第十二章章節(jié)復(fù)習(xí)與檢測(cè)第一部分知識(shí)思維導(dǎo)圖第二部分章末試題演練班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：一、選擇題1．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是A．電功率越大，說明電流做功越快，則電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B．W＝UIt＝I2Rt＝t，對(duì)任何電路都適用C．U=IR對(duì)于純電阻和非純電阻電路都適用D．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路【答案】D【詳解】電功率越大，表示電流做功越快，但是電路中產(chǎn)生的焦耳熱量的多少還與做功的時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，所以A錯(cuò)誤；公式W=UIt是計(jì)算電路的總功的大小，適用于任何的電路，當(dāng)為純電阻電路時(shí)，根據(jù)歐姆定律I=UR，可以推到出W=I2Rt，W＝U2Rt，所以W=I2Rt，W＝U2故選D.2．風(fēng)能是我國(guó)未來開發(fā)和利用的重要能源之一，我國(guó)已經(jīng)建成了一些風(fēng)力發(fā)電廠。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．風(fēng)能是可再生資源B．風(fēng)力發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C．若空氣的密度為，風(fēng)速為時(shí)，時(shí)間通過截面為的空氣動(dòng)能為D．風(fēng)力發(fā)電既經(jīng)濟(jì)又環(huán)?！敬鸢浮緾【詳解】AD．風(fēng)能是可以從自然界源源不斷得到的能源，是可再生能源，風(fēng)力發(fā)電既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，AD正確，不符合題意；B．風(fēng)力發(fā)電過程，消耗機(jī)械能而產(chǎn)生電能，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程，B正確，不符合題意；C．若空氣的密度為ρ，風(fēng)速為v時(shí)，t時(shí)間通過截面為S的空氣動(dòng)能為12C錯(cuò)誤，符合題意。故選C。3．如圖所示的電路中，電阻R=2Ω。斷開S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，則電源的內(nèi)阻r為（）A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω【答案】A【詳解】開關(guān)s斷開時(shí)有：E=3V，開s閉合時(shí)有：2=ER+rR，其中R=2Ω，解得：故A正確．4．如圖所示是我國(guó)某沿海地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電站。已知每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為，該地區(qū)平均每天能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常發(fā)電的時(shí)間約為12小時(shí)。下列說法正確的是（）A．若該地區(qū)某城市的用電功率峰值為，則需要4000臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)同時(shí)供電B．一臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的年發(fā)電量約為C．一臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電量能供一臺(tái)額定功率為的用電器工作10小時(shí)D．若該風(fēng)力發(fā)電站有200臺(tái)發(fā)電機(jī)，則年發(fā)電量約為【答案】B【詳解】A．每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為1MW，該地區(qū)某城市的用電功率峰值為4000MWB．一臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的年發(fā)電量E=Pt=1MW×365×12C．一臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電量E1=P故t2=ED.若該風(fēng)力發(fā)電站有200臺(tái)發(fā)電機(jī)，則年發(fā)電量E'=200E≈8.8×1故選B。5．電源電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為，向可變電阻供電，關(guān)于路端電壓，下列說法正確的是（）A．因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)不變，所以路端電壓也不變B．因?yàn)?，所以?dāng)增大時(shí)，路端電壓也增大C．因?yàn)椋援?dāng)增大時(shí)，路端電壓減小D．若外電路斷開，則路端電壓為零【答案】C【詳解】ABC．路端電壓U=IR因?yàn)镮增大時(shí)，R變化，所以不能用U=IR判斷路端電壓的變化情況，根據(jù)U=E?Ir可知，當(dāng)ID．當(dāng)外電路斷開時(shí)，路端電壓為E，D錯(cuò)誤。故選C。6．