第十二章 单元达标检测卷

第十二章　单元达标检测卷

(考试时间：45分钟　满分：100分)

一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．

1．有关电压与电动势的说法正确的是(　　)

A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法

B．电动势就是电源两极间的电压

C．电动势公式E＝中的W与电压U＝中的W是一样的，都是静电力所做的功

D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量

【答案】D

【解析】电压和电动势单位虽然相同，但它们表征的物理意义不同，电压是表征静电力做功将电能转化为其他形式能的本领大小的物理量．而电动势则表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．故电压与电动势不是同一个物理量，A、B错误，D正确．电动势公式E＝中的W是非静电力做功而不是静电力做功，C错误．

2．在如图所示的电路中，电源的内电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω，电流表的内阻不计，闭合开关后，电流表的示数I＝0.3 A．电源的电动势E等于(　　)

A．1 V B．2 V

C．3 V D．5 V

【答案】C

【解析】根据闭合电路欧姆定律得电源的电动势E＝I(R＋r)＝0.3×(9＋1) V＝3 V，C正确，A、B、D错误．

3．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，R1、R2为两个阻值固定的电阻，当可变电阻R的滑片向下移动时，电流表的示数I和电压表的示数U将(　　)

A．I变大，U变大 B．I变大，U变小

C．I变小，U变大 D．I变小，U变小

【答案】B

【解析】当R的滑动触头P向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知总电流I增大，电压表测量路端电压U，而U＝E－Ir，I增大，E、r不变，则U变小；R1两端电压变大，R2两端电压变小，通过R2电流减小，总电流变大，则通过A的电流变大，B正确．

4．如图所示，a、b端接入电源，当滑动变阻器滑片P向下滑动时，电路中两个灯泡都不亮，用电压表检查电路时，测得Uab＝U，Ucd＝U，Uac＝0，Ubd＝0，则故障原因可能是(　　)

A．变阻器短路

B．变阻器断路

C．a、c间灯泡断路

D．两个灯泡都断路

【答案】B

【解析】串联电路中灯不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，测不断的位置电压为零，Uab＝U测量的是电源电压，测得Ucd＝U，说明两灯泡没有断路，Uac＝0，Ubd＝0，说明在两灯泡之外有断路情况，两灯泡之间只有一个变阻器，所以变阻器处于断路情况，B正确．

5．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到恒压电源上(如图所示)，下列说法正确的是(　　)

A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大

B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小

C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少

D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变

【答案】A

【解析】开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D错误．

6．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(最大阻值20 Ω)．闭合开关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(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示．则下列说法正确的是(　　)

A．图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线

B．电源内电阻的阻值为10 Ω

C．电源的最大输出功率为1.5 W

D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9 W

【答案】D

【解析】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错误．由图可知，图甲斜率的绝对值等于R1＋r，可得r＝5 Ω，E＝6 V，故B错误．因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5 Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流I＝＝0.6 A，故电源的最大输出功率P＝UI＝1.8 W，故C错误．由C的分析可知，R1的阻值为5 Ω，R2电阻为20 Ω，当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R1＋r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10 Ω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＝0.3 A，则滑动变阻器消耗的总功率P′＝I′2R′＝0.9 W，故D正确．

7．如图所示，电源的电动势E＝2 V，内阻r＝2 Ω，两个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6 F，则(　　)

A．开关断开时两极板间的电压为 V

B．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6 C

C．开关闭合时两极板间的电压为 V

D．开关闭合时电容器所带电荷量为4.8×10－6 C

【答案】C

【解析】电容器两极板间的电压等于R2两端的电压，开关S断开时，电路中的总电流为I＝＝ A＝0.2 A，电容器的两极板间的电压为U＝IR2＝0.2×8 V＝1.6 V，此时电容器所带电荷量为Q＝CU＝3×10－6×1.6 C＝4.8×10－6 C，A、B错误；开关闭合时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I′＝＝ A＝ A，电容器的两极板间的电压U′＝I′R外＝×4 V＝ V，此时电容器所带的电荷量Q′＝CU′＝3×10－6× C＝4×10－6 C，C正确，D错误．

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法正确的是(　　)

A．电路中的电流变大

B．电源的输出功率先变大后变小

C．滑动变阻器消耗的功率变小

D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小

【答案】AC

【解析】当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，当滑片位于b端时，r＝R外，电源的输出功率最大，A正确，B错误；当把定值电阻R0看作电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，C正确；由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大，D错误．

9．如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V　12 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是(　　)

