第4章 章末复习 练习 高中物理新鲁科版必修第三册（2022年）

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章末复习一、选择题1.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r.闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是(　　)A. 电压表的示数变大B. 电流表的示数变小C. 滑动变阻器消耗功率变小D. 定值电阻R消耗的功率先变大后变小2.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.将这个电阻R分别接到a,b两电源上,那么    （    ）A. R接到a电源上,电源的效率较高B. R接到b电源上,电源的输出功率较大C. R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D. R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高3.（多选）如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)A. P1>P2 B. P1＝P2C. η1>η2 D. η1<η24.（多选）如图所示，用输出电压为1.4 V、输电电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍氢电池充电．下列说法正确的是(　　)A. 电能转化为化学能的功率为0.12 WB. 充电器输出的电功率为0.14 WC. 充电时，电池消耗的热功率为0.12 WD. 充电器把0.14 W的功率储存在电池内5.如图是一火警报警电路的示意图，R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小.值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况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6.如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（ ）A. a灯变亮，b灯和c灯变暗B. a灯和c灯变亮，b灯变暗C. a灯和c灯变暗，b灯变亮D. a灯和b灯变暗，c灯变亮7.如图所示，C为两极板水平放置的空气平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带点尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是：A. 把R1的滑片向左移动 B. 把R2的滑片向右移动C. 把R2的滑片向左移动 D. 把开关S断开8.如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．下列选项中符合操作规程的是（ ）A. 直流10 V挡 B. 直流0.5 A挡C. 直流2.5 V挡 D. 欧姆挡9.某同学自己在家看电视，突然发现电视机冒了烟，他采取的措施正确的是(　　)A．马上跑到外面去喊人B．立即断开电源，远离电视机，同时打开门窗C．继续观察，看发生什么后果D．心里害怕，自己走开了也不知怎么办才好二、实验题10.在练习使用多用电表时：（1）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变（2）用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针向右偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明____（选填“a”或“b”）端是二极管正极。（3）现有两相同的某型号多用表，一同学在研究性学习过程中想获得10 V量程直流电压挡的内阻和×lk欧姆挡的内部电源的电动势，已知×lk欧姆挡中央刻度线对应的数据，为完成实验，进行了如下操作：①将甲多用表挡位旋钮拨到10 V电压挡，将乙多用表挡位旋钮拨到×lk欧姆挡；②应将甲多用表的红表笔与乙多用表的__________（填“红”或“黑”）表笔连接，再将另外两表笔连接；③在连接两多用表表笔之前应对乙多用表进行的操作为：_____________；④两多用表连接后，两表读数分别为6.0 V和30 k，可知10 V量程直流电压挡内阻为___k，×lk欧姆挡的内部电源的电动势为_________V。11.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，电压表（0﹣3V 3kΩ），电流表（0﹣0.6A 1.0Ω），滑动变阻器有R1（10Ω 2A）和R2（100Ω 0.1A）各一只；（1）实验中滑动变阻器应选用    （选填R1．R2）（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到 如图丙所示的U﹣I，由图可较准确求出电源电动势E=     V，内阻r=     Ω．三、计算题12.如图所示，电阻的阻值R1 = 4.0Ω、R2 = 6.0Ω，R3 = 10.0Ω，电容器的电容C = 30μF，电源电动势e = 10V，电源内阻可忽略．先闭合开关K，待电路稳定后再将开关断开．试求：（1）闭合开关K，电路稳定后，通过R1的电流强度；（2）再断开开关K后流过R1的电量为多少？      13.电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量(含载重) m = 200 kg，蓄电池组电动势E = 200 V，内阻r = 0.05 Ω，直接对超导电动机(线圈为超导材料，电阻为零)供电，供电电流I =100 A，电动机通过传动效率η = 90％的传动装置带动车轮转动．保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f = 653 N，g = 10 m/s2，试求：(1)若轿车在6 s内由静止在水平路面上加速到v = 72 km/h，则这6 s内轿车的位移大小为多少？(2)已知某斜坡路面的倾角为θ，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？(sin θ = 0.2585)    14.在科技活动中，某同学利所自制的电子秤来称量物体的质量，如图图所示为电子秤的原理图.托盘和弹簧的电阻与质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表.当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时所称量的物体的质量.   