省锡中高二月考10.docx
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省锡中高二月考10
2017年省锡中高二选修阶段训练
一．选择题（共5小题）
1．如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab=10cm，bc=5cm当A与B间接入的电压为U时，电流为1A．若C与D间接入的电压为U时，其电流为（ ）
A．4AB．2AC．0.5AD．0.25A
2．某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图甲所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b间端电压U与出现火情前相比（ ）
A．I变大，U变小B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变大
3．如图所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线；抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为（ ）
A．1WB．3WC．2WD．2.5W
4．如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在灯泡A突然比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（ ）
A．R3断路B．R2短路
C．R2断路D．R1、R2同时短路
5．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是（ ）
A．将R1、R2串联后接到电源两端
B．将R1、R2并联后接到电源两端
C．将R1单独接到电源两端
D．将R2单独接到电源两端
二．多选题（共3小题）
6．如下图所示，直线b为电源的U﹣I图象，直线a为电阻R的U﹣I图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，以下说法中正确的是（ ）
A．电源的总功率为6WB．电源的输出功率为4W
C．电源的效率为33.3%D．电源的效率为66.7%
7．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则以下说法错误的是（ ）
A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B．电源内电阻的阻值为10Ω
C．电源的最大输出功率为3.6W
D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
三．实验题（共1小题）
9．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中
（1）备有如下器材
A．干电池1节
B．滑动变阻器（0～20Ω）
C．滑动变阻器（0～1kΩ）
D．电压表（0～3V）
E．电流表（0～0.6A）
F．电流表（0～3A）
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ，电流表应选 ．（只填器材前的序号）
（2）为了最大限度的减小实验误差，请在图1虚线框中画出该实验最合理的电路图．
（3）某同学根据实验数据画出的U﹣I图象如图2所示，由图象可得电池的电动势为 V，内电阻为 Ω．
四．解答题（共3小题）
10．如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率．
（1）首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R= Ω
（2）在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如丙、丁所示，则其长度L为 cm，直径d为 mm．
（3）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：
A．电流表：
量程为200mA，内阻约为0.1Ω
B．电压表：
量程为3V，内阻约为3kΩ
C．滑动变阻器：
最大阻值为20Ω，额定电流1A
D．低压直流电源：
电压6V，内阻忽略
F．电键K，导线若干
在如图戊所示方框中画出实验电路图．
（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ= （用测出的物理量的符号表示）．
11．如图所示的电路中，电源电动势E=90V，内阻r=20Ω，定值电阻R1=60Ω，R2=100Ω，R3=6Ω，电容器的电容C=10μF．
（1）保持开关S1、S2闭合，求电容器C所带的电荷量；
（2）保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量．
11．如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，求
（1）电源的电动势和内阻
（2）电动机线圈的电阻
（3）滑动变阻器的最大阻值Rm
（4）当I=0.3A时，电动机的输出功率P
12.如图所示，电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω，外电路中R=4Ω，R1=6Ω，滑动变阻器R2的变化范围是0～30Ω，求：
（1）滑动变阻器R2取值为多少时，电流表读数最大，电流表示数最大值为多少？
（2）滑动变阻器R2取值为多少时，R中消耗功率最大，且最大功率为多少？
（3）滑动变阻器R2取值为多少时，MN并联部分的功率最大，且最大功率为多少？
22017年省锡中高二选修阶段训练
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab=10cm，bc=5cm当A与B间接入的电压为U时，电流为1A．若C与D间接入的电压为U时，其电流为（ ）
