内容正文:
高中物理单元测试 —— 第二章 电路及其应用(较易版01)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)如图为酒店常用的一种送餐服务机器人,为机器人供电的锂电池容量为,正常工作时的电流为2.4A。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.的是能量单位
B.充满电后机器人可正常工作约10h
C.电池充满电后总电量约为24C
D.机器人工作时,电能全部转化为机械能
【答案】B
【详解】A.的A是电流单位,h是时间单位,是电荷量单位,故A错误;
B.充满电后机器人最长连续工作时间为
故B正确;
C.电池充满电后总电量为
故C错误;
D.机器人工作时电能不仅转化为机械能,还转化为其他形式的能量,故D错误;
故选B。
2.(本题3分)某铅蓄电池的电动势为2V,这表示( )
A.电路中每通过1C的电荷量,铅蓄电池就把2J的化学能转变为电能
B.铅蓄电池接入电路中时两极间的电压为2V
C.铅蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D.铅蓄电池将化学能转变为电能的本领可能比一节干电池(电动势为1.5V)弱
【答案】A
【详解】A.电路中每通过1C的电荷量,铅蓄电池就把2J的化学能转变为电能,故A正确;
B.由于铅蓄电池的内阻会分压,所以铅蓄电池接入电路中时两极间的电压小于2V,故B错误;
C.根据题给条件无法求解铅蓄电池的总功率,即无法得知铅蓄电池在1s内能够将多少焦的化学能转变成电能,故C错误;
D.铅蓄电池的电动势比一节干电池大,所以铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池强,故D错误;
故选A。
3.(本题3分)砷化铌纳米带是一种具有较高电导率的材料,该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率就是电阻率的倒数,即,则下列说法正确的是( )
A.电导率大小与温度有关
B.电导率单位是
C.材料的电导率与所选材料的品种无关
D.材料的电导率与材料的长度和截面积有关
【答案】A
【详解】A.电阻率与温度有关,而电导率就是电阻率的倒数,所以电导率大小与温度有关,故A正确;
B.电阻率的单位是,则电导率单位是,故B错误;
CD.材料的电阻率、电导率与材料和温度有关,材料的电导率与所选材料的品种有关,与材料的长度和截面积无关,故CD错误。
故选A。
4.(本题3分)如图电路中,电源电动势,内阻,电阻,不计电流表的内阻。则将开关S闭合后,路端电压大小为( )
A.1V B.8V C.9V D.72V
【答案】B
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
根据
可得路端电压大小
故选B。
5.(本题3分)如图甲为测量电源的电动势的电路图,路端电压和电流表的关系如图乙所示,则该电源的电动势为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,由题图可知该电源的电动势为
故选C。
6.(本题3分)如图所示,电路中、均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关和,电路达到稳定时,一带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,能使油滴向上运动的是( )
A.增大 B.减小 C.断开开关 D.断开开关
【答案】A
【详解】开始时油滴静止,则重力与电场力相互平衡,电场力向上。
A.增大R1的阻值,根据串联电路电压电阻关系可知,则路端电压增大,电容器两端电压增大,板间场强增大,故电场力增大,油滴将向上运动,故A正确;
B.R2与电容器串联,视为导线,故对电容器的电压没有影响,油滴不动,故B错误;
C.断开开关,电容器放电,场强减小,油滴向下运动,故C错误;
D.断开开关,则板间电量不变,场强不变,液滴不动,故D错误。
故选A。
7.(本题3分)如图所示是两个电阻R1、R2的图线,下列说法正确的是( )
A.两个电阻的大小关系
B.R1、R2并联以后的总电阻为R并,则电阻R并的图线在图中区域Ⅱ
C.R1、R2串联以后的总电阻R串,则电阻R串的图线在图中区域Ⅰ
D.将R1、R2串联接入电路时,电阻R1、R2两端的电压相等
【答案】A
【详解】A.从图象上可以看出,当A和B两端的电压相同时,如下图所示
I1>I2
根据欧姆定律有
故有
R1<R2
故A正确;
B.由并联电阻的规律,两电阻并联后的总电阻小于其中任何一个电阻,即并串联后的总电阻小于较小的R1电阻的阻值,故在相同电压下,通过的电流比R1中的电流要大,故其图象应该在Ⅰ区域,故B错误;
C.根据串联电阻的规律,两电阻串联后总电阻大于其中任何一个电阻,即串联后的总电阻大于较大的R2电阻的阻值,故在相同电压下,通过的电流比R2中的电流要小,故其图象应该Ⅲ区域,故C错误;
D,将R1、R2串联接入电路时,通过R1、R2的电流相同,由
U=IR
可知电阻R1、R2两端的电压不相等,故D错误。
故选A。