電動(dòng)機(jī)的電樞阻值為，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為，通過的電流為，工作時(shí)間為，下列說法中正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)消耗的電能為B．電動(dòng)機(jī)消耗的電能為C．電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為D．電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為【答案】C【詳解】AB．含電動(dòng)機(jī)的電路不是純電阻電路，所以不能使用歐姆定律，電動(dòng)機(jī)的總功率大小為P=UI所以消耗的總電能為E電=UItCD．電動(dòng)機(jī)線圈發(fā)熱的功率為P熱=I2R故選C。7．內(nèi)阻不可忽略、電動(dòng)勢(shì)已知的電源按如圖所示的電路連接，閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，電壓表與電流表偏轉(zhuǎn)一定的角度，閉合開關(guān)S2，電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?、電流表的示?shù)變?yōu)樵瓉淼?倍。則由以上條件可求得（）A．電源的內(nèi)阻B．電流表的內(nèi)阻C．電壓表原來的示數(shù)D．電流表原來的示數(shù)【答案】C【詳解】假設(shè)電壓表和電流表原來的示數(shù)分別為U、I，電源和電流表的內(nèi)阻分別為r、rA，由閉合電路歐姆定律可知E=U+Ir+rA閉合開關(guān)后E=故選C。8．如圖所示電路中，為電阻箱，、為定值電阻（阻值未知）。當(dāng)電阻箱電阻為20Ω時(shí)，通過它的電流為1A；當(dāng)電阻箱電阻為64Ω時(shí)，通過它的電流為0.5A；當(dāng)通過電阻箱的電流為0.1A時(shí)，電阻箱電阻為（）A．124Ω B．416Ω C．654Ω D．800Ω【答案】B【詳解】把電阻箱之外的電路看作一個(gè)等效電源，設(shè)整體的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則有聯(lián)立解得E=44V當(dāng)通過電阻箱的電流為0.1A時(shí)，可得電阻箱電阻為，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。9．如圖所示的電路中，r是電源的內(nèi)阻，和是外電路中的電阻，如果用、和分別表示電阻r、、上所消耗的功率，當(dāng)時(shí)，等于（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】電路中，內(nèi)電阻上通過的電流與外電路的總電流相同，內(nèi)電阻與外電阻是串聯(lián)關(guān)系，而R1與R2是并聯(lián)的，由于因此I1=IPr故選D。10．在圖甲所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)的過程中，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化。圖乙中的三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)的變化情況。則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．圖線a表示的是電壓表的示數(shù)的變化情況B．圖線c表示的是電壓表的示數(shù)的變化情況C．此過程中電壓表示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)的變化量的比值的絕對(duì)值變小D．此過程中電壓表示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)的變化量的比值的絕對(duì)值不變【答案】C【詳解】AB．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流增大，內(nèi)電壓增大，可知路端電壓減小，即電壓表V1示數(shù)減小，電壓表V2的示數(shù)增大，電壓表V3的示數(shù)減小，由于U1=U2+U3C．由閉合電路歐姆定律得U1=E?IrD．由閉合電路歐姆定律得U3=E?I故選C。11．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω．閉合開關(guān)S后，標(biāo)有“8V，12W”的燈泡恰能正常發(fā)光．電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻R0＝4Ω，則下列說法正確的是（）A．電源的輸出功率為14WB．流過電機(jī)的電流為1AC．電機(jī)輸出功率為3WD．通電5秒鐘電機(jī)產(chǎn)生80J的熱【答案】C【詳解】A．由題意知，并聯(lián)部分電壓為U＝8V，內(nèi)電壓應(yīng)為U內(nèi)＝E﹣U＝2V．總電流I＝U內(nèi)r＝2A．電源的輸出功率P出B．流過燈泡的電流I1＝P1U=128AC．電動(dòng)機(jī)的總功率P＝UI2＝8×0.5W＝4W，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)＝P﹣P0＝4﹣1W＝3W，故C正確；D．電動(dòng)機(jī)的熱功率P0＝I22R0＝0.52×4W＝1W，則5s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝P0t＝1×5J＝5J，故D錯(cuò)誤；故選C．12．近年來，農(nóng)村光伏項(xiàng)目得到大力發(fā)展。如圖，我市某戶居民在樓頂安裝了60平米的多晶硅光伏發(fā)電系統(tǒng)。據(jù)了解，該系統(tǒng)組件設(shè)計(jì)要求為每平米發(fā)電功率150W，實(shí)際發(fā)電功率約為設(shè)計(jì)功率的70%。