A．4AB．2AC．0.5AD．0.25A
【解答】解：
当AB接入电源U时，电阻R1=
，当CD接入电源U时，
，得
．根据欧姆定律得，
，所以I2=4I1=4A．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
2．某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图甲所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b间端电压U与出现火情前相比（ ）
A．I变大，U变小B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变大
【解答】解：
当R2所在处出现火情时，温度升高，R2变小，R2与R3并联的电阻变小，外电路总电阻变小，则干路电流I干变大，路端电压U变小．R2与R3并联的电压变小，通过R3的电流变小，则通过电流表的电流I变大．所以I变大，U变小．
故选：
A
3．如图所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线；抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为（ ）
A．1WB．3WC．2WD．2.5W
【解答】解：
C点表示电源的总功率全部转化为热功率，即C点表示外电路短路，电源的总功率P=EI，I=3A，P=9W，则电源的电动势E=3V．
r=
=
=1Ω
当I=1A时，输出功率为：
P=EI﹣I2r=3×1﹣12×1（W）=2W
故选：
C．
4．如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在灯泡A突然比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（ ）
A．R3断路B．R2短路
C．R2断路D．R1、R2同时短路
【解答】解：
A、若R3断路，外电阻增大，路端电压U增大，A、B两灯均变亮，不符合题意．故A错误．
B、若R2短路，B灯短路，不亮．不符合题意．故B错误．
C、R2断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R3电流I3增大，则通过A的电流IA=I﹣I3减小，A灯变暗．B灯电压UB=U﹣IA（RA+R1）增大，B灯变亮，符合题意．故C正确．
D、R2短路，B灯不亮，不符合题意．故D错误．
故选C
5．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是（ ）
A．将R1、R2串联后接到电源两端
B．将R1、R2并联后接到电源两端
C．将R1单独接到电源两端
D．将R2单独接到电源两端
【解答】解：
由图象得到：
电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.5Ω，R1单独接到电源两端输出功率为P出1=1.5V×3A=4.5W，R2单独接到电源两端输出功率则为P出2=2V×2A=4W．
由电阻的伏安特性曲线求出R1=0.5Ω、R2=1Ω，当将R1、R2串联后接到电源两端利用欧姆定律可得电路电流I串=1.5A，此时电源的输出功率P串=I串2（R1+R2）=3.75W．两电阻并联时，R并=
=
=
Ω
利用欧姆定律可得电路电流I并=
=
A=3.6A，此时电源的输出功率P并=EI并﹣I并2r=4.32W．所以将R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大．
故选C
二．多选题（共3小题）
6．如下图所示，直线b为电源的U﹣I图象，直线a为电阻R的U﹣I图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，以下说法中正确的是（ ）
A．电源的总功率为6WB．电源的输出功率为4W
C．电源的效率为33.3%D．电源的效率为66.7%
【解答】解：
由b图线得到，电阻R=
=
Ω=1Ω．由a图线纵轴的截距得到，电源的电动势为E=3V，短路电流为I短=6A，则电源的内阻为r=
=
Ω=0.5Ω．
用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中电流为I=
=
A=2A，
则电源的总功率P总=EI=3×2W=6W；
路端电压为U=E﹣Ir=3V﹣1×1V=2V，则电源的输出功率为P=UI=2×2W=4W；
电源的效率为η=
=
≈67%．故ABD正确，C错误．
故选：
ABD．
7．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则以下说法错误的是（ ）
A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B．电源内电阻的阻值为10Ω
C．电源的最大输出功率为3.6W
D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
【解答】解：
A、当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A正确；
B、由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：
E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为
，故
=
；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r．解得r=5Ω，E=6V，故B错误；
C、因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流I=
=0.6A，故电源的最大输出功率P=UI=1.8W；故C错误；
D、由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I′=
