高中物理单元测试——第二章电路及其应用（较难版01）

高中物理单元测试 —— 第二章 电路及其应用（较难版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）2s内有10C的负电荷向右通过金属导体的某一横截面，则导体内电流的大小和方向为（　　） A．0.2A，向左 B．0.2A，向右 C．5.0A，向左 D．5.0A，向右 【答案】C 【详解】根据电流的定义式可知，导体内电流大小为 电流方向与负电荷定向移动方向相反，即向左。 故选C。 2．（本题3分）在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一个小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（　　） A．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能 B．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多 D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小 【答案】A 【详解】AB．该电池能产生的电动势为E==0.6V，根据电动势的物理意义可知，通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能，故A正确，B错误； C．一节7号电池的电动势为1.5V，该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领小得多，故C错误； D．电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，可知把该电池接入闭合电路后，电动势不变，故D错误； 故选A。 3．（本题3分）如图所示，将铅笔芯与小灯泡串联后接入电路，使小灯泡发光。用酒精灯给铅笔芯加热，发现灯泡变亮。将铅笔芯换成钨丝（图中未画出）重复实验，发现灯泡变暗。这个实验说明了（　　） A．铅笔芯的电阻率随温度的升高而减小 B．铅笔芯的电阻率随温度的升高而增大 C．钨丝的电阻率随温度的升高而减小 D．铅笔芯和钨丝的电阻率与温度无关，只与材料有关 【答案】A 【详解】AB．设电源电动势为E，电源内阻r，灯泡电阻，铅笔电阻，根据闭合电路欧姆定律 用酒精灯给铅笔芯加热，发现灯泡变亮，说明通过灯泡电流变大，故变小，根据电阻 由于变小，说明电阻率变小，故铅笔芯的电阻率随温度的升高而减小，故A正确，B错误； CD．将铅笔换成钨丝，用酒精灯给钨丝加热，发现灯泡变暗，结合以上分析可知，通过灯泡电流变小，则钨丝电阻变大，故电阻率变大，所以钨丝的电阻率随温度的升高而增大，故CD错误; 故选 A。 4．（本题3分）我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道。卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　） A．0.20V B．0.40V C．0.60V D．0.80V 【答案】B 【详解】根据题意可知电池板的电动势为，内阻为 若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压为 故选B。 5．（本题3分）有四个电源甲，乙、丙、丁，其路端电压与电流的关系图像分别如图（a）、（b）、（c）、（d）所示，将一个的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是（　　） A．甲电源 B．乙电源 C．丙电源 D．丁电源 【答案】D 【详解】由闭合回路的欧姆定律得 可得图像的纵轴截距等于电源电动势，图像的斜率绝对值等于内阻，由题图可知四个电源的电动势都为，内阻分别为，，， 定值电阻消耗的功率为 可知内阻越小，定值电阻消耗的功率越大，所以使定值电阻消耗功率最大的电源是丁。 故选D。 6．（本题3分）如图所示，单刀双掷开关S原来跟2相接，现将开关改接1（该时刻记为），时把开关改接2，下列关于流过P点的电流I、电容器两极板间的电势差随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．开关接1电容器开始充电，由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小，最后减小到0，把开关改接2后，电容器通过电阻R放电，随电容器带电量越来越小，电流也会越来越小，最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，故A错误，B正确； CD．开关S接1时，电容器充电，电压变化越来越慢，充电结束后两极板电压等于电源电压，因此对应UAB-t图像斜率越来越小，再将开关S接2时，开始放电，两极板电压逐渐减小，且电压变化越来越慢，极板电性不变，因此对应UAB-t图像斜率也越来越小，故CD错误。 故选B。 7．（本题3分）如图，图线a、b分别表示a、b两粗细均匀的电阻丝的I—U图线，它们的阻值分别为 R1、R2，下列说法正确的是（　　） A．两个电阻丝的阻值之比 B．若把电阻丝b对折，使其横截面积变为原来的2倍，则其阻值与R1相等 C．a与b 串联后接于恒定电源上，它们的功率之比为 D．a与b 并联后接于恒定电源上，通过它们的电流之比为 【答案】C 【详解】A．电阻 图像的斜率代表电阻的倒数，所以。故A错误； B．根据电阻定律 若把电阻丝b对折，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，则阻值变为原来的，即，故B错误； C．a与b串联，电流相等，根据 功率之比。故C正确； D．a与b并联，电压相等，根据 电流之比。故D错误； 故选C。 二、多选题 8．（本题5分）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（    ） A．