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章末检测(七)
(时间：60分钟，分值：100分)
一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)
1.
如图所示的电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A．则以下推断中正确的是( )
A．电动机的输出功率为14 W
B．电动机两端的电压为7 V
C．电动机产生的热功率为4 W
D．电源输出的电功率为24 W
2.
如图为多用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻Rx，能精确 测量的阻值范围是( )
A．30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩ
C．300 kΩ～800 kΩ D．3 000 kΩ～8 000 kΩ
3.
如图，E为内阻不能忽视的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )
A．V的读数变大，A的读数变小
B．V的读数变大，A的读数变大
C．V的读数变小，A的读数变小
D．V的读数变小，A的读数变大
4.
如图所示电路中，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为4.5 W．当开关S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当开关S接到位置2时，小灯泡L的发光状况是( )
A．正常发光 B．有可能被烧坏
C．比正常发光略亮 D．很暗，甚至不亮
5.
用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，转变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为( )
A.R0 B.R0
C.R0 D.R0
二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有多个选项符合题意)
6．截面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt内通过导线截面的自由电子数是( )
A．nSvΔt B．nvΔt
C. D.
7.
如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则( )
A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变
B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU
D．电容器的带电量增大，增加量为CΔU
8.
某同学用如图所示电路测量一电阻丝的电阻Rx.他先闭合S1、断开S2，调整R1和R2，使电流表和电压表的读数合理，登记两电表的示数I1和U1；再保持R2不变，闭合S2，登记两电表的示数I2和U2，则( )
A．Rx＝
B．Rx＝
C．被测电阻值大于真实值
D．被测电阻值等于真实值
9．某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极板间电压关系的试验，试验电路如图甲所示，其中P为电流传感器，V为抱负电压表．试验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调整滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路稳定后记录抱负电压表的示数．再快速将开关S2掷向b，使电容器放电．电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图乙所示．然后转变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数．对于这个试验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是( )
A．流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同
B．图乙中的第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量
C．电容器所带电荷量与电容器两极板间电压的关系图象应为一条过原点的倾斜直线
D．电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关
三、非选择题(本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
10．(14分)(1)①在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的试验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm.
②为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图乙所示的试验电路图，依据该电路图完成图丙中的实物电路连接．
(2)为了测量某电池的电动势E(约3 V)和内阻r(约5 Ω)，可供选择的器材如下：
A．电流表G1(2 mA 100 Ω)
B．电流表G2(1 mA 内阻未知)
C．电阻箱R1(0～999.9 Ω)
D．电阻箱R2(0～9 999 Ω)
E．滑动变阻器R3(0～10 Ω 1 A)
F．滑动变阻器R4(0～1 000 Ω 10 mA)
G．定值电阻R0(800 Ω 0.1 A)
H．待测电池
I．导线、电键若干
①接受如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：
I1(mA)
0.40
0.81
1.20
1.59
2.00
I2(mA)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
依据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1－I2图线．
由图得到电流表G2的内阻等于________Ω.
丙
②在现有器材的条件下，测量该电池的电动势和内阻，接受如图丙所示的电路，图中滑动变阻器①应当选________，电阻箱②选________(均填写器材代号)．
11.
(15分)如图所示，R为电阻箱，V为抱负电压表．当电阻箱读数R1＝2 Ω时，电压表读数U1＝4 V；当电阻箱读数R2＝5 Ω时，电压表读数U2＝5 V．求：
(1)电源的电动势E和内阻r；
(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？
12．(17分)下表为一辆电动自行车的部分技术指标．其中额定车速是指自行车在满载的状况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度.
额定车速
18 km/h
电动机额定输出功率
180 W
整车质量
40 kg
载重上限
160 kg
电源输
出电压
36 V
电动机额定工作电压、电流
36 V/6 A
若已知在行驶的过程中车受到的阻力与车重(包括载重)成正比，g取10 m/s2.请依据表中数据，求一个体重为60 kg的人骑此电动自行车以额定功率行驶，当速度为3 m/s时的加速度是多少？
章末检测(七)
1．[解析]选B.依据题意，由电路图可知：电动机与定值电阻R0流过的电流相等，大小等于电流表示数2.0 A．由闭合电路欧姆定律可得电动机两端电压的大小为UM＝E－I(r＋R0)＝7 V，所以电动机的输出功率为P＝UMI－I2RM＝12 W，则A错误、B正确；电动机的热功率为PM＝I2RM＝2 W，选项C错误；电源的输出功率为P出＝EI－I2r＝20 W，选项D错误．
2．[解析]选B.当红、黑表笔短接调零时Ig＝
R＋rg＋R0＝＝ Ω＝5 000 Ω.
