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质量检测(七)
时间：60分钟 总分：100分
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求．第6～8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．)
1．(2022·莱芜月考)两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为( )
A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1
解析：由图象可知两导线电压降分别为UA＝6 V，UB＝4 V，由于它们串联，则＝＝；由电阻定律可知＝，解得＝，B正确．
答案：B
2．(2022·北京市朝阳区高三第一次综合练习)某同学利用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线．在试验中，他将滑动变阻器的滑片从左端匀速滑向右端，发觉电流表的指针始终在小角度偏转，而电压表的示数开头时变化很小，但当滑片接近右端时电压表的示数快速变大．为了便于操作并减小误差，你认为应实行的措施是( )
A．换用最大阻值更大的滑动变阻器，将导线a的M端移到电流表“3”接线柱上
B．换用最大阻值更大的滑动变阻器，将导线b的N端移到电流表“0.6”接线柱上
C．换用最大阻值更小的滑动变阻器，将导线a的M端移到电流表“3”接线柱上
D．换用最大阻值更小的滑动变阻器，将导线b的N端移到电流表“0.6”接线柱上
解析：由于电流表的指针始终在小角度偏转，说明它选择的量程偏小，应当选用更大的量程，故A、C不对；又由于当滑片接近右端时电压表的示数快速变大，说明滑动变阻器的阻值偏大，应当选用阻值较小的滑动变阻器，故D是正确的．
答案：D
3．(2022·北京市海淀区高三期末)如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r.当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作．已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是( )
A．电动机的额定电压为IR
B．电动机的输出功率为IE－I2R
C．电源的输出功率为I2(R0＋R＋r)
D．整个电路的热功率为I2(R0＋R＋r)
解析：指示灯正常工作，电流为额定电流I，灯与电动机串联，所以电动机电流也等于I.电动机为非纯电阻电路，电动机电压U≠IR，依据闭合回路欧姆定律电动机电压U＝E－I(R0＋r)，选项A错．电动机的输出功率为总功率减去热功率P出＝UI－I2R＝EI－I2(R0＋r)－I2R，选项B错．整个电路的热功率依据焦耳定律P＝I2(R＋R0＋r)，选项C错，D对．
答案：D
4．(2022·江苏省南京、盐城市高三模拟)某同学预备用一种金属丝预备制作一只电阻温度计．他先通过试验描绘出一段金属丝的U－I曲线，如图甲所示．再将该金属丝与某确定值电阻R0串联接在电路中，用电压表(电压表的内阻远大于金属丝的电阻)与金属丝并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度计，如图乙所示．下列说法中正确的是( )
A．从图甲可知，该金属丝的阻值随温度的上升而减小
B．图乙中电压表的指针偏转角越大，温度值越小
C．选用不同阻值的R0可以转变温度计的量程，R0越大，量程越大
D．温度越高，电源消耗的功率越大
解析：从图甲可知，图象割线的斜率表示电阻的大小，故该金属丝的阻值随温度的上升而增大，所以A错误；图乙中电压表的指针偏转角越大，说明Rt的阻值大，即温度高，所以B错误；若R0越大，电压表要偏转同样的角度，需Rt的阻值更大，即温度更高，量程越大，所以C正确；温度越高，Rt的阻值越大，电路电流越小，所以电源消耗的功率P＝EI越小，故D错误．
答案：C
5．在测量电珠伏安特性试验中，同学们连接在电路中有四个错误电路，如图所示．电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别毁灭如下四种现象：
a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零
b．电珠L亮度增加；电流表示数增大
c．电珠L开头不亮，后来突然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断
d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断
与上述abcd四种现象对应的电路序号为( )
A．③①②④ B．③④②① C．③①④② D．②①④③
解析：电珠不亮、电流表示数几乎为零，说明电珠和电流表与电压表具有串联关系，a对应③图；电珠亮度增加，电流表示数增大，说明电珠与电流表具有串联关系．b对应①图；电流表线圈烧断，说明最终电流表短路，但是电灯L不亮，可知，d对应④图，故选项A正确．
答案：A
6．(2022·深圳一模)如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是( )
A．A灯变亮
B．B灯变亮
C．电源的输出功率可能减小
D．电源的总功率增大
解析：滑动变阻器的滑片P向左滑动，R的阻值增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，干路的电流I＝减小，则B灯变暗，路端电压U＝E－Ir增大，灯泡A两端的电压UA＝U－UB增大，A灯变亮，则A正确，B错误．由于内、外电阻的关系不明确，所以电源的输出功率可能减小，但电源的总功率P＝EI减小，C正确，D错误．
答案：AC
7．(2022·河北省衡水中学高三下学期一调)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为抱负电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )
A．电压表示数变小
B．电流表示数变大
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
解析：在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，电阻R3变小，并联电阻R23＝＝变小，总电阻R总＝r＋R1＋R23变小，总电流I＝变大，电压表测量R1电压U1＝IR1变大，选项A错．并联电路电压U23＝E－I(R1＋r)减小，电容器电压等于并联电压，所以电容器电荷量Q＝CU23削减，选项C错．通过R2的电流I2＝变小，依据干路电流等于各支路电流之和得通过R3的电流即电流表示数I3＝I－I2变大，选项B对．由于电源负极接地即电势为0，那么并联电压U23＝φa－0，电压减小，所以a点的电势降低，选项D对．
答案：BD
8．如图甲所示，R为电阻箱(0～99.9 Ω)，置于阻值最大位置，Rx为未知电阻．(1)断开K2，闭合K1，渐渐减小电阻箱的阻值，得到多组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R－图线．(2)断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2＝0.8 A．依据以上数据可知( )
A．电源电动势为3.0 V
B．电源内阻为0.5 Ω
C．Rx的阻值为0.5 Ω
D．K1断开、K2闭合时，随着R的减小，电源输出功率减小
解析：由I＝得R＝－r，则R－图象的斜率k＝E＝2.0 V，A选项错误．R轴截距的确定值等于内阻r，即r＝0.5 Ω，B选项正确．K2断开、K1闭合时，R＋r＝；K1断开、K2闭合时，Rx＋R＋r＝，所以Rx＝－＝0.5 Ω，C选项正确．因Rx＝r，所以电路中的外电阻大于内阻，随着R的减小，电源输出功率增大，当R＝0时，电源的输出功率最大，D选项错误．
答案：BC
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
9．(10分)(2022·广东卷)某同学设计的可调电源电路如图甲所示，R0为疼惜电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.