两导线电阻之比为 B．两导线中的电场强度之比为 C．两导线的焦耳热功率之比为 D．自由电子在两导线中移动的速率之比 【答案】CD 【详解】A．根据电阻的决定式有 ， 可得两导线电阻之比为 故A错误； B．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据 ， 可得两导线中的电场强度之比为 故B错误； C．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据 ， 可得两导线的焦耳热功率之比为 故C正确； D．根据电流的微观定义式有 可得自由电子在两导线中移动的速率之比为 故D正确。 故选CD。 9．（本题5分）如图所示为某灯泡的伏安特性曲线，灯泡的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A．灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小 B．灯泡两端的电压变化，但灯丝的电阻率始终不变 C．两个相同的此灯泡串联后，两端加的电压时，两灯泡消耗的总功率为 D．两个相同的此灯泡串联后，两端加的电压时，两灯泡消耗的总功率为 【答案】AC 【详解】AB．图像的割线斜率倒数为电阻，因此灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小，电阻率越小，故A正确，B错误； CD．两个相同的此灯泡串联后两端加的电压，每个灯泡的电压为，这时灯泡中的电流为，两个灯泡消耗的总功率 故C正确，D错误。 故选AC。 10．（本题5分）工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（　　） A．该蓄电池的电动势为12V B．该蓄电池的内阻为2Ω C．该蓄电池的短路电流为12A D．该蓄电池的最大输出功率为72W 【答案】AD 【详解】AB．设该蓄电池的电动势为E，蓄电池的内阻为 r，则 变形可得 结合图像可知，该蓄电池的内阻为 该蓄电池的电动势为 故A正确，B错误； C．该蓄电池短路时，电流为，故C错误； D．由 可知当I＝＝12A时，该蓄电池有最大输出功率 为，故D正确； 故选AD 。 三、实验题 11．（本题4分）(1)用如图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： ①旋动K，使指针对准电流的0刻线； ②将K旋转到电阻挡“”的位置； ③将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动T；使指针对准电阻的0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待测量结果，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“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”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 (2)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为___________；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为___________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为___________V。 【答案】(1)ADC (2) 48 24.0 【详解】（1）①电表使用前要调节机械调零旋钮，使指针指在0刻线位置，故调节S旋钮； ③欧姆表测量前要进行欧姆调零，调节T旋钮，使指针对准零刻度线； ④指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率；每次换挡要重新调零，再进行电阻的测量；故顺序为ADC； （2）[1] 欧姆表读数=刻度盘读数×倍率，则读数为 [2] 选用量程为100mA的电流挡，由图示表盘可知，其分度值为2mA，指针指在刻度24处，所以读数为 [3] 选用量程为50V的电压挡，由图示表盘可知，其分度值为1V，指针指在刻度24处，读数为 12．（本题6分）学生要测量某金属圆环材料的电阻率，如图甲，已知圆环的半径为r。 (1)他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径，如图乙所示，则________； (2)他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为5V。为保证电路安全，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片放置在________（填涂“A、最左端”或“B、最右端”或“C、中间”）。电键闭合后，电压表右端接到点时电压表示数为、毫安表示数为，接到点时电压表示数为、毫安表示数为1.5mA。为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在________点进行实验（填涂“A、a”或“B、b”）；则圆环接入电路的两点间的电阻值为________(结果保留两位有效数字)；电阻测量值________（填涂“A．大于”或“B．小于”）真实值。 (3)实验中发现电压表损坏，他又找到另外一个内阻为的电流表替代电压表完成了实验。实验中毫安表mA和A1的示数分别为I和I1，改变滑片位置测得多组I、I1数据，他作出了图像为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为。若远大于，则金属圆环材料的电阻率的表达式为________（用、、、表示）。 