高中物理单元测试——第二章电路及其应用（适中版02）

高中物理单元测试 —— 第二章 电路及其应用（适中版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）某手机电池上标明了其容量为“”，容量这个物理量的国际单位是（     ） A．库仑（C） B．伏特（V） C．瓦特（W） D．焦耳（J） 2．（本题3分）如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示（    ） A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J的电能转化为其他形式的能 B．电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能 C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少 D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时，其他形式的能转化为电能少 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）小叶在物理实验课上，用实验室提供的器材搭建了如图所示的电路：电阻R选用标有“10Ω， 1A”的定值电阻，电源是一个标注“电动势V、内阻Ω”的学生电源。闭合开关S后，电阻R中实际通过的电流是多少（    ） A．2.0A B．1.5A C．1.0A D．0.75A 5．（本题3分）某同学按如图所示电路测量水果电池的电动势和内阻，调整滑动变阻器测得多组电流和电压的数据，作出水果电池的U﹣I关系图像。该同学分析发现，实验存在系统误差，并对图像进行修正。下列图像中图线甲为用实验数据画的图线，图线乙为该同学修正系统误差后的真实图线，正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（本题3分）如图所示电路，电源电动势为，内阻不计，电阻、、、电容器电容为，闭合开关，待电路稳定后，能使电容器上极板带正电荷的电阻的阻值为（　　） A． B． C．3 D． 7．（本题3分）有两个材质、长度相同的电阻a和b，当它们接入电路时，得到如图所示的电流I和电压U的关系，以下说法正确的是（     ） A．R1表示电阻a，R2表示电阻b B．电阻a和b串联后的总电阻的I-U图线应在区域II C．电阻a和b并联后的总电阻的I-U图线应在区域I D．电阻a和b并联后的总电阻的I-U图线应在区域III 二、多选题 8．（本题5分）如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流，可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻，则内（　　） A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为 C．手机电池储存的化学能为 D．手机电池产生的焦耳热为 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）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）某同学按图甲所示的电路图进行实验。连接好电路元件后闭合开关，发现两个灯泡均不亮。于是，该同学使用图乙中的多用电表检测图甲电路的故障。 (1)该多用电表使用前，其指针位置如图丙所示，应该调节图乙中的________（选填“”或“”），让指针指在________（选填“电流”或“电阻”）零刻度处。 (2)正确调零后，该同学将多用电表的选择开关打到了直流电压挡。然后，该同学将图甲中的开关闭合，把多用电表的________（选填“红”或“黑”）表笔接在点，用另一个表笔依次接触电路中的、、、、点，多用电表的读数情况如表所示，则故障原因是________（选填“”、“”、“”或“”）间断路。 表笔接触位置 读数 接近3V 接近3V 接近3V 接近3V 0 (3)多用电表使用完成后，可以把选择开关打到OFF挡，还可以把选择开关打到图戊中的________（选填“×1kΩ”、“10mA”或“交流500V”）挡。 12．（本题6分）某实验小组的同学用如图甲所示的实验电路做“测量金属丝的电阻率”实验，实验室提供了以下两种规格的滑动变阻器： 滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为3A）； 滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，允许通过的最大电流为1.5A）。 (1)实验时滑动变阻器应选______（填“R1”或“R2”），开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于______（填“A”或“B”）端。 (2)实验小组的同学在做该实验时，连接的实物图如图乙所示，请用笔画线代替导线将图乙的实物图按照图甲的电路图连接完整。 (3)为了探究选不同的滑动变阻器对本实验的影响，实验小组的同学调整金属丝上的滑动头，使金属丝接入电路的电阻约为10Ω，再将（1）中所选的滑动变阻器接入电路，移动滑片P，测量多组数据，以金属丝两端电压U为纵轴，为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），作出曲线如图丙中的Ⅰ所示；若将滑动变阻器更换成另一个，重复上述测量过程，则得到的曲线对应图丙中的______（填“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 13．（本题8分）汽车在高架桥上时，导航说右转，而实际上右边根本没有右转出口，这是因为导航无法判断汽车是否在桥上。一些智能手机中配有气压传感器，气压传感器的电阻会随所处环境气压的变化而变化，所处的高度不同，气压不同，这样就可以很好地辅助导航来判断汽车所处的高度，避免错误导航。某实验小组在室温下用以下器材探究气压传感器的阻值Rx随气压变化的规律。 A．气压传感器P（阻值变化范围从几欧到十几欧，大于5Ω）； B．直流电源（电动势为3V，内阻不计）； C．电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； D．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）； E．滑动变阻器R，最大阻值约为5Ω； F．开关与导线若干。 (1)该实验小组设计了如图甲所示的实验电路图，请你帮他们把电路图补充完整； (2)后来有组员查到所使用电流表的内阻RA=0.7Ω，请为他们重新设计实验电路图，并画在下面图乙的方框中； (3)若按照重新设计的电路，正确连接电路后进行实验，在某压强情况下，电压表、电流表（均选择了合适的量程）指针位置分别如图丙、丁所示，则电压表所测电压为____________V，电流表所测电流为 ____________A，此时气压传感器的电阻为____________Ω。 14．（本题8分）某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。 A、待测旧电池（电动势约为4.2V） B、滑动变阻器（0~1000Ω） C、滑动变阻器（0~50Ω） D、电压表（0~3V，内阻为3kΩ） E、电流表（0~0.6A） F、阻值为1.5kΩ的定值电阻 G、阻值为150Ω的定值电阻 (1)设计的电路图如图甲所示，其中滑动变阻器R应选___________，定值电阻R0应选___________。（填器材前字母序号） (2)按照图甲电路连接实物，调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以U为纵坐标、I为横坐标建立坐标系，得到U-I图像如图乙所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势E=______V，内阻r =______Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差，由上述图线求得的电动势与真实值相比___________，内阻与真实值相比___________。（均填“偏大”“偏小”或“准确”） 15．（本题9分）某研究性学习小组的同学欲做实验——描绘小电珠两端的电压和通过它的电流两者之间关系的曲线。已知所用新型小电珠的额定电压和额定功率分别为5.0 V、2.5 W，实验使用的直流电源的电动势为6.0 V、内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下： A．电流表A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω） B．电流表A2（量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω） C．电压表V（量程0～3 V，内阻等于3 kΩ） D．定值电阻R1=1 kΩ E.定值电阻R2=3 kΩ F.滑动变阻器R3（阻值0～10 Ω，额定电流1 A） G.滑动变阻器R4（阻值0～5000 Ω，额定电流500 mA） H.开关S一个 请回答下列问题： (1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择________，定值电阻应选择________与电压表串联改装成量程合适的电压表，滑动变阻器应选择________（填写实验器材前的序号）。 (2)根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图补填在下面方框中，然后根据方框中的电路图完成该实验______________。 (3)该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过电流表的电流I，由计算得到的小电珠的电阻值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 (4)该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示。如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为3.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为6.