基础知识天天练物理7章末综合检测.docx

章末综合检测一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有 的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有 错选的得0分)1. 一个电池组的电动势为&内阻为，用它给一电阻为R的直流电动机供电，当电 动机正常工作时，通过电动机的电流为/,电动机两端的电压为U,经时间r()A. 电源在内外电路做的功为(I2r+lU)B. 电池消耗的化学能为IEtC. 电动机输出的机械能为IEtI2(R+r)t,- UIrD. 电池组的效率为？E解析：由闭合电路欧姆定律和能量守恒知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所 做的功 W，W=IEt = I(U + Ir)t = (IU + I2r)t.电动机的机械能E 机= UIt- I2Rt = (E - Ir)It - I2Rt = EIt - I2(R + r)t.电池组的效率=*100% = UX 100%.故 A、B、C 正确.答案：ABC2. 家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋 钮即可使电熨斗加热到所需的温度.如图1(甲)所示是电熨斗的电路图.旋转多挡开关可以 改变1、2、3、4之间的连接情况.现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的连接 是如图(乙)所示中的哪一个()解析：在图A中，两电阻丝并联总电阻为R/2，总功率为PA = 2U2/R；在图B中，只有右侧电阻接入电路，功率PB = U;在图C中，电源被断开，功率PC = 0;在图D中，两电阻丝串联，功率PD = U，故A正确.答案：A传感器火情时显示器的电流I及报警器两端的电压U的变化情况是I变大，U变小B.A.I变大，U变大C.I变小，U变小D.I变小，U变大3. 如图2所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的 值班室的显示器为电路中的电流表，。、b之间接报警器，当传感器R3所在处出现解析：出现火情时，环境温度升高使得热敏电阻R3的电阻减小，R2与R3并联，总电 阻将变小，这部分获得的电压减小，即R2两端电压减小，所以r2电流减小，即安培表读数 减小，外电路的总电阻减小，所以外电压即报警器两端的电压减小，所以C正确.答案：C4. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图3甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一 物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图3乙所示，则在此过程A. 物体处于失重状态B. 物体处于超重状态C. 升降机一定向上做匀加速运动D. 升降机可能向下做匀减速运动解析：由乙图可知，电流由I0变为2",且保持不变，说明压敏电阻受压力恒定，说明 升降机做匀变速运动；电流变大说明阻值减小，说明压力变大，说明物体处于超重状态，即 升降机有向上的加速度.升降机有两种运动状态：加速向上或减速向下，故选项B、D正确.答案：BD5. 某同学设计了一个转向灯电路(图4所示)，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右 转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源.当S置于位置1时，以下判断正确的是()£(6V,1Q)%i(6V,16W)12 申L(6V,L2W)J®L2(6V,1.2W)图4A. L的功率小于额定功率B. L1亮，其功率等于额定功率C. L2亮，其功率等于额定功率D. 含L支路的总功率较另一支路的大解析：S接1时，因电源有内阻，各灯均不能达到额定功率，B、C错.含L支路的电 阻大于另一支路电阻，其电压与另一支路相同，其功率小于另一支路功率，D错.L功率小 于额定功率，A正确.答案：A6. 电动自行车比摩托车具有许多优点，而且能量利用率很高.因此电动自行车已成为 许多家庭的交通工具.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12 (A)最大运行速度20(km/h)额定输出功率350(W)A. 电动机的输入功率为576 WB. 电动机的内电阻为4 QC. 该车获得的牵引力为104 ND .该车受到的阻力为63 N解析：电动机的输入功率P入=UI = 48X12 W = 576 W,故A对；电动机正常工作时为 非纯电阻电路，不能用R=U/I计算电阻，B错；电动车速度最大时，牵引力与阻力相等， 由 P 出=Fvmax = FfVmax得 F=V出 = "20 N = 63 N. 故 C 错 D 对.max 答案：AD7. 高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图5所示.超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I>Ic时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零）转变 为正常态（一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流.已知超导部件的正常态电阻为R1 =3 Q，超导临界电流Ic=1.2 A，限流电阻R2=6 Q，小灯泡L上标有“6 V,6 W”的字样， 电源电动势E=8 V，内阻r=2 Q，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则()限流电阻用E' r2A-短路刖通过R1的电流为3 AB. 短路后超导部件将由超导态转化为正常态4C-短路后通过R的电流为3 AD.短路后通过R的电流为2 A解析：电路正常工作，通过小灯泡的电流为1 A，通过R1的电流I<Ic，限流器处于超导E 8 状态，当L发生短路时，超导部件处于正常态，R、r2开联电阻为R12 = 2 Q，I =泛；=2T22 4. 一，A = 2人，短路后通过R1的电流为依广了乙 A.故BC正确.答案：BC8. 如图6所示的电路中，电源有不可忽略的电阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器q、C2所带电荷量分别为Q1和Q2,下面判断正确的是()也cPH =圭一 I阁6 SA.