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)如图为某小灯泡的图像,为图像上一点,虚线为图像上过点的切线。下列说法正确的是( )
A.随所加电压增加,小灯泡电阻减小
B.随所加电压增加,小灯泡电阻增大
C.与P点对应的小灯泡电阻大小为5.0 Ω
D.与P点对应的小灯泡电阻大小为15.0 Ω
【答案】BC
【详解】AB.由图像可知,小灯泡的电阻等于图线上的点与原点连线斜率的倒数,由数学知识可知,随着电压的增大,此斜率减小,则小灯泡的电阻增大,故A错误,B正确;
CD.P点对应的小灯泡电压为3.0V,电流为0.6A,根据
可知小灯泡的电阻大小为,故C正确,D错误。
故选BC。
10.(本题5分)如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电压表和电流表均为理想电表,移动滑动变阻器的滑片,电源的输出功率P与电压表读数U的关系图像为如图乙所示的抛物线,则电源电动势和内阻为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】AB.根据电源的输出功率
P有最大值时有
解得电源电动势为,故A错误,B正确;
CD.P最大值
解得电源的内阻为,故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题
11.(本题4分)按如图甲所示电路,某实验小组将一电流表改装成能测量电阻的欧姆表,改装用的实验器材如下:
A.待改装电流表一个:量程为0~3 mA,内电阻为100 Ω,其表盘如图乙所示
B.干电池一节:电动势E=1.5 V,内电阻r=0.5 Ω
C.电阻箱R:阻值范围0~999.9 Ω
根据改装的欧姆表的情况,回答下列问题:
(1)图甲欧姆表电路中与b接线柱连接的表笔是___________(填“红色”或“黑色”)的。
(2)测量电阻前,先进行欧姆调零,将电阻箱R阻值调至最大,将红、黑两表笔直接接触,调节电阻箱R使电流表指针指到表头的3mA刻度,此位置应该是欧姆表表盘所示电阻的___________(填“最大值”或“最小值”)。
(3)欧姆表调零后,将红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,若电流表的示数为1.0 mA,则待测电阻的阻值Rx=___________ Ω。
(4)若这块欧姆表经过长期使用导致内部电池电动势变小,内阻变大,则用这块欧姆表测电阻时测量值___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)如果换一个电动势大的电源,其他器材不变,则改装欧姆表的倍率___________(填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)黑色
(2)最小值
(3)1000
(4)偏大
(5)变大
【详解】(1)使用欧姆表时,应使电流从红表笔流入欧姆表,从黑表笔流出欧姆表,则欧姆表内部电源正极应与黑表笔相连,可知图甲中与接线柱b相连的表笔颜色是黑色。
(2)欧姆调零时,将红、黑两表笔直接接触,即待测电阻阻值为0,则电流表的最大刻度3mA位置对应欧姆表表盘所示电阻的最小值。
(3)欧姆表调零后,欧姆表内阻
电流表示数为I=1.0 mA时,有
解得Rx=1000 Ω。
(4)欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,根据可知R内减小,而可知测量相同的电阻时电流将变小,指针偏转角度将变小,测量结果相比偏大。
(5)如果换一个电动势大的电源,由可知,完成欧姆调零后,欧姆表内阻变大,由,得,则相同电流时,待测量电阻的阻值Rx′变大,所以改装欧姆表的倍率变大。
12.(本题6分)碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材,具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能,它还具有较好的导电性,在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤维板的导电性能,找了一块长20 cm、宽2 cm、厚约为1.5 mm的碳纤维板来测量其电阻率。实验步骤如下:
(1)先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示,其读数为d=________ mm。
(2)再用图2所示的电路测量碳纤维板的电阻,电路中定值电阻R0=20 Ω,电压表可视为理想电压表。闭合开关S,单刀双掷开关打到a时,电压表读数为2.0 V,单刀双掷开关打到b时,电压表读数为4.5 V。由此求得碳纤维板的电阻R=________ Ω,碳纤维板的电阻率ρ=________ Ω·m。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)游标卡尺的分度值为0.1mm,则板的厚度为
(2)[1]单刀双掷开关打到时,电压表读数为,此时电压表测两端电压,电路中电流
单刀双掷开关打到时,电压表读数为,此时电压表测与串联的总电压,故两端电压
的阻值
[2]碳纤维板长度,宽度,厚度,横截面积
由电阻定律得
13.(本题8分)在测定金属的电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:(阻值约,额定电流约);
电压表:(量程,内阻约);
电流表:(量程,内阻约);(量程,内阻约);
电源:(电源电压为);(电源电压为);
滑动变阻器:(最大阻值约);
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关;导线。
(1)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号)。
(2)请按照电路原理图在实物图中用黑笔把电路连接完整。
(3)某次测量的电表示数如图所示,其中电压表示数为______V,电流表示数为______A。
(4)根据上述所测量的实验数据,计算得待测电阻______(计算结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3) 1.73/1.72/1.74 0.32
(4)5.41
【详解】(1)[1] 为使测量尽量精确,电流表量程应略大于金属丝的额定电流,故选量程为的
[2] 金属丝达到额定电流时两端电压约为
选用电压为的即可满足测量要求,且便于安全调节。
(2)按原理图连接时,滑动变阻器采用限流式接法,并与待测金属丝、电流表串联;电压表并联在待测金属丝两端;电流从两电表的正接线柱流入,实物连线如答案图所示。
(3)[3][4] 电压表选择量程,按刻度读数,示数为;电流表选择量程,按刻度读数,示数为
(4)由欧姆定律得
计算结果保留3位有效数字,得
14.(本题8分)某实验小组用电流表和电压表测一电池的电动势和内阻,实验电路如图所示。电池的电动势约为3V,内阻约为,为了防止在调节滑动变阻器过程中造成短路,电路中用一个定值电阻起保护作用。可供使用的实验器材有:
A.待测电池1个 B.电流表()
C.电压表() D.定值电阻(阻值为)
E.滑动变阻器() F.滑动变阻器()
G.开关和导线若干
(1)要正确完成实验且方便调节,滑动变阻器应选______。(填字母代号)
(2)实验小组由实验数据作出的图像如图所示,由图像可求得电源电动势为______V,内电阻为______。(保留两位有效数字)
(3)某同学对以上实验的系统误差进行了分析,其中正确的是______。(填选项前的字母)
A.系统误差主要是由电压表的分流引起的
B.系统误差主要是由电流表的分压引起的
C.电动势测量值小于真实值
D.内阻测量值大于真实值
【答案】(1)E
(2) 2.8 0.79
(3)AC
【详解】(1)为便于调节,则滑动变阻器应选择阻值较小的E。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
根据作出的图像可得电源电动势为
图像的斜率的绝对值为
电源内阻为
(3)AB.根据电路图,电压表的读数是路端电压值,而电流表的读数不是通过电源的电流,电流表的读数与通过电压表的电流之和等于通过电源的电流,所以产生误差的原因是电压表的分流作用引起的,故A正确,B错误;
CD.此实验中电动势和内阻的测量值均小于真实值,故C正确,D错误。
故选AC。
15.(本题9分)某实验小组描绘一只额定电压为3 V小灯泡的伏安特性曲线,准备的器材如下:
A、电压表V(量程为3 V,内阻约为20 kΩ);
B、电流表A(量程为200 mA,内阻约为10 Ω);
C、滑动变阻器R(阻值范围为0~10 Ω,额定电流为2 A);
D、电池组(电动势为6 V,内阻较小);
E、开关和导线若干。
测量方案如下:首先将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,最后描点作图得到图乙中的Ⅰ图线;然后将电压表改接在O、Q两点之间,重复上述操作,得到图乙中的Ⅱ图线。请回答下列问题:
(1)根据图乙中的图线可知,小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)该同学根据小灯泡的额定电压,分别从图乙中Ⅰ、Ⅱ图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和,则更接近小灯泡真实的额定功率________(填“”和“”),并分析另一组数据产生误差的主要原因:________________________;
(3)该同学还发现可以通过以上某些器材和图乙的图线,准确测量干电池的内阻。他将小灯泡和电压表并联,接在一节电动势为1.5 V的干电池两端,读出电压表的示数为1.40 V,则该干电池的内阻为________(结果保留两位有效数字);
(4)同组同学提出。可将本实验中的分压式接法改为限流式接法,以简化电路操作。请你结合实验器材参数和实验要求,说明用限流式接法不可行的一个理由:________________________。
【答案】(1)增大
(2) 电流表分压
(3)0.91
(4)滑动变阻器阻值较小,全部阻值接入电路灯泡电压可能超过额定电压;小灯泡的电压不能从0开始调节(或小灯泡电压调节范围小)
【详解】(1)因图乙中,图像的斜率,而随着小灯泡两端电压的增大,图像越来越平缓,图像上的点与坐标原点连线的斜率越来越小,由电阻越来越大,即小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而增大