【答案】(1)5.665/5.666/5.667/5.668/5.669 (2) A A B (3) 【详解】（1）螺旋测微器固定刻度部分读数为5.5mm，活动刻度部分读数为0.167mm 总的读数结果为 （2）[1] 实验开始前，滑动变阻器滑片应置于最左端，使待测电路两端电压为 0，保证安全。 故选A。 [2] 电压变化更明显，说明电流表分压作用显著，被测电阻为小电阻，应采用电流表外接法，即把电压表右端接在a点。 故选A。 [3] 采用电流表外接法（接a点）测得的数据更准确，根据欧姆定律 [4] 电流表外接法中，电压表测量的是准确的，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，即电流测量值偏大。根据可知，测得的电阻值偏小。 故选B。 （3）并联电路两端电压相等 公式变形可得，结合题图条件可得 接入的是两个半圆环（电阻​）的并联，故 半圆环长度，横截面积​ 根据电阻定律 联立可得 13．（本题8分）压敏电阻（对电压变化反应灵敏的限压型元件）被广泛应用于汽车、电子、医疗设备以及工业机器人等领域。某物理课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验电路来探究一块压敏电阻Rx的阻值随其两端电压的变化关系，其电阻值在100 kΩ~300 kΩ之间变化，要求测量电压范围为12 V~18 V。实验室提供的实验器材如下∶ 学生电源E（电动势3 V~20 V，内阻不计）； 电压表 （量程为0~15 V，内阻为15 kΩ）； 电压表（量程为0~3 V，内阻为3 kΩ）； 电流表（量程为0~150 μA，内阻约250 Ω）； 滑动变阻器R1（阻值范围为0~20 Ω，额定电流为3 A）； 滑动变阻器R2（阻值范围为0~100 kΩ，额定电流为0.1 A）； 定值电阻R3（阻值为2 kΩ，额定电流为0.5 A）； 定值电阻R4（阻值为5 kΩ，额定电流为0.2 A）； 开关及导线若干。 在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题∶ (1)滑动变阻器应选用____（选填“R1”或“R2”），电压表应选用____（选填“”或“”），定值电阻R0应选用____（选填“R3”或“R4”）。 (2)实验中先将滑动变阻器的滑片P移至____（选填“最左端”、“中央”或“最右端”），为了能测量到压敏电阻两端电压为18 V，____（选填“断开”或“闭合”）开关S2。闭合开关S1，移动滑片P至合适位置，若此时电压表示数为12.0 V，电流表示数为75.0 μA，则此时压敏电阻阻值的测量值为____kΩ （结果保留三位有效数字），与真实值相比____（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】(1) R1 R4 (2) 最左端 断开 213 偏大 【详解】（1）[1]由于Rx≫R1，RV+R0≫R1，为了便于操作，则滑动变阻器应选择R1； [2][3]电压需要测量到18 V，若采用电压表V2，则改装后最大能测量到 ×5 kΩ+3 V=8 V<18 V 若采用电压表V1，则改装后选用R3，最大能测量到×2 kΩ+15 V=17 V<18 V， 无法测量18 V的电压，改装后选用R4，最大能测量到×5 kΩ+15 V=20 V>18 V 可以测量12 V~18 V，电压表应选用V1，定值电阻应选择R4。 （2）[1]滑片P移至最左端时电压表的示数为零，当滑片P向右移动时两表的示数均从零开始逐渐增大，保护了电表； [2]断开开关S2，电压表量程扩大为20 V，才能测量18 V； [3]当电压表的示数为12.0 V时，电压表量程扩大后测到的电压U=×（15 kΩ+5 kΩ)=16.0 V 压敏电阻阻值的测量值R测=≈213 kΩ [4]压敏电阻的真实值R真=R测-RG<R测 与真实值相比偏大。 14．（本题8分）某一物理兴趣小组制作的水果电池组，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： A．待测水果电池组（内阻约为1000Ω） B．电流表A（0~5mA，内阻为25Ω） C．电压表V（0~3V，内阻约为1000Ω） D．滑动变阻器R2（0~1500Ω） E.开关、导线各若干 (1)应该选择的实验电路是图中的___________（选填“丙”或“丁”）； (2)确定好的电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出U-I图像如图戊所示，根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势E=________V，内电阻r=__________Ω。（结果均保留三位有效数字） 【答案】(1)丁 (2) 2.00 975/9.75×102 【详解】（1）因电流表内阻已知，则应该选择的实验电路是图中的丁； （2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律 结合图像可知， 15．（本题9分）小李同学想测量一盏标有“220 V  60 W”的白炽灯泡（如图甲）灯丝在常温下的电阻（灯丝常温下电阻比正常发光时电阻小得多）。 (1)他先利用多用电表的电阻挡，通过正确的操作步骤，直接测量灯丝的电阻，指针位置如图乙所示，则他选择的电阻挡倍率为___________（填“×1”“×10”或“×100”），由多用电表读数可知灯丝电阻为___________Ω。 (2)利用伏安法进一步测量该灯丝电阻，小李找来以下实验器材： A．两节干电池：电动势为3V，内阻不计； B．电压表V：量程为0～3 V，内阻约为2kΩ； C．毫安表mA：量程为0～50 mA，内阻约为1Ω； D．滑动变阻器R：最大阻值为5 Ω； E.开关、导线若干。 ①用笔画线代替导线，在图丙中完成实物连线___________。 ②正确连线后，电压表、电流表指针位置如图丁所示，则电压表示数为___________V，电流表示数为___________mA（此时电流表与电压表指针均与刻度盘小格正好对齐）。 ③根据5组测量数据，描绘图像时，描点如图戊所示，拟合图线正确的是___________（填“A”“B”或“C”）。 A．B．C． 【答案】(1) ×1 70/69/71 (2) 2.60 33.0 A 【详解】（1）[1]根据 可得正常发光时的白炽灯泡灯丝的电阻为 而灯丝常温下电阻比正常发光时电阻小得多，所以选择的电阻挡倍率应为×1. [2]由图乙可得灯丝电阻为。 （2）①[1]由提供的器材可知，电压表内阻约为2 kΩ，毫安表内阻约为1Ω，比较灯泡的电阻可知应选用电流表内接法，滑动变阻器最大阻值为5Ω，小于待测电阻，应采用分压接法，完成实物连线如图所示。 ②[2]电压表量程为0～3 V，示数为 [3]电流表量程为0~50 mA，示数为 ③[4]由图戊中几组数据可以看出小灯泡两端的电压和电流成线性变化关系，拟合图线正确的应是A图。 四、解答题 16．（本题8分）某发光电动玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E=10V，r=2Ω，车轮电动机的额定电压UM=6V，额定功率PM=6W，线圈电阻RM=1Ω。求： (1)玩具汽车正常工作时，流过灯泡的电流； (2)玩具汽车被卡住后，灯泡消耗的功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）玩具汽车正常工作时电源内阻分的电压为 通过电源的电流为 玩具汽车正常工作时，通过电动机的电流为 所以流过灯泡的电流为 （2）灯泡的电阻为      玩具汽车被卡住后，电动机可视为纯电阻，灯泡与电动机并联的电阻为      电路中的总电流为      所以流过灯泡的电流为      玩具汽车卡住后，灯泡消耗的功率为 17．（本题9分）物理兴趣小组利用磁性开关设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋。如图甲为该模拟系统示意图，为控制电路中的气敏电阻，定值电阻。控制电路中的电流时，磁性开关动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统正常工作，控制电路中的电流时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻，气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示。工作电路电源电压，报警电铃标有“36V  18W”字样，安全指示灯L标有“24V  12W”。 (1)报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？ (2)工作电路中阻值多大？ (3)通过调节大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调节，当触发报警喷淋的最低烟雾浓度时，则控制电路此时消耗的电功率是多少？ 【答案】(1)1440J (2)24Ω (3)0.12W 【详解】（1）由图甲的工作电路知，报警电铃响时，电铃与喷淋系统并联，电流表测干路的电流。电流表示数为2.5A，工作电路工作20s消耗的总电能 报警电铃消耗的电能 喷淋系统消耗的电能 （2）工作电路中，安全指示灯工作时，与电阻串联接入电路，此时电路中的电流 两端的电压 的阻值 （3）由乙图可知，RC与浓度成一次函数关系，当浓度为0时，RC为300，当浓度为5%时，RC为250，所以当浓度为8%时，有 解得RC的电阻 控制电路中，两个电阻及电磁铁串联接入电路，电路的总电阻 触发报警喷淋时，电路中的电流大于等于0.02A，所以控制电路此时消耗的电功率 18．（本题12分）如图所示的电路中，电源电动势为E=10V、内阻为r=2Ω，电阻R1=2Ω、R2=6Ω，电容C=3×10-11F，求： (1)闭合开关S，电路稳定后流过电阻R1的电流； (2)某时刻将开关S断开，此后至电路再次稳定，流过R1的电荷量； (3)已知电容器两极板间距为d=6cm，闭合开关S，一质量m=2×10-2kg的带电小球恰能静止在两板间的中点，求开关S断开后，小球第一次到达极板时的动能。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）闭合S电路稳定后，直流电路中电容器相当于断路，、与电源内阻串联，根据闭合电路欧姆定律 电流 （2）闭合S稳定时，电容器与并联，两端电压 此时电容带电量 S断开稳定后，电容器直接接在电源两端，电压等于电源电动势 此时带电量 电容器充电，增加的电荷量全部经流过，因此流过的电荷量 （3）闭合S时小球静止，受力平衡 S断开后电场强度增大，电场力大于重力，小球向上运动，位移为，由动能定理 化简得 代入数值解得 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第二章 电路及其应用（较难版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）2s内有10C的负电荷向右通过金属导体的某一横截面，则导体内电流的大小和方向为（　　） A．0.2A，向左 B．0.2A，向右 C．5.0A，向左 D．5.0A，向右 2．（本题3分）在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一个小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（　　） A．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能 B．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多 D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小 3．