仅将R1增大，Q1和Q2都将增大B .仅将R2增大，Q1和Q2都将增大C. 仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D. 突然断开开关S，Q1和Q2都将不变解析：C1两端电压是R1、R2电压之和，C2两端电压是R2两端电压.R1增大，UC1增大，Q1增大，Q2减少；人2增大，UC1增大，"。2增大，Q、Q2都增大；断开S，C1、。2均放电，Q1、Q2逐渐减少.故BC正确.答案：BC9. 静电计和电压表都是测量电势差的仪器，为了弄清它们的主要区别，某实验小组设 计了图7所示电路.已知电容器的电容C1 = C2=C，电源的电动势为&内阻为'，电压表 的内阻为10 kQ当电路达到稳定状态后，贝0()A. 电压表和静电计两端的电势差相等，都是E/2B. 电压表两端电势差比静电计两端的电势差大些C. 静电计两端电势差为ED. 电压表两端电势差为零解析：电压表本身是电阻，只有自身有电流通过时才有示数，静电计的两个箔片是相互 绝缘的，由题图电路可知，电压表中无电流通过，故示数为零，而静电计相当于直接接在电 源上，故电势差为矿故C、D对.答案：CD10. 在如图8所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r, C为电容器，R0为定值电 阻，R为滑动变阻器.开关闭合后，灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时， 下列判断正确的是()A. 灯泡L将变暗B. 灯泡L将变亮C. 电容器C的电荷量将减小D. 电容器C的电荷量将增大解析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器R接入电路部分电阻增大，灯泡L中 电流减小，灯泡L将变暗，选项B错A正确；电阻R接入电路部分电阻增大，电源路端电 压增大，电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增大，选项C错D正确.答案：AD二、实验题(共4小题，共计30分)11. 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤：(1) 检查多用电表的机械零点.(2) 将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.(3) 将红、黑表笔，进行欧姆调零.(4) 测反向电阻时，将 表笔接二极管正极，将 表笔接二极管负极，读出电表示数.(5) 为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘(填“左侧”、“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4).(6) 测量完成后，将选择开关拨向位置.解析：(3)将黑、红表笔短接，使指针指在欧姆表盘的零刻度线处，表示外测电阻为零， 称为欧姆调零.将选择开关拨向欧姆挡，即接通表内电源，此时，红表笔接内电源的负极，黑表笔 接内电源的正极，因此，测二极管反向电阻时，应将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极 管的负极.使用欧姆表测电阻时，指针指在“中央”附近较精确.（6）测量完毕，应将选择开关拨离欧姆挡，以切断内电源.为了保护多用电表，应将选 择开关拨向“OFF”或“交流电压最高挡”.答案：（3）短接红黑（5）中央（6）OFF12. 用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电 路.微安表A（量程200 «A,内阻约200 Q）； 电压表V（量程3 V,内阻约10 kQ）； 电阻R0（阻值约20 kQ）；滑动变阻器R（最大阻值50 Q,额定电流1 A）； 电池组顼电动势3 V,内阻不计）；开关S及导线若干.图9解析：连实物图时要注意滑动变阻器要分压使用，由于R0阻值未知，故电压表和电流 表内接、外接均可实验电路如图10.答案：如图10所示.图1013. 用伏安法测量电阻R的阻值，并求出其电阻率0实验器材：电压表V（内阻约为40kQ）、电流表A（内阻约为30 Q）、滑动变阻器R0、电源E、开关S、待测电阻R（约为50 Q） 及导线若干.（1）在下面的虚线框内画出测量R的电路图.图11（2）如图11所示的坐标中的7个点表示实验中测得的7组电流/、电压U的值，试作出 U-I图线并通过图线求出电阻值R=Q.（保留三位有效数字）（3）待测电阻是一均匀材料制成的电阻丝，用游标为50分度的游标卡尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图12中甲、乙所示，由图可知其长度为cm,直径 为 mm,图12（4）由以上数据可求出=Q-m（保留三位有效数字）.解析：（1）根据题目所给的电压表、电流表的内阻、待测电阻的大约阻值，可知选用电 流表外接法测量误差小.因滑动变阻器没有给出规格，题目也没有明显信息和要求，可用分 压式连接也可用限流式连接.10 20 30 4050/mA图13（2）用图象法处理实验数据，正确作出图象是关键.本题作UI图象的原则和方法：对 于定值电阻，其电压和电流成正比，故作出的图象应是过坐标原点的直线；让尽可能多的点 在直线上，不在直线上的点应尽可能分布在直线的两侧.偏离太大的点舍去.在图象上取距离较远的两点，求出直线的斜率即为待测电阻.R = 3 = 51.0 Q.(3) 严格按以下读数规则，防止有效数字位数错误.游标卡尺读数：48 mm + 0 X 0.02 mm = 48.00 mm = 4.800 cm螺旋测微器读数：2 mm + 0.0 X 0.01 mm = 2.000 mm根据R=pS，S = d，代入数值得03.34X10-3 Qm.答案：(1)如下图14所示(滑动变阻器接成限流式也可)图14(2) 图象见图 13 51.0(49.0 52.0)(3) 4.800 2.000(4) 3.34X10-3(3.20 3.40)14. I .用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图15所示.若多 用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，。和b的相应读数是多少？请填在表格中.