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率为________W（结果保留两位小数）。 四、解答题 16．（本题8分）随着全球能源危机加剧，电动汽车逐渐成为家庭购车的首选。小明同学晚上坐电动汽车回家时看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。小明同学以儿童电动汽车为模型来研究这个现象。儿童电动汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为，内阻为，电动机线圈电阻为。先闭合车灯接通，电动机未启动时，电流表示数为，再闭合电动机启动后，电流表示数为，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变。求： (1)车灯电阻； (2)电动机启动后，车灯的功率P1； (3)电动机启动后，电动机的输出功率P2。 17．（本题9分）如图所示的电路中，电源电压恒为，滑动变阻器的最大电阻为，定值电阻的阻值为，先将滑动变阻器的滑片移到端。求： (1)闭合开关，将滑片移到端的过程中，电源总功率的最大值为多大？ (2)若只闭合，断开，电阻多大时，滑动变阻器消耗的电功率最大，并求出其最大值。 (3)闭合开关，将滑片向端移动的过程中，电流表示数为时，滑动变阻器段的电阻为多大？ 18．（本题12分）如图所示的电路，电源电动势E=21V，内阻r=1Ω，电阻R1=R4=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω，电容器C=1μF。 (1)开关S断开时，求通过电源的电流； (2)开关S闭合时，求通过电源的电流和通过R2的电流； (3)开关S由断开到闭合，电路稳定后，求电容器电荷量改变的大小（取绝对值）。 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（适中版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）某手机电池上标明了其容量为“”，容量这个物理量的国际单位是（     ） A．库仑（C） B．伏特（V） C．瓦特（W） D．焦耳（J） 【答案】A 【详解】电池容量标注的是电流单位与时间单位的乘积，根据电荷量定义式，可知容量对应的物理量是电荷量。库仑（）是电荷量的国际单位。 故选A。 2．（本题3分）如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示（    ） A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J的电能转化为其他形式的能 B．电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能 C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少 D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时，其他形式的能转化为电能少 【答案】D 【详解】A B D．电动势约为1.2V，其含义是电路中每通过1C的电荷量，电源把1.2J的其他形式的能转化为电能，故A、B错误，D正确； C．在电路中通过相等的电荷量的情况下，该电源比电动势为1.5V的干电池做功少，电路中通过的电荷量关系不明确，该电源不一定比电动势为1.5V的干电池做功少，故C错误。 故选D。 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）小叶在物理实验课上，用实验室提供的器材搭建了如图所示的电路：电阻R选用标有“10Ω， 1A”的定值电阻，电源是一个标注“电动势V、内阻Ω”的学生电源。闭合开关S后，电阻R中实际通过的电流是多少（    ） A．2.0A B．1.5A C．1.0A D．0.75A 【答案】D 【详解】闭合开关S后，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流为 故选D。 5．（本题3分）某同学按如图所示电路测量水果电池的电动势和内阻，调整滑动变阻器测得多组电流和电压的数据，作出水果电池的U﹣I关系图像。该同学分析发现，实验存在系统误差，并对图像进行修正。下列图像中图线甲为用实验数据画的图线，图线乙为该同学修正系统误差后的真实图线，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设电流表电阻为，因其分压使外电路电压测量值偏小，其偏小值为，故真实图像应由图线甲上移。当干路电流越大时，电流表分压越大，电压表测量误差越大，图线上移越大；当干路电流为零时，电压表测量值等于电动势，故真实的外电路电压与干路电流的关系图像应为A选项中的图线乙所示。 故选A。 6．（本题3分）如图所示电路，电源电动势为，内阻不计，电阻、、、电容器电容为，闭合开关，待电路稳定后，能使电容器上极板带正电荷的电阻的阻值为（　　） A． B． C．3 D． 【答案】D 【详解】规定电源负极处电势为零，电容器上极板电势 下极板电势 若要使上极板带正电，需使，即 代入数据得。 故选D。 7．（本题3分）有两个材质、长度相同的电阻a和b，当它们接入电路时，得到如图所示的电流I和电压U的关系，以下说法正确的是（     ） A．