2019版一轮优化探究物理(人教版)练习:第八章 章末检测 Word版含解析
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章末检测(满分:100分,时间:45分钟)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.1~5题只有一个选项正确,6~8题有多个选项正确)1.一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )A.m v 22eL B.m v 2Sn e C .ρne vD.ρe v SL解析:欧姆定律I =U R ,电流的微观表达式I =neS v ,电阻定律R =ρLS ,则金属棒内场强大小为E =U L =IRL =ρne v ,故C 正确. 答案:C2.如图所示,电源电动势为30 V 、内电阻为1 Ω,一个标有“6 V ,12 W ”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联.当开关闭合时,发现电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为( )A .36 WB .44 WC .48 WD .60 W解析:电路中的电灯正常发光,说明电路中电流I =PU =2 A ,电灯两端电压为6 V ,电源内阻上的电压为2 V ,电动机两端电压U 机=E -U L -U 内=22 V ,电动机输入功率P 入=U 机I =22×2 W =44 W ,电动机绕线电阻发热功率P 热=I 2R =8 W ,电动机输出的机械功率P 出=P 入-P 热=36 W ,A 正确. 答案:A3.两个电阻R 1、R 2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )A .R 1为线性元件,R 2为非线性元件B .R 1的电阻R 1=tan 45°=1 ΩC .R 2的电阻随电压的增大而减小D .当U =1 V 时,R 2的电阻大于R 1的电阻解析:由图可知R 1的伏安特性曲线为过原点的直线,故R 1为线性元件,R 2的伏安特性曲线为曲线,故R 2是非线性元件,故A 正确;R 1的电阻不等于tan 45°,应为U 与I 的比值,大小为2 Ω,故B 错误;R 2为非线性元件,其中电阻大小仍等于某一时刻U 与I 的比值,当U =1 V 时,R 2的电阻等于R 1的电阻,D 错误;由图可知R 2随电压增大而增大,故C 错误. 答案:A4.如图所示,电路中R 1、R 2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C 的极板水平放置.闭合电键S ,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一条件,油滴仍能静止不动的是( )A .增大R 1的阻值B .增大R 2的阻值C .增大两板间的距离D .断开电键S解析:带电粒子原来平衡,有qUd =mg .当增大R 1阻值时,电路的总电阻增大,电路总电流减小,内压减小,路端电压U 增大,带电粒子向上加速,A 错误;增大R 2,路端电压不变,油滴仍静止,B 正确;增大两板间距离,qUd <mg ,油滴向下加速,C 错误;断开电键S 后,电容器放电,油滴只受重力,向下加速,D 错误. 答案:B5.某实验小组用三只相同的小灯泡,连成如图所示的电路,研究串并联电路的特点.实验中观察到的现象是( )A .K 2断开,K 1与a 连接,三只灯泡都熄灭B .K 2断开,K 1与b 连接,三只灯泡亮度相同C .K 2闭合,K 1与a 连接,三只灯泡都发光,L 1、L 2亮度相同D .K 2闭合,K 1与b 连接,三只灯泡都发光,L 3的亮度小于L 2的亮度 解析:当K 2断开,K 1与a 连接时,三只灯泡为串联,故三只灯泡的亮度相同,A 错误;K 2断开,K 1与b 连接时,灯泡L 3不亮,B 错误;K 2闭合,K 1与a 连接时,L 1、L 3被短路,故只有L 2发光,C 错误;K 2闭合,K 1与b 连接时,三只灯泡都发光,因为干路的电流要大于支路的电流,故L 3的亮度小于L 2的亮度,D 正确. 答案:D6.如图甲所示的电路,根据测得的数据作出了如图乙所示的UI 图线,由图可知( )A .电池电动势的测量值为1.40 VB .电池内阻的测量值为3.50 ΩC .外电路发生短路时的电流为0.40 AD .电压表的示数为1.20 V 时,电流表的示数I ′=0.20 A解析:根据闭合电路欧姆定律U =E -Ir ,当I =0时,U =E ,图中图线与纵轴的交点坐标U =1.40 V ,则电动势E =U =1.40 V ,A 正确.图线的斜率大小等于电池的内阻,r =ΔU ΔI =1.40-1.000.40 Ω=1 Ω,B 错误.当外电路发生短路时,外电阻R =0,由欧姆定律得I 短=Er =1.40 A ,C 错误.电压表的示数U =1.20 V 时,电流表的示数I ′=E -U r =1.40-1.201 A =0.20 A ,D 正确. 答案:AD7.电路如图所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V可视为理想电压表.若将照射R3的光强度减弱,则()A.电压表的示数变小B.小灯泡消耗的功率变大C.通过R2的电流变大D.电源内阻的功率变小解析:将照射R3的光强度减弱,R3阻值增大,总电阻增大,总电流I减小,电压表的示数U=IR1变小,电源内阻的功率P=I2r变小,A、D正确;R1两端电压减小,电源内阻分压减小,故R2两端电压增大,通过R2的电流变大,C正确;总电流减小,通过R2电流增大,故通过R3的电流I3减小,则小灯泡消耗的功率P L=I23R L变小,B错误.