2020-2021学年高中物理鲁科版选修3-2：第四章章末检测-第一章-静电场.docx

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1测得蓄电池开路电压为2 V，下列结论正确的是()A该电池的电动势大于2 VB该电池的电动势等于2 VC电池的内电压为2 VD电池内每移动1 C电荷，电场力做功2 J答案B解析电源电动势在数值上等于电源开路时电源两端的电压，故A错误，B正确电池的内电压随外电路的变化而变化一般小于电源电动势，故C错在电池内部电场力做负功，故D错2在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是 ()A0.24 J B0.25 J C0.26 J D0.28 J答案C解析依据WUIt可得每秒太阳能电池产生的能量为W0.60.11 J0.06 J，设太阳能每秒照射的能量为Q，则由能的转化和守恒定律得Q23%W，所以Q0.26 J.3为了保障行驶平安，一种新型双门电动公交车安装了如下把握装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动假如规定，车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动能正确表示该把握装置工作原理的规律门是()A“与”门 B“或”门 C“非”门 D“与非”门答案A解析依据汽车双门都关紧汽车才能启动的状况可知，即两个条件都满足大事才能发生，故能正确表示该把握装置工作原理的规律门应当是“与”门图14如图1所示，R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的上升而减小，这就是一个火警报警器的电路，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所在处消灭火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化状况是()AI变大，U变小 BI变大，U变大CI变小，U变大 DI变小，U变小答案A解析当R4所在处消灭火情时，R4阻值变小，外电路总电阻变小，则总电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即U变小电路中并联部分的电压U并EI总(R1r)，I总变大，则U并变小，流经R3的电流减小，所以电流表示数变大故A项正确5如图2所示为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V则该电路可能为()图2答案B解析由图像可知，电源的电动势为6 V，内阻为0.5 ，此电源与三个均为3 的电阻连成电路时路端电压为4.8 V，则内电压为1.2 V，电路电流为2.4 A，外电阻为2 ，只有B电路三个3 的电阻连接方式电阻为2 ，故B正确图36电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内电阻的试验中得到的试验图线如图3所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b的值分别为()A.、 B.、 C.、 D.、答案D解析电源的效率100%100%.a点对应的路端电压U为4个格，而电动势E为6个格因此a；b点对应的路端电压为2个格，因此b.故D正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)图47一平行板电容器C，极板是水平放置的，它和三个可变电阻及电源连接成如图4所示的电路今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动要使油滴上升，可接受的方法是()A增大R1 B增大R2C增大R3 D减小R2答案CD解析由题图分析可知，电容器两端的电压就是R3两端的电压，要使油滴上升，必需增大电容器两端的电压，即增大R3两端的电压，从电路分析得，增大R3和减小R2的电阻都可图58某同学做争辩串联电路电压特点的试验时，接成如图5所示的电路，接通S后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的缘由可能是()AAB段断路 BBC段断路CAB段短路 DBC段短路答案AD解析由题意可得UABUACU，说明由A、B分别至电源的线路均已接通若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好又由题述得UBC0，因而可能AB段断路，或BC段短路，也有可能消灭两者同时发生的状况分析时考虑要全面，要把故障的可能缘由全部找出来，不要漏掉正确选项图69如图6所示，已知电源电动势E12 V，内阻r1 ，定值电阻R2 ，通过小灯泡的电流为1 A，已知小灯泡的电阻为3 ，小型直流电动机的线圈电阻r1 ，则()A电动机两端的电压1 VB电动机两端的电压6 VC电动机的输入功率6 WD电动机的输出功率5 W答案BCD解析电动机两端的电压UMEI(RRLr)12 V1(231)V6 V，故选项A错误，选项B正确；电动机的输入功率PUMI61 W6 W，P出PI2r6 W1 W5 W，故选项C、D正确图710如图7所示，电源的电动势E2 V，内阻r2 ，两个定值电阻均为8 ，平行板电容器的电容C3106 F，则()A开关断开时两极板间的电压 VB开关断开时电容器的带电量4106 CC开关接通时两极板间的电压 VD开关接通时电容器的带电量4106 C 答案CD解析电容器两极板间的电压等于R2两端电压，开关S断开时，电路中的总电流I A0.2 A，电容器的极板电压UIR20.28 V1.6 V，此时电容器的带电量QCU31061.6 C4.8106 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 A A，电容器的极板电压UIR外4 V V，此时电容器的带电量QCU3106 C4106 C，故选项C、D正确三、试验题(本题共2小题，共15分)11(6分)有一内阻未知(约20 k 60 k)、量程(0 10 V)的直流电压表某同学想通过一个多用表中的欧姆挡，直接去测量上述电压表的内阻，该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至倍率“1 k”挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图8中_方式连接(填“A”或“B”)图8在试验中，欧姆表和电压表的示数如图9所示，则可计算出欧姆表中电池的电动势为_ V.