第二章 电路答案附后面.docx

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第二章电路答案附后面

章末检测试卷

（二）

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题）

1．关于电流，下列说法正确的是（　　）

A．导体中电荷运动就形成了电流

B．在国际单位制中，电流的单位是A

C．电流有方向，它是一个矢量

D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在

2．甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在I－U坐标系中描点，如图1所示，四个导体中电阻率最大的是（　　）

A．甲B．乙C．丙D．丁

3．如图2所示，电路中变阻器的阻值由2Ω变为6Ω，流过变阻器的电流为原来的一半，则电源的内阻为（　　）

A．1ΩB．2Ω

C．3ΩD．4Ω

4．一电流表的满偏电流Ig＝30mA，内电阻Rg＝95Ω，要把它改装成一个量程为0.6A的电流表，应在电流表上（　　）

A．串联一个5.00Ω的电阻

B．串联一个4.75Ω的电阻

C．并联一个5.00Ω的电阻

D．并联一个4.75Ω的电阻

5．如图3所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的亮度变化情况是（　　）

A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮

C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗

6．A、B两灯的额定电压都是110V，A灯的额定功率PA＝100W，B灯的额定功率PB＝40W，若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上，且使两灯均能正常发光，同学们设计了如图4所示的甲、乙两种电路，则甲、乙两电路消耗的电功率之比为（　　）

A．2∶7B．2∶5

C．5∶7D．3∶7

7．如图5所示为甲、乙两灯泡的I－U图像，根据甲、乙两灯泡串联在电压为220V的电路中的图像，计算甲、乙两灯泡的实际功率分别为（　　）

A．21W　12WB．12W　21W

C．42W　24WD．24W　42W

8．如图6所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可判定（　　）

A．L1和L2的灯丝都烧断了

B．L1的灯丝烧断了

C．L2的灯丝烧断了

D．变阻器R断路

9.如图7所示，电源电动势E＝6V、内阻r＝1Ω，定值电阻R＝2Ω与电动机M串联接在电源上，开关S闭合后，理想电流表示数为1A，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝0.5Ω.下列说法正确的是（　　）

A．定值电阻消耗的热功率为2W

B．电动机的输出功率为2.5W

C．电动机的输出功率为3W

D．电源的输出功率为6W

10．在如图8甲所示的电路中，小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM垂直于U轴，PQ垂直于I轴，下列说法正确的是（　　）

A．随着电流的增大，小灯泡的电阻减小

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I1R

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”

11．如图9所示，电源的电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，两个定值电阻均为8Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6F，则（　　）

A．开关断开时两极板间的电压为

V

B．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6C

C．开关接通时两极板间的电压为

V

D．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6C

12．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图10所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻的U－I图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线．在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述正确的是（　　）

A．此时硅光电池的内阻为12.5Ω

B．此时硅光电池的总功率为0.72W

C．此时硅光电池的输出效率约为56%

D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4W

二、实验题（本题共2小题，共16分）

13．（6分）小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率，设计了如图11甲所示的电路．

图11

（1）在实验过程中，调节滑动片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是________的导线没有连接好（图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”）；

（2）正确连好电路，闭合开关，调节滑动片P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图乙所示，则电流为________A，此时小灯泡的功率为________W；

（3）做完实验后，小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是________．

A．0.08A　　　　B．0.12A　　　　C．0.20A

14．（10分）某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：

待测干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为3Ω）

直流电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）

直流电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）

电压表V1（量程0～2V，内阻约为2000Ω）

电压表V2（量程0～6V，内阻约为6000Ω）

滑动变阻器R1（最大电阻20Ω，额定电流2A）

滑动变阻器R2（最大电阻200Ω，额定电流1A）

电阻箱R3（最大电阻99.9Ω，额定电流1A）

开关、导线若干

（1）若用伏安法测电源的电动势和内阻，要求测量时有尽可能高的精确度且便于调节，应选择的电流表是__________，电压表是________，滑动变阻器是________．

（2）请将图12中实物连接成实验电路．

图12

（3）若用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表出现了故障，不能使用，实验小组若想方便且能较准确地进行测量，需将实验进行改进，只需去掉电流表，将上述器材中的________换成________即可．

