高中物理人教选修31习题 第2章综合能力测试 Word版含答案.docx

高中物理人教选修31习题 第2章综合能力测试 Word版含答案.docx

《高中物理人教选修31习题 第2章综合能力测试 Word版含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教选修31习题 第2章综合能力测试 Word版含答案.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中物理人教选修31习题第2章综合能力测试Word版含答案

第二章综合能力测试

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

满分100分，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，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10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．（深圳市2014～2015学年高二下学期期中）关于家庭安全用电，下列说法正确的是（　　）

A．将移动插座远离水池

B．用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘

C．使用洗衣机时，电器外壳不用接地

D．消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座

答案：

A

解析：

插座外表是绝缘体，一旦受潮就不绝缘，故要远离水，故A正确；当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时，此时电器正在工作，能导致电路短路烧毁，故B不正确；使用洗衣机时，电器外壳容易有静电出现，所以必须接地，将多余电荷导走，故C不正确；消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座，原因是负载太大，会导致插座烧毁，故D不正确。

2．（淄博市2013～2014学年高二上学期三校联考）某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。

拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（　　）

A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障

B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障

C．仅导线AB断路

D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障

答案：

C

解析：

由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。

把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。

综合分析可知，故障为A、B间导线断路，即C选项正确。

3．（重庆一中2013～2014学年高二上学期期中）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，小灯泡均能发光。

在将滑动变阻器的触头逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A的读数变小

B．电压表V的读数变小

C．小灯泡L1、L2均变暗，L3变亮

D．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗

答案：

B

解析：

将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的电阻变小，外电路总电阻变小，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，电压表读数变小，B正确；通过L3的电流减小，L3变暗；通过L2的电流增大，L2变亮，A错误；L2两端的电压变大，L1两端的电压减小，L1变暗；C、D均错误。

4．有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是（　　）

A．a方式为“高”挡　　　　B．b方式为“低”挡

C．c方式为“关”挡D．d方式为“中”挡

答案：

B

解析：

a中回路未闭合，故a方式为“关挡”，b中总电阻Rb＝R1＋R2，c中总电阻为Rc＝R1，d中总电阻为Rd＝

，由公式P＝

，故d方式为“高”挡，c方式为“中”挡，b方式为“低”挡，所以B对，A、C、D错。

5.（高密一中2014～2015学年高二上学期检测）用图示的电路可以测量电阻的阻值。

图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，Ⓖ是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。

闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表Ⓖ的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为（　　）

A．

R0B．

R0

C．

R0D．

R0

答案：

C

解析：

当电流表的示数为零时，P点和R0和Rx结点的电势相等。

由于电流表示数为零，则UR0＝UMP　URx＝UPN　

＝

＝

，解得Rx＝

R0。

C选项正确。

6．（潍坊一中2013～2014学年高二上学期检测）如图所示，已知C＝6μF，R1＝5Ω，R2＝6Ω，E＝6V，r＝1Ω，开关S原来处于断开状态，下列说法正确的是（　　）

A．开关S闭合瞬间，电流表的读数为0.5A

B．开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5V

C．先将开关S闭合一段时间后，再将开关S迅速断开，则通过R2的电荷量为1.8×10－5C

D．以上答案都不对

答案：

C

解析：

电路稳定时，电流表中电流I＝

＝0.5A，在开关S闭合瞬间，电容器充电，有充电电流，电流表读数大于稳定时电流，所以闭合S瞬间，电流表读数大于0.5A，A选项错，因电流大于0.5A，内电压U内＝Ir大于0.5V，由U外＝E－U内可知电压表示数小于5.5V，B选项错，稳定后，电容器相当于断路，I＝0.5A，此时电容器两端的电压UC＝I′R2＝0.5×6V＝3V，电容器上的带电荷量Q＝CUC＝6×10－6×3C＝1.8×10－5C，即通过R2的电荷量为1.8×10－5C，C正确。

7．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v。

若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的

，再给它两端加上电压U，则（　　）

A．通过导线的电流为

B．通过导线的电流为

C．导线中自由电子定向移动的速率为

D．导线中自由电子定向移动的速率为

答案：

BC

解析：

导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的

，其电阻增大为原来的16倍，则加上相同的电压U时，电流会减为原来的

，B项正确；又根据I＝neSv，导线被拉长后，n、e不变，I变为原来的

，S变为原来的

，故v变为原来的

，C项正确。

8．某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。

图中电流表Ⓐ的量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表

的量程为3V，内阻约6kΩ；

为小量程电流表；电源电动势约3V，内阻较小，下列电路中正确的是（　　）

答案：

AB

解析：

根据各实验的原理及要求可判A、B正确，C、D错误。

9.（郑州一中2013～2014学年高二上学期检测）如图（a）所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条U－I图线（　　）

A．图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的

B．由图线可知，电源内阻r＝3.0Ω

C．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大

D．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值

答案：

AC

解析：

由题意可知图象甲表示电源的路端电压随电流的变化关系，图象乙表示电阻两端的电压随电流的变化关系，所以选项A正确；交点处说明两图象表示的电流相等，并且电压相等，故说明此时滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端，此时内电压U内＝Ir＝0.5V，所以内阻r＝1Ω，故选项B错误；由图象乙可知定值电阻R0＝2Ω>r，即外电路总阻值大于内电阻，所以当外电路阻值最小时，电源的输出功率最大，故选项C正确；图象交点表示电路所能达到的最大电流，η＝