15.如图所示，E＝10 V，r＝1 Ω，R1＝R3＝5 Ω，R2＝4 Ω，C＝100 μF.当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态．(重力加速度g＝10 m/s2)求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量．      参考答案1.【解析】AB．开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，故AB错误；C．将R看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，故C正确；D．电路中的电流增大，则定值电阻R消耗的功率变大，故D错误．【答案】C2.【解析】电源a的电动势大，内阻也大，电源的效率，由此可知外电阻相同时内阻越小，电源效率越高，则R接到b电源上，电源的效率较高，A错误；输出功率，当R=r时电源输出功率最大，由图象可知图线的斜率表示内阻大小，图线C的斜率表示外电阻阻值的大小，图线a的内阻与C的电阻相接近，所以a电源输出功率较大．C正确．【答案】C3.【解析】电源的与电阻的的交点代表该电阻接入电源时的路端电压和电流，对照图像可得该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2：．，所以选项B对A错．电源的效率，外电阻越大效率越高，根据电阻的图像斜率代表电阻可判断所以选项C对D错．【答案】BC4.【解析】电能一部分转化为化学能，一部分转化为内能，故，即充电器把0.12的功率储存在电池内，A正确D错误；充电器输出的电功率为，B错误；充电时，电池消耗的热功率为，C正确；【答案】AB5.【解析】当传感器R3所在处出现火情时，R3的阻值减小，则电路总电阻减小，干路电流I总增大，内电压增大，外电压减小，报警器两端的电压U减小；R2两端电压干路电流I总增大，则R2两端电压减小，流过R2的电流变小，电流表显示的电流I变小；故B项正确，ACD三项正确。【答案】B6.【解析】变阻器R的滑片稍向上滑动一些，滑动变阻器电阻减小，根据“串反并同”与其串联的灯泡C电流增大，变亮，与其并联的灯泡b电流减小，变暗，与其间接串联的灯泡a电流增大，变亮，B对；【答案】B7.【解析】要使尘埃P向下加速运动，电容C两端电压就得下降A．在含容电路中相当于一根导线，滑动的滑片，电容两端的电压不会发生变化，故A错误；BC．和电源组成分压电路，把R2的滑片向左移动，电容两端电压就会下降，尘埃P向下加速运动；R2的滑片向右移动，电容两端电压就会上升，尘埃P向上加速运动；故B错误，C正确；D．把开关S断开，电容C两端电压等于电源电动势，电压升高，尘埃P向上加速运动，故D错误。故选C。【答案】C8.【解析】用电压档检测其量程要大于，故A正确，C错误；用电流档要用较大量程，所给B中的太小，故B错误；用欧姆档要把电源断开，本题操作没有，故D错误．【答案】A9.　解析：触电和用电设备发生故障时，首先是切断电源，避免由此引起的火灾，严禁用水扑灭．继续观察和外出喊人都会造成事故的发展．答案：B二、实验题10.解析：（1）由于欧姆表是由直流电流表改装成的，所以要求电流应从“+”插孔进从“-”插孔出，否则指针将反向偏转，因此如果红黑表笔分别插在负、正插孔时不会影响测量结果，A正确；若双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小，人是导体，会使测量结果偏小，B错误；测量电阻一定要断电作业，即把该电阻与电路断开．故C正确；根据闭合电路欧姆定律，调零时应有：，所以若电池电动势变小内阻变大，调零时应有：，比较可知，两次的中值电阻阻值不同，即测量结果会发生变化，故D错误。故应选：AC。（2）根据欧姆表改装原理可知，红表笔应接“+”插孔，但恰好与欧姆表内部电池的负极相接，同理黑表笔应接“-”插孔，但与欧姆表内部电池的正极相接，所以黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明a端是二极管的正极；（3）②甲多用电表选择电压挡，应将甲多用表的红表笔与乙多用表的黑表笔连接，在将另两表笔连接；③由于乙的挡位被拨了一次，故应该在测量前进行欧姆调零，方法是两表笔短接调零；④×1k欧姆挡中央刻度线对应的数据为15，则其中值电阻为15 kΩ，欧姆表中值电阻等于其内阻，则欧姆表内阻为15 kΩ；两多用表连接后，两表读数分别为6V和30 kΩ。可知10V量程直流电压挡的内阻为30 kΩ，欧姆表内阻为15 kΩ、电压表内阻为30 kΩ，电压表示数为6 V，则欧姆表电压两端为3 V，×1k欧姆挡的内部电源的电动势为E=6 V+3 V=9 V。答案：（1）AC  （2）a  （3）黑  两表笔短接调零  30  911.【解析】①电路中最大电流，的额定电流小于，同时阻值远大于电源内阻，不便于调节，所以变阻器选用；
②对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示：
③由闭合电路欧姆定律得知，当时，，图象斜率的绝对值等于电源的内阻，则将图线延长，交于纵轴，纵截距即为电动势，．【答案】R1、1.47、1.8l12.【解析】（1）K闭合，电路稳定后电路为串联的电路；所以流过的电流为，此时电容器C与并联，两极板间的电压，且上板带正电（2）断开K后，由于，所以继续对电容器充电至极板间的电压，仍是上极板带正电；流过的电量等于继续给电容器充电的电量，所以．【答案】（1）1A（2）1.2×10-4C13.【解析】（1）电源输出电压：电动机功率：由动能定理：由代入数据解得：（2）当轿车加速度a=0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：又由④⑤代入数据解得：【答案】(1)．(2)14.【解析】设托盘上放上质量为m的物体时，弹簧的压缩量为x，由题设知：mg=kx，解得：x=；由闭合电路欧姆定律可知：I=        U=IR′=IR联立求解得：m=U；【答案】．15.解析：　(1)开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且qE竖直向上．S闭合后，qE＝mg的平衡关系被打破．S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UC＝E＝4 V，qUC/d＝mg.S闭合后，U′C＝E＝8 V设带电粒子加速度为a，则qU′C/d－mg＝ma，解得a＝g＝10 m/s2，方向竖直向上．(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ＝C(U′C－UC)＝4×10－4C.答案：　(1)10 m/s2　方向竖直向上　(4)4×10－4C