（4）请在图13甲所示的方框中画出改进后的实验电路图．

图13

（5）实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如图乙所示图线．由图线得出：

干电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.（结果保留两位有效数字）

三、计算题（本题共3小题，共36分）

15．（10分）如图14所示，M为一线圈电阻RM＝0.4Ω的电动机，R＝24Ω，电源电动势E＝40V．当开关S断开时，理想电流表的示数I1＝1.6A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2＝4.0A．求：

（1）电源内阻r；

（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗的总功率．

16．（12分）在如图15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．当其滑片P从左端滑至右端时，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．

17．（14分）在如图16所示的电路中，电源的电动势E＝6V、内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，电容器的电容C＝3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．

（1）合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？

（2）合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？

章末检测试卷

（二）

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题）

1．（2019·平顶山市高二期中）关于电流，下列说法正确的是（　　）

A．导体中电荷运动就形成了电流

B．在国际单位制中，电流的单位是A

C．电流有方向，它是一个矢量

D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在

答案　B

2．（2019·盐城市模拟考试）甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在I－U坐标系中描点，如图1所示，四个导体中电阻率最大的是（　　）

图1

A．甲B．乙C．丙D．丁

答案　A

解析　根据电阻定律R＝ρ

可知，导体的电阻率ρ＝

.分别把甲、乙、丙、丁所在的位置与坐标原点O连接，I－U图线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知甲导体的电阻最大，丁导体的电阻最小．因甲、乙、丙、丁四个导体的长度、横截面积均相同，则甲的电阻率最大，A正确．

3．（2019·盐城市高二期中）如图2所示，电路中变阻器的阻值由2Ω变为6Ω，流过变阻器的电流为原来的一半，则电源的内阻为（　　）

图2

A．1ΩB．2Ω

C．3ΩD．4Ω

答案　B

解析　由闭合电路欧姆定律可得：

I＝

；

I＝

联立两式，可得：

·

＝

代入解得r＝2Ω.

4．（2019·济宁市期末）一电流表的满偏电流Ig＝30mA，内电阻Rg＝95Ω，要把它改装成一个量程为0.6A的电流表，应在电流表上（　　）

A．串联一个5.00Ω的电阻

B．串联一个4.75Ω的电阻

C．并联一个5.00Ω的电阻

D．并联一个4.75Ω的电阻

答案　C

5．（2019·蚌埠市高二期中）如图3所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的亮度变化情况是（　　）

图3

A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮

C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗

答案　C

解析　当滑动变阻器的滑动片向下滑动时，其接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知，电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，干路电流I增大，内电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′＝I－IA增大，R1两端电压U1＝I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压UB＝U－U1减小，B灯变暗，C正确．

6．（2019·开封市高二上期中）A、B两灯的额定电压都是110V，A灯的额定功率PA＝100W，B灯的额定功率PB＝40W，若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上，且使两灯均能正常发光，同学们设计了如图4所示的甲、乙两种电路，则甲、乙两电路消耗的电功率之比为（　　）

图4

A．2∶7B．2∶5

C．5∶7D．3∶7

答案　C

7．（2019·菏泽市期末）如图5所示为甲、乙两灯泡的I－U图像，根据甲、乙两灯泡串联在电压为220V的电路中的图像，计算甲、乙两灯泡的实际功率分别为（　　）

图5

A．21W　12WB．12W　21W

C．42W　24WD．24W　42W

答案　A

解析　两灯泡串联，故两灯泡中电流相等，且两灯泡两端的电压之和为220V，

则由图可知，两灯泡的电流均为I＝15×10－2A时，甲的电压为U1＝140V，而乙的电压为U2＝80V，满足条件，故甲的电功率为P甲＝U1I＝140×15×10－2W＝21W，乙的电功率为P乙＝U2I＝80×15×10－2W＝12W，故A正确，B、C、D错误．

8．（2019·青岛二中月考）如图6所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可判定（　　）

图6

A．L1和L2的灯丝都烧断了

B．L1的灯丝烧断了

C．L2的灯丝烧断了

D．变阻器R断路

答案　C

解析　由题意可知，电源是完好的．由Uab＝6V和Uad＝0可知外电路上bcd段有断点；由Ucd＝6V可知外电路上cL2d段有断点，即L2的灯丝烧断了，而且灯泡L1和变阻器R都没有断路，否则也不存在Ucd＝6V.