图15指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100 mAmA直流电压2.5 VVb电阻X100QII .用图16所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在 调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线 外，可供使用的实验器材还有：1.®11R。图16(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；(b)电压表(量程3 V、15 V)；(c)定值电阻(阻值1 Q、额定功率5 W)；(d )定值电阻(阻值10 Q、额定功率10 W)；(e)滑动变阻器(阻值范围010 Q、额定电流2 A)；(f)滑动变阻器(阻值范围0100 Q、额定电流1 A).那么(1) 要正确完成实验，电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A；R0应选择 Q的定值电阻，R应选择阻值范围是 Q的滑动变阻器.(2) 引起该实验系统误差的主要原因是.解析：I .直流电流a位置时读数100I = "50 X 11.5 mA = 23.0 mA2.5直流电压a位置读数，U=50X11.5 V=0.57 V测电阻在b位置，R = 3.2X100 Q = 320 Q11.(1)一节干电池的电动势为1.5 V,所以电压表量程选择3 V即可.一节干电池的允许 电流在0.6 A以下，因此电流表量程选择0.6 A即可.R0起保护作用使电路中的电流在0.6 A以下，若选用定值电阻10 Q,估算最大电流为, E E 3ImaX = R0 + r<R0=10 A = 0.3 A则电流表指针指在半刻度以下，测量误差太大，因此定值电阻应选用1 Q的.若选用滑动变阻器0100 Q的，则使用范围太小，不方便操作，因此选用滑动变阻器 010 Q即可.(2)电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电流表实验测量的电流 值比通过电源的电流小，所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流.答案：I .23.0 0.57 320II .(1)3 0.6 1 010 (2)电压表的分流三、计算题(本题包括3小题，共30分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15. 受动画片四驱兄弟的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车，某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图17所示.图17(1) 求该电池的电动势E和内阻r；(2) 求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻)；(3) 由图象可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I、I2，即对应两个不同的 外电阻(纯电阻)RR2，试确定r、%、R2三者间的关系.E2解析：(1)1 =2 A 时，P =1m 4rEI2 = 4 A时，输出功率为零，此时电源被短路，即：I2 =】.解得：E = 2 V, r=0.5 Q.(2) R = r = 0.5 QEE(3) 由题知：(RY；)2# = (RV/r2，整理得 r2 = R1R2.答案：(1)2 V 0.5 Q (2)0.5 Q (3)r2 = RR216. 一只电流表头，其内电阻卜=399.6 Q.当给表头并联上一个阻值为0.4 Q的电阻后， 此电流表量程为1 A.(1) 求电流表头的满偏电流；(2) 若用这只电流表头和一节干电池(E=1.5 V r=0.4 Q)组装成欧姆表，现有变阻器R =1 kQ，R2=1.5 kQ，应选用哪一个作调零电阻？为什么？(3) 当用这只组装好的欧姆表测某电阻时，表指针正好指在刻度中央，求被测电阻的阻 值是多少？解析:r并=涔=399%3%=15捋Q=庭996 q g设表头满偏电流为Ig，则并联电阻电流为(IT)由 IgX399.6 = (I-Ig)X0.4，得I=1 mA.E(2) 由 Ig = ； + R +R，得R=1100 Q.g故应选R2作为调零电阻.(3) 中值电阻等于欧姆表头内阻.E由匕=月"，得中值电阻gE ,R 中= r + R + R = I = 1.5 kQ,g所以被测电阻的阻值是1.5 kQ.答案：(1)1 mA (2)R2 (3)1.5 kQ17. 材料的电阻率p随温度变化的规律为p=p°(1+at),其中a称为电阻温度系数，p0 是材料在r=0 °C时的电阻率.在一定的温度范围内a是与温度无关的常量.金属的电阻一 般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数.利 用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的 电阻.已知：在0 C时，铜的电阻率为1.7X10-8 Q-m，碳的电阻率为3.5X10-5 Q-m；在0 C 附近，铜的电阻温度系数为3.9X10-3C-1，碳的电阻温度系数为一5.0X10-4C-1.将横截面 积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 C附近不随温度变化，求所需 碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).解析：设所需碳棒的长度为L,电阻率为P,电阻温度系数为a铜棒的长度为L2, 电阻率为p2，电阻温度系数为a2.根据题意有P1 =P10(1 +气0 P2=P20(1+a2。式中P10、P20分别为碳和铜在0C时的电阻率.设碳棒的电阻为R,铜棒的电阻为R2，有R1=P1% R2 = P矣式中S为碳棒与铜棒的横截面积.碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R = R1 + R2L0 = L1+L2 式中 L0= 1.0 m联立以上各式得r=pJs+P20专+"弋"知要使R不随t变化，式中t的系数必须为零.即，"却 20a2L2 = 0 联立式得L = P2AL 1P20a2P 10a1 0代入数据解得11 = 3.8x10-3 m答案：3.8x10-3 m