R1表示电阻a，R2表示电阻b B．电阻a和b串联后的总电阻的I-U图线应在区域II C．电阻a和b并联后的总电阻的I-U图线应在区域I D．电阻a和b并联后的总电阻的I-U图线应在区域III 【答案】C 【详解】A．在I-U图线中斜率的倒数表示电阻，由图线可知R1<R2，材质、长度相同的导体横截面积越大，电阻越小，R1表示电阻b，R2表示电阻a，A错误； B．R1和R2串联后的总电阻比任何一个分电阻都大，斜率更小，则总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ，B错误； CD．R1和R2并联后的总电阻比任何一个分电阻都小，斜率更大，则总电阻的I-U图线应在区域I，C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 8．（本题5分）如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流，可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻，则内（　　） A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为 C．手机电池储存的化学能为 D．手机电池产生的焦耳热为 【答案】AC 【详解】A．充电宝输出的电功率为 故A正确； B．由于充电宝内阻未知，所以无法计算充电宝产生的热功率，故B错误； CD．手机电池产生的焦耳热为 手机电池储存的化学能为 故C正确，D错误。 故选AC。 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）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）某同学按图甲所示的电路图进行实验。连接好电路元件后闭合开关，发现两个灯泡均不亮。于是，该同学使用图乙中的多用电表检测图甲电路的故障。 (1)该多用电表使用前，其指针位置如图丙所示，应该调节图乙中的________（选填“”或“”），让指针指在________（选填“电流”或“电阻”）零刻度处。 (2)正确调零后，该同学将多用电表的选择开关打到了直流电压挡。然后，该同学将图甲中的开关闭合，把多用电表的________（选填“红”或“黑”）表笔接在点，用另一个表笔依次接触电路中的、、、、点，多用电表的读数情况如表所示，则故障原因是________（选填“”、“”、“”或“”）间断路。 表笔接触位置 读数 接近3V 接近3V 接近3V 接近3V 0 (3)多用电表使用完成后，可以把选择开关打到OFF挡，还可以把选择开关打到图戊中的________（选填“×1kΩ”、“10mA”或“交流500V”）挡。 【答案】(1) 电流 (2) 红 EF (3)交流 【详解】（1）[1][2]该多用电表使用前，其指针位置如图丙所示，应该进行机械调零，应调节图乙中的，让指针指在电流零刻度处。 （2）[1][2]该同学将图甲中的开关S闭合，根据“红进黑出”，则把多用电表的红表笔接在点，用另一个表笔依次接触B、C、D、E点时电压表读数都接近3V，说明两表笔之间的电路没问题，接触F点时电压表读数为零，说明EF之间有断路，则故障原因是EF间断路。 （3）多用电表使用完成后，可以把选择开关打到OFF挡，还可以把选择开关打到图戊中的交流500V挡。 12．（本题6分）某实验小组的同学用如图甲所示的实验电路做“测量金属丝的电阻率”实验，实验室提供了以下两种规格的滑动变阻器： 滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为3A）； 滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，允许通过的最大电流为1.5A）。 (1)实验时滑动变阻器应选______（填“R1”或“R2”），开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于______（填“A”或“B”）端。 (2)实验小组的同学在做该实验时，连接的实物图如图乙所示，请用笔画线代替导线将图乙的实物图按照图甲的电路图连接完整。 (3)为了探究选不同的滑动变阻器对本实验的影响，实验小组的同学调整金属丝上的滑动头，使金属丝接入电路的电阻约为10Ω，再将（1）中所选的滑动变阻器接入电路，移动滑片P，测量多组数据，以金属丝两端电压U为纵轴，为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），作出曲线如图丙中的Ⅰ所示；若将滑动变阻器更换成另一个，重复上述测量过程，则得到的曲线对应图丙中的______（填“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 【答案】(1) R1 A (2) (3)Ⅲ 【详解】（1）[1]由于控制电路采用分压式，为了确保测量数据的连续性，滑动变阻器选用总阻值小一些，即实验时滑动变阻器应选R1； [2]为了确保安全，开关闭合前应使待测部分电压为零，则开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于A端。 （2）根据电路图连接实物图如下 （3）在相同的条件下，滑动变阻器的阻值越大，并联部分总电阻越接近电阻丝电阻，但始终小于电阻丝的电阻，可知，当滑动变阻器选用总阻值大一些的时候，BP部分阻值更大，分压更大，则AP部分阻值分压变小，电压表示数越小，可知，若将滑动变阻器更换成另一个总阻值大的，重复上述测量过程，则得到的曲线对应图丙中的Ⅲ。 13．（本题8分）汽车在高架桥上时，导航说右转，而实际上右边根本没有右转出口，这是因为导航无法判断汽车是否在桥上。一些智能手机中配有气压传感器，气压传感器的电阻会随所处环境气压的变化而变化，所处的高度不同，气压不同，这样就可以很好地辅助导航来判断汽车所处的高度，避免错误导航。某实验小组在室温下用以下器材探究气压传感器的阻值Rx随气压变化的规律。 A．气压传感器P（阻值变化范围从几欧到十几欧，大于5Ω）； B．直流电源（电动势为3V，内阻不计）； C．电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； D．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）； E．滑动变阻器R，最大阻值约为5Ω； F．开关与导线若干。 (1)该实验小组设计了如图甲所示的实验电路图，请你帮他们把电路图补充完整； (2)后来有组员查到所使用电流表的内阻RA=0.7Ω，请为他们重新设计实验电路图，并画在下面图乙的方框中； (3)若按照重新设计的电路，正确连接电路后进行实验，在某压强情况下，电压表、电流表（均选择了合适的量程）指针位置分别如图丙、丁所示，则电压表所测电压为____________V，电流表所测电流为 ____________A，此时气压传感器的电阻为____________Ω。 【答案】(1) (2) (3) 2.40 0.30 7.3 【详解】（1）题意可知 可知电流表采用外接法，为了测量更多、范围更广泛的数据，滑动变阻器采用分压式接法，如图 （2）由于电流表的内阻RA已知，故电流表应采用内接法，可精确测定阻值，故如图 （3）[1]题意可知电压表采用3V量程，故最小分度值为0.1V，则读数为2.40V； [2]题意知电流表采用0.6A量程，故最小分度值为0.02A，则读数为0.30A； [3]根据以上可知 代入题中数据，解得 14．（本题8分）某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。 A、待测旧电池（电动势约为4.2V） B、滑动变阻器（0~1000Ω） C、滑动变阻器（0~50Ω） D、电压表（0~3V，内阻为3kΩ） E、电流表（0~0.6A） F、阻值为1.5kΩ的定值电阻 G、阻值为150Ω的定值电阻 (1)设计的电路图如图甲所示，其中滑动变阻器R应选___________，定值电阻R0应选___________。（填器材前字母序号） (2)按照图甲电路连接实物，调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以U为纵坐标、I为横坐标建立坐标系，得到U-I图像如图乙所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势E=______V，内阻r =______Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差，由上述图线求得的电动势与真实值相比___________，内阻与真实值相比___________。（均填“偏大”“偏小”或“准确”） 【答案】(1) C F (2) 4.0 1.2 (3) 偏小 偏小 【详解】（1）[1][2]为了方便调节，滑动变阻器R应选阻值较小的C；定值电阻R0应选与电压表阻值相当的 F。 （2）[1][2]电压表接R0后相当于量程变为 即U-I图像的纵轴坐标的1.5倍等于路端电压，则由该图像可求得这个旧电池的电动势 内阻 （3）[1][2]实验中电流表测得的电流为通过滑动变阻器的电流，由于电压表分流，流过内阻 r 的实际干路电流大于测得的电流，此时有 整理可得 又，由此可知， 所以由此可知E测<E真，r测<r真。 即若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差，由上述图线求得的电动势与真实值相比偏小，内阻与真实值相比偏小。 15．（本题9分）某研究性学习小组的同学欲做实验——描绘小电珠两端的电压和通过它的电流两者之间关系的曲线。已知所用新型小电珠的额定电压和额定功率分别为5.0 V、2.5 W，实验使用的直流电源的电动势为6.0 V、内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下： A．电流表A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω） B．电流表A2（量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω） C．电压表V（量程0～3 V，内阻等于3 kΩ） D．定值电阻R1=1 kΩ E.定值电阻R2=3 kΩ F.滑动变阻器R3（阻值0～10 Ω，额定电流1 A） G.滑动变阻器R4（阻值0～5000 Ω，额定电流500 mA） H.开关S一个 请回答下列问题： (1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择________，定值电阻应选择________与电压表串联改装成量程合适的电压表，滑动变阻器应选择________（填写实验器材前的序号）。 (2)根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图补填在下面方框中，然后根据方框中的电路图完成该实验______________。 (3)该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过电流表的电流I，由计算得到的小电珠的电阻值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 (4)该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示。如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为3.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为6.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率为________W（结果保留两位小数）。 【答案】(1) A E F (2) (3)小于 (4)1.52 【详解】（1）小电珠的额定电压为，额定功率为，额定电流 额定电流与电流表更为接近，故电流表选A。 电压表需要将量程改为，其满偏电流 量程变为时，内阻为 没有提供的电阻，但是可以串联大于的电阻，因此电阻选择E，此时的量程为 为了小电珠的电压可以从0开始取，滑动变阻器应使用分压法接入，选择电压范围较小的更易调节，故选F。 （2）小电珠在额定功率下的电阻为 电压表电流已知，电流表外接更好，电路图如下。 （3）在电流表外接的情况下，小电珠的电压没有测量误差，测得的电流是小电珠和电压表的电流之和。因此测得的电流偏大，小电阻计算得到电阻值小于真实值。 （4）将直流电源与电阻构成的整体视为一个有内阻的电源，则此电源的电动势为，内阻为，由于两个小电珠并联，设通过一个小电珠的电流为，通过电源的电流实际上是图中的二倍，因此把电源的伏安特性曲线画在图中表示时，其表达式为 这一直线与原直线交于，附近，因此 四、解答题 16．（本题8分）随着全球能源危机加剧，电动汽车逐渐成为家庭购车的首选。小明同学晚上坐电动汽车回家时看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。小明同学以儿童电动汽车为模型来研究这个现象。儿童电动汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为，内阻为，电动机线圈电阻为。先闭合车灯接通，电动机未启动时，电流表示数为，再闭合电动机启动后，电流表示数为，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变。求： (1)车灯电阻； (2)电动机启动后，车灯的功率P1； (3)电动机启动后，电动机的输出功率P2。 【答案】(1) (2)6W (3)5W 【详解】（1）车灯接通，电动机未启动时，由全电路欧姆定律 得车灯电阻 （2）电动机启动后，路端电压 车灯功率=6W （3）电动机启动后，通过电动机的电流 电动机的功率 电动机线圈消耗的热功率 电动机的输出功率 17．（本题9分）如图所示的电路中，电源电压恒为，滑动变阻器的最大电阻为，定值电阻的阻值为，先将滑动变阻器的滑片移到端。求： (1)闭合开关，将滑片移到端的过程中，电源总功率的最大值为多大？ (2)若只闭合，断开，电阻多大时，滑动变阻器消耗的电功率最大，并求出其最大值。 (3)闭合开关，将滑片向端移动的过程中，电流表示数为时，滑动变阻器段的电阻为多大？ 【答案】(1) (2)当， (3) 或 【详解】（1）闭合，滑片P移到端时，定值电阻与滑动变阻器整个电阻并联，此时总电阻最小，电源总功率最大。 并联电路总电流 电源总功率最大值 （2）只闭合，断开，与​串联，滑动变阻器的功率： 根据均值不等式，当，滑动变阻器功率最大，最大值 （3）设，则，电流表示数，并联部分电压 干路总电流 总电压 代入整理得 解得或 18．（本题12分）如图所示的电路，电源电动势E=21V，内阻r=1Ω，电阻R1=R4=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω，电容器C=1μF。 (1)开关S断开时，求通过电源的电流； (2)开关S闭合时，求通过电源的电流和通过R2的电流； (3)开关S由断开到闭合，电路稳定后，求电容器电荷量改变的大小（取绝对值）。 【答案】(1)3A (2)； (3) 【详解】（1）开关S断开时，、、串联，通过电源的电流为 （2）开关S闭合时，、、串联后与并联，外电路总电阻为 通过电源的电流为 路端电压为 通过的电流为 （3）开关S断开时，电容器的电压等于、串联总电压，为 电容器的带电量为 上极板带正电；开关S闭合时，电容器的电压等于的电压，为 电容器的带电量为 下极板带正电；故开关S由断开到闭合，电路稳定后，电容器电荷量改变的大小为 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 $