（本题3分）如图所示，将铅笔芯与小灯泡串联后接入电路，使小灯泡发光。用酒精灯给铅笔芯加热，发现灯泡变亮。将铅笔芯换成钨丝（图中未画出）重复实验，发现灯泡变暗。这个实验说明了（　　） A．铅笔芯的电阻率随温度的升高而减小 B．铅笔芯的电阻率随温度的升高而增大 C．钨丝的电阻率随温度的升高而减小 D．铅笔芯和钨丝的电阻率与温度无关，只与材料有关 4．（本题3分）我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道。卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　） A．0.20V B．0.40V C．0.60V D．0.80V 5．（本题3分）有四个电源甲，乙、丙、丁，其路端电压与电流的关系图像分别如图（a）、（b）、（c）、（d）所示，将一个的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是（　　） A．甲电源 B．乙电源 C．丙电源 D．丁电源 6．（本题3分）如图所示，单刀双掷开关S原来跟2相接，现将开关改接1（该时刻记为），时把开关改接2，下列关于流过P点的电流I、电容器两极板间的电势差随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（本题3分）如图，图线a、b分别表示a、b两粗细均匀的电阻丝的I—U图线，它们的阻值分别为 R1、R2，下列说法正确的是（　　） A．两个电阻丝的阻值之比 B．若把电阻丝b对折，使其横截面积变为原来的2倍，则其阻值与R1相等 C．a与b 串联后接于恒定电源上，它们的功率之比为 D．a与b 并联后接于恒定电源上，通过它们的电流之比为 二、多选题 8．（本题5分）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（    ） A．两导线电阻之比为 B．两导线中的电场强度之比为 C．两导线的焦耳热功率之比为 D．自由电子在两导线中移动的速率之比 9．（本题5分）如图所示为某灯泡的伏安特性曲线，灯泡的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A．灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小 B．灯泡两端的电压变化，但灯丝的电阻率始终不变 C．两个相同的此灯泡串联后，两端加的电压时，两灯泡消耗的总功率为 D．两个相同的此灯泡串联后，两端加的电压时，两灯泡消耗的总功率为 10．（本题5分）工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（　　） A．该蓄电池的电动势为12V B．该蓄电池的内阻为2Ω C．该蓄电池的短路电流为12A D．该蓄电池的最大输出功率为72W 三、实验题 11．（本题4分）(1)用如图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： ①旋动K，使指针对准电流的0刻线； ②将K旋转到电阻挡“”的位置； ③将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动T；使指针对准电阻的0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待测量结果，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“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”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 (2)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为___________；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为___________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为___________V。 12．（本题6分）学生要测量某金属圆环材料的电阻率，如图甲，已知圆环的半径为r。 (1)他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径，如图乙所示，则________； (2)他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为5V。为保证电路安全，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片放置在________（填涂“A、最左端”或“B、最右端”或“C、中间”）。电键闭合后，电压表右端接到点时电压表示数为、毫安表示数为，接到点时电压表示数为、毫安表示数为1.5mA。为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在________点进行实验（填涂“A、a”或“B、b”）；则圆环接入电路的两点间的电阻值为________(结果保留两位有效数字)；电阻测量值________（填涂“A．大于”或“B．小于”）真实值。 (3)实验中发现电压表损坏，他又找到另外一个内阻为的电流表替代电压表完成了实验。实验中毫安表mA和A1的示数分别为I和I1，改变滑片位置测得多组I、I1数据，他作出了图像为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为。若远大于，则金属圆环材料的电阻率的表达式为________（用、、、表示）。 13．（本题8分）压敏电阻（对电压变化反应灵敏的限压型元件）被广泛应用于汽车、电子、医疗设备以及工业机器人等领域。