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(时间：90分钟，满分：100分)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，至少有一个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1关于导体的电阻，下列说法正确的是()A导体的电阻仅由导体两端的电压决定B导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定C导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定D导体的电阻与导体所通电流的大小有关解析：选C.导体的电阻由材料的电阻率、长度、横截面积决定，与电压、电流无关因此A、B、D错误，C正确2一个电池组的电动势为E，内阻为r，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I，电动机两端的电压为U，经t s后，则()A电源在内外电路做的功为(I2rIU)tB电池消耗的化学能为IEtC电动机输出的机械能为IEtI2(Rr)tD电池组的效率为解析：选ABC. 由闭合电路欧姆定律和能量守恒定律知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功W，WIEtI(UIr)t(IUI2r)t.电动机的机械能E机UItI2Rt(EIr)ItI2RtEItI2(Rr)t.电池组的效率100%100%.3.如图28所示，直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线，直线b为电阻R两端的电压随电流强度的变化图线，用该电源和该电阻组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是()图28A4 W,0.5 B6 W,1 C4 W,1 D2 W,0.5 解析：选A.由题图知组成的闭合电路电流为2 A，路端电压为2 V，电动势为3 V，内阻r 0.5 ，电源输出功率为PUI22 W4 W，故A正确4.有四盏灯，接入如图29所示电路中，L1和L2上都标有“220 V100 W”字样，L3和L4上都标有“220 V40 W”字样，把电路接通后，最暗的灯将是()图29AL1 BL2CL3 DL4解析：选C.由每个灯泡额定电压，额定功率及P可得R3R4R1R2，由串并联电路特点得电流关系I1I4I2I3；L2与L3并联电阻小于R2，故电压关系U4U1U2U3；由PUI可知，L4功率最大，最亮，L3功率最小，最暗，故C正确5(2020年淮安高二检测)如图210所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是()图210A当R2R1r时，R2获得最大功率B当R1R2r时，R1获得最大功率C当R20时，R1上获得最大功率D当R20时，电源的输出功率最大解析：选AC.把R1归到内电路中去，当内、外电阻相等时，即R2R1r时，R2消耗的功率最大，A正确；R1是定值电阻，电流最大时消耗的功率最大，当R20时，R1中的电流最大，则C选项正确，将R1R2看做外电阻，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故D错6.如图211所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1 ，则下列说法中错误的是()图211A通过电动机的电流为10 AB电动机的输入功率为20 WC电动机的热功率为4 WD电动机的输出功率为16 W解析：选A.由E30 V，电动机两端电压10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V，则I A2 A，故A错；电动机输入功率PUI10 V2 A20 W，故B正确；由P热I2RM41 W4 W，故C正确；由P输出PP热20 W4 W16 W，故D正确7.在如图212所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r.当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是()图212AU1变大，U2变小BU1变大，U2变大CU1变小，U2变小DU1变小，U2变大解析：选A.当滑片P向b移动时，电路中总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流I变小，由欧姆定律得U2IR变小，再由闭合电路欧姆定律得U1EIr变大，故本题应选A.8.如图213所示，电流表A1(03 A)和A2(00.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()图213AA1、A2的读数之比为11BA1、A2的读数之比为51CA1、A2的指针偏转角度之比为11DA1、A2的指针偏转角度之比为15解析：选BC.由电表A1、A2量程之比51，则其内阻由R可得内阻之比为15.A1、A2并联故流经A1、A2电流之比与内阻成反比为51，所以读数之比为51，故B正确由电表改装原理可得A1、A2并联如图所示故流经电流计电流相等，两指针偏转角度相等，故C正确，D错9在如图214所示电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪个开关后P会向下运动()图214AS1 BS2CS3 DS4解析：选C.油滴P悬浮时，重力与电场力平衡，开关均闭合时，电容器两极板间的电压为电阻R3两端电压若S1断开，电容器两极板电压不变，油滴不动若S2断开，两极板电压等于电动势，油滴可能不动(电源内阻r0时)，也可能向上运动(电源内阻r0时)若S3断开，则电路与电源断开，电容器相当于电源，电容器放电，板间电压逐渐减小，油滴向下运动若S4断开，电容器电压不变，油滴不动故C对10.某同学设计了一路灯控制电路如图215所示，光照射光敏电阻RG时，其阻值变小设白天时继电器两端电压为U1，夜晚为U2，以下说法正确的有()图215AU1U2BU1U2C要使路灯比平时早一些亮起来，应增大R1D要使路灯比平时早一些亮起来，应减小R1解析：选BD.