第七章综合测试题.docx

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第七章综合测试题

第七章综合测试题

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．下列说法正确的是（　　）

A．由R＝

知，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比

B．比值

反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝

C．导体中电流越大，导体电阻越小

D．由I＝

知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比

[答案]　BD

[解析]　导体的电阻决定于导体自身，与U、I无关，故A、C错误；比值

反映了导体对电流的阻碍作用，是电阻的定义式，即选项B正确；由欧姆定律可知，D项正确。

2．下面关于多用电表的使用中出现的一些与事实不相符合的现象有（　　）

A．待测电阻不跟别的元件断开，其测量值将偏大

B．测量电阻时，用两手碰表笔的金属杆，其测量值偏小

C．测量电阻时，如果电路不和电源断开，可能出现烧坏表头的情况

D．用多用电表测量60W灯泡的电阻，其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大

[答案]　AD

[解析]　待测电阻不跟别的元件断开时，可能是与其他元件并联，测量值可能偏小；测电阻时，两手碰表笔的金属杆，人体电阻与待测电阻并联，测量值偏小；测量电阻时，如果电路不和电源断开，欧姆表两端的电压可能过大，从而烧坏电表；用多用表测量灯泡的电阻，测量的是灯泡不发光时的电阻，灯泡用额定电压和额定功率计算出的电阻是灯泡正常发光时的电阻，灯泡正常发光时温度很高，电阻较大，故应选A、D。

3.

中国江苏某一品牌的太阳能热水器中含有辅助电加热控制器，当太阳能不足时，热水器中的水温达不到所需要的温度，热水器内安装的电阻丝辅助加热装置会自动工作，如图所示，如要在最短的时间内将水加热到预期的温度，应将选择开关置于哪一个档位（　　）

A．“0”档　　　　　　　　B．“1”档

C．“2”档D．“3”档

[答案]　B

[解析]　太阳能热水器需要温度是定值，吸收的能量是定值，根据Q＝

t，若时间最短，电阻R必须最小，所以应该选择开关置于“1”档，选B项。

4．粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示，当A、C点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、B点接入电路时，圆环消耗的电功率为（电源电阻不计）（　　）

A．3PB．4P/3

C．PD．3P/4

[答案]　D

[解析]　设金属环的总电阻为4R，则A、C接入电路中时，金属环的总电阻为

，圆环消耗的电功率为P＝

＝

，当A、B点接入电路中时，则并联的电阻为R，则功率P1＝

＝

P，D正确。

5．（2013·荆州模拟）

如图所示，直线A为电源的路端电压与总电流关系的伏安图线，直线B为电阻R两端电压与通过该电阻电流关系的伏安图线，用该电源和该电阻组成闭合电路，电源的输出功率和效率分别是（　　）

A．2W　66.7%B．2W　33.3%

C．4W　33.3%D．4W　66.7%

[答案]　A

[解析]　由图象的交点可得该电路的路端电压U＝2V，此时的电流I＝1A，电源的输出功率P＝UI＝2W；由A图线可得电动势E＝3V，电源的效率η＝

＝66.7%，则A正确。

6．（2013·南京模拟）

如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表和电流表。

初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（　　）

A．V的读数变大，A的读数变小

B．V的读数变小，A的读数变大

C．V的读数变小，A的读数变小

D．V的读数变大，A的读数变大

[答案]　D

[解析]　将S断开后，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可得：

I＝

，干路电流I减小，路端电压U＝E－Ir变大，电阻R3两端的电压U3＝E－I（R1＋r）增大，通过电阻R3的电流I3＝

变大，选项D正确，A、B、C错误。

7．（2013·江西师大附中模拟）

如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1Ω，定值电阻R3＝5Ω。

当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。

则下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω

B．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω

C．电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数

D．电键K断开与闭合时电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω

[答案]　ACD

[解析]　由闭合电路欧姆定律，电键K断开与闭合时的电流为I1＝

和I2＝

，ab段电路消耗的电功率I

（R1＋R2）＝I

R1，将选项A和B中的阻值代入，则A正确；电键K断开时外电路总电阻增大，则干路电流减小，由U＝E－I（r＋R3）增大，所以C正确；把R3看成是电源的一部分，则电压表读数视为路端电压，有