其中發(fā)電總量的30%供自家使用，還有富余發(fā)電以0.7元/度的價(jià)格并入國(guó)家電網(wǎng)。2018年衢州地區(qū)每天平均有效日照時(shí)間為3.8h，關(guān)于該戶居民所安裝的發(fā)電系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．平均每天的發(fā)電量大約可供一盞15W的節(jié)能燈使用600hB．2018年發(fā)電總量約1.2×104KW·hC．富余發(fā)電的年平均收入約為4280元D．容易造成光污染，不適合在農(nóng)村推廣【答案】C【詳解】A．每天的發(fā)電量為E=60×150×10?3×0.7×3.8B．2018年發(fā)電總量約E總=365E=365×23.94C．每年富余發(fā)電E'=0.76.12×103D．光伏發(fā)電為將光能轉(zhuǎn)化為電能，則不會(huì)造成光污染，故D錯(cuò)誤。故選C。13．如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則（）A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小 B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小 D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大【答案】B【詳解】S斷開，相當(dāng)于電阻變大，則由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流減小，故路端電壓增大，V的讀數(shù)變大；把R1歸為內(nèi)阻，內(nèi)電壓減小，故R3中的電壓增大，由歐姆定律可知R3中的電流也增大，電流表示數(shù)增大，A．分析得V的讀數(shù)變大，Ａ的讀數(shù)變大，故A錯(cuò)誤；B．分析得V的讀數(shù)變大，Ａ的讀數(shù)變大，故B正確；C．分析得V的讀數(shù)變大，Ａ的讀數(shù)變大，故C錯(cuò)誤；D．分析得V的讀數(shù)變大，Ａ的讀數(shù)變大，故D錯(cuò)誤；二、非選擇題14．某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測(cè)量了這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對(duì)E和r的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示。(1)測(cè)量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式___________，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出圖像，得出E和r。(2)將電壓表視為理想電表，要求避免電流表的分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，請(qǐng)?jiān)陬}圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路__________。(3)實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的圖像如圖乙中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知：在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)__________（填“增大”“減小”或“不變”），電源內(nèi)阻________（填“增大”“減小”或“不變”）。圖線（c）對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)__________V，內(nèi)阻__________Ω，當(dāng)外電路總電阻為2500Ω時(shí)，該電源的輸出功率__________W。（均保留三位有效數(shù)字）【答案】U=E?Ir見詳解不變?cè)龃?.9754692.70×1【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)利用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律得U=E?Ir，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出U?I圖像，得出E(2)[2]要避免電流表的分壓作用，則電流表應(yīng)與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)再與電壓表并聯(lián)，連接實(shí)物電路圖如圖丙所示。(3)[3][4][5][6][7]由圖乙中圖線可知，當(dāng)兩電極間距離減小時(shí)，果汁電池電動(dòng)勢(shì)不變；圖線斜率的絕對(duì)值為內(nèi)阻，可知圖線斜率的絕對(duì)值變大，則電池的內(nèi)阻變大。圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值為0.975V，電源電動(dòng)勢(shì)E=0.975V。從圖線上選取兩點(diǎn)即可求得斜率，圖線（c）的斜率絕對(duì)值約為469Ω（450~490Ω均正確）。當(dāng)外電阻為2500Ω時(shí)，電源的輸出功率P=E15．某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)現(xiàn)要測(cè)量一蓄電池的內(nèi)阻和一未知電阻的電阻值，已知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為6V，蓄電池的內(nèi)阻和未知電阻的電阻值約為幾十歐姆．