人教版高中物理选修31第二章 学业质量标准检测.docx

人教版高中物理选修31第二章 学业质量标准检测.docx

《人教版高中物理选修31第二章 学业质量标准检测.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修31第二章 学业质量标准检测.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版高中物理选修31第二章学业质量标准检测

高中物理学习材料

金戈铁骑整理制作

第二章　学业质量标准检测

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（　B　）

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

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．（山西

大学附中2015～2016学年高二上学期月考）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（　C　）

A．　　　　　　　　　　B．

C．ρnevD．

解析：

电场强度可表示为E＝①，其中L为金属棒长度，U为金属棒两端所加的电动势，而U＝IR②，其中I＝＝＝nvSe③，R＝④，联立①②③④，可得E＝nevρ，故C项正确。

3．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（　C　）

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

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。

4．（南京市2015～2016学年高二上学期三校联考）如图为实用型高温超导电缆，利用超导电缆可实现无损耗输电。

现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。

若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（　B　）

A．1kWB．10kW

C．1.6kWD．1.6×103kW

解析：

输电导线上的输电电流I＝＝＝50A，则输电线上损失的电功率P′＝I2R＝502×0.4W＝1000W，A项正确。

5．（重庆杨家坪中学2015～2016学年高二上学期期中）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（　B　）

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

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。

6．（杭锦旗2015～2016学年校级月考）如图所示，电动势为E，内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是（　C　）

A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大

C．通过R1上的电流增大D．通过R3上的电流增大

解析：

只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，再合上S2，并联部分的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，由于电源的内阻不计，电源的输出功率为P＝EI，与电流成正比，则电源输出功率增大，故A错误；由于并联部分的电阻减小，根据串联电路的特点，并联部分分担的电压减小，L1两端的电压减小，其消耗的功率减小，故B错误；再合上S2，外电路总电阻减小，干路电流增大，而R1在干路中，通过R1上的电流增大，故C正确；并联部分的电压减小，通过R3上的电流将减小，故D错误。

故选C。

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（　BC　）

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

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．（苏州五中2015～2016学年高二上学期期中）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。

当滑动变阻器R的滑片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是（　BC　）

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮

C．ΔU1＞ΔU2

D．ΔU1＜ΔU2

解析：

当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L2变亮。

变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分电压减小，则L3变暗。

总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮。

故A错误，B正确。

由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压减小，所以ΔU1＞ΔU2，故C正确，D错误，故选BC。

9．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（　AC　）

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

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（　AD　）

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

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__11.5（11.2～11.8之间的值均可）__V，说明__蓄电池__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__小灯__。

（选填：

蓄电池、保险丝、开关、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．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__①③④⑥⑦__（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__1.4__V，内电阻为__2.8__Ω。

答案：

（2）如图所示

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。

13．（江西南昌二中2015～2016学年高二上学期检测）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。

某同学所用实验电路如图1所示。

给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。

（1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝（横截面为圆形），用直尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图2、3所示。

由图可知其长度为__59.40__cm，直径为__0.434__mm。

（2）对照电路的实物连接在如图4虚线框中画出正确的电路图。

（3）图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图5中作出U－I图线。

（4）求出的电阻值R＝__6.25__Ω（保留3位有效数字）。

（5）以上测得的物理量分别是：

金属丝两端的电压为U，流过的电流为I，直径为D，长度为L，写出电阻率的表达式ρ＝____。

答案：

（2）如图1所示　（3）如图2所示

解析：

（1）由图甲可知，刻度尺的分度值是1mm，电阻丝的长度是59.40cm；由图乙可知，螺旋测微器的固定刻度示数是0mm，可动刻度示数是43.4，则螺旋测微器的读数是0mm＋43.4×0.01mm＝0.434mm；

（2）由实物电路图可知，电源、开关、电流表、待测电阻丝、滑动变阻器串联，电压表并联在待测电阻丝两端，电路图如图1所示。

（3）描点法作图，U－I图象如图2所示。

（5）由U－I图象可得，电阻丝电阻：

R＝＝6.25Ω。

（6）电阻丝的横截面：

S＝πr2＝π（）2，

R＝ρ，所以金属丝的电阻率：

ρ＝＝。

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）（深圳市育才中学2014～2015学年高二上学期期中）

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＝Ir，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）（黑龙江牡丹江一中2015～2016学年高二上学期检测）如图所示电路，电源电动势E＝12.0V，内电阻r＝2.0Ω，R1＝40Ω，R2＝20Ω，R3＝12Ω，R4＝10Ω。

电压表和电流表都是理想电表。

求图中两电表示数各是多大？

（此题需画出简化电路图，电压表电流表可以不在图中体现）

答案：

电流表的示数为0.9A；电压表的示数为4V

解析：

电流表在电路中相当于短路，而电压表相当于开路，故简化电路如图所示；电流表测量流过R4和R2的电流，电压表测量R1两端的电压；

总电阻R＝10Ω；则干路电路I＝＝A＝1A；

路端电压U＝E－Ir＝12－1×2＝10V；

流过R2的电流I2＝＝＝0.5A，则流过R1、R4并联部分的总电流I1＝I－I2＝1－0.5＝0.5A；

R3分压U3＝I1R3＝0.5×12＝6V；R1、R4并联部分电压U并＝10－6＝4V；

故可知电压表示数为4V；

根据分流原理可知，流过R4的电流为：

I4＝I1＝×0.5＝0.4A；

则电流表示数为：

0.4＋0.5＝0.9A。

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。