＝r＋R3，所以D正确。

8．（2013·银川模拟）

如图电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3V，额定功率为4.5W。

当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是（　　）

A．正常发光B．有可能被烧坏

C．比正常发光略亮D．很暗，甚至不亮

[答案]　D

[解析]　电压表和电阻R并联后分压3V，而灯泡正常工作时的电阻为R′＝

＝2Ω，该电阻远小于电压表和电阻R并联后的电阻，因而分得的电压要比灯泡的额定电压低，因而灯泡发光很暗，甚至不发光，选项D正确。

9．（2013·江西名校模拟）如图所示的电路中，电源内阻一定，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表

的示数减小ΔU，电流表

的示数增加ΔI（电压表与电流表均为理想电表），在这个过程中（　　）

A．通过R1的电流减少量等于ΔU/R1

B．R2两端的电压增加量等于ΔU

C．路端电压减少量等于ΔU

D．ΔU/ΔI为定值

[答案]　AD

[解析]　通过R1的电流IR1＝

，当R1两端的电压减小ΔU时，则通过R1的电流减少量为ΔU/R1，A选项正确；R2两端的电压UR2＝IR2，当发生变化时，R2两端的电压增加量等于ΔIR2，根据闭合电路欧姆定律，电压表两端电压减小ΔU，R2与电源内阻两端电压增加ΔU，B选项错误；路端电压等于电压表两端电压与R2两端电压之和，电压表两端电压减小ΔU，而R2两端电压增加，因此，路端电压减少量不是ΔU，C选项错误；ΔU可以理解为R2与内阻的电压的变化，ΔI为流过R2和内阻电流的变化，因此ΔU/ΔI等于R2与内阻的电阻之和，显然是不变的，D选项正确。

10．（2013·成都模拟）

如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（　　）

A．小灯泡L变暗

B．电流表读数变大，电压表读数变小

C．电容器C上电荷量增加

D．电源的总功率变小

[答案]　B

[解析]　滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由闭合电路的欧姆定律得，干路的电流I增大，小灯泡L的功率P＝I2R灯增大，小灯泡L变亮，路端电压U＝E－Ir减小，电源的总功率P总＝EI增大，则A、D错误，B正确；滑动变阻器两端的电压U′＝E－I（R灯＋r）减小，电容器C上电荷量Q＝CU′减小，则C错误。

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

二、填空题（共3小题，每小题6分，共18分。

把答案直接填在横线上）

11．（6分）（2013·杭州模拟）某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：

一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和若干导线。

该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。

（1）该同学设计实验的原理表达式是________（用r、I、R表示）；

（2）该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________（填“最大值”、“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω；

（3）该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示

－R的图象，则由图象可求得，该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________

Ω（结果均保留2位有效数字）。

[答案]　

（1）E＝I（R＋r）　

（2）最大值　21　（3）6.0（5.8～6.2均对）　2.4（2.3～2.5均对）

[解析]　

（1）由闭合电路欧姆定律知，电源的电动势E＝I（R＋r）。

（2）在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值。

处于图乙位置时电阻箱的阻值为（2×10＋1）Ω＝21Ω。

（3）由E＝I（R＋r），得：

＝

＝

R＋

，由图象可得：

斜率k＝

＝

＝

，则E＝6.0V。

纵坐标截距为

＝0.4，则电源的内阻r＝0.4　E＝0.4×6.0Ω＝2.4Ω。

12．（6分）（2013·洛阳模拟）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室备有下列实验器材：

A．电压表V1（量程0～3V，内阻约为15kΩ）

B．电压表V2（量程0～15V，内阻约为75Ω）

C．电流表A1（量程0～3A，内阻约为0.2Ω）

D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）

E．变阻器R1（0～100Ω，0.6A）

F．变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

G．电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）

H．开关S，导线若干

（1）为减小实验误差，电流表应选用_______，电压表应选用______

（填序号）。

（2）为减小实验误差，应选用图________[填（a）或（b）]为该实验的电路原理图。

（3）按所选择的电路原理图把图（c）中的实物图用线连接起来。

[答案]　

（1）D　A　

（2）（b）　（3）如图所示

[解析]　测量电路的最大电流为I＝E/Rx＝0.6A，所以电流表应选用量程0.6A的D；电压表应选用量程3V的A。

由于待测电阻阻值较小，为了减小实验误差，应选用图（b）为该实验的电路原理图。

13．（6分）（2013·南京模拟）为了测定一电压表的内阻，给定以下器材：

A．待测电压表（0～3V，内阻约为几千欧）

B．电流表（0～1mA）　C．电流表（0～1A）

D．滑动变阻器（0～50Ω）　E．滑动变阻器（0～1000Ω）

F．电源（1.5V的干电池2节）　G．开关及导线若干

（1）实验要求测量数据（电压和电流）从零开始，请设计电路图画在虚线框内。

（2）实验中电流表应选用B，不应该选用C，其理由是

_____________________________________________________。

（3）实验时为了方便调节，滑动变阻器应选________（选填“D”和“E”）。

（4）下表是此次实验中测得的8组数据，请在坐标纸上描点作出U－I图线。

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

电压/V

0

1.0

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

电流/mA

0

0.27

0.41

0.45

0.54

0.55

0.61

0.65

（5）根据U－I图线，计算得到电压表的内阻为________kΩ（保留2位有效数字）。

[答案]　

（1）如图所示

（2）电压表的电流远小于1A

（3）D　（4）如图所示

（5）4.0（或3.9）

[解析]　

（1）实验要求测量数据（电压和电流）从零开始，所以供电电路应采用分压式电路，为测量电压表的内阻，必须测量通过电压表的电流，故需要一个电流表与此电压表串联。

（2）根据电压表的量程可以判断出电压表的电流比较小，而电流表C的量程比较大，为减小实验误差，实验中电流表应选用B，不应该选用C。

（3）根据分压式电路的特点，滑动变阻器的电阻越小，电流表的读数改变的越明显，实验效果越好，故滑动变阻器应选D。

（4）利用实验测得的8组数据，合理选择纵横坐标的标度，在坐标系中描点，第5次实验数据为错误数据，舍去，然后用“拟合”的方法连线，如图所示。

（5）图象的斜率表示电压表的内阻大小，根据图象的斜率可知电压表的内阻为4.0kΩ。

三、论述计算题（共4小题，共42分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（10分）如图所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计。

定值电阻R1＝2.4kΩ，R2＝4.8kΩ。

（1）若在ab之间接一个C＝100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；

（2）若在ab之间接一个内阻RV＝4.8kΩ的电压表，求电压表的示数。

[答案]　

（1）4×10－4C　

（2）3V

[解析]　

（1）设电容器上的电压UC＝

E，

电容器的带电荷量Q＝CUC，代入数据解得Q＝4×10－4C。

（2）设电压表与R2并联后电阻R并＝

，

则电压表上示数UV＝

E，代入数据解得UV＝3V。

15．（10分）如图所示为一测速计原理图，滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得到运动物体的速度。

已知电源电动势E＝4V，内阻r＝10Ω。

AB为粗细均匀的电阻丝，阻值R＝30Ω，长度L＝30cm，电容器电容C＝50μF，现测得电流表示数为0.05mA，方向由N流向M，试求物体速度的大小和方向。

[答案]　0.1m/s，向右

[解析]　估算流过电阻丝的电流为I＝

＝

A＝100mA，远远大于电容器上的充放电电流。

当P移动Δx时，电容器上电压的变化为ΔU，

ΔU＝IΔR＝

其充放电电流

IC＝

＝

＝

·

又v＝

，所以v＝

＝0.1m/s

又因为IC由N流向M，电容器放电，P右移，物体移动方向向右。

16．（11分）

如图所示的电路中，电路消耗的总功率为40W，电阻R1为4Ω，R2为6Ω，电源内阻r为0.6Ω，电源的效率为94%，求：

（1）a、b两点间的电压；

（2）电源的电动势。

[答案]　

（1）4.8V　

（2）20V

[解析]　

（1）电流是联系内、外电路的桥梁，是求解闭合电路的关键，而电源的内电路部分为求解该题的突破口。

电源内部的热功率P内＝I2r

又P内＝P总（1－η）

故I＝

＝2A

由于R1、R2并联，所以Uab＝I

＝4.8V

（2）由P总＝IE得E＝

＝20V

17．（11分）

如图所示，2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右。

假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg，当它匀速通过天安门前

500m的检阅区域时用时250s，驱动电机的输入电流I＝10A，电压为300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍。

g取10m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量。

求：

（1）驱动电机的输入功率；

（2）电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；

（3）驱动电机的内阻和机械效率。

[答案]　

（1）3000W　

（2）2700W　（3）3Ω　90%

[解析]　

（1）驱动电机的输入功率P入＝UI＝300×10W＝3000W。

（2）电动彩车通过天安门前的速度v＝

＝2m/s。

电动彩车行驶时所受阻力为f＝0.02mg＝0.02×6.75×103×10N＝1.35×103N，

电动彩车匀速行驶时F＝f，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率P机＝Fv＝2700W。

（3）设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得：

P入t＝P机t＋I2Rt，

解得驱动电机的内阻R＝3Ω。

驱动电机的机械效率η＝

×100%＝90%。