选修31综合能力测试2.docx
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选修31综合能力测试2
选修3-1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．如今家用电器越来越多，它们在待机状态下也会耗电。
为了节约电能和用电安全，你将选择（ ）
①切断长期不使用的空调机的电源 ②电视机在不使用时，可以不断开电源 ③合理使用节能灯具 ④尽量避免同时使用大功率家用电器
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
答案：
C
解析：
电视机在不使用时，应切断电源以保证安全，所以可排除②，故选C。
2.一照明灯泡电路如图所示，开关S闭合后，电灯不亮，但用测电笔测试a点和b点均见氖管发光。
电灯不亮可能的原因是（ ）
A．电厂停电B．灯丝断了
C．供电线路某处火线断路D．供电线路某处零线断路
答案：
D
解析：
当用测电笔尖测试a点和b点均见氖管发光，说明电厂没有停电，电灯的灯丝没有断，供电线路的火线没有发生断路，因此可排除选项A、B、C，故正确答案应选D。
3．（宿迁市2013～2014学年高二上学期期中）
如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F。
调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是（ ）
A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大
B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小
C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大
D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小
答案：
B
解析：
据题图可知电容器两端电压UMN即R0两端电压，而R0和R2是串联关系，两者电压的和为电源的电动势，因此R2→UR0→UMN→电场强度E→F电→F，B正确；R2不变，缓慢增大R1时，R0两端电压不变，电容器两端电压不变，故F不变，C、D均错。
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”档B．b方式为“低”档
C．c方式为“关”档D．d方式为“中”档
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”档，c方式为“中”档，b方式为“低”档，所以B对，A、C、D错。
5．（湖南师大附中2013～2014学年高二上学期期中）如图所示，灯泡A、B都能正常发光，后来由于电路中某个电阻发生断路，致使灯泡A比原来亮一些，B比原来暗一些，则断路的电阻是（ ）
A．R1 B．R2
C．R3 D．R4
答案：
B
解析：
若R4断路则两灯泡都不亮，若R1断路则两灯泡都变亮，所以选项A、D错误；R2断路时，总电阻变大，总电流变小，则内电压、R4两端电压都变小，则并联部分电压变大，流过R1的电流变大，则B灯与R3的总电流变小，B灯变暗，B灯两端电压变小，则A灯两端电压变大，A灯变亮，所以选项B正确；同理可以判断R3断路时，A灯变暗，B灯变亮，选项C错误。
6．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如图所示．电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：
（ ）
a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零
b．电珠L亮度增加；电流表示数增大
c．电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断
d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断
与上述abcd四种现象对应的电路序号为
A．③①②④B．③④②①
C．③①④②D．②①④③
答案：
A
解析：
该题考查了闭合电路的连接及动态变化问题。
①电路中，随触头向右移动，电流增大，电珠变亮，对应b选项。
②电路中随电阻的减小，电流增大直到烧断，对应c选项。
③电路中电压表与灯泡串联，电流很小，灯泡不亮，对应a选项。
④电路中由于电压表与灯泡相串联，灯泡几乎不亮。
但电流表的电流一直增大，直至烧断，对应d选项。
因此A选项正确。
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．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数变小，电压表读数变大
B．小灯泡L变亮
C．电容器C上电荷量减小
D．电源的总功率变小
答案：
BC
解析：
当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中的阻值变小，回路的总阻值R总减小，干路电流（I干）增大，电流表读数变大，小灯泡L变亮，而内电压（I干·r）增大，故路端电压减小，选项A错误，B正确；由P＝EI干得，选项D错误；由UC＝E－I干（r＋R灯）及q＝C·UC知，选C正确。
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576WB．电动机的内电阻为4Ω
C．该车获得的牵引力为104ND．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．用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量（请将你的答案相应的字母或文字）填写在空格内：
图甲
（1）旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线；
（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；
（3）将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）；
（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（5）将红、黑笔表分别与待测电路两端相接触，若电表的读数如图乙所示，则该电阻的阻值读数应为________Ω。
图乙
（6）测量完毕后，要将选择开关旋转到________位置。
答案：
（1）S （3）T 0刻线 （4）ADC （5）19k （6）OFF
12．（河北石家庄市2013～2014学年高二上学期期末）某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。
图中R1和R2为定值电阻，S为开关。
回答下列问题：
（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线。
（2）开关S闭合时，多用电表用于测量________（填“电流”“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量________（填“电流”、“电压”或“电阻”）。
（3）表笔A应为________色（填“红”或“黑”）。
（4）定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω。
（结果取3位有效数字）
答案：
（1）如图所示
（2）电流 电压 （3）黑
（4）1.00 880
解析：
将表头改装成电压表时，需串联一电阻进行分压，而改装成电流表时则需并联一电阻分流，因此闭合开关后，并联上R1改装成一电流表，断开开关，表头与R2串联则改装成一电压表。
多用电表内部表头的正极在右侧，即电流应从表笔B流入，从表笔A流出，则表笔A为黑色。
当断开S时，Ig（R2＋r）＝Um，解得R2＝880Ω。
当闭合S时，Ig（R2＋r）＝（I－Ig）R1，解得R1≈1.00Ω。
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.（11分）右图为“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）（郑州一中2013～2014学年高二上学期检测）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。
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