版一轮优化探究物理人教版练习第八章 章末检测.docx

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版一轮优化探究物理人教版练习第八章章末检测

章末检测

（满分：

100分，时间：

45分钟）

一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分.1～5题只有一个选项正确，6～8题有多个选项正确）

1．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为

（　　）

A.

　　　　　　　　　B.

C．ρnevD.

解析：

欧姆定律I＝

，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρ

，则金属棒内场强大小为E＝

＝

＝ρnev，故C正确．

答案：

C

2．如图所示，电源电动势为30V、内电阻为1Ω，一个标有“6V，12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联．当开关闭合时，发现电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为（　　）

A．36WB．44W

C．48WD．60W

解析：

电路中的电灯正常发光，说明电路中电流I＝

＝2A，电灯两端电压为6V，电源内阻上的电压为2V，电动机两端电压U机＝E－UL－U内＝22V，电动机输入功率P入＝U机I＝22×2W＝44W，电动机绕线电阻发热功率P热＝I2R＝8W，电动机输出的机械功率P出＝P入－P热＝36W，A正确．

答案：

A

3.两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　）

A．R1为线性元件，R2为非线性元件

B．R1的电阻R1＝tan45°＝1Ω

C．R2的电阻随电压的增大而减小

D．当U＝1V时，R2的电阻大于R1的电阻

解析：

由图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线，故R1为线性元件，R2的伏安特性曲线为曲线，故R2是非线性元件，故A正确；R1的电阻不等于tan45°，应为U与I的比值，大小为2Ω，故B错误；R2为非线性元件，其中电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值，当U＝1V时，R2的电阻等于R1的电阻，D错误；由图可知R2随电压增大而增大，故C错误．

答案：

A

4．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一条件，油滴仍能静止不动的是（　　）

A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值

C．增大两板间的距离D．断开电键S

解析：

带电粒子原来平衡，有

＝mg.当增大R1阻值时，电路的总电阻增大，电路总电流减小，内压减小，路端电压U增大，带电粒子向上加速，A错误；增大R2，路端电压不变，油滴仍静止，B正确；增大两板间距离，

＜mg，油滴向下加速，C错误；断开电键S后，电容器放电，油滴只受重力，向下加速，D错误．

答案：

B

5．某实验小组用三只相同的小灯泡，连成如图所示的电路，研究串并联电路的特点．实验中观察到的现象是（　　）

A．K2断开，K1与a连接，三只灯泡都熄灭

B．K2断开，K1与b连接，三只灯泡亮度相同

C．K2闭合，K1与a连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同

D．K2闭合，K1与b连接，三只灯泡都发光，L3的亮度小于L2的亮度

解析：

当K2断开，K1与a连接时，三只灯泡为串联，故三只灯泡的亮度相同，A错误；K2断开，K1与b连接时，灯泡L3不亮，B错误；K2闭合，K1与a连接时，L1、L3被短路，故只有L2发光，C错误；K2闭合，K1与b连接时，三只灯泡都发光，因为干路的电流要大于支路的电流，故L3的亮度小于L2的亮度，D正确．

答案：

D

6．如图甲所示的电路，根据测得的数据作出了如图乙所示的UI图线，由图可知

（　　）

A．电池电动势的测量值为1.40V

B．电池内阻的测量值为3.50Ω

C．外电路发生短路时的电流为0.40A

D．电压表的示数为1.20V时，电流表的示数I′＝0.20A

解析：

根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，当I＝0时，U＝E，图中图线与纵轴的交点坐标U＝1.40V，则电动势E＝U＝1.40V，A正确．图线的斜率大小等于电池的内阻，r＝

＝

Ω＝1Ω，B错误．当外电路发生短路时，外电阻R＝0，由欧姆定律得I短＝

＝1.40A，C错误．电压表的示数U＝1.20V时，电流表的示数I′＝

＝

A＝0.20A，D正确．

答案：

AD

7．电路如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V可视为理想电压表．若将照射R3的光强度减弱，则（　　）

A．电压表的示数变小

B．小灯泡消耗的功率变大

C．通过R2的电流变大

D．电源内阻的功率变小

解析：

将照射R3的光强度减弱，R3阻值增大，总电阻增大，总电流I减小，电压表的示数U＝IR1变小，电源内阻的功率P＝I2r变小，A、D正确；R1两端电压减小，电源内阻分压减小，故R2两端电压增大，通过R2的电流变大，C正确；总电流减小，通过R2电流增大，故通过R3的电流I3减小，则小灯泡消耗的功率PL＝I

RL变小，B错误．

答案：

ACD

8．如图甲所示，电源的电动势E＝9V，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，电压表V的内阻很大，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA.根据以上信息判断，下列说法正确的是（　　）

A．电流表内阻与电源内阻之和为0.5kΩ

B．电流表示数I2＝3.6mA时热敏电阻的温度是100℃

C．温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大

D．温度升高时电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI的比值不变

解析：

由图象知，当R的温度等于20℃时，热敏电阻的阻值R＝4000Ω，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得E＝I1（R＋RA＋r），即9V＝0.002A×（4000Ω＋RA＋r），解得RA＋r＝500Ω，A项正确；当电流I2＝0.0036A时，由串联电路特点及欧姆定律得E＝I2（R′＋RA＋r），即9V＝0.0036A×（R′＋500Ω），解得R′＝2000Ω，由图象知，此时热敏电阻的温度t＝100℃，B项正确；温度升高，电阻变小，则U与I的比值变小，C项错误；由U＝E－Ir，则

＝r不变，D项正确．

答案：

ABD

二、非选择题（共4小题，52分）

9．（12分）在做“测定金属电阻率”的实验中，

（1）某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，由图可得螺旋测微器的读数为________mm.

