变电阻,电流表和电压表都是理想的电表,电源的电动势为E,内阻为r.当R 4的滑片向a 点移动时( BD )

A.电压表的示数变大

B.电压表的示数变小

C.电流表的示数变大

D.电流表的示数变小

解析:由题意知,R4变小,R总变小,I总变大,U内变大,U端变小,则电压表的示数变小,R2两端电压也变小,故电流表的示数也变小,选项B、D 正确.

6.用伏安法测未知电阻R x时,若不知R x的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器如图所示接好,只空出一个电压表的一个接头K,然后将K分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则( BC )

A.若电流表示数有显著变化,K应接a

B.若电流表示数有显著变化,K应接b

C.若电压表示数有显著变化,K应接a

D.若电压表示数有显著变化,K应接b

解析:无论采用哪种电路,实验总是会有误差产生,电流表内接时误差产生的原因是由于电流表的分压引起的,在电流表外接时误差产生的原因是由于电压表的分流引起的.在本题中若电流表示数变化明显,则说明电压表分流明显,应采用电流表内接法;若电压表示数变化明显,则说明电流表分压明显,应采用电流表外接法.

7.(20xx呼伦贝尔高二考试)在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障( A )

A.R1短路

B.R2短路

C.R3断路

D.R1断路

解析:题图中电流表测的是R1线路上的电流,电压表测的是R3两端的电压,电路中R1和R2并联,再与R3串联.若R1短路,电路中电阻减小,电流增大,电压表和电流表的读数都增大,选项A正确;若R2短路,则电压表读数增大,但电流表的读数为零,选项B错误;若R3断路,而电压表电阻无穷大,所以电流表的读数为零,电压表测路端电压读数增大,选项C错误;若R1断路,则电路中电阻增大,电流减小,电流表的读数为零,电压表读数减小,选项D错误.

8.如图所示的电路中,C2=2C1,R2=R1.有下列几种说法:

①开关S处于断开状态,电容器C2的电荷量大于C1的电荷量

②开关S处于断开状态,电容器C1的电荷量大于C2的电荷量

③开关S处于接通状态,电容器C2的电荷量大于C1的电荷量

④开关S处于接通状态,电容器C1的电荷量大于C2的电荷量

以上说法正确的是( C )

A.①

B.④

C.①③

D.②④

解析:当开关S处于断开状态时,电容器C1与R1,C2与R2分别串联,然后再并联,两条支路均无电流通过,两电容器上的电压均为电源电动

势.所以Q1

Q2=C1E

C2E

=C1

C2

=1

2

,故①正确.当开关S处于接通状态时,电路结构为

电容器C1与R2并联、C2与R1并联再串联,电容器C1两端的电压与电阻R2两端的电压相等,电容器C2两端的电压与电阻R1两端的电压相

等.所以Q1

Q2=C1U2

C2U1

=C1

C2

=1

2

,因此③是正确的,选项C正确.

二、实验题(共20分)

9.(20xx泰安高二检测)(7分)如图所示为J0411多用电表示意图.其中A、B、C为三个可调节的部件.某同学在实验室中用它测量一阻值约为1 kΩ～3 kΩ的电阻.他测量的操作步骤如下:

(1)调节可调部件,使电表指针指向.

(2)调节可调部件B,使它的尖端指向位置.

(3)将红黑表笔分别插入正负插孔中,两笔尖相互接触,调节可动部件,使电表指针指向欧姆零刻度位置.

(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接,进行测量读数.

(5)换测另一阻值为20 kΩ～25 kΩ的电阻时,应调节B,使它的尖端指向“×1 k”的位置,此时还必须重复步骤,才能进行测量,若电表读数如图所示,则该待测电阻的阻值是.

答案:(1)A 左边零刻度处(2)“×100”的倍率挡

(3)C (5) (3) 22 kΩ

10.(20xx扬州高二考试)(13分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3 V 1.5 W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:

A.直流电源3 V(内阻可不计)

B.直流电流表0～3 A(内阻约0.1 Ω)

C.直流电流表0～600 mA(内阻约0.5 Ω)

D.直流电压表0～3 V(内阻约3 kΩ)

E.直流电压表0～15 V(内阻约200 kΩ)

F.滑动变阻器(10 Ω,1 A)

G.滑动变阻器(1 kΩ,300 mA)

(1)除开关、导线外,为完成实验,需要从上述器材中选用

(用字母).

(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零.闭合开关后若分别出现下列现象:

①发现电压表的示数为2 V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可判断断路的导线是;

②若电压表示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线是.

③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是.

(3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,该同学根据表格中的数据作出了该灯泡的伏安特性曲线.

若将该灯泡与一个10 Ω的定值电阻串联,直接接在题中电源两端,则可以估算出该灯泡的实际功率为W.(结果保留两位有效数字)

U/V I/A

0 0

0.5 0.17

1.0 0.30

1.5 0.39

2.0 0.45

2.5 0.49

解析:(1)直流电源3 V 必选;电压表和电流表要求尽量达到满偏,所

以电压表应选直流电压表0~3 V 的,因小灯泡的额定电流I 额=P 额

U =0.5 A,所以电流表应选直流电流表0~600 mA,滑动变阻器分压式接法应选用阻值较小的.

(3)将10 Ω的定值电阻等效为电源内阻,作出电流和路端电压关系图线如下图中的直线,两图线的交点为灯泡工作状态.由此知小灯泡中的电流为0.24 A,两端电压为0.7 V,由公式P=IU 得P=0.24×0.7 W ≈0.17 W.

答案:(1)ACDF (2)d h g (3)0.17(0.15~0.18) 三、计算题(每小题16分,共32分)

11.如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,电容器的电容C=40 μF,电阻R 1=R 2=4 Ω,R 3=5 Ω.接通开关S,待电路稳定后,求:

(1)理想电压表V 的读数; (2)电容器的带电荷量.

解析:(1)电路稳定后,电容器和电压表所在支路可认为是断路,可得R 2上无电流通过,R 2两端电势相等,电压表的读数为R 3两端的电压,电容器两端电压为R 1两端的电压.

根据闭合电路欧姆定律,得电路的电流

I=E R 1+R 3+r =10

4+5+1

A=1 A

电压表的读数为U=IR3=1×5 V=5 V.

(2)电容器两端电压为U C=IR1=1×4 V=4 V

电容器的带电荷量为

Q=CU C=40×10-6×4 C=1.6×10-4 C.

答案:(1)5 V (2)1.6×10-4 C

12.(20xx南通一中考试)电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R=19 Ω,电解槽电阻r0=0.5 Ω.当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684 W;S1、S2都闭合时,电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看做不变).试求:

(1)电源的电动势;

(2)S1、S2闭合时,流过电解槽的电流大小;

(3)S1、S2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率.

解析:(1)由于P=I2R ,

所以I=6 A,E=I(R+r)=120 V.

(2)两开关闭合时由P'=I'2R可得I'=5 A,

电路中的总电流为I=E-I'R

r

=25 A,则I A=20 A.

(3)输入电解槽的总功率为U r0I A,其中热功率为I

A 2r 0,

则P=U r0I A-I A2r0=1 700 W.

答案:(1)120 V (2)20 A (3)1 700 W