(2)[1]将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间,电压表与灯泡并联,其读数为小灯泡的额定电压 ,小灯泡两端实际加的电压就是其额定电压,则更接近小灯泡真实的额定功率
[2] 电压表改接在O、Q两点之间,电流表有内阻,其有分压作用,则小于小灯泡真实的额定功率
(3)由图Ⅰ,时,电流
由内电压
解得
(4)滑动变阻器阻值较小,全部阻值接入电路灯泡电压可能超过额定电压;小灯泡的电压不能从0开始调节(或小灯泡电压调节范围小)
四、解答题
16.(本题8分)如图,电源电动势为24V,内阻为4Ω,电阻R1为 2Ω,R2为12Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为12V,线圈电阻RM为1Ω,问:
(1)电动机正常工作时通过R2的电流多大?
(2)电动机正常工作时机械效率是多大?(保留三位有效数字)
【答案】(1)1A
(2)91.7%
【详解】(1)电动机正常工作时通过R2的电流
解得I2 =1A
(2)电动机正常工作时,总电流
解得I0=2A
通过电动机的电流为IM=I0-I2=1A
电动机的机械功率
解得P机=11W
电动机效率
解得η=91.7%
17.(本题9分)甲图所示电路中,电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关,调节滑动变阻器R的阻值改变电路中的电流,已知R的最大值为12Ω,定值电阻R0为6Ω,电容器的电容C为1.0×10-5F。
(1)根据图乙求出电源的电动势E和内阻r;
(2)求定值电阻R0的最大功率Pm;
(3)求R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量ΔQ。
【答案】(1)12V,6Ω;(2)6W;(3)3×10-5C
【详解】(1)电源U-I图像的纵截距表示E,斜率的绝对值表示r,即
(2)当R=0时,电路中电流最大,定值电阻R0的功率最大,即
(3)当R=12Ω时,电容器两端电压为
R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量为
18.(本题12分)如图所示,两平行金属板A、B水平放置,两板之间的距离,其电容。电源电动势、内阻,定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P调到某一位置,待电路稳定后,将一带负电小球放入板间恰能保持静止。已知带电小球的质量,所带电荷量,取重力加速度。求:
(1)此时电容器两极板间的电压;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)将开关S迅速断开后,通过滑动变阻器的电荷量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)带负电小球放入板间恰能保持静止,则受力平衡,即
又因为
联立解得此时电容器两极板间的电压为
(2)根据闭合电路欧姆定律可得回路中的电流为
所以滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)电路闭合时电容器所带的电量为
将开关S迅速断开后,电容器通过滑动变阻器放电,所以通过滑动变阻器的电荷量为 。
试卷第1页(共3页)
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高中物理单元测试 —— 第二章 电路及其应用(较易版01)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)如图为酒店常用的一种送餐服务机器人,为机器人供电的锂电池容量为,正常工作时的电流为2.4A。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.的是能量单位
B.充满电后机器人可正常工作约10h
C.电池充满电后总电量约为24C
D.机器人工作时,电能全部转化为机械能
2.(本题3分)某铅蓄电池的电动势为2V,这表示( )
A.电路中每通过1C的电荷量,铅蓄电池就把2J的化学能转变为电能
B.铅蓄电池接入电路中时两极间的电压为2V
C.铅蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D.铅蓄电池将化学能转变为电能的本领可能比一节干电池(电动势为1.5V)弱
3.(本题3分)砷化铌纳米带是一种具有较高电导率的材料,该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率就是电阻率的倒数,即,则下列说法正确的是( )
A.电导率大小与温度有关
B.电导率单位是
C.材料的电导率与所选材料的品种无关
D.材料的电导率与材料的长度和截面积有关
4.(本题3分)如图电路中,电源电动势,内阻,电阻,不计电流表的内阻。则将开关S闭合后,路端电压大小为( )
A.1V B.8V C.9V D.72V
5.(本题3分)如图甲为测量电源的电动势的电路图,路端电压和电流表的关系如图乙所示,则该电源的电动势为( )