在白天时，光敏电阻的阻值小，故光敏电阻分得的电压小，并联电路两端的电压大但逻辑电路为非门，故对应的电压低，要使路灯比平时早一些亮，则并联电路两端所分得的电压要小，所以应减小可变电阻R1，故A、C错，B、D正确二、填空题(本题共2小题，共16分，按题目要求作答)11(4分)在如图216所示的电路中，闭合开关时，小灯泡不亮，已经确定是小灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)：图216次序操作步骤现象和结论1闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b指针偏转，灯泡断路；指针不偏转，灯泡短路2闭合开关，选直流电流挡，红、黑表笔分别接a、b指针偏转，灯泡断路；指针不偏转，灯泡短路3闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不偏转，灯泡断路；指针偏转，灯泡短路4断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不偏转，灯泡断路；指针偏转最大，灯泡短路 以上操作和判断正确的是_A1 B2C3 D4解析：选ABD.选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确选直流电流挡时，若指针偏转说明有电流流过表头，而灯泡不亮，则灯泡必断路；若不偏转，则a、b两点电势相等，灯泡必短路，2正确选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故3是错误的，而4正确，故选项A、B、D正确12(12分)在测定金属丝的电阻率的实验中，若估测金属丝的电阻Rx约为3 ，为减小误差，并尽可能测量多组数据，要求金属丝的发热功率P0.75 W，备有器材如下：图217A6 V直流电源；B直流电流表A1(00.6 A，内阻为0.5 )；C直流电流表A2(03 A，内阻为0.01 )；D直流电压表V1(03 V，内阻为1 k)；E直流电压表V2(015 V，内阻为5 k)；F滑动变阻器R1(0100 ，最大允许电流1 A)；G滑动变阻器R2(020 ，最大允许电流1 A)；H开关、导线若干(1)上述器材应选用_(用字母表示)(2)画出实验电路图(3)在图217中连接实物图解析：(1)首先选出唯一性的器材，即A、H.要求P0.75 W，故Imax A0.5 A，所以电流表选用B(00.6 A，内阻为0.5 )，又UmaxV1.5 V，所以电压表选用D(03 V，内阻为1 k)，若采用限流接法，提供的两个滑动变阻器都不便于调节，而题目中要求尽量减小实验误差，故采用滑动变阻器分压接法，滑动变阻器选择G(020 ，最大允许电流1 A)故器材应选用A、B、D、G、H.(2)因为RVRx，所以采用电流表外接法电路图如图甲所示(3)实物连接图如图乙所示答案：(1)A、B、D、G、H(2)如解析图甲所示(3)如解析图乙所示三、计算题(本题共4小题，共44分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)如图218所示，滑动变阻器R1的最大值是200 ，R2R3300 ，A、B两端电压UAB8 V.图218(1)当开关S断开时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？(2)当S闭合时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围又是多少？解析：(1)当S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R3及R1的下部不接在电路中，当滑动片P在最上端时，R2上获得的电压最大，此时R1接入电路的电阻为零，因此R2最大电压等于UAB8 V，当滑动片P在最下端时，R1的全部与R2串联，此时R2上的电压最小，UR2UAB4.8 V，所以R2上的电压变化范围为4.8 V8 V.(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑动片在最下端时，R2上的电压最小，此时R2与R3并联，再与R1的全部串联，R2与R3的并联电阻R150 ，电压为UUAB8 V3.43 V，当滑动片在最上端时，R2上的电压最大等于UAB8 V，所以R2上的电压范围为3.43 V8 V.答案：(1)4.8 V8 V(2)3.43 V8 V14(10分)如图219所示电路中，电源电动势E9 V，内阻r2 ，定值电阻R16 ，R210 ，R36 ，电容器的电容C10 F.图219(1)保持开关S1、S2闭合，求电容器的带电荷量；(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量解析：(1)S1、S2闭合，则R1、R2串联，电容器与R1并联，UCU1I1R1R16 V3 V，故电容器所带电荷量QCUC101063 C3105 C.(2)S1闭合，S2断开后，UCE，电容器所带电荷量为QCE101069 C9105 C，增加电荷量流过电阻R2，故流过电阻R2的电荷量QQQ6105 C.答案：(1)3105 C(2)6105 C15(12分)(2020年天津高二检测)如图220所示，R为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为R12 时，电压表读数为U14 V；当电阻箱读数为R25 时，电压表读数为U25 V求：图220(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？解析：(1)由闭合电路欧姆定律得EU1rEU2r联立并代入数据解得E6 V，r1 .(2)由电功率表达式PR将式变形为P由式可知，当Rr1 时P有最大值Pm9 W.答案：(1)6 V1 (2)1 9 W16(12分)如图221所示，电阻R34 ，电表为理想电表开始时R1、R2、R3中都有电流通过，电压表示数为2 V，电流表示数为0.75 A后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V，电流表示数变为0.8 A.图221(1)哪个电阻断路？(2)求电阻R1、R2的阻值各为多少？(3)电源电动势和内阻各为多少？解析：(1)由于电流表、电压表的示数都不为零，所以断路的电阻为R1.(2)R1断路后，电压表的示数即为R2两端电压所以R2 4 .R1断路前R2两端电压U2I2R20.754 V3 V，R3两端电压U3U2U1(32)V1 V.由串联电阻的分压特点，所以R1R34 8 .(3)R1断路前，通过R1、R3的电流I1 A0.25 A.R1断路前EU2(I1I2)r3(0.750.25)rR1断路后EU2I2r3.20.8r联立以上两式得E4 V，r1 .答案：(1)R1断路(2)8 4 (3)4 V1
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