實(shí)驗(yàn)室為該小組提供的實(shí)驗(yàn)器材有：雙量程電流表（0~30mA、0~100mA）、電壓表（0~6V）、滑動(dòng)變阻器（0~5Ω）、滑動(dòng)變阻器（0~300Ω）、開關(guān)以及導(dǎo)線若干．該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路，并進(jìn)行了如下的操作：a．將實(shí)驗(yàn)器材按圖1所示電路圖連接；b．將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至最左端，閉合開關(guān)，然后將滑動(dòng)觸頭逐漸向右移動(dòng)，記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)系中；c．打開開關(guān)，將待測(cè)電阻改接在2、3間，重復(fù)b操作，將得到的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪在同一坐標(biāo)系中，該圖線與橫縱軸的交點(diǎn)分別為（、0）、（0、），圖中未畫出．根據(jù)以上操作回答下列問題：（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表的量程應(yīng)選擇__________、滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________；（2）由伏安特性曲線可知，該蓄電池的內(nèi)阻約為________Ω；（3）待測(cè)電阻的關(guān)系式=________（用、、表示）；（4）如果兩電表均為理想電表，待測(cè)電阻接在1、2間和接在2、3間，滑動(dòng)觸頭從最左端向右移動(dòng)相同的距離時(shí)，電流表讀數(shù)的變化范圍_____，電壓表讀數(shù)的變化范圍_____．（均選填“相同”或“不同”）【答案】0~100mAR2251?000U【詳解】（1）因?yàn)樾铍姵氐碾妱?dòng)勢(shì)約為6V，待測(cè)電阻和蓄電池的內(nèi)阻都是幾十歐姆，可估算出電路中的電流為數(shù)百毫安，因此電流表的量程應(yīng)選擇0~100mA；為了電路正常工作以及方便調(diào)節(jié)，多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2；（2）根據(jù)圖1電路結(jié)構(gòu)可知，電壓表測(cè)量路端電壓，電流表測(cè)量電路的總電流，因此圖2中，圖線斜率的絕對(duì)值即為蓄電池的內(nèi)阻，有：r=|k|=5.5?4.5（3）當(dāng)改接電路后，將待測(cè)電阻與蓄電池視為整體，即“等效電源”，此時(shí)圖線斜率的絕對(duì)值為等效電源的內(nèi)阻，因此有：r′=r+Rx=|k′|=U0?0I0×10?3（4）若電表為理想電表，Rx接在2、3之間與接在1、2之間，電路的總電阻可變范圍不變，因此電流表的示數(shù)變化范圍相同，Rx接在2、3之間時(shí)，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，而Rx接在1、2之間時(shí)，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器與Rx兩端電壓的和，由于對(duì)應(yīng)某一滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，電路的電流相同，因此電壓表的讀數(shù)不同，所以電壓表示數(shù)變化范圍也不同．16．如圖所示的閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，燈泡A標(biāo)有“4.5V，3W”，燈泡B標(biāo)有“3V，3W”．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)A、B兩燈均正常發(fā)光．求：（1）R的阻值；（2）電源的內(nèi)阻r．【答案】（1）1.5Ω（2）0.9Ω【詳解】流過R及B燈的電流IB=PBU所以R=UA流過A燈的電流IA=由閉合電路歐姆定律：E=UA+（IA+IB）r解得：r=0.9Ω．17．如圖所示為直流電動(dòng)機(jī)提升重物裝置,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻一定,閉合開關(guān)K,當(dāng)把它接入電壓為U1=0.2V的電路時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),測(cè)得此時(shí)流過電動(dòng)機(jī)的電流是I1=0.4A；當(dāng)把電動(dòng)機(jī)接入電壓為U2=4.0V的電路中,電動(dòng)機(jī)下常工作且電動(dòng)機(jī)勻速提升重物,工作電流是I2=1.0A,求:(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r；(2)當(dāng)U2=4.0V電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率及電動(dòng)機(jī)的效率；(3)如果重物質(zhì)量m=1.0kg,當(dāng)U2=4.0V時(shí)電動(dòng)機(jī)提升重物的速度大小是多少?(g取)【答案】（1）0.5Ω（2）3.5W87.5%（3）0.35m/s【詳解】（1）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻元件，則：（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的功率為：P=U2I2=4.0×1.0

W=4.0

W

電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈電阻損耗的功率為：P熱=I22r=1.02×0.5

W=0.5

W

電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出功率為：P出=P-P熱=4.0-0.5

W=3.5

W

電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)效率為：η=P出（3）勻速提升時(shí)，拉力等于重力，即：F=mg=1×10N=10N

由電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=Fv可得提升重物的速度為：v=P18．如圖甲所示的電路，滑動(dòng)變阻器與電源相連接，其中滑動(dòng)變阻器的最大阻值，電源的輸出電壓隨外電路總電阻按圖乙所示的規(guī)律變化，其中段與橫軸平行，且與的虛線接近重合。(1)求電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻；(2)求、間空載時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓的取值范圍；(3)若干路電流不能超過，求、間所接電阻的最小值。（保留一位小數(shù)）

【答案】(1)12V，2Ω；(2)0~11V；(3)4.9Ω【詳解】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U+Ir，由題圖乙可知，當(dāng)I=0時(shí)E=U=12V當(dāng)R=2Ω時(shí)，U=6V，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得r=2Ω(2)a、b間空載時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最下端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U1=0，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最上端時(shí)，有E=U1可得這時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓U1=11V所以a、b間空載時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓的取值范圍為0~11V。(3)設(shè)a、b間所接電阻的最小值為R'，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最上端，干路電流Im=2A，有又R外=代入數(shù)據(jù)可得R'=4.9Ω19．在如圖所示的電路中，定值電阻R1=2Ω、R2=R3=4Ω，閉合開關(guān)、，斷開開關(guān)，定值電阻消耗的功率為，保持開關(guān)S1閉合，斷開開關(guān)S2、S3，電壓表的讀數(shù)為4.5V。則：(1)閉合開關(guān)S1、S2斷開開關(guān)S3時(shí)，流過電路的總電流以及電壓表的讀數(shù)分別為多少？(2)該電源的電動(dòng)勢(shì)以及內(nèi)阻分別為多少？(3)當(dāng)保持開關(guān)S1、S3閉合，斷開開關(guān)S2時(shí)，流過定值電阻的電流為多大？【答案】(1)1A，4V；(2)6V，2Ω；(3)0.5A【詳解】(1)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3時(shí)，R1被短路，外電阻為RR2兩端的電壓即為電壓表的讀數(shù)(2)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3時(shí)，由閉合電路歐姆定律得當(dāng)保持開關(guān)S1閉合，斷開開關(guān)S2、S3時(shí)，外電路電阻通過電路的電流這時(shí)有E=U2聯(lián)立得E=6V，r=2Ω(3)當(dāng)保持開關(guān)S1、S3閉合，斷開開關(guān)S2時(shí)，R2與R總電阻R=R1總電流I=ER通過R2的電流I'課后測(cè)評(píng)(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.如圖甲所示為一款兒童電動(dòng)汽車,該款電動(dòng)汽車的部分參數(shù)如圖乙所示,則下列說法正確的是()A.電源規(guī)格中標(biāo)有“4.5A·h”,A·h是能量的單位B.電機(jī)的輸出功率不大于24WC.電機(jī)線圈的電阻為6ΩD.行駛過程中電機(jī)突發(fā)故障,被卡住無法轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)通過電機(jī)的電流為2A答案B解析A·h是電流與時(shí)間的乘積,是電荷量的單位,所以A錯(cuò)誤;電機(jī)的額定功率P=UI=12×2W=24W,可知電機(jī)的輸出功率不大于24W,所以B正確;電機(jī)為非純電阻元件,不能由歐姆定律求出電機(jī)線圈的電阻值,所以C錯(cuò)誤;知道電機(jī)的額定電壓,不知道電機(jī)的電阻值,所以當(dāng)電機(jī)突發(fā)故障,被卡住無法轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),不能求出通過電機(jī)的電流值,所以D錯(cuò)誤。2.某直流電路中電壓隨電流變化的圖像如圖所示,其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況,下列說法正確的是()A.陰影部分的面積表示電源輸出功率B.陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率C.當(dāng)滿足α=β時(shí),電源效率最高D.當(dāng)滿足α=β時(shí),電源效率小于50%答案A解析根據(jù)閉合電路的歐姆定律和U-I圖像特點(diǎn)可知,陰影部分的面積表示負(fù)載電阻消耗的功率,即電源輸出功率,A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)滿足α=β時(shí),負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻,電源的效率為50%,輸出功率最大,C、D錯(cuò)誤。3.如圖所示,當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)時(shí)()A.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小答案A解析當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,電路中總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可得,電路中總電流增大,內(nèi)電壓增大,因此路端電壓減小,故電壓表示數(shù)變小;將R1等效為內(nèi)阻,則可知并聯(lián)部分電壓一定減小,故流過R2的電流減小,因總電流增大,故電流表示數(shù)變大;故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。4.圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路,測(cè)得它的兩端點(diǎn)a、b之間電阻是R,在a、b之間加上電壓U,測(cè)得流過電路的電流為I,則未知電路的電功率一定是()A.I2R B.UC.UI D.UI-I2R答案C解析選項(xiàng)A、B的表達(dá)式只適用于純電阻電路,D選項(xiàng)表達(dá)式表示在非純電阻電路中的輸出功率,虛線框中不知道是哪種元件,功率P=UI總是適用的,C正確。5.電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件,技術(shù)工人常將電烙鐵和一個(gè)燈泡串聯(lián)使用,燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián),然后再接到恒壓電源上(如圖所示),下列說法正確的是()A.開關(guān)接通時(shí)比開關(guān)斷開時(shí)消耗的總電功率大B.開關(guān)接通時(shí),燈泡熄滅,只有電烙鐵通電,可使消耗的電功率減小C.開關(guān)斷開時(shí),燈泡發(fā)光,電烙鐵也通電,消耗的總功率增大,但電烙鐵發(fā)熱較少D.開關(guān)斷開時(shí),燈泡發(fā)光,可供在焊接時(shí)照明使用,消耗總功率不變答案A解析開關(guān)接通時(shí),燈泡被短路,燈泡熄滅,電路的總電阻變小,電路的總功率P=U2R變大,電烙鐵的功率變大,A正確,B、C、6.在溫控電路中,通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制。如圖所示,R1為電阻箱,R2為半導(dǎo)體熱敏電阻,C為電容器。已知熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,則有()A.若R1固定,當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)電壓表的示數(shù)減小B.若R1固定,當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)R1消耗的功率增大C.若R1增大,環(huán)境溫度不變,則電容器C的電荷量增大D.若R1固定,環(huán)境溫度不變,當(dāng)電容器C兩極板間的距離增大時(shí)極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小答案D解析當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)R2增大,外電路總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得到,總電流I減小,路端電壓U=E-Ir,E、r不變,則U增大,電壓表的讀數(shù)增大,故A錯(cuò)誤;R1消耗的功率P=I2R1,I減小,R1不變,則P減小,故B錯(cuò)誤;若環(huán)境溫度不變,當(dāng)電阻箱R1的阻值增大時(shí),外電路總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得到,總電流I減小,則UC減小,電容器C的帶電荷量減小,故C錯(cuò)誤;若R1固定,環(huán)境溫度不變,電容器C兩板間的電壓不變,當(dāng)電容器C兩極板間的距離增大時(shí),由E=Ud知電場(chǎng)強(qiáng)度減小,故D7.如圖甲所示,M為一電動(dòng)機(jī),在滑動(dòng)變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時(shí),電動(dòng)機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。不考慮電表對(duì)電路的影響,以下判斷正確的是()A.電源的電動(dòng)勢(shì)為3.4VB.滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),V2讀數(shù)逐漸減小C.電路中電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為0.9WD.