答案:ACD8.如图甲所示,电源的电动势E=9 V,它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略,电压表V的内阻很大,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S,当R的温度等于20 ℃时,电流表示数I1=2 mA.根据以上信息判断,下列说法正确的是()A.电流表内阻与电源内阻之和为0.5 kΩB.电流表示数I2=3.6 mA时热敏电阻的温度是100 ℃C.温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大D.温度升高时电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI的比值不变解析:由图象知,当R的温度等于20 ℃时,热敏电阻的阻值R=4 000 Ω,由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得E=I1(R+R A+r),即9 V=0.002 A×(4 000 Ω+R A+r),解得R A+r=500 Ω,A项正确;当电流I2=0.003 6 A时,由串联电路特点及欧姆定律得E=I2(R′+R A+r),即9 V=0.003 6 A×(R′+500 Ω),解得R′=2 000 Ω,由图象知,此时热敏电阻的温度t=100 ℃,B项正确;温度升高,电阻变小,则U与I的比值变小,C项错误;由U=E-Ir,则ΔUΔI=r不变,D项正确.答案:ABD二、非选择题(共4小题,52分)9.(12分)在做“测定金属电阻率”的实验中,(1)某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,由图可得螺旋测微器的读数为________ mm.(2)待测金属丝的电阻约为10 Ω,实验室提供了下列器材.A.电压表(0~3 V,内阻R V约2 kΩ)B.电压表(0~6 V,内阻R V约4 kΩ)C.电流表(0~0.3 A,内阻R A=1 Ω)D.电流表(0~0.6 A,内阻R A=0.25 Ω)E.滑动变阻器(6 Ω,1.2 A)F.直流电源(3 V,内阻不计)另有开关一个、导线若干.电压表应选________,电流表应选________.(只填器材前的字母代号即可) (3)实验中应该选择图________(选填“甲”或“乙”)电路图示.(4)测得金属丝的长度为L,金属丝直径为d,电流为I、电压为U,则该金属丝的电阻率ρ=________(用π、d、L、U、I、R A表示).解析:(1)根据螺旋测微器的读数原理可得,螺旋测微器的读数为0.700 mm. (2)因直流电源为3 V ,则电压表选3 V 量程,即选A ;电路中的电流约为0.3 A ,电流表选C.(3)电流表内阻为确定的数值,电压表内阻不确定,所以电流表内接,以消除电流表内阻造成的误差,选甲图.(4)根据欧姆定律和电阻定律ρL π(d 2)2+R A =U I ,解得金属丝的电阻率ρ=πd 24L (UI -R A ).答案:(1)0.700 (2)A C (3)甲 (4)πd 24L (UI -R A )10.(12分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件,已经得到广泛的应用.某同学利用如图甲所示的器材探究硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系.电流表可视为理想电流表.图甲图乙(1)若已知硅光电池的电动势大约是5 V ,而图中给出的电压表量程只有3 V ,内阻为5 kΩ,图中定值电阻阻值为5 kΩ,请利用图甲中的器材设计出测量硅光电池电动势和内阻的电路,并在图甲上用笔画线代替导线将实物图连接完整. (2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,得到电压表读数U 与电流表读数I 的关系图线,如图乙所示,可知电池内阻________(选填“是”或“不是”)常数,短路电流为________ mA ,电动势为________ V .(保留三位有效数字)(3)若将R=20 kΩ的电阻接在该硅光电池的两极上,则该电阻消耗的功率为________ mW,此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(保留三位有效数字)解析:(2)由实验得到的U-I图线不是直线,电池内阻不是常数.图线在横轴上的截距表示短路电流,短路电流为0.295 mA,图线在纵轴上的截距为2.65 V,表示电流表读数为零时电压表的读数,由于电压表串联了一个阻值等于电压表内阻的定值电阻,对应的路端电压为电压表读数的2倍,所以电动势为2×2.65 V=5.30 V.(3)将图乙的纵坐标值乘以2就得到硅光电池的UI图线,在图中作出R =20 kΩ的电阻的UI图线,如图所示,两图线的交点表示电路工作点,对应的电压U=3.50 V,电流I=0.175 mA.该电阻消耗的功率为P=UI=0.613 mW.由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,解得此时该硅光电池的内阻为r=E-UI=5.30-3.500.175×10-3Ω=10.3 kΩ.答案:(1)电路如图a所示实物图如图b所示(2)不是0.295 5.30(3)0.613 10.311.(14分)在如图所示的电路中,已知R3=4 Ω,闭合开关,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V .