当指针指中间(中值电阻)时，设被测电阻阻值为Rx，则
＝，Rx＝5 000 Ω.
使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为精确 ，所以能精确 测量的阻值范围是3 kΩ～8 kΩ，故B项正确．
3．[解析]选B.
故B正确．
4．[解析]选D.电压表和电阻R并联后分压3 V，而灯泡正常工作时的电阻为R′＝＝2 Ω，该电阻远小于电压表和电阻R并联后的电阻，因而分得的电压要比灯泡的额定电压低，因而灯泡发光很暗，甚至不发光，选项D正确．
5．[解析]选C.当灵敏电流表的电流为零时，有＝，可得Rx＝R0.
6．[解析]选AC.
由于I＝，所以q＝I·Δt，自由电子数为：N＝＝，则选项C正确．又由于电流的微观表达式为I＝nevS，所以自由电子数为N＝＝＝＝nvSΔt，选项A正确．
7．[解析]选AD.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电流表示数减小，电压表示数增大，变化过程中ΔU和ΔI的比值等于定值电阻R0与电源内阻r之和，保持不变；电压表示数U和电流表示数I的比值等于可变电阻R的阻值，渐渐增大，选项A正确、B错误；电阻R0两端电压减小，减小量小于ΔU，选项C错误；电容器的带电量增大，增加量为CΔU，选项D正确．
8．[解析]选BD.先闭合S1、断开S2，应用欧姆定律可知此时电阻R2与电压表内阻RV并联总电阻为R0＝.保持R2不变，闭合S2，R2、电压表内阻RV和Rx并联总电阻为R＝，依据并联电路特点有＝＋，解得Rx＝，A错，B对；由试验原理可知被测电阻值等于真实值，C错，D对．
9．[解析]选BC.由题图乙可知流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相反，A错误；第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量Q，B正确；因Q＝CU，Q与U成正比，故Q－U图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电容器的电容，C正确；电容器两端的电压等于与其并联部分的滑动变阻器两端的电压，而Q＝CU，所以电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置有关，D错误．
10．[解析](1)①由于螺旋测微器校零有误差，估读为0.005 mm，测量后要去掉校零时的误差．
②将电表连入电路时留意电流要从正接线柱流入，滑动变阻器接受分压式接法．
(2)①依据数据在题图乙中描点连线，如答案图所示，由并联电路的特点可得，I1r1＝I2r2，I1＝I2，则图线斜率k＝＝2，r2＝200 Ω.
②如题图丙所示，滑动变阻器在电路中起限流作用，其阻值跟电路中电源内阻相当，测量数据较精确 ，故滑动变阻器选用R3；电阻箱②是用来将G2改造成电压表的，故选用电阻值较大的R2.
[答案](1)①0.005 0.640 ②如图所示
(2)①如图 200 ②R3 R2
11．[解析](1)由闭合电路欧姆定律得：
E＝U1＋r，E＝U2＋r(4分)
联立上述方程，代入数据解得
E＝6 V，r＝1 Ω.(2分)
(2)由电源的输出电功率表达式P＝R变形为
P＝(5分)
由上式可知当R＝r＝1 Ω时，P有最大值(2分)
Pm＝＝9 W．(2分)
[答案](1)6 V 1 Ω (2)1 Ω 9 W
12．[解析]电动自行车满载匀速行驶时，有P额＝F1vm(2分)
F1－f1＝0(2分)
f1＝k(M＋m1)g(2分)
由题图表可知P额＝180 W，vm＝18 km/h＝5 m/s，M＝40 kg，m1＝160 kg
解得：k＝0.018 (2分)
当m2＝60 kg的人骑车行驶时
有f2＝k(M＋m2)g，得f2＝18 N(3分)
P额＝F2v2，得F2＝60 N(3分)
F2－f2＝(M＋m2)a，得a＝0.42 m/s2.(3分)
[答案]0.42 m/s2
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