A. B. C. D.
6.(本题3分)如图所示,电路中、均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关和,电路达到稳定时,一带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,能使油滴向上运动的是( )
A.增大 B.减小 C.断开开关 D.断开开关
7.(本题3分)如图所示是两个电阻R1、R2的图线,下列说法正确的是( )
A.两个电阻的大小关系
B.R1、R2并联以后的总电阻为R并,则电阻R并的图线在图中区域Ⅱ
C.R1、R2串联以后的总电阻R串,则电阻R串的图线在图中区域Ⅰ
D.将R1、R2串联接入电路时,电阻R1、R2两端的电压相等
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)如图为某小灯泡的图像,为图像上一点,虚线为图像上过点的切线。下列说法正确的是( )
A.随所加电压增加,小灯泡电阻减小
B.随所加电压增加,小灯泡电阻增大
C.与P点对应的小灯泡电阻大小为5.0 Ω
D.与P点对应的小灯泡电阻大小为15.0 Ω
10.(本题5分)如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电压表和电流表均为理想电表,移动滑动变阻器的滑片,电源的输出功率P与电压表读数U的关系图像为如图乙所示的抛物线,则电源电动势和内阻为( )
A. B. C. D.
三、实验题
11.(本题4分)按如图甲所示电路,某实验小组将一电流表改装成能测量电阻的欧姆表,改装用的实验器材如下:
A.待改装电流表一个:量程为0~3 mA,内电阻为100 Ω,其表盘如图乙所示
B.干电池一节:电动势E=1.5 V,内电阻r=0.5 Ω
C.电阻箱R:阻值范围0~999.9 Ω
根据改装的欧姆表的情况,回答下列问题:
(1)图甲欧姆表电路中与b接线柱连接的表笔是___________(填“红色”或“黑色”)的。
(2)测量电阻前,先进行欧姆调零,将电阻箱R阻值调至最大,将红、黑两表笔直接接触,调节电阻箱R使电流表指针指到表头的3mA刻度,此位置应该是欧姆表表盘所示电阻的___________(填“最大值”或“最小值”)。
(3)欧姆表调零后,将红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,若电流表的示数为1.0 mA,则待测电阻的阻值Rx=___________ Ω。
(4)若这块欧姆表经过长期使用导致内部电池电动势变小,内阻变大,则用这块欧姆表测电阻时测量值___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)如果换一个电动势大的电源,其他器材不变,则改装欧姆表的倍率___________(填“变大”或“变小”)。
12.(本题6分)碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材,具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能,它还具有较好的导电性,在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤维板的导电性能,找了一块长20 cm、宽2 cm、厚约为1.5 mm的碳纤维板来测量其电阻率。实验步骤如下:
(1)先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示,其读数为d=________ mm。
(2)再用图2所示的电路测量碳纤维板的电阻,电路中定值电阻R0=20 Ω,电压表可视为理想电压表。闭合开关S,单刀双掷开关打到a时,电压表读数为2.0 V,单刀双掷开关打到b时,电压表读数为4.5 V。由此求得碳纤维板的电阻R=________ Ω,碳纤维板的电阻率ρ=________ Ω·m。(结果均保留两位有效数字)
13.(本题8分)在测定金属的电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:(阻值约,额定电流约);
电压表:(量程,内阻约);
电流表:(量程,内阻约);(量程,内阻约);
电源:(电源电压为);(电源电压为);
滑动变阻器:(最大阻值约);
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关;导线。
(1)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号)。