9.（2019·德州市期末）如图7所示，电源电动势E＝6V、内阻r＝1Ω，定值电阻R＝2Ω与电动机M串联接在电源上，开关S闭合后，理想电流表示数为1A，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝0.5Ω.下列说法正确的是（　　）

图7

A．定值电阻消耗的热功率为2W

B．电动机的输出功率为2.5W

C．电动机的输出功率为3W

D．电源的输出功率为6W

答案　AB

10．（2019·邢台市高二期中）在如图8甲所示的电路中，小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM垂直于U轴，PQ垂直于I轴，下列说法正确的是（　　）

图8

A．随着电流的增大，小灯泡的电阻减小

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I1R

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”

答案　BD

解析　由题图乙图线上的点与原点连线的斜率等于电阻大小可知，因此随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；对应P点，小灯泡的电阻为R＝

，故B正确；在电路中小灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I2R，故C错误；由恒定电流的功率公式P＝UI，可知在P点时，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”，故D正确．

11．（2019·上海市金山中学高二上月考）如图9所示，电源的电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，两个定值电阻均为8Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6F，则（　　）

图9

A．开关断开时两极板间的电压为

V

B．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6C

C．开关接通时两极板间的电压为

V

D．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6C

答案　CD

解析　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＝

＝

A＝0.2A，电容器的两极板间的电压为U＝IR2＝0.2×8V＝1.6V，此时电容器所带电荷量为Q＝CU＝3×10－6×1.6C＝4.8×10－6C，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U′＝I′R外＝

×4V＝

V，此时电容器所带的电荷量Q′＝CU′＝3×10－6×

C＝4×10－6C，故选项C、D正确．

12．（2019·浙南名校联盟期末联考）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图10所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻的U－I图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线．在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述正确的是（　　）

图10

A．此时硅光电池的内阻为12.5Ω

B．此时硅光电池的总功率为0.72W

C．此时硅光电池的输出效率约为56%

D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4W

答案　BC

解析　由图线a知，此硅光电池的电动势E＝3.6V，由图线b知，电阻R＝

Ω＝10Ω.当电阻接在硅光电池上，在某光照强度下U外＝2V，I＝0.2A，由E＝U外＋Ir得：

r＝8Ω.电池总功率P＝EI＝3.6×0.2W＝0.72W，电池的输出功率P出＝U外I＝2×0.2W＝0.4W，效率η＝

×100%≈56%，故A错误，B、C正确；把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机为非纯电阻电路，故电动机的输出功率小于0.4W，D错误.

二、实验题（本题共2小题，共16分）

13．（6分）（2019·浙江4月选考）小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率，设计了如图11甲所示的电路．

图11

（1）在实验过程中，调节滑动片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是________的导线没有连接好（图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”）；

（2）正确连好电路，闭合开关，调节滑动片P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图乙所示，则电流为________A，此时小灯泡的功率为________W；

（3）做完实验后，小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是________．

A．0.08A　　　　B．0.12A　　　　C．0.20A

答案　

（1）1点至4点（1分）　

（2）0.30（1分）　0.75（2分）　（3）C（2分）

解析　

（1）1点至4点未连接好时，滑动变阻器处于限流式接法，电压和电流不能调节为0；

（2）由题图乙可知电流为0.30A；小灯泡功率P＝UI＝0.75W；

（3）电压为2.5V时，小灯泡电阻为R＝

＝

Ω≈8.3Ω；由于热效应，电压为1.00V时，小灯泡电阻小于8.3Ω，根据欧姆定律I＝

，电流大于

A≈0.12A，即选C.