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω答案D解析由題圖知,電壓表V2測(cè)量路端電壓,電流增大時(shí),內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,所以上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系,此圖線的斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻,為r=3.4-3.00.2Ω=2Ω,當(dāng)電流I=0.1A時(shí),U=3.4V,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=U+Ir=(3.4+0.1×2)V=3.6V,故A錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),R阻值變大,總電流減小,內(nèi)電壓減小,路端電壓即V2讀數(shù)逐漸增大,故B錯(cuò)誤;由題圖可知,電動(dòng)機(jī)的電阻rM=0.8-0.40.1Ω=4Ω,當(dāng)I=0.3A時(shí),U=3V,電動(dòng)機(jī)的輸入功率最大,最大輸入功率為P=UI=3×0.3W=0.9W,則最大的輸出功率一定小于0.9W,故C錯(cuò)誤;當(dāng)I=0.1A時(shí),電路中電流最小,滑動(dòng)變阻器的電阻為最大值,所以二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)8.如圖所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),已知R0=r,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.電路中的電流變大B.電源的輸出功率先變大后變小C.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小D.定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小答案AC解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),外電路電阻減小,電路中的電流變大,當(dāng)滑片位于b端時(shí),r=R外,電源的輸出功率最大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;把定值電阻R0看作電源內(nèi)阻,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,由a端向b端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小,選項(xiàng)C正確;由P=I2R0知,定值電阻R0上消耗的功率變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9.某額溫槍及其技術(shù)參數(shù)如圖所示,它以2節(jié)干電池為電源,工作電流為5mA,能通過傳感器檢測(cè)人體向外輻射的紅外線,根據(jù)紅外線能量的強(qiáng)弱快速、準(zhǔn)確且無接觸地測(cè)量體溫,那么關(guān)于該額溫槍的說法正確的是()A.額溫槍工作時(shí),電池組兩極間的電壓為3VB.額溫槍工作時(shí),電路中每通過1C電荷量,每節(jié)電池都能把1.5J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.額溫槍工作時(shí),電源的輸出功率為15mWD.若換用兩節(jié)充滿電的800mA·h的充電電池,則最多可測(cè)溫的次數(shù)約為1×106次答案BD解析額溫槍工作時(shí),電池組兩極間的電壓為路端電壓,小于電源的電動(dòng)勢(shì),故電池組兩極間電壓小于3V,A錯(cuò)誤;每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義可知電路中每通過1C電荷量,消耗的電能為W=qE=1×1.5J=1.5J,則有1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,B正確;額溫槍工作時(shí)電源的總功率為P=2EI=2×1.5V×5mA=15mW,電源的輸出功率小于電源的總功率,C錯(cuò)誤;若換用兩節(jié)充滿電的800mA·h的充電電池,最多可測(cè)溫的次數(shù)為n=2×800mA·h5mA·s=1×10.如圖所示,U-I圖線上,a、b、c各點(diǎn)均表示該電路中有一個(gè)確定的工作狀態(tài),已知α=β,則下列說法中正確的是()A.在b點(diǎn)時(shí),電源有最大輸出功率B.在b點(diǎn)時(shí),電源的總功率最大C.從a到b時(shí),β角增大,電源的總功率和輸出功率都將增大D.從b到c時(shí),β角增大,電源的總功率和輸出功率都將減小答案AD解析α=β說明此時(shí)外電阻R等于電源內(nèi)阻,電源有最大輸出功率,A正確;電源總功率P總=IE,則電流越大,總功率越大,B、C錯(cuò)誤,D正確。三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(7分)(1)如圖甲所示是簡(jiǎn)易多用電表的內(nèi)部電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為500μA,內(nèi)阻Rg=200Ω,R1=20Ω,R2=180Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。A端與(選填“紅”或“黑”)色表筆相連接。該多用電表5個(gè)擋位為直流電壓50V擋和500V擋,直流電流1mA擋和10mA擋,歐姆×1Ω擋。B接(選填“1”或“2”)為10mA擋,R4=kΩ。若電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻忽略不計(jì),R3=400Ω,則歐姆擋中值電阻為Ω。

