【高三物理总复习】第七章综合测试题

第七章综合测试题

本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，

考试时间90分钟．

第Ⅰ卷(选择题共40分)

一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1．下列说法正确的是()

A．由R＝U

I知，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通

过它的电流成反比

B．比值U

I反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝

U

I

C．导体中电流越大，导体电阻越小

D．由I＝U

R知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正

比

[答案]BD

[解析]导体的电阻决定于导体自身，与U、I无关，故A、C

错误；比值U

I反映了导体对电流的阻碍作用，是电阻的定义式，即选

项B正确；由欧姆定律可知，D项正确．

2．下面关于多用电表的使用中出现的一些与事实不相符合的现象有()

A．待测电阻不跟别的元件断开，其测量值将偏大

B．测量电阻时，用两手碰表笔的金属杆，其测量值偏小

C．测量电阻时，如果电路不和电源断开，可能出现烧坏表头的情况

D．用多用电表测量60W灯泡的电阻，其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大

[答案]AD

[解析]待测电阻不跟别的元件断开时，可能是与其他元件并联，测量值可能偏小；测电阻时，两手碰表笔的金属杆，人体电阻与待测电阻并联，测量值偏小；测量电阻时，如果电路不和电源断开，欧姆表两端的电压可能过大，从而烧坏电表：用多用表测量灯泡的电阻，测量的是灯泡不发光时的电阻，灯泡用额定电压和额定功率计算出的电阻是灯泡正常发光时的电阻，灯泡正常发光时温度很高，电阻较大，故应选A、D.

3.

中国江苏某一品牌的太阳能热水器中含有辅助电加热控制器，当太阳能不足时，热水器中的水温达不到所需要的温度，热水器内安装的电阻丝辅助加热装置会自动工作，如图所示，如要在最短的时间内将水加热到预期的温度，应将选择开关置于哪一个档位() A．“0”档B．“1”档

C ．“2”档

D ．“3”档

[答案] B [解析] 太阳能热水器需要温度是定值，吸收的能量是定值，根据Q ＝U 2R t ，若时间最短，电阻R 必须最小，所以应该选择开关置于“1”档，选B 项．

4．粗细均匀的金属环上A 、B 、C 、D 四点把其周长分成四等份，如图所示，当A 、C 点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P ；当A 、B 点接入电路时，圆环消耗的电功率为(电源电阻不计)( )

A ．3P

B ．4P /3

C ．P

D ．3P /4

[答案] D

[解析] 设金属环的总电阻为4R ，则A 、C 接入电路中时，金属

环的总电阻为3R 4，圆环消耗的电功率为P ＝E 23R /4＝4E 2

3R

，当A 、B 点接入电路中时，则并联的电阻为R ，则功率P 1＝E 2R ＝34P ，D 正确．

5．(2012·北京朝阳区模拟)电动势为E、内阻为r的电源，与定值电阻R1，R2，R3连接成如图所示的电路．当开关S闭合时()

A．电压表和电流表的示数均减小

B．电压表和电流表的示数均增大

C．电压表的示数减小，电流表的示数增大

D．电压表的示数增大，电流表的示数减小

[答案] A

[解析]由题图知，电阻R2与R3并联，闭合开关S时，R2接入电路，故电路总电阻变小，电流变大，内电压变大，外电压变小，电压表示数变小，又因为电流变大，电阻R1分压变大，并联部分分压变小，故通过R3的电流变小，电流表示数变小，故A正确．6．(2012·杭州模拟)

酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒

精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，R 和R 0为定值电阻，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，因此，显示仪表读数的指针与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是( )

A ．U 越大，表示r ′越大c 越大，c 与U 成正比

B ．U 越小，表示r ′越小c 越大，但是c 与U 成正比

C ．U 越小，表示c 越小，c 与U 成反比

D ．U 越大，表示c 越小，但是c 与U 不成正比

[答案] D

[解析] 根据闭合电路的欧姆定律可得U ＝ER 0R 0＋R ＋r ＋r ′

，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓

度成正比，1r ′＝kc ，两式联立得U ＝ER 0R 0＋R ＋r ＋1kc

，故可得D 项正确．

7．(2012·哈尔滨模拟

)

如图所示，闭合开关S 后，在滑动触头P 由a 端滑向b 端过程中，下列表述正确的是( )

A ．路端电压变大

B ．电流表的示数变大

C ．电阻R 2消耗的功率变大

D ．电阻R 1上的电流变小

[答案] C

[解析] 滑动触头向b 端滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，则整个电路中电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流I 变大，电源内阻分得的电压增大，路端电压U 变小，选项A