（2）待测金属丝的电阻约为10Ω，实验室提供了下列器材．

A．电压表（0～3V，内阻RV约2kΩ）

B．电压表（0～6V，内阻RV约4kΩ）

C．电流表（0～0.3A，内阻RA＝1Ω）

D．电流表（0～0.6A，内阻RA＝0.25Ω）

E．滑动变阻器（6Ω，1.2A）

F．直流电源（3V，内阻不计）

另有开关一个、导线若干．

电压表应选________，电流表应选________．（只填器材前的字母代号即可）

（3）实验中应该选择图________（选填“甲”或“乙”）电路图示．

（4）测得金属丝的长度为L，金属丝直径为d，电流为I、电压为U，则该金属丝的电阻率ρ＝________（用π、d、L、U、I、RA表示）．

解析：

（1）根据螺旋测微器的读数原理可得，螺旋测微器的读数为0.700mm.

（2）因直流电源为3V，则电压表选3V量程，即选A；电路中的电流约为0.3A，电流表选C.

（3）电流表内阻为确定的数值，电压表内阻不确定，所以电流表内接，以消除电流表内阻造成的误差，选甲图．

（4）根据欧姆定律和电阻定律

＋RA＝

，解得金属丝的电阻率ρ＝

（

－RA）．

答案：

（1）0.700　

（2）A　C　（3）甲　（4）

（

－RA）

10．（12分）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，已经得到广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电流表可视为理想电流表．

图甲

图乙

（1）若已知硅光电池的电动势大约是5V，而图中给出的电压表量程只有3V，内阻为5kΩ，图中定值电阻阻值为5kΩ，请利用图甲中的器材设计出测量硅光电池电动势和内阻的电路，并在图甲上用笔画线代替导线将实物图连接完整．

（2）用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，得到电压表读数U与电流表读数I的关系图线，如图乙所示，可知电池内阻________（选填“是”或“不是”）常数，短路电流为________mA，电动势为________V．（保留三位有效数字）

（3）若将R＝20kΩ的电阻接在该硅光电池的两极上，则该电阻消耗的功率为________mW，此时该硅光电池的内阻为________kΩ.（保留三位有效数字）

解析：

（2）由实验得到的U-I图线不是直线，电池内阻不是常数．图线在横轴上的截距表示短路电流，短路电流为0.295mA，图线在纵轴上的截距为2.65V，表示电流表读数为零时电压表的读数，由于电压表串联了一个阻值等于电压表内阻的定值电阻，对应的路端电压为电压表读数的2倍，所以电动势为2×2.65V＝5.30V．（3）将图乙的纵坐标值乘以2就得到硅光电池的UI图线，在图中作出R＝20kΩ的电阻的UI图线，如图所示，两图线的交点表示电路工作点，对应的电压U＝3.50V，电流I＝0.175mA.该电阻消耗的功率为P＝UI＝0.613mW.由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，解得此时该硅光电池的内阻为r＝

＝

Ω＝10.3kΩ.

答案：

（1）电路如图a所示　实物图如图b所示　

（2）不是　0.295　5.30　（3）0.613　10.3

11．（14分）在如图所示的电路中，已知R3＝4Ω，闭合开关，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V．经过一段时间，一个电阻被烧坏（断路），电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V.

（1）哪个电阻发生断路故障？

（2）R1的阻值是多少？

（3）能否求出电源电动势E和内阻r？

如果能，求出结果；如果不能，说明理由．

解析：

（1）电压表和电流表有示数，所以只能是R2被烧坏而断路了．

（2）R1＝

＝

Ω＝4Ω

（3）R2被烧坏前，R3两端的电压

UR3＝I1R1－UR2＝0.75×4V－2V＝1V

R3中的电流I3＝

＝

A＝0.25A

由闭合电路欧姆定律得

E＝3V＋（0.25A＋0.75A）（R4＋r）

E＝3.2V＋0.8A×（R4＋r）

联立解得E＝4V

R4＋r＝1Ω

故只能求出电源电动势E，不能求出内阻r.

答案：

见解析

12．（14分）如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．在滑片P从左端滑至右端的过程中，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．

解析：

（1）题图乙中AB延长线交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝

＝20Ω.

（2）当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4V、I2＝0.8A，得R2＝

＝5Ω.

（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＝

＝80Ω

因为R外＝

＋R2，

所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝300Ω.

答案：

（1）20V　20Ω　

（2）5Ω　（3）300Ω