(2)如圖乙,如果用歐姆擋來測(cè)電阻,當(dāng)用×100Ω擋測(cè)量時(shí),若指針指在∞刻線附近,則應(yīng)換用(選填“×1”“×10”或“×1k”)擋,換擋之后應(yīng)先將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)部件(選填“S”或“T”),進(jìn)行(選填“歐姆調(diào)零”或“機(jī)械調(diào)零”),使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻線,再將待測(cè)電阻接入紅黑表筆之間。

答案(1)黑149.91500(2)×1kT歐姆調(diào)零解析(1)多用電表歐姆擋內(nèi)部電源的正極接黑表筆,所以A端與黑表筆相連接;根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律可知表頭和電阻并聯(lián)可以改裝為電流表,小電阻分大電流,當(dāng)B端和1相連接時(shí),表頭和R2串聯(lián)后與R1并聯(lián),并聯(lián)電阻較小,分流較大,電流表量程較大;B端和4相連,電流表量程為1mA,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知,大電阻分大電壓,B端和4串聯(lián)后改裝為50V的電壓表,根據(jù)歐姆定律50V=1mA×Rg(R1+R2)Rg+R1+R2+R4,解得R4=501×10-3Ω-200×(80+120)200+80+120Ω=49.9kΩ;接入中值電阻后,表頭指針偏轉(zhuǎn)量程的一半,中值電阻R中等于歐姆擋內(nèi)部電阻R(2)用×100Ω擋測(cè)量時(shí),若指針指在∞刻線附近,說明待測(cè)電阻阻值較大,因此應(yīng)換用倍率高的擋位,換擋后重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。12.(9分)某同學(xué)用圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。(1)圖甲中虛線框內(nèi)是滿偏電流為100mA、表頭電阻為9Ω的毫安表改裝成的量程為0.6A的電流表,則電阻R1的電阻值為Ω。

(2)某次測(cè)量時(shí)毫安表的示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)通過電池的電流為A。

(3)實(shí)驗(yàn)得到的電壓表示數(shù)U與毫安表示數(shù)I的關(guān)系圖線如圖丙所示。則電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Ω。(結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)

答案(1)1.80(2)0.24(3)1.502.22解析(1)電阻R1=IgRgI-Ig=(2)毫安表量程為100mA,由題圖所示表盤可知,其分度值為0.2mA,則示數(shù)為40.0mA,毫安表內(nèi)阻為R1阻值的5倍,則流過R1的電流是流過毫安表電流的5倍,則流過電池的電流為:40.0mA+40.0mA×5=240.0mA=0.24A;(3)由圖示電源U-I圖像可知,電源電動(dòng)勢(shì)為:E=1.50V電源內(nèi)阻為:r=ΔUΔI=1.5-013.(10分)在如圖所示的電路中,電阻箱的阻值R是可變的,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,電源的內(nèi)阻為r,其余部分的電阻均可忽略不計(jì)。(1)閉合開關(guān)S,寫出電路中的電流I和電阻箱的電阻R的關(guān)系表達(dá)式。(2)若電源的電動(dòng)勢(shì)E為3V,電源的內(nèi)阻r為1Ω,閉合開關(guān)S,當(dāng)把電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)為14Ω時(shí),電路中的電流I為多大?此時(shí)電源兩端的電壓(路端電壓)U為多大?答案(1)I=ER+r(2)0.2A解析(1)由閉合電路的歐姆定律,得關(guān)系表達(dá)式:I=E(2)將E=3V,r=1Ω,R=14Ω,代入上式得電流I=314+1A=0.2電源兩端的電壓U=IR=2.8V14.(12分)圖中電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)電阻r=0.5Ω。將一盞額定電壓為8V、額定功率為16W的燈