图9答案A8.75解析电流从红表笔流入，黑表笔流出，故A方式正确；欧姆表读数表盘读数倍率401 k40 k电压表读数为5 V；欧姆表内阻等于中值电阻，为r30 k；依据闭合电路欧姆定律，有：EIrUU301 00058.75 V.12(9分) 用电流表和电压表测一节干电池的电动势E和内电阻r，待测干电池的电动势约1.5 V、内电阻不大于1.0 ，要求干电池放电电流不得超过0.6 A，可供选择的器材除电键、导线外，还有：A电压表(量程03 V，内电阻约3 k)B电压表(量程015 V，内电阻约15 k)C电流表(量程00.6 A，内电阻约0.1 k)D电流表(量程03 A，内电阻约0.02 k)E滑动变阻器(最大电阻50 ，额定电流1.5 A)F滑动变阻器(最大电阻200 ，额定电流1.5 A)(1)试验中电压表应选用_、滑动变阻器应选_(填序号)(2)下列是三个同学分别在试验中记录的电流表测量值：甲同学：0.02 A、0.06 A、0.08 A、0.15 A、0.20 A乙同学：0.10 A、0.20 A、0.30 A、0.40 A、0.50 A丙同学：0.10 A、0.40 A、0.50 A、0.80 A、1.00 A其中_同学在把握试验条件、适当选取试验数据方面做得最好图10(3)依据测得的数据作出如图10所示的图线，则待测干电池的电动势E_ V，内电阻r_ .答案(1)AE(2)乙(3)1.50.6解析(1)由于待测干电池的电动势约1.5 V，为测量精确，电压表应选A；滑动变阻器一般选阻值较小的，选E.(2)要求干电池放电电流不得超过0.6 A，在记录的电流表测量值的最大值中，甲同学的0.20 A偏小，丙同学的1.00 A偏大，乙同学0.50 A接近而不超过，符合要求(3)由UI图像可知E1.5 V，r 0.6 .四、计算题(本题共4小题，每小题4分，共41分)13(10分)如图11甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1100 ，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图像如图11乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的求：图11(1)电源的电动势和内阻(2)定值电阻R2的阻值(3)滑动变阻器的最大阻值答案(1)20 V20 (2)5 (3)300 解析(1)将乙图中AB线延长，交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为E20 V，内阻r20 .(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的B点，即U24 V、I20.8 A，得R25 .(3)当P滑到R3的左端时，由乙图知此时U外16 V，I总0.2 A，所以R外80 .由于R外R2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R3300 .图1214(10分)如图12所示，M为一线圈电阻rM0.4 的电动机，R24 ，电源电动势E40 V当S断开时，电流表的示数为I11.6 A，当开关S闭合时，电流表的示数为I24.0 A求：(1)电源内阻r.(2)开关S闭合时电源输出功率(3)开关S闭合时电动机输出的机械功率答案(1)1 (2)144 W(3)87.5 W解析(1)当S断开时EI1(Rr), 代入数据得r1 .(2)设开关S闭合时，路端电压为U2，U2EI2r36 VPI2U2144 W.(3)流过R的电流IR1.5 A流过电动机的电流IMI2IR2.5 A电动机输出的机械功率P出U2IMI2rM87.5 W.图1315(10分) 如图13所示，电路中接一电动势为4 V，内电阻为2 的直流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4 ，电容器的电容为30 F，电流表的内阻不计，当电路稳定后，(1)求电流表的读数；(2)求电容器所带的电荷量；(3)假如断开电源，求通过R2的电荷量答案(1)0.4 A(2)4.8105 C(3)2.4105 C解析(1)等效电路如图由闭合电路欧姆定律得，I A0.4 A(2)U3IR30.44 V1.6 VQCU34.8105 C(3)因R1、R2并联，且R1R2，所以在放电回路中，通过R2的电荷量为2.4105 C.图1416(11分)如图14所示的电路中，电源的电动势E12 V，内阻未知，R18 ，R21.5 ，L为规格“3 V，3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率答案(1)1 A3 (2)1 (3)0.48 W解析(1)灯泡的额定电流I0 A1 A灯丝电阻RL 3 (2)断开S时，灯L正常发光，即I1I0，依据闭合电路欧姆定律EI0(R1RLr)得r(R1RL)(83)1 (3)闭合S时，设外电路总电阻为R外R外R19 干路电流为I总1.2 A灯两端的电压ULI总1.2 V灯的实际功率P0.48 W