可知此时电源的效率最小，故选项D错误。

10．下表列出了某品牌电动自行车（如图）及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。

若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（　　）

自重

40（kg）

额定电压

48（V）

载重

75（kg）

额定电流

12（A）

最大行驶速度

20（km/h）

额定输出功率

350（W）

A．电动机的输入功率为576W

B．电动机的内电阻为4Ω

C．该车获得的牵引力为104N

D．该车受到的阻力为63N

答案：

AD

解析：

电动机的输入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故选项A正确。

电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误。

电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvmax得Ff＝

＝

N＝63N，故选项C错误、D正确。

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

二、填空题（共3小题，每小题8分，共24分。

把答案直接填在横线上）

11．某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。

维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。

他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。

①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为________V，说明________正常（选填：

蓄电池、保险丝、开关、小灯）。

②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是________。

（选填：

蓄电池、保险丝、开关、小灯）

答案：

①11.5（11.2～11.8之间的值均可）　蓄电池

②小灯

解析：

解题的关键是根据电表的读数分析电路的故障。

电压表的读数是11.5V，因为两表笔接的是a、c两点，说明蓄电池是正常的。

两表笔接b、c两点时，断开开关，电表指针不偏转，闭合开关时电表读数仍为11.5V，说明开关、保险丝是正常的，小灯出现故障。

12．（日照市2014～2015学年高二上学期检测）在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下

待测金属丝：

Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；

电压表：

V（量程3V，内阻约3kΩ）；

电流表：

A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；

A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；

电源：

E1（电动势3V，内阻不计）；

E2（电动势12V，内阻不计）；

滑动变阻器：

R（最大阻值约20Ω）；

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。

（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。

答案：

（1）1.773（1.771～1.775均正确）

（2）A1　E1　电路如图所示

解析：

（1）螺旋测微器主尺读数为1.5mm，螺旋刻度每小格读数为0.01mm，读数为27.3×0.01mm＝0.273mm，读数应为（1.5＋0.273）mm＝1.773mm。

（2）由于待测电阻Rx阻值约为4Ω，额定电流约为0.5A，电流表量程选0.6A，即A1；根据欧姆定律可得待测金属丝两端最大电压约为U＝IRx＝2V，所以电源选E1。

13.（青岛市2013～2014学年高二上学期五校联考）某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：

①待测电池，电动势约为1.5V（小于1.5V）

②电流表，量程3mA

③电流表，量程0.6A

④电压表，量程1.5V

⑤电压表，量程3V

⑥滑动变阻器，0～20Ω

⑦开关一个，导线若干

（1）请选择实验中需要的器材________（填标号）。

（2）按电路图将实物（如图甲所示）连接起来。

（3）小组由实验数据作出的U－I图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为________V，内电阻为________Ω。

答案：

（1）①③④⑥⑦　

（2）如图所示　（3）1.4　2.8

解析：

（1）根据本实验的原理以及特点，所选器材是①③④⑥⑦；

（2）根据电路图连接实物图时，一定要看清电路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位置，注意导线不能交叉；

（3）电源的电动势是纵轴截距1.4V，内电阻r＝

＝

Ω＝2.8Ω。

三、论述·计算题（共3小题，共36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．（深圳市育才中学2014～2015学年高二上学期期中）（11分）下图为“解放”牌大卡车的远程车灯电路的蓄电池总功率随电流变化的图象，已知蓄电池瞬间短路时的电流为14A。

求：

（1）该蓄电池的电动势E和内电阻r。

（2）车头两个远程车灯的铭牌上标有“12V、12W”字样，若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为多少？

答案：

（1）E＝14V；r＝1Ω　

（2）P总＝24W

解析：

（1）由图可知瞬间短路时总功率P＝196W，由P＝I短E，求出E＝14V，由P＝I

r，求出r＝1Ω

（2）一个车灯的电阻：

R灯＝

＝12Ω

两灯并联的电阻：

R并＝

＝6Ω

电路中的总电流：

I＝

＝2A

两灯总电功率P总＝I2R并＝24W

15．（12分）（吉林一中2014～2015学年高二上学期期中）如图所示，在A、B两点间接一电动势为3V，内电阻为1Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为5Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，当电键S闭合时，求：

（1）电流表的读数；

（2）电容器所带的电量；

（3）断开电键S后，通过R2的电量。

答案：

（1）0.5A　

（2）7.5×10－5C　（3）3.75×10－5C

解析：

（1）当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路，根据欧姆定律得，电流表的读数I＝

＝

A＝0.5A

（2）电容器两板间的电压等于电阻R3两端的电压

U＝IR3＝0.5×5V＝2.5V

故电容器所带的电量

Q＝CU＝30×10－6×2.5C＝7.5×10－5C

（3）断开电键S后，电容器相当于电源，外电路R1、R2并联后与R3串联，由于各个电阻阻值都相等，则通过R2的电量为Q′＝

Q＝3.75×10－5C。

16．（13分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l＝80cm，两板间的距离d＝40cm电源电动势E＝40V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。

若小球带电量q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。

若小球恰好从A板右边缘射出（g取10m/s2）。

求

（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多少？

（2）此时电流表、电压表的示数分别为多少？

（3）此时电源的输出功率是多少？

答案：

（1）24Ω　

（2）1A　39V　（3）39W

解析：

（1）设小球在板间飞行时间为t，

t＝

＝

s＝0.2s

根据d＝

at2得飞行加速度

a＝

＝

m/s2＝20m/s2

对小球根据牛顿第二定律得q

－mg＝ma，解得：

UAB＝

＝

V＝24V

所以滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝24V

设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得，

I＝

＝

A＝1A

滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝

＝24Ω。

（2）此时电流表的示数为1A，

电压表的示数为

U＝E－Ir＝（40－1×1）V＝39V

（3）电源的输出功率P出＝IU＝39W。