粤教版高中物理必修第三册第5章达标检测卷含答案

第四、五章达标检测卷

(考试时间：60分钟　满分：100分)

(本检测对应达标检测卷P251)

一、选择题：本题共20小题，每小题3分，共60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．实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似．现将多用电表选择开关拨到“×100”挡，分别测它们的正、反向电阻加以鉴别：测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100 kΩ上．则甲、乙、丙三个元件分别是(　　)

A．电容器、电阻、二极管 B．电阻、电容器、二极管

C．电阻、二极管、电容器 D．二极管、电阻、电容器

【答案】C

【解析】甲元件的正、反向阻值相等，说明甲元件为电阻；二极管的特点是正向电阻较小，反向电阻很大，故乙元件为二极管；电容器的特点是，在与电源突然接通时，对电容器充电，指针偏角较大，稳定后电容器为断路，指针偏角较小，故丙元件为电容器．C正确．

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，故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，则通过电流表A的电流变大，故B正确．

4．如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω．断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为(　　)

A．1 Ω  B．2 Ω

C．3 Ω  D．4 Ω

【答案】A

【解析】开关S断开时有E＝3 V，开关S闭合时有R＝2 V，其中R＝2 Ω，解得r＝1 Ω，故A正确．

5．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．

6．一台电动机的额定电压是220 V，额定电流是5 A，线圈电阻为0.5 Ω ，则此电动机正常工作时每秒产生的热量为(　　)

A．25 J   B．12.5 J 

C．110 J   D．1 100 J

【答案】B

【解析】电动机正常工作时线圈电阻生热Q＝I2r线t＝52×0.5 J＝12.5 J，所以每秒产生的热量为12.5 J，A、C、D错误，B正确．

7．“电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比．”这个规律用公式表示为Q＝I2Rt．通过实验发现这个规律的物理学家是(　　)

A．牛顿   B．奥斯特

C．法拉第   D．焦耳

【答案】D

【解析】通过实验发现这个规律的物理学家是焦耳，这个规律称为焦耳定律． 故D正确．

8．把一个标有“10 V　3 W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12 V的电源上(如图所示)，小灯泡恰能正常工作，该电路工作10 s定值电阻产生的热量是(　　)

A．6 J   B．30 J 

C．36 J   D．60 J

【答案】A

【解析】灯泡正常工作时的电流为IL＝＝0.3 A，根据串联电路的分压原理，可得UR＝U－UL＝2 V，该电路工作10 s定值电阻产生的热量为Q＝URIt＝6 J．故A正确．

9．电吹风中的电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，生成的热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I．下列说法正确的是(　　)

A．电吹风两端的电压U＝I(R1＋R2)

B．电吹风消耗的电功率为UI＋I2(R1＋R2)

C．电吹风输出的机械功率为UI－I2(R1＋R2)

D．电吹风消耗的电功率为I2(R1＋R2)

【答案】C

【解析】电吹风为非纯电阻电路，所以电吹风两端的电压U＞I(R1＋R2)，A错误；电吹风消耗的电功率为UI，B、D错误；电吹风输出的机械功率为UI－I2(R1＋R2)，C正确．

10．一台正在打扫房间卫生的扫地机器人，工作电压为14 V ，工作电流为5 A．在它打扫一分钟的时间里，电流做的功为(　　)

A．70 J   B．420 J

C．700 J   D．4 200 J

【答案】D

【解析】一分钟的时间里，电流做的功为W＝UIt＝4 200 J，故D正确．

11．如图，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a滑到b的过程中，外电阻逐渐变小，小灯泡没有烧坏，则小灯泡的亮暗变化情况是(　　)

A．逐渐变暗  B．逐渐变亮

C．先变亮后变暗  D．先变暗后变亮

【答案】B

【解析】根据闭合电路欧姆定律I＝可知，滑动变阻器的滑片P由a滑到b的过程中，外电阻逐渐变小，电流变大，则小灯泡逐渐变亮，故A、C、D错误，B正确．

12．如图所示电路中，电源的电动势为3.0 V．闭合开关后，电压表示数为2.4 V，电流表示数为0.60 A．将电压表和电流表视为理想电表，则电源的内阻r为(　　)

A．0.50 Ω  B．1.0 Ω

C．1.5 Ω  D．2.0 Ω

【答案】B

【解析】根据闭合电路欧姆定律知U＝E－Ir，代入数据有2.4＝3.0－0.60r，求得r＝1.0 Ω．故B正确．

13．在如图所示的电路中，电阻R＝2.0 Ω，电源的电动势E＝3.0 V，内电阻r＝1.0 Ω，闭合开关S后，流过电阻R的电流为(　　)

A．1.0 A   B．1.5 A

C．2.0 A   D．3.0 A

【答案】A

【解析】根据闭合电路的欧姆定律可得I＝＝ A＝1.0 A．故A正确．

14．如图所示，直线A、B分别为某电源和一电阻的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率为(　　)

A．1 W   B．2 W 

C．3 W   D．4 W

【答案】D

【解析】由交点坐标可知，工作电压为2 V，工作电流为2 A．根据公式有P输出＝UI＝4 W，故D正确．

15．如图所示的“测定电池的电动势和内阻”实物连线图中，有一根线的连接是错误的，这根错误的线是(　　)

A．a   B．b 

C．c   D．d

【答案】C

【解析】图中c导线的下端不应该与电源的负极相连，而应该连接到电键的右端，这样电键就能控制整个电路了．故C正确．

16．在正常照射下，太阳能电池的光转换效率可达到23%．单片晶体硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是(　　)

A．0.14 J   B．0.23 J

C．0.26 J   D．2.6 J

【答案】C

【解析】太阳能电池每秒产生电能为W＝UIt＝0.6 V×0.1 A×1 s＝0.06 J，则照到太阳能电池上的光能为W光＝＝ J＝0.26 J．故C正确．

17．关于能源的开发和应用，下列说法中不正确的是(　　)

A．能源应用的过程就是内能完全转化为机械能的过程

B．化石能源的能量归根结底来自太阳能

C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源

D．随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代

【答案】A

【解析】能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，故A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，故B正确；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，故C正确；随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代，D正确．

18．一太阳能电池板的电动势为0.80 V，内阻为20 Ω，将该电池板与一阻值为140 Ω的电阻连成闭合电路，该闭合电路的路端电压为(　　)

A．0.80 V   B．0.70 V

C．0.60 V   D．0.50 V

【答案】B

【解析】根据闭合电路的欧姆定律可得I＝＝0.005 A，则路端电压为U＝IR＝0.70 V，故B正确．

19．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，故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，故C正确，D错误．

20．闭合电路的电源电动势为E、内阻为r，如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是(　　)

A．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗

B．小灯泡L3变亮，L1、L2变暗

C．电压表V1示数变大

D．电压表V2示数变大

【答案】D

【解析】当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小，总电流I增大，路端电压U减小．干路电流增大，则L2变亮；与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3＝U－U2，U减小，U2增大，则U3减小，L3变暗；与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大，变亮；U1减小，U2增大，即V1示数变小，V2示数变大，故D正确．

二、非选择题：本题共3小题，共40分．

21．(12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．

22．(13分)小明要测量一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．

甲                              乙

丙

(1)小明设计该实验的原理表达式是__________(用E、r、I、R表示)．

(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω．

(3)小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R图像，则由图像求得该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω．(结果均保留2位有效数字)

【答案】(1)E＝I(R＋r)　(2)最大值　25　(3)8.0(7.8～8.2均可)　4.0(3.7～4.3均可)

【解析】(1)在闭合电路中，E、I、R、r几个量之间的关系是E＝I(R＋r)．

(2)为了整个电路的安全，所以开始电流要小，即电阻箱电阻调到最大值；题图中电阻箱读数为25 Ω ．

(3)由E＝I(R＋r)，推出＝＋，再结合－R图像可知，图线的斜率为，截距为，解得E≈8.0 V(7.8～8.2均可)，r＝4.0 Ω(3.7～4.3均可)．

23．(15分)在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的，求：

(1)电源的电动势和内阻；

(2)定值电阻R2的阻值；

(3)滑动变阻器的最大阻值．

【答案】(1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω

(3)300 Ω

【解析】(1)将AB延长后交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以E＝20 V，r＝＝ Ω＝20 Ω．

(2)滑片滑至右端时由题图乙知此时对应于B点，所以U2＝4 V，

Ur＝E－U2＝20 V－4 V＝16 V，

由串联电路的电压分配与阻值成正比知

r＝4R2，所以R2＝＝5 Ω．

(3)滑片滑到左端时由题图乙可知外电压为U外＝16 V，Ur＝E－U外＝20 V－16 V＝4 V，I总＝＝ A＝0.2 A，

R外＝＝ Ω＝80 Ω，

R1与R3并联后的总电阻为

R并＝80 Ω－5 Ω＝75 Ω，

又R并＝即＝75 Ω，

解得R3＝300 Ω．