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.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-12/12/d4133607-ff84-4612-ba82-15d6a0fc57ac/d4133607-ff84-4612-ba82-15d6a0fc57ac1.gif)
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。