A=0.3A，则滑动变阻器消耗的总功率P′=I'2R′=0.9W；故D正确；
本题要求选择错误的，故选：
BC．
三．实验题（共1小题）
8．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中
（1）备有如下器材
A．干电池1节
B．滑动变阻器（0～20Ω）
C．滑动变阻器（0～1kΩ）
D．电压表（0～3V）
E．电流表（0～0.6A）
F．电流表（0～3A）
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 B ，电流表应选 E ．（只填器材前的序号）
（2）为了最大限度的减小实验误差，请在图1虚线框中画出该实验最合理的电路图．
（3）某同学根据实验数据画出的U﹣I图象如图2所示，由图象可得电池的电动势为 1.5 V，内电阻为 1.0 Ω．
【解答】解：
（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选B，电路最大电流约为零点几安培，电流表应选E；
（2）本实验中采用滑动变阻器改变电流，由闭合电路欧姆定律分析电源电动势及内电阻；考虑电表内阻的影响，因电流表内阻接近电源内阻，故应采用相对于电源来说的外接法；如图所示；
（3）图象与纵坐标的交点表示电动势，由图可知，E=1.5V；
图中的斜率表示电源内阻，则电源内阻r=
=
=1.0Ω；
故答案为：
（1）B，E；
（2）如图所示；（3）1.5；1.0．
四．解答题（共3小题）
9．如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率．
（1）首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R= 180 Ω
（2）在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如丙、丁所示，则其长度L为 10.030 cm，直径d为 4.487 mm．
（3）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：
A．电流表：
量程为200mA，内阻约为0.1Ω
B．电压表：
量程为3V，内阻约为3kΩ
C．滑动变阻器：
最大阻值为20Ω，额定电流1A
D．低压直流电源：
电压6V，内阻忽略
F．电键K，导线若干
在如图戊所示方框中画出实验电路图．
（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=
（用测出的物理量的符号表示）．
【解答】解：
（1）由图甲所示可知，多用电表读数为18×10Ω=180Ω．
（2）由图丙、丁所示可知，游标卡尺的固定刻度读数为10.0cm=100mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数为100mm+0.30mm=100.30mm=10.030cm．
螺旋测微器固定刻度示数为4.0mm，可动刻度示数为48.7×0.01mm=0.487mm，螺旋测微器示数为4.0mm+0.487mm=4.487mm（4.485～4.469均正确）．
（3）待测电阻阻值为180Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；
=
=1800，
=
=16.7，则有：
＞
，则电流表应采用内接法，实验电路图如图所示．
（4）由欧姆定律可得，电阻阻值R=
，由电阻定律得：
R=ρ
=ρ
，则电阻率ρ=
．
故答案为：
（1）180；
（2）10.030；4.487；（3）电路如上图所示；（4）
．
10．如图所示的电路中，电源电动势E=90V，内阻r=20Ω，定值电阻R1=60Ω，R2=100Ω，R3=6Ω，电容器的电容C=10μF．
（1）保持开关S1、S2闭合，求电容器C所带的电荷量；
（2）保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量．
【解答】解：
（1）保持开关S1、S2闭合
电路中的电流I=
．
R1两端的电压
则电容器所带的电荷量
C．
（2）保持开关S1闭合，将开关S2断开，电容器所带的电荷量
C．
断开开关S2后流过电阻R3的电荷量
C．
答：
（1）电容器C所带的电荷量为3×10﹣5C．
（2）流过电阻R2的电荷量为6×10﹣5C．
11．如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，求
（1）电源的电动势和内阻
（2）电动机线圈的电阻
（3）滑动变阻器的最大阻值Rm
（4）当I=0.3A时，电动机的输出功率P
【解答】解：
A、由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r=
Ω=2Ω
当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V，
由图可知，电动机的电阻rM=
Ω=4Ω．
当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R=
﹣r﹣rM=（
﹣2﹣4）Ω=30Ω，
当I=0.3A时，U=3V，电动机输出功率最大，最大为P=UI﹣I2rM=3V×0.3A﹣（0.3A）2×4Ω=0.54W，
12.如图所示，电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω，外电路中R=4Ω，R1=6Ω，滑动变阻器R2的变化范围是0～30Ω，求：
（1）滑动变阻器R2取值为多少时，电流表读数最大，电流表示数最大值为多少？
（2）滑动变阻器R2取值为多少时，R中消耗功率最大，且最大功率为多少？
（3）滑动变阻器R2取值为多少时，MN并联部分的功率最大，且最大功率为多少？
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