错误；由I 3＝U R 3

可知电流表示数减小，选项B 错误；根据I 2＝I －I 3可知I 2变大，则电阻R 2消耗功率变大，选项C 正确，D 错误．

8．电源的效率η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实验中得到的实验图线如图所示，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ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( )

A.34、14

B.13、23

C.12、12

D.23、13

[答案] D

[解析] 本题考查电路的U －I 图象以及电源的效率，解决本题的关键是抓住图象的物理意义．由U －I 图象可知，若电源的电动势为6U 0，则a 、b 两点处对应的路端电压分别为4U 0、2U 0，电源的效

率η＝UI EI ＝U E ，所以ηa ＝U 1E ＝23，ηb ＝U 2E ＝13

. 9．(2012·乌鲁木齐模拟)

如图所示电路，电源内阻不可忽略，R 0为定值电阻，开关S 闭合后，滑动变阻器滑片P 置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为8V ，当滑片从中点向b 端移动距离s 后，电压表示数变为6V ；滑片从中点向a 端移动距离s 后，电压表示数为( )

A ．9V

B ．10V

C ．11V

D ．12V

[答案] D

[解析] 设电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器的总电阻为R ，长度为s 的电阻为R ′，由闭合电路的欧姆定律可得：U 1＝E

r ＋R 0＋R 2×R 0；U 2＝E r ＋R 0＋R 2

＋R ′×R 0，联立两式可解得：R ′＝13(r ＋R 0＋

1

2R)，滑片从中点向a端移动距离s后由：U＝

E

r＋R0＋

R

2－R′

×R0，

联立解得U＝12V，D选项正确．

10．(2012·济南模拟)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表的示数减小ΔU(电压表为理想电表)，在这个过程中()

A．通过R1的电流减小，减少量一定等于ΔU/R1

B．R2两端的电压增加，增加量一定等于ΔU

C．路端电压减小，减少量一定等于ΔU

D．通过R2的电流增加，但增加量一定小于ΔU/R2

[答案]AD

[解析]电压表的示数减小ΔU，由部分电路的欧姆定律，通过R1的电流减小，减小量一定等于ΔU/R1，A项正确；根据闭合电路的欧姆定律，电压表的示数减小，说明总电阻减小，总电流增加，电源内阻和R2消耗的总电压增加ΔU，R2两端的电压增加，增加量一定小于ΔU，B项错误，D项正确；路端电压增加，增加量一定小于ΔU，C项错误．第Ⅱ卷(非选择题共60分)

二、填空题(共3小题，共18分．把答案直接填在横线上)

11．(4分)(2012·北京海淀模拟)

多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器．使用多用电表测某段导体的电阻．

(1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作．

①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔；选择电阻挡“×10”；

②_____________________________________________________ ___________________________________________________________ ________________________________________________________；

③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻．

(2)采用上述的操作步骤后，多用电表的示数如图所示．则该段导体的电阻测量值为________Ω.

[答案](1)②将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零

(2)80

[解析](1)②选挡之后要进行欧姆调零．(2)电阻测量值为8×10Ω＝80Ω.

12．(6分)(2012·嘉兴模拟)现要测电阻R 0的阻值、干电池组的电动势E 及内阻r .给定的器材有：两个理想电压表(量程均为3.0V)，理想电流表(量程为0.60A)，滑动变阻器R ，待测的电阻R 0，两节串联的电池，开关S 及导线若干．某同学设计一个如图甲所示的电路同时测电阻R 0、电池组的电动势及内阻．调节变阻器，电压表V 1，V 2和电流表A 分别测得多组U 1，U 2，I 的数据，并作出U 1－I 图(图线

1)和U 2－I 图(图线2)，如图乙．

(1)由图可知电阻R 0阻值为________Ω；

(2)电池组E 的电动势为________V ，内阻为______Ω.(结果保留两位有效数字)

[答案] (1)4.0 (2)3.0 (3)2.0

[解析] (1)由图线2可以看出电阻R 0＝1.00.25

Ω＝4Ω；(2)通过图线1可以看出电源电动势为3.0V ，内阻为斜率的绝对值，即2.0Ω.