某物理课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验电路来探究一块压敏电阻Rx的阻值随其两端电压的变化关系，其电阻值在100 kΩ~300 kΩ之间变化，要求测量电压范围为12 V~18 V。实验室提供的实验器材如下∶ 学生电源E（电动势3 V~20 V，内阻不计）； 电压表 （量程为0~15 V，内阻为15 kΩ）； 电压表（量程为0~3 V，内阻为3 kΩ）； 电流表（量程为0~150 μA，内阻约250 Ω）； 滑动变阻器R1（阻值范围为0~20 Ω，额定电流为3 A）； 滑动变阻器R2（阻值范围为0~100 kΩ，额定电流为0.1 A）； 定值电阻R3（阻值为2 kΩ，额定电流为0.5 A）； 定值电阻R4（阻值为5 kΩ，额定电流为0.2 A）； 开关及导线若干。 在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题∶ (1)滑动变阻器应选用____（选填“R1”或“R2”），电压表应选用____（选填“”或“”），定值电阻R0应选用____（选填“R3”或“R4”）。 (2)实验中先将滑动变阻器的滑片P移至____（选填“最左端”、“中央”或“最右端”），为了能测量到压敏电阻两端电压为18 V，____（选填“断开”或“闭合”）开关S2。闭合开关S1，移动滑片P至合适位置，若此时电压表示数为12.0 V，电流表示数为75.0 μA，则此时压敏电阻阻值的测量值为____kΩ （结果保留三位有效数字），与真实值相比____（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 14．（本题8分）某一物理兴趣小组制作的水果电池组，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： A．待测水果电池组（内阻约为1000Ω） B．电流表A（0~5mA，内阻为25Ω） C．电压表V（0~3V，内阻约为1000Ω） D．滑动变阻器R2（0~1500Ω） E.开关、导线各若干 (1)应该选择的实验电路是图中的___________（选填“丙”或“丁”）； (2)确定好的电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出U-I图像如图戊所示，根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势E=________V，内电阻r=__________Ω。（结果均保留三位有效数字） 15．（本题9分）小李同学想测量一盏标有“220 V  60 W”的白炽灯泡（如图甲）灯丝在常温下的电阻（灯丝常温下电阻比正常发光时电阻小得多）。 (1)他先利用多用电表的电阻挡，通过正确的操作步骤，直接测量灯丝的电阻，指针位置如图乙所示，则他选择的电阻挡倍率为___________（填“×1”“×10”或“×100”），由多用电表读数可知灯丝电阻为___________Ω。 (2)利用伏安法进一步测量该灯丝电阻，小李找来以下实验器材： A．两节干电池：电动势为3V，内阻不计； B．电压表V：量程为0～3 V，内阻约为2kΩ； C．毫安表mA：量程为0～50 mA，内阻约为1Ω； D．滑动变阻器R：最大阻值为5 Ω； E.开关、导线若干。 ①用笔画线代替导线，在图丙中完成实物连线___________。 ②正确连线后，电压表、电流表指针位置如图丁所示，则电压表示数为___________V，电流表示数为___________mA（此时电流表与电压表指针均与刻度盘小格正好对齐）。 ③根据5组测量数据，描绘图像时，描点如图戊所示，拟合图线正确的是___________（填“A”“B”或“C”）。 A．B．C． 四、解答题 16．（本题8分）某发光电动玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E=10V，r=2Ω，车轮电动机的额定电压UM=6V，额定功率PM=6W，线圈电阻RM=1Ω。求： (1)玩具汽车正常工作时，流过灯泡的电流； (2)玩具汽车被卡住后，灯泡消耗的功率。 17．（本题9分）物理兴趣小组利用磁性开关设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋。如图甲为该模拟系统示意图，为控制电路中的气敏电阻，定值电阻。控制电路中的电流时，磁性开关动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统正常工作，控制电路中的电流时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻，气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示。工作电路电源电压，报警电铃标有“36V  18W”字样，安全指示灯L标有“24V  12W”。 (1)报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？ (2)工作电路中阻值多大？ (3)通过调节大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调节，当触发报警喷淋的最低烟雾浓度时，则控制电路此时消耗的电功率是多少？ 18．（本题12分）如图所示的电路中，电源电动势为E=10V、内阻为r=2Ω，电阻R1=2Ω、R2=6Ω，电容C=3×10-11F，求： (1)闭合开关S，电路稳定后流过电阻R1的电流； (2)某时刻将开关S断开，此后至电路再次稳定，流过R1的电荷量； (3)已知电容器两极板间距为d=6cm，闭合开关S，一质量m=2×10-2kg的带电小球恰能静止在两板间的中点，求开关S断开后，小球第一次到达极板时的动能。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $