第3章测评卷

第3章测评

(时间:60分钟　满分:100分)

一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16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.根据欧姆定律,下列判断正确的是(　　)

A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大

B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数

C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要升高

D.电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线

解析导体电阻与电压和电流无关,A选项错,欧姆定律不适用于气态导体,故B选项错;由欧姆定律I=得U=IR,可知电流经过电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势降低,故C选项错;欧姆定律适用于电解液导电,故D选项对。

答案D

2.

用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略,下列说法中正确的是(　　)

A.电流表的示数小于通过Rx的电流

B.电流表的示数大于通过Rx的电流

C.电压表的示数小于Rx两端的电压

D.电压表的示数大于Rx两端的电压

解析由电路图可知,实验采用电流表外接法,电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和,电流表的示数大于通过Rx的电流,故A错误,B正确;由电路图可知,电压表与待测电阻并联,测量待测电阻两端电压,电压表的示数等于Rx两端的电压,故C、D错误。

答案B

3.

如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中,灯泡上的电压数值(　　)

A.一直为U

B.一直为0

C.逐渐增大到U

D.逐渐减小到0

解析滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压从0~U变化,选项C正确。

答案C

4.如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、4 W,此电路中允许消耗的最大功率为(　　)

A.24 W B.16 W C.12 W D.15 W

解析因为三个电阻的阻值相等,R1在干路上,电流最大,所以R1先达到最大功率10 W,又因为R2、R3的阻值相同,又是并联,两者电流为R1电流的,所以R2、R3的功率相等且为R1功率的,并且两电阻功率之和为5 W,所以此电路总功率为15 W。

答案D

二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题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)

5.

某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是              (　　)

A.AB段断路 B.BC段断路

C.AB段短路 D.BC段短路

解析由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况。

答案AD

6.

如图所示的电路中,若a、b端为输入端,A、B为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央,则(　　)

A.空载时输出电压UAB=

B.当A、B间接上负载R时,输出电压UAB<

C.A、B间的负载R越大,UAB越接近

D.A、B间的负载R越小,UAB越接近

解析空载时A、B间的电压为总电压的一半,即UAB=,故选项A正确。当A、B间接上负载R后,R与滑动变阻器的下半部分并联,并联电阻小于变阻器总阻值的一半,故输出电压UAB<,但R越大,并联电阻的总阻值越接近于滑动变阻器总阻值的一半,UAB也就越接近,R越小,并联电阻的总阻值越小,UAB就越小,故选项B、C正确,选项D错误。

答案ABC

7.下图是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么(　　)

A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a

B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b

C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a

D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b

解析若电压表示数有显著变化,说明电流表分压比较明显,应使用外接法比较准确,选项A正确;若电流表示数有显著变化,说明电压表分流较大,应使用内接法比较准确,选项D正确。

答案AD

8.国庆期间小明去逛超市,遇促销打折买了一个电吹风,电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是(　　)

A.该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5 Ω

B.该电吹风电动机M的内阻为193.6 Ω

C.当开关S1断开、S2闭合时,电吹风吹冷风

D.当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J

解析由题意可知,电阻R上的功率为750 W,故R的阻值为R==64.5 Ω,A正确;该吹风机的电动机总功率为250 W,它是非纯电阻电路,不能用R=求其电阻,由于其输出功率未知,故无法求出该电动机的内阻,故B错误;由于电阻用来发热,故当开关S1断开、S2闭合时,电阻不工作,故电吹风吹冷风,故C正确;当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为250 J,故D错误。

答案AC

三、非选择题(本题共7小题,共60分)

9.(4分)(2021上海高二期末)如图所示电路中,电阻R1=5 Ω,R2=14 Ω,R3是总电阻为20 Ω的滑动变阻器,滑片位于中点,稳压电源的电压U=12 V。断开开关S时,电阻R1的功率为　　　　　 W;闭合开关S,要使R1的功率变为5 W,滑动变阻器R3接入电路的阻值R3'为　　　　　 Ω。 

解析断开开关S时,回路中的电流

I= A=0.8 A

电阻R1的功率为

PR1=I2R1=0.82×5 W=3.2 W

闭合开关S,要使R1的功率变为5 W,则电流

I'= A=1 A

回路中的电流

I'=

代入数据解得滑动变阻器R3接入电路的阻值

R3'=14 Ω

答案3.2　14

10.(4分)(2021福建龙岩检测)有四盏灯,接入如图的电路中,L1、L2、L3、L4的电阻均为4 Ω,把电路接通后,L2、L3并联后的总电阻为　　　　　 Ω,四盏灯的总电阻为　　　　　 Ω。 

解析由题意设四盏灯的电阻均为R=4 Ω,则L2、L3并联后的总电阻为R23==2 Ω,四盏灯的总电阻为R总=R23+2R=10 Ω。

答案2　10

11.(5分)用以下器材尽可能准确地测量待测电阻Rx的阻值。

A.待测电阻Rx,阻值约为200 Ω;

B.电源E,电动势约为3.0 V,内阻可忽略不计;

C.电流表A1,量程为0~10 mA,内电阻r1=20 Ω;

D.电流表A2,量程为0~20 mA,内电阻约为r2≈8 Ω;

E.定值电阻R0,阻值R0=80 Ω;

F.滑动变阻器R1,最大阻值为10 Ω;

G.滑动变阻器R2,最大阻值为200 Ω;

H.单刀单掷开关S,导线若干。

(1)为了尽可能准确地测量电阻Rx的阻值,请你设计并在虚线框内完成实验电路图。

(2)滑动变阻器应该选　　　　　(填器材前面的字母代号);在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于　　　　　端;(选填“a”或“b”) 

(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=　　　　　。 

解析(1)实验中没有电压表,可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联构成电压表,电路如右图;

(2)因滑动变阻器要接成分压电路,则滑动变阻器应该选阻值较小的F;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端;

(3)根据电路结构可得:Rx=。

答案(1)

(2)F　b　(3)

12.

(7分)某同学想通过实验测定一个阻值约为50 Ω的电阻Rx的阻值。设计了一个如右图所示的电路图。请你帮助他完善实验设计。

(1)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=20 Ω,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉一根导线　　　　　即可。(选填“ab”“cd”“ed”或“ef”) 

(2)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=200 Ω,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉两根导线　　　　　、　　　　　即可。(选填“ab”“cd”“ed”或“ef”) 

(3)如果不加修改,直接用上图测量,请你预测可能出现的问题　。 

解析(1)因为滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻,故使用分压式接法,所以要去掉图中的ed导线;

(2)如果滑动变阻器最大电阻R1=200 Ω,则为了方便测量,需要采用限流式接法,故要去掉图中ab和ed两根导线即可;

(3)如果不加修改,则会有安全隐患,当滑动变阻器划片滑到b端时,电路会造成短路。

答案(1)ed　(2)ab　ed

(3)当滑动变阻器划片滑到b端时,电路会造成短路

13.

(10分)在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU3的规律(式中k=0.2 A/V3),R2、R3是普通电阻,遵循欧姆定律,R3=20 Ω,按图示电路连接后,接在一个两端电压为6.0 V的电源上,闭合开关S后,电流表的示数为0.25 A。求R2的阻值。

解析R3两端的电压U3=IR3=0.25×20 V=5.0 V

则R1、R2并联部分的电压U1=6.0 V-5.0 V=1.0 V

由I=kU3得,R1中的电流I1=k=0.2×(1.0)3 A=0.2 A

所以R2中的电流I2=I-I1=0.25 A-0.2 A=0.05 A

则R2= Ω=20 Ω。

答案20 Ω

14.(12分)某电流表内阻Rg为200 Ω,满偏电流Ig为2 mA,如图甲、乙改装成量程为0.1 A和1 A的两个量程的电流表。

(1)图甲中,R1和R2各为多少?

(2)图乙中,R3和R4各为多少?

(3)从安全角度分析,哪种改装方法较好?

解析(1)按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得R1=Rg=×200 Ω=4.08 Ω

R2=Rg=×200 Ω=0.4 Ω。

(2)按图乙接法,量程为1 A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1 A时,R3和R4串联后与Rg并联,分别得

Ig(Rg+R4)=(1-Ig)R3

IgRg=(0.1-Ig)(R3+R4)

解得R3=0.41 Ω,R4=3.67 Ω。

(3)乙图接法较好。

甲图中,若开关接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。

答案(1)4.08 Ω　0.4 Ω　(2)0.41 Ω　3.67 Ω　(3)见解析

15.

(18分)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻rA=2 Ω,当K1闭合,K2、K3断开时,电流表示数为6 A;当K2闭合,K1、K3断开时,电流表示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当K3闭合,K1、K2断开时,电流表示数为4 A。

(1)电热炉的电阻及发热功率各多大?

(2)电动机的内阻是多少?

(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?

解析(1)电热炉为纯电阻,由欧姆定律

I=,得R= Ω=2 Ω

其发热功率为PR=UI1=12×6 W=72 W。

(2)电动机为非纯电阻,由电功率与其他功率关系

UI2=rM+P输出

得rM= Ω=1 Ω。

(3)电解槽工作时,P化=UI3-rA=(12×4-42×2)W=16 W。

答案(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W