(1)用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0～3 V挡，示数如图乙所示，电压值为________V.
(2)在接通外电路之前，为了保证外电路的平安，滑片P应先置于________端．
(3)要使输出电压U变大，滑片P应向________端滑动．
(4)若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________的风险．(填“断路”或“短路”)．
解析：(1)留意电压表示数的估读，读数应为1.30 V.
(2)把滑动变阻器看成由AP、PB两部分串联组成，AP之间的电压为输出电压，为了保证外电路平安，应使输出电压尽量小，因此滑片P应先置于A端．
(3)由(2)分析可知，要使输出电压变大，滑片P应向B端滑动．
(4)若外接电路只接一根导线，滑片P滑到B端时，没有R0的疼惜，电源会被短路，因此存在短路的风险．
答案：(1)1.30 (2)A (3)B (4)短路
10．(12分)(2022·福建卷)某争辩性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，试验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0 Ω的定值电阻．
(1)已知灵敏电流计的满偏电流Ig＝100 μA、内阻rg＝2.0 kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1；
(2)依据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；
(3)某次试验的数据如下表所示：
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表读数U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改装表读数I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160
该小组借鉴“争辩匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻r＝________Ω(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是________________________．
(4)该小组在前面试验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发觉：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的缘由是________．(填选项前的字母)
A．电压表内阻的影响
B．滑动变阻器的最大阻值偏小
C．R1的实际阻值比计算值偏小
D．R0的实际阻值比标称值偏大
解析：(1)改装完成后，当电流表满偏时，电流计中的电流为0.1 mA，流经R1的电流I1＝199.9 mA，由于电流计和电阻并联，电压相同，故Igrg＝I1R1，带入数据求得R1≈1.0 Ω.
(2)实物电路如图所示．
(3)由闭合电路欧姆定律有E＝U1＋I1(r＋R0)，E＝U2＋I2(r＋R0)，故＝r＋R0，推广得r＋R0＝≈5.66 Ω，即电源内阻为1.66 Ω.逐差法的主要优点为充分利用已测的数据，减小试验误差．
(4)试验中，电压表为标准电压表，由于电动势的测量值与已知值几乎相同，说明电压表和滑动变阻器对试验没有影响．电压表的变化量和电流表的变化量比值的确定值为电源内阻r和定值电阻R0之和，当R1的实际阻值比计算值偏小时，电流表的读数比实际值偏小，则测得内阻将偏大，C正确．当R0的实际阻值比标称值偏大时，算得的电源内阻也偏大，D正确．
答案：①1.0 ②图见解析 ③1.66 充分利用已测得的数据 ④CD
11．(14分)(2022·徐州摸底)某同学预备探究一未知元件Q的伏安特性曲线，他设计了如图甲所示的电路图．请回答下列问题：
(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整．
(2)该同学正确连接试验电路后闭合开关，调整滑动变阻器滑动头P，发觉电流表和电压表的指针始终不发生偏转．在不断开电路的状况下，他使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”、“－”接线柱接触时，发觉多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是________．
(3)排解故障后，该同学测得试验数据如下表所示，请在下图坐标纸上作出该元件的U－I图线.
序号
电流/A
电压/V
1
0.00
0.00
2
0.10
1.00
3
0.20
1.60
4
0.30
1.82
5
0.40
1.95
6
0.50
2.08
7
0.60
2.13
(4)通过试验可以得出，该元件的阻值随所加电压的增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．
解析：(1)实物连接图如图所示．
(2)使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“＋”、“－”接线柱接触时，发觉多用电表指针发生较大角度的偏转，说明多用电表与电源构成通路，电路故障是电流表断路．
(3)在坐标纸上作出的U－I图线如图所示．
(4)依据画出的图象，由欧姆定律可知，该元件的阻值随所加电压的增大而减小．
答案：(1)见解析图 (2)电流表断路 (3)见解析图 (4)减小
12．(16分)
(2022·浙江五校联考)A、B是水平放置的平行板电容器，当A、B两板直接接到电源两极时，一电子从A板由静止飞到B板时的速度为v0，电源内阻r＝1 Ω，R1＝4 Ω，现若按图所示连接，当开关S闭合时，电子从A板由静止飞到B板的过程中，通过两板的中点C的速度为v0，当开关S断开时，电子从A板由静止飞向B板经C点时的速度为v0，求R2和R3的阻值．
解析：当A、B两板直接接到电源两极时，电子从A运动到B，由动能定理得，eE＝mv，当开关S闭合时，电子从A运动到C，由动能定理得：eU＝m2，
当开关S断开时，电子从A运动到C，由动能定理得，eU′＝m2
可得U＝E，U′＝E；
当开关S断开时，电容器两端的电压为：UAB′＝2U′＝E，而E＝UAB′＋(R1＋r)，解得：R3＝10 Ω；
即当开关S闭合时，电容器两端的电压为：UAB＝2U＝E，
而E＝UAB＋(R1＋r)，解得：R2＝10 Ω.
答案：10 Ω 10 Ω
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