(2)请按照电路原理图在实物图中用黑笔把电路连接完整。
(3)某次测量的电表示数如图所示,其中电压表示数为______V,电流表示数为______A。
(4)根据上述所测量的实验数据,计算得待测电阻______(计算结果保留3位有效数字)。
14.(本题8分)某实验小组用电流表和电压表测一电池的电动势和内阻,实验电路如图所示。电池的电动势约为3V,内阻约为,为了防止在调节滑动变阻器过程中造成短路,电路中用一个定值电阻起保护作用。可供使用的实验器材有:
A.待测电池1个 B.电流表()
C.电压表() D.定值电阻(阻值为)
E.滑动变阻器() F.滑动变阻器()
G.开关和导线若干
(1)要正确完成实验且方便调节,滑动变阻器应选______。(填字母代号)
(2)实验小组由实验数据作出的图像如图所示,由图像可求得电源电动势为______V,内电阻为______。(保留两位有效数字)
(3)某同学对以上实验的系统误差进行了分析,其中正确的是______。(填选项前的字母)
A.系统误差主要是由电压表的分流引起的
B.系统误差主要是由电流表的分压引起的
C.电动势测量值小于真实值
D.内阻测量值大于真实值
15.(本题9分)某实验小组描绘一只额定电压为3 V小灯泡的伏安特性曲线,准备的器材如下:
A、电压表V(量程为3 V,内阻约为20 kΩ);
B、电流表A(量程为200 mA,内阻约为10 Ω);
C、滑动变阻器R(阻值范围为0~10 Ω,额定电流为2 A);
D、电池组(电动势为6 V,内阻较小);
E、开关和导线若干。
测量方案如下:首先将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,最后描点作图得到图乙中的Ⅰ图线;然后将电压表改接在O、Q两点之间,重复上述操作,得到图乙中的Ⅱ图线。请回答下列问题:
(1)根据图乙中的图线可知,小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)该同学根据小灯泡的额定电压,分别从图乙中Ⅰ、Ⅱ图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和,则更接近小灯泡真实的额定功率________(填“”和“”),并分析另一组数据产生误差的主要原因:________________________;
(3)该同学还发现可以通过以上某些器材和图乙的图线,准确测量干电池的内阻。他将小灯泡和电压表并联,接在一节电动势为1.5 V的干电池两端,读出电压表的示数为1.40 V,则该干电池的内阻为________(结果保留两位有效数字);
(4)同组同学提出。可将本实验中的分压式接法改为限流式接法,以简化电路操作。请你结合实验器材参数和实验要求,说明用限流式接法不可行的一个理由:________________________。
四、解答题
16.(本题8分)如图,电源电动势为24V,内阻为4Ω,电阻R1为 2Ω,R2为12Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为12V,线圈电阻RM为1Ω,问:
(1)电动机正常工作时通过R2的电流多大?
(2)电动机正常工作时机械效率是多大?(保留三位有效数字)
17.(本题9分)甲图所示电路中,电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关,调节滑动变阻器R的阻值改变电路中的电流,已知R的最大值为12Ω,定值电阻R0为6Ω,电容器的电容C为1.0×10-5F。
(1)根据图乙求出电源的电动势E和内阻r;
(2)求定值电阻R0的最大功率Pm;
(3)求R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量ΔQ。
18.(本题12分)如图所示,两平行金属板A、B水平放置,两板之间的距离,其电容。电源电动势、内阻,定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P调到某一位置,待电路稳定后,将一带负电小球放入板间恰能保持静止。已知带电小球的质量,所带电荷量,取重力加速度。求:
(1)此时电容器两极板间的电压;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)将开关S迅速断开后,通过滑动变阻器的电荷量。
试卷第1页(共3页)
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