14．（10分）某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：

待测干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为3Ω）

直流电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）

直流电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）

电压表V1（量程0～2V，内阻约为2000Ω）

电压表V2（量程0～6V，内阻约为6000Ω）

滑动变阻器R1（最大电阻20Ω，额定电流2A）

滑动变阻器R2（最大电阻200Ω，额定电流1A）

电阻箱R3（最大电阻99.9Ω，额定电流1A）

开关、导线若干

（1）若用伏安法测电源的电动势和内阻，要求测量时有尽可能高的精确度且便于调节，应选择的电流表是__________，电压表是________，滑动变阻器是________．

（2）请将图12中实物连接成实验电路．

图12

（3）若用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表出现了故障，不能使用，实验小组若想方便且能较准确地进行测量，需将实验进行改进，只需去掉电流表，将上述器材中的________换成________即可．

（4）请在图13甲所示的方框中画出改进后的实验电路图．

图13

（5）实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如图乙所示图线．由图线得出：

干电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.（结果保留两位有效数字）

答案　

（1）A1（1分）　V1（1分）　R1（1分）　

（2）见解析图（2分）　（3）R1（1分）　R3（1分）

（4）见解析图（1分）　（5）1.7（1分）　2.5（1分）

解析　

（1）由于电源电动势为1.5V，因此电压表选V1即可；本实验电流最大值约为0.5A，因此电流表选A1，为了减小误差以及方便调节，选择阻值较小的滑动变阻器R1；

（2）测电源电动势和内电阻的测量电路如图（a）；

（3）将滑动变阻器改为电阻箱，即用“安阻法”测电源电动势和内电阻；

（4）电路图如图（b）；

（5）根据闭合电路欧姆定律U＝

，整理得

＝

·

＋

，图像与纵轴的截距b＝

，而图线的斜率k＝

，代入数据解得E≈1.7V，r＝2.5Ω.

三、计算题（本题共3小题，共36分）

15．（10分）如图14所示，M为一线圈电阻RM＝0.4Ω的电动机，R＝24Ω，电源电动势E＝40V．当开关S断开时，理想电流表的示数I1＝1.6A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2＝4.0A．求：

图14

（1）电源内阻r；

（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗的总功率．

答案　

（1）1Ω　

（2）2.5A　90W

解析　

（1）开关S断开时，电源与定值电阻构成串联回路，

E＝I1（R＋r），电源内阻r＝

－R＝1Ω.（2分）

（2）开关S闭合后，定值电阻与电动机构成并联电路，电流表测干路电流，路端电压U＝E－I2r＝36V（2分）

通过定值电阻的电流I2′＝

＝1.5A，（2分）

通过电动机的电流I2″＝I2－I2′＝2.5A（2分）

电动机消耗的总功率即电动机的电功率，

P＝UI2″＝90W．（2分）

16．（12分）在如图15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．当其滑片P从左端滑至右端时，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：

图15

（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．

答案　

（1）20V　20Ω　

（2）5Ω　（3）300Ω

解析　

（1）由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，（1分）

结合题图乙可知UA＝E－IAr，UB＝E－IBr，（2分）

代入数据，联立解得E＝20V，r＝20Ω.（2分）

（2）当P滑到R3的右端时，R1被短路，电路参数对应题图乙中的B点，即U2＝4V、I2＝0.8A，

（2分）

得R2＝

＝5Ω.（1分）

（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.

（2分）

因为R外＝

＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝300Ω.（2分）

17．（14分）（2019·乾安七中高二上期中）在如图16所示的电路中，电源的电动势E＝6V、内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，电容器的电容C＝3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．

图16

（1）合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？

（2）合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？

答案　

（1）1.8×10－6C　

（2）9.6×10－6C

解析　

（1）设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有

I1＝

＝1.5A，（2分）

U1＝I1R1＝4.5V．（1分）

设合上开关S2后，电容器两端电压为U2，干路电流为I2，根据闭合电路欧姆定律有

I2＝

＝2A，（2分）

U2＝I2

＝4V，（2分）

所以电容器上电荷量减少了，

减少量为ΔQ＝（U1－U2）C＝1.8×10－6C．（2分）

（2）设合上S2后，电容器上的电荷量为Q，

则Q＝CU2＝1.44×10－5C，（2分）

再断开S1后，通过R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比，故流过电阻R1的电荷量为Q1＝

Q＝9.6×10－6C．（3分）