高中物理新教材同步必修第三册 章末检测试卷(四)同步讲义

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章末检测试卷(四)(时间：90分钟　满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32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)1．两个小灯泡，分别标有“1 A　4 W”和“2 A　1 W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为(　　)A．2∶1 B．16∶1 C．4∶1 D．1∶16答案　B解析　由P＝I2R知：R＝eq \f(P,I2)，所以R1∶R2＝eq \f(4,1)∶eq \f(1,4)＝16∶1.2．如图1所示，R4是由半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，电流表显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是(　　)图1A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小答案　A解析　当R4处出现火情时，R4↓→R总↓→I总↑→U外↓→U并↓→IR3↓⇒I↑，故A项正确．3．如图2所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是(　　)图2A．L1变亮，L2和L3均变暗B．L1变亮，L2不能确定，L3变暗C．L1变暗，L2和L3均变亮D．L1变亮，L2变亮，L3变暗答案　C解析　当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，所以L3变亮．内电压增大，路端电压减小，因为U3变大，且路端电压变小，所以L1变暗．总电流变大，流过L1的电流变小，所以流过L2的电流增大，L2变亮，故C正确．4．电吹风机中有电动机和电热丝两部分，已知电动机线圈的电阻为R1，它和阻值为R2的电热丝串联．设电吹风机工作时两端的电压为U，通过线圈的电流为I，消耗的电功率为P，则下列关系正确的是(　　)A．P>UI B．P＝I2(R1＋R2)C．U＝I(R1＋R2) D．P>I2(R1＋R2)答案　D解析　电吹风机中有电动机，而电动机为非纯电阻用电器，工作时将有一部分电能转化为机械能，P＝UI对纯电阻电路和非纯电阻电路都成立，选项A错误；对非纯电阻电路有P>I2(R1＋R2)，U>I(R1＋R2)，选项B、C错误，D正确．5．在研究微型电动机的性能时，应用如图3所示的实验电路．闭合开关S，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V，重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V，电压表、电流表均为理想电表，则这台电动机正常运转时的输出功率为(　　)图3A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W答案　A解析　电动机停止转动时，线圈的电阻r＝eq \f(U1,I1)＝4 Ω，电动机恢复正常运转时，电功率P＝UI＝48 W，热功率为P热＝I2r＝16 W，电动机输出的机械功率P机＝P－P热＝32 W，选项A正确．6．(2018·天津市六校联考)如图4所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V　0.4 W”字样，开关S接1，当变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则(　　)图4A．电动机的内阻为4 ΩB．电动机正常工作的电压为1 VC．电源内阻为1 ΩD．电源总功率为0.4 W答案　C解析　小灯泡的额定电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(0.4,2) A＝0.2 A，电阻为RL＝eq \f(U,I)＝eq \f(2,0.2) Ω＝10 Ω；当开关接1时，由闭合电路欧姆定律可知E＝I(RL＋R＋r)，代入数据解得r＝1 Ω，选项C正确；当开关接2时灯泡正常发光，电流为I＝0.2 A，电源内阻分得电压为Ur＝Ir＝0.2×1 V＝0.2 V，故电动机分得电压为U机＝E－U－Ur＝(3－2－0.2) V＝0.8 V，故电动机内阻R机<eq \f(U机,I)＝eq \f(0.8,0.2) Ω＝4 Ω，选项A、B错误；电源总功率P＝EI＝3×0.2 W＝0.6 W，选项D错误．7.(2018·邢台市高二上期末)在如图5所示的电路中两相同的小灯泡原来都发光，忽然小灯泡A比原来亮了，小灯泡B比原来暗了，则发生这种现象的故障可能是(电源内阻不计)(　　)图5A．R1断路 B．R2短路C．R3断路 D．R4短路答案　B解析　电阻R1单独在一个支路上，断路后电路的电阻值变大，因不考虑电源的内阻，则灯泡所在的电路两端的电压不变，两个灯泡的亮度都不变，故A错误；R2短路，总电阻减小，总电压不变，故流过A灯的电流增大，A灯变亮，由并联电路的特点可知流过B灯的电流减小，B灯变暗，故B正确；R3断路，总电阻增大，总电压不变，故流过A灯的电流减小，A灯变暗，流过B灯的电流增大，B灯变亮，故C错误；R4短路，总电阻减小，总电压不变，故流过A、B两灯的电流都增大，故A、B两灯都变亮，故D错误．8．如图6所示为小灯泡的U－I图线，若将该小灯泡与一节电动势E＝1.5 V、内阻r＝0.75 Ω的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据(　　)图6A．1.5 W　1.0 W B．0.75 W　0.5 WC．0.75 W　0.75 W D．1.5 W　0.75 W答案　D解析　电源的外电压与电流的关系为U＝E－Ir＝1.5－0.75I，作电源的外电压与电流的关系图线，交点所对应的电压U＝0.75 V，电流I＝1.0 A，则灯泡的实际功率P＝UI＝0.75 W，电源的总功率P总＝EI＝1.5 W，故D正确，A、B、C错误．二、多项选择题(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，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9.如图7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(　　)图7A．开关断开时两极板间的电压为eq \f(4,3) VB．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6 CC．开关接通时两极板间的电压为eq \f(4,3) VD．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6 C答案　CD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＝eq \f(E,R2＋r)＝eq \f(2,8＋2) 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，故选项A、B错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I′＝eq \f(E,R外＋r)＝eq \f(2,4＋2) A＝eq \f(1,3) A，电容器的两极板间的电压U′＝I′R外＝eq \f(1,3)×4 V＝eq \f(4,3) V，此时电容器所带的电荷量Q′＝CU′＝3×10－6×eq \f(4,3) C＝4×10－6 C，故选项C、D正确．10．(2019·东北师大附中高二检测)电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图8所示的电路，当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是(　　)图8A．液滴仍保持静止状态B．液滴将向上运动C．电容器上的带电荷量将减为零D．电容器上的带电荷量将增大答案　BD解析　开关闭合时，电容器两极板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势，当断开开关，电路稳定后，电路中没有电流，电容器两极板间电压等于电源的电动势，则知电容器两极板间电压增大，极板间场强增大，液滴所受电场力增大，则液滴将向上运动，由于电容器的电压增大，由公式Q＝CU可知，电容器上的带电荷量将增大．11．(2018·无锡市江阴四校高二期中)如图9所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是(　　)图9A．小球带正电B．当滑动触头从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变小C．当滑动触头从a向b滑动时，电流计中有电流，方向从上向下D．当滑动触头停在b处时电源的输出功率一定大于滑动触头在a处时电源的输出功率答案　ABC解析　由题图知，A板带正电，B板带负电，电容器内电场方向水平向右．绝缘线向右偏，电场力向右，则小球带正电，故A正确．滑动触头向右移动时，R接入电路的阻值变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U＝E－Ir变小，R1两端电压变小，则电容器电压变小，绝缘线偏角变小，故B正确．滑动触头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流计的电流方向从上向下，故C正确．根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻时，外电阻减小，输出功率增大；外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题不知道外电阻与内阻大小关系，故无法比较电源输出功率的大小，故D错误．12．(2018·成都外国语学校质检)将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图10所示，则下列说法正确的是(　　)图10A．图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系B．M点对应的功率为最大输出功率C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA