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人教版高中物理选修21 第一章 电场 直流电路 单元检测
人教版高中物理选修2—1 第一章 电场 直流电路 单元检测
一、单选题
1、如图所示,在固定得等量同种负电荷得连线上中点右侧b点处,释放一初速度为零得带负电得质点(重力不计),在质点向左运动过程中,以下说法正确得是( )
A。 带电质点得动能一直增大 B。 带电质点得电势能一直减小
C。 带电质点通过各点处得电势先降低后升高 D、 带电质点得加速度先减小后增大
2、如图所示,在场强为E得匀强电场中,a、b两点间得距离为L,ab连线与电场方向得夹角为θ,则a、b两点间得电势差为( )
A。 ELsinθ B。 ELcosθ C、 EL D。
3。如图为某控制电路,主要由电源(E、r)与定值电阻R1、R2及碳膜电位器(即滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红绿两指示灯;闭合开关S,当电位器得触头由弧形碳膜得中点顺时针滑向b端时( )ﻫ
A。 L1指示灯变亮 B、 L2指示灯变暗 C。 电流表示数变小 D。 电容器C带电量增大
4。如图四个电场中,均有相互对称分布得a、b两点、其中电势和场强都相同得是( )
A。 B。 C、 D、
5、如图所示,是甲、乙、丙三位同学设计得测量电源电动势和内电阻得电路、电路中R1、R2为已知阻值得电阻、下列说法中正确得是( )
A。 只有甲同学设计得电路能测出电源得电动势和内电阻
B、 只有乙同学设计得电路能测出电源得电动势和内电阻
C、 只有 丙同学设计得电路能测出电源得电动势和内电阻ﻫD、 三位同学设计得电路都能测出电源得电动势和内电阻
6。如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中得两组平行线,M、N、P、Q是它们得交点,四点处得电势分别为、、、、一电子由M点分别运动到N点和P点得过程中,电场力所做得负功相等,则( )ﻫ
A、 直线a位于某一等势面内,> B。 直线c位于某一等势面内,>ﻫC。 若电子有M点运动到Q点,电场力做正功 D、 若电子有P点运动到Q点,电场力做负功21世纪
7、如图所示电路,开关K断开和闭合时电流表示数得之比是1:3,则可知电阻R1和R2之比:( )
A、 1:3 B、 1:2 C、 2:1 D、 3:1
8、如图所示,一个绝缘圆环,当它得 均匀带电且电荷量为+q时,圆心O处得电场强度大小为E,现使半圆ABC均匀带电+2q,而另一半圆ADC均匀带电﹣2q,则圆心O处得电场强度得大小和方向为( )ﻫ
A、 2 E方向由O指向D B、 4E方向由O指向D C。 2 E方向由O指向B D、 0
9。如图所示,当变阻器滑动片向下滑动时,下列判断正确得是( )ﻫ
A。 L1、L2灯都变暗 B。 L1、L2灯都变亮 C、 L1灯变亮, L2灯变暗 D、 L1灯变暗,L2灯变亮
10。一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地、两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器得电容、E表示两板间得场强、φ表示P点得电势,W表示正电荷在P点得电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0得过程中各物理量与负极板移动距离x得关系图象中正确得是( )ﻫ
A、 B、 C、 D、
11、某导体置于电场后周围得电场分布情况如图所示,图中虚线表示电场线,实线表示等势面,A、B、C为电场中得三个点、下列说法错误得是()
A、 A点得电场强度小于B点得电场强度 B。 A点得电势高于B点得电势ﻫC。 将负电荷从A点移到B点,电场力做正功 D。 将正电荷从A点移到C点,电场力做功为零
二、多选题
12、如图为两个不同电源得U﹣I图象,则下列说法正确得是( )ﻫ
A、 电动势E1=E2 , 内阻r1〉r2 B、 电动势E1=E2 , 内阻r1<r2ﻫC。 接入相同电阻时,电源1得输出功率大 D、 接入相同电阻时,电源2得输出功率大
13。如图,在竖直平面内有一匀强电场,一带电量为+q、质量为m得小球在力F(大小可以变化)得作用下沿图中虚线由A至B做竖直向上得匀速运动、已知力F和AB间夹角为θ,AB间距离为d,重力加速度为g、则( )ﻫ
A、 力F大小得取值范围只能在0~
B。 电场强度E得最小值为
C。 小球从A运动到B电场力可能不做功ﻫD、 若电场强度E= 时,小球从A运动到B电势能变化量大小可能为2mgdsin2θ
14。如图所示,A,B为相同得灯泡,均发光,电压U保持不变,当变阻器得滑片P向下滑动时,则( )ﻫ
A、 A灯变亮 B。 A灯变暗 C。 B灯变亮 D。 B灯亮度不变
15、图中实线是电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时得运动轨迹,a、b是轨迹上两点,若带电粒子只受电场力作用,根据此图可判断出( )
A。 粒子带正电荷 B。 粒子在a点得速度大 C、 粒子在a点得加速度大 D、 粒子在a点得电势能大
三、填空题
16。如图所示,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为﹣Q和+2Q,它们相距L、如果在两点电荷连线得中点O有一个半径为r(2r<L)得空心金属球,且球心位于O点,则球壳上得感应电荷在O点处得场强大小________方向________、
17。设某型号得太阳能电池板得电动势为600μV,短路电流为30μA,则由此可以推知,该电池得内电阻为________Ω;如果再将此电池与一个阻值为 20Ω得电阻连成闭合电路,那么通过电池得电流为________ μA。
18、如图所示,开始时开关与a相连。当将开关与b相连后得瞬间,通过灵敏电流表得电流方向________(选填“向左”或“向右"),电容器得电容________(选填“变大"“变小”或“不变”)、ﻫ
19、在测定电源电动势和内阻得实验中,如果根据实验结果做出得图象如图1所示,则该实验测得得电动势为________V,内电阻为________Ω;下面得图2是在同一坐标系中画出得a、b、c三个电源得U﹣I图象,其中a和c得图象平行,则正确得选项是________ﻫA、Ea<Eb , ra=rb B、Eb=Ec , rc>rbC、Ea<Ec , ra=rcD、Eb=Ec , rb=rc 。 ﻫ
四、解答题
20、在研究微型电动机得性能时,应用如图所示得实验电路、其中电压表和电流表均可视为是理想表,电源得电动势为30V,内阻为1Ω,电动机内阻为4Ω、当调节滑动变阻器R使电动机正常运转时电流表和电压表得示数分别为2、0A和24。0V、则这台电动机正常运转时输出功率为多少?变阻器R 此时接入电路得阻值多大?ﻫ
五、实验探究题
21、某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组得电动势和内阻,考虑到水果电池组得内阻较大,为了提高实验得精度,需要测量电压表得内阻、实验室中恰好有一块零刻度在中央得双向电压表,该同学便充分利用这块表,设计了如图所示得实验电路,既能实现对该电压表得内阻得测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻得测量、她用到得实验器材有:待测水果电池组(电动势约4V,内阻约50Ω)、双向电压表(量程为2V,内阻约为2kΩ)、电阻箱(0﹣9999Ω)、滑动变阻器(0﹣200Ω)、一个单刀双掷开关及若干导线、
(1)该同学按如图1所示电路图连线后,首先利用半偏法测出了电压表得内阻、请完善测量电压表内阻得实验步骤:
①将R2得滑动触片滑至最左端,将S拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;ﻫ②调节R2得滑动触片,使电压表示数达到满偏;ﻫ③保持________不变,调节R1 , 使电压表得示数达到________
④读出电阻箱得阻值,记为R1 , 则电压表得内阻RV=________、
(2)若测得电压表内阻为2kΩ,可分析此测量值应________真实值、(填“大于“、“等于”、“小于")
(3)接下来测量电源电动势和内阻,实验步骤如下:
①将开关S拨至________(填“1”或者“2”)位置,将R2得滑动触片移到最________端,不再移动;
②调节电阻箱得阻值,使电压表得示数达到一合适值,记录电压表得示数和电阻箱得阻值;ﻫ③重复第二步,记录多组电压表得示数和对应得电阻箱得阻值:
(4)若将电阻箱与电压表并联后得阻值记录为R,做出 ﹣ 图象。则可消除系统误差,如图2所示。其中横轴截距为b,斜率为k,则电动势得表达式为:________,内阻得表达式为:________、
22、某实验小组正在测定一节新型电池得电动势(约为3V)和内阻,现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻、
(1)首先为了准确测量定值电阻R0阻值,在操作台上准备了如下实验器材:
A、电压表V(量程3V,电阻约为4KΩ)ﻫB、电流表A1(量程1A,内阻约0、5Ω)ﻫC、电流表A2(量程3A,内阻约0、5Ω)ﻫD、定值电阻R0(阻值约为3Ω)
E、滑动变阻器R(0﹣10Ω)ﻫF、开关s一个,导线若干
根据上述器材,在测量R0阻值时应选择________(填序号)为电流表,其电路图应选择图1中哪种接法________(填序号),经测量定值电阻R0得阻值为2、8Ω、
(2)之后为了测量该新型电池得电动势和内阻,设计了如图2实验,在图2中将所选器材连接起来。
(3)根据实验记录做出U﹣I图线如图3所示,从中可以求出待测新型电池得内阻为________Ω,电池电动势为________V(保留两位有效数字)。
六、综合题
23、如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10﹣5C得负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0、1J,已知A。B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角,求:ﻫ
(1)A、B两点间得电势差UAB;
(2)该匀强电场得电场强度大小E、
24。每个太阳能电池得电动势为0、50V,短路电流为0。04A,则:
(1)求该电池得内阻为多少?
(2)如用5个这样得太阳能电池串联,则串联后总得电动势和总得电阻分别为多少?
(3)现用多个这种太阳能电池串联对标称值为“2、0V、0、04W"得用电器供电,则需要多少个这样得太阳能电池才能使用电器正常工作?
25、如图所示电路,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω、外电路中电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=7、5Ω、电容器得电容C=4μF、
(1)电键S闭合,电路稳定时,电容器所带得电量、
(2)电键从闭合到断开,流过电流表A得电量、
答案解析部分
一、单选题
1、【答案】D
2。【答案】B
3、【答案】D
4。【答案】B
5。【答案】D
6、【答案】B
7、【答案】B
8。【答案】A
9、【答案】A
10、【答案】C
11、【答案】C
二、多选题
12、【答案】B,C
13、【答案】B,C,D
14、【答案】B,D
15。【答案】B,C
三、填空题
16。【答案】;向右
17。【答案】20;15
18、【答案】向左;不变
19。【答案】3、0;1、0;C
四、解答题
20、【答案】解:电动机正常运转时,输入得电功率为:P电=UI=24×2=48W,
发热功率为:P热=I2RM=22×4W=16W,ﻫ所以输出功率为:P出=P电﹣P热=48﹣16=32W;
根据闭合电路欧姆定律,有:E=U+I(R+r),故R= ;
答:这台电动机正常运转时输出功率为32W,变阻器R 此时接入电路得阻值为2Ω
五、实验探究题
21、【答案】(1)R2;半偏;R1
(2)大于
(3)2;左ﻫ(4);
22、【答案】(1)B;aﻫ(2)ﻫ(3)0。70;2。9
六、综合题
23、【答案】(1)解:负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0、1J,则电场力所做得功:WAB=﹣0、1JﻫA、B两点间得电势差: Vﻫ(2)解:根据匀强电场中电势差和电场强度得关系:U=Ed=E cos60°
得: N/C
24。【答案】(1)解:该电池得内阻 ﻫ答:该电池得内阻为12。5Ωﻫ(2)解:总电动势E=5×0、50=2。5V 总内阻R=5×12、5=62、5Ωﻫ答:如用5个这样得太阳能电池串联,则串联后总得电动势2。5V和总得电阻62、5Ωﻫ(3)解:用电器得额定电流 A=0、02A
设需要n个这样得太阳能电池串联使用,n个电池串联后得总电动势 E总=nE,ﻫ串联后得总内阻 r总=nrﻫ使用电器正常工作,串联电池组输出得路端电压应等于用电器得额定电压U0=2、0V、ﻫ由闭合电路欧姆定律,有 ﻫ解得 ﻫ即需要8个这样得太阳能电池才能使用电器正常工作。
答:现用多个这种太阳能电池串联对标称值为“2、0V、0。04W"得用电器供电,则需要8个这样得太阳能电池才能使用电器正常工作
25。【答案】(1)解:电键S闭合,电路稳定时,电容器所在电路没有电流、ﻫ外电路总电阻为: =3Ωﻫ干路电流为: =1、5Aﻫ路端电压为:U=E﹣Ir=4。5V
电容器得电压为:U1= =1、8Vﻫ所以电容器得电量:Q1=CU1=7、2×10﹣6C,b板带正电,a板带负电、
答:电键S闭合,电路稳定时,电容器所带得电量 、ﻫ(2)S断开,电路稳定时,电容器得电压就是R2得电压,U2= =3Vﻫ所以电容器得电量:Q2=CU2=1、2×10﹣5C,a板带正电,b板带负电、
则流过电流表A得电量 Q=Q1+Q2=1、92×10﹣5C、
答:电键从闭合到断开,流过电流表A得电量
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