13．(8分)(2012·南通模拟)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：

A ．小灯泡(额定电压为12V ，额定电流约0.5A)

B ．直流电流表A(0～0.6A ，内阻约0.8Ω)

C ．直流电压表V 1(0～3V ，内阻约5kΩ)

D．直流电压表V2(0～15V，内阻约15kΩ)

E．滑动变阻器R1(0～5Ω，2A)

F．滑动变阻器R2(0～20Ω，2A)

G．电源(12V，内阻不计)

H．开关S及导线若干．

某同学设计了实验测量电路，通过改变变阻器的滑片位置，使电表读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.

(1)实验中电压表应选用________(填“V1”或“V2”)，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)；

(2)在图甲虚线框内画出实验电路图；

甲

(3)该同学在实验中测出8组对应的数据(见下表)：

请在图乙坐标中，描点作出U－I图线．由图象可知，灯泡的

功率增大时，其电阻________(填“增大”“减小”或“不变”)．[答案](1)V2R2

(2)如图甲所示(电路图中只要有错不得分)

(3)如图乙所示增大

[解析](1)灯泡的额定功率为12W，则电压表应选用15V的电压表V2，灯泡正常工作的电阻为24Ω，滑动变阻器要采用分压式接法，若采用R1，则电路中的电流超过2A，所以选用R2.

(2)因灯泡的电阻较小，电流表应采用外接法；滑动变阻器采用分压式接法．

(3)依据拟合出的U－I图象，图象上的点与坐标原点的连线的斜率逐渐增大，故电阻变大．

三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

14．(10分)如图所示，已知电源电动势E＝20V，内阻r＝1Ω，当接入固定电阻R＝4Ω时，电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻R D ＝0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：

(1)电路中的电流大小；

(2)电动机的额定电压；

(3)电动机的输出功率．

[答案](1)2A(2)27V(3)12W

[解析](1)灯泡L正常发光，电路中的电流为I＝P L/U L＝6/3A ＝2A

(2)由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为

U D＝E－I(r＋R)－U L＝20V－2×(1 ＋4)V－3V＝7V

(3)电动机的总功率为P总＝IU D＝2×7W＝14W

电动机的热功率为P热＝I2R D＝22×0.5W＝2W

所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14W－2W＝12W

15．(10分)

如图所示，变阻器R0的滑片P从最左端移到最右端时电压表的

示数变化范围是0～4V，电流表的示数变化范围是1A～0.5A，电源的内阻可忽略不计．求电阻R的阻值、变阻器R0的最大阻值和电源电压U.

[答案]8Ω8Ω8V

[解析]当电压表示数U1＝0时，电流表示数I A＝1A

电源电压：U＝I1R＝1×R①

当电压表示数U2＝4V时，电流表示数

I2＝0.5A

R2＝U2

I2＝

4V

0.5A＝8Ω

电源电压：U＝U2＋I2R＝4＋0.5×R②

由①②解得：U＝8V，R＝8Ω.

16．(11分)

如图所示的电路中，电路消耗的总功率为40W，电阻R1为4Ω，R2为6Ω，电源内阻r为0.6Ω，电源的效率为94%，求：

(1)a、b两点间的电压；

(2)电源的电动势．

[答案](1)4.8V(2)20V

[解析](1)电流是联系内、外电路的桥梁，是求解闭合电路的关键，而电源的内电路部分为求解该题的突破口．

电源内部的热功率P 内＝I 2r

又P 内＝P 总(1－η)

故I ＝P 总(1－η)r

＝2A 由于R 1、R 2并联，所以U ab ＝I R 1R 2R 1＋R 2

＝4.8V (2)由P 总＝IE 得E ＝P 总I ＝20V

17．(11分)(2012·黄冈模拟)在如图所示的电路中，R 1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I 和它两端电压U 遵循I ＝kU 3的规律(式中k ＝0.02A/V 3)，R 2是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E ＝6V ，闭合开关S 后，电流表的示数为0.16A ，求：

(1)R 1两端的电压；

(2)电源的内电阻r ；

(3)R 1、R 2和r 消耗的电功率P 1、P 2和P r .

[答案] (1)2V (2)1Ω (3)0.32W 0.61W 0.026W

[解析] (1)由I ＝kU 3得

U ＝3I k ＝30.160.02

V ＝2V

(2)根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋IR2＋Ir

故r＝E－U－IR2

I＝

E－U

I－R2

＝6－2

0.16

Ω－24Ω

＝1Ω

(3)R1消耗的电功率

P1＝IU＝0.16×2W＝0.32W

R2和r消耗的电功率

P2＝I2R2＝0.162×24W≈0.61W P r＝I2r＝0.162×1W≈0.026W