A．电动机的输入功率为12 W

B．电动机的输出功率为12 W

C．电动机的热功率为2.0 W

D．整个电路消耗的电功率为22 W

【答案】AC

【解析】电动机两端的电压U1＝U－UL＝(12－6) V＝6 V，整个电路中的电流I＝＝ A＝2 A，所以电动机的输入功率P＝U1I＝6×2 W＝12 W，故A正确．电动机的热功率P热＝I2RM＝4×0.5 W＝2.0 W，则电动机的输出功率P2＝P－I2RM＝(12－2) W＝10 W，故B错误，C正确．整个电路消耗的功率P总＝UI＝12×2 W＝24 W，故D错误．

10．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，五个理想电表的示数都发生了变化，关于五个理想电表示数的变化，下列分析正确的是(　　)

A．电压表V1示数增大，电流表A示数减小

B．电压表V2示数增大，电流表A1示数减小

C．电压表V1示数的改变量的绝对值大于电压表V2示数的改变量的绝对值，即|ΔU1|>|ΔU2|

D．电压表V示数的改变量与电流表A示数改变量的比值的绝对值大于电源内阻，即>r

【答案】AC

【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R1阻值变大，可知总电阻变大，总电流减小，则A读数减小；路端电压变大，则R3电流变大，则A1支路电流减小，则V2读数减小，则V1读数变大，A正确，B错误；因路端电压U＝U1＋U2，路端电压U变大，而U1变大，U2减小，则电压表V1示数的改变量的绝对值大于电压表V2示数的改变量的绝对值，C正确；根据U＝E－Ir可知＝r，则电压表V示数的改变量与电流表A示数改变量的比值的绝对值等于电源内阻，D错误．

三、非选择题：本题共4小题，共54分．

11．(16分)某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：

多用电表；

电压表：量程5 V，内阻十几千欧；

滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；

导线若干．

回答下列问题：

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔__________，调零点.

(2)将图甲中多用电表的红表笔和__________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端.

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.

【答案】(1)短接　(2)1　(3)15　3.60

【解析】(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零．

(2)多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以红表笔应连1端．

(3)多用电表挡位为“×1 k”欧姆挡，指针指15，则R＝15×1 kΩ＝15 kΩ，由图丙知电压表读数为3.60 V.

12．(12分)如图所示，电源的电动势E＝12 V，内阻未知，R1＝8 Ω，R2＝1.5 Ω，L规格为“3 V　3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：

(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；

(2)电源的内阻；

(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．

【答案】(1)1 A　3 Ω　(2)1 Ω　(3)0.48 W

【解析】(1)灯泡的额定电流I0＝＝ A＝1 A，

灯丝电阻RL＝＝ Ω＝3 Ω.

(2)断开S时，灯L正常发光，即I1＝I0，根据闭合电路欧姆定律E＝I0(R1＋RL＋r)，

得r＝－(R1＋RL)＝ Ω＝1 Ω.

(3)闭合S时，设外电路总电阻为R外，

有R外＝＋R1＝9 Ω，

干路电流为I总＝＝1.2 A，

灯泡两端的电压UL＝I总·＝1.2 V，

灯泡实际消耗的功率P＝＝0.48 W.

13．(12分)在如图所示的电路中，电源的电动势为E(内阻不可忽略)，外接电阻为R，电阻两端分别用导线连接到一对竖直放置的平行金属极板上，极板间距为d.极板间放入一个悬挂在绝缘丝线下方的带电小球．当开关S闭合时，电阻R的电功率为P，小球静止时丝线偏离竖直方向的角度为θ.重力加速度为g，求电源的内阻r和带电小球的比荷(即电荷量与质量之比)．

【答案】E－R　

【解析】开关S闭合时，电路电流I＝，

R的电功率为P＝I2R，

得电源的内阻r＝E－R，

极板间的电压U＝IR，

带电小球受力平衡，有q＝mgtan θ，

解得小球的比荷＝.

14．(14分)如图所示，电源电动势E＝12 V，内电阻r＝0.5 Ω.将一盏额定电压为8 V、额定功率为16 W的灯泡与一个线圈电阻R＝0.5 Ω的直流电动机并联，灯泡刚好正常发光，通电100 min.

(1)电源提供的能量是多少？

(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？

(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？

【答案】(1)5.76×105 J　(2)9.6×104 J　2.88×105 J

(3)9.6×104 J　1.08×105 J

【解析】(1)灯泡两端电压等于电源两端电压，且U＝E－Ir，

得总电流I＝＝8 A，

电源提供的能量

E电＝IEt＝8×12×100×60 J＝5.76×105 J.

(2)通过灯泡的电流I1＝＝2 A，

电流对灯泡所做的功

W1＝Pt＝16×100×60 J＝9.6×104 J，

通过电动机的电流I2＝I－I1＝6 A，

电流对电动机所做的功

W2＝I2U2t＝6×8×100×60 J＝2.88×105 J.

(3)灯丝产生的热量Q1＝W1＝9.6×104 J，

电动机线圈产生的热量

Q2＝IRt＝62×0.5×100×60 J＝1.08×105 J.