经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),电流表读数变为0.8 A ,电压表读数变为3.2 V .(1)哪个电阻发生断路故障? (2)R 1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E 和内阻r ?如果能,求出结果;如果不能,说明理由. 解析:(1)电压表和电流表有示数,所以只能是R 2被烧坏而断路了. (2)R 1=U 1′I 1′=3.20.8Ω=4 Ω (3)R 2被烧坏前,R 3两端的电压 U R 3=I 1R 1-U R 2=0.75×4 V -2 V =1 V R 3中的电流I 3=U R 3R 3=14 A =0.25 A由闭合电路欧姆定律得E =3 V +(0.25 A +0.75 A)(R 4+r ) E =3.2 V +0.8 A ×(R 4+r ) 联立解得E =4 V R 4+r =1 Ω故只能求出电源电动势E ,不能求出内阻r . 答案:见解析12.(14分)如图甲所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2阻值未知,R 3为一滑动变阻器.在滑片P 从左端滑至右端的过程中,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,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:(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R 2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值.解析:(1)题图乙中AB 延长线交U 轴于20 V 处,交I 轴于1.0 A 处,所以电源的电动势为E =20 V ,内阻r =EI 短=20 Ω.(2)当P 滑到R 3的右端时,电路参数对应图乙中的B 点,即U 2=4 V 、I 2=0.8 A ,得R 2=U 2I 2=5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时,由题图乙知此时U 外=16 V ,I 总=0.2 A ,所以R 外=U 外I 总=80 Ω 因为R 外=R 1R 3R 1+R 3+R 2, 所以滑动变阻器的最大阻值为R 3=300 Ω. 答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω。
2019高考物理(人教版)一轮选编练题(8)李仕才1、一物体做匀变速直线运动,某吋刻速度大小为4 m/s, 1 s后速度的大小变为10m/s,在这1 s内该物体的()A.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反【答案】AD【解析】若初、末速度方向相同时,。
=宁=凹g 血Q=6皿已方向与初速度的方向相同,A正确,B 错误;若初、末速度方向相反时,a=-Y~=——方向与初速度的方向相反,C错误,D正确.2、如图4所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成。
角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平而上运动时,下列说法正确的是()A.细绳•一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力【答案】D【解析】接触不一定会有力的作用。
3、关于惯性的大小,下列说法中正确的是()A.高速运动的物体不容易停下來,所以物体运动速度越大,惯性越大B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性C.两个物体只要质量相同,那么惯性的大小就一定相同D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小【答案】C【解析】惯性是物质本身的性质,在任何环境下都不受到影响,且惯性大小只与质量有关,故C正确。
4、(多选)我国新研制的隐形战机歼一20已经开始挂弹飞行.在某次试飞中,由静止开始加速,当加速度臼不断减小至零时,飞机刚好起飞,则此过程中飞机的()A.速度不断增大,位移不断减小B.速度不断增大,位移不断增大C.速度增加越来越快,位移增加越来越慢D.速度增加越来越慢,位移增加越來越快【答案】BD【解析】根据题意,飞机速度与加速度同向,飞机速度和位移都在增大,选项A错误,选项B正确;由于加速度减小,所以速度增加越来越慢,而速度增大,会使位移变化越来越快,选项C错误,选项D正确.5、(多选)给滑块一初速度內使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为务当滑块速度大小减为宁时,所用时间可能是(3 Vo【答案】BC【解析】当滑块速度大小减为守时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相% v(\ V— V(\K) 3 Vci反,因此要考虑两种情况,即心才或心一才,代入公式t=—2得戸一或f=—,故B、2 2 a g gC正确.6、如图5所示,质量为/〃的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为〃,当传送带分别以旳、血的速度逆时针运动时5<血),绳中的拉力分别为凡、斤2,则下列说法正确的是()A. 物体受到的摩擦力冷<甩B. 物体所受摩擦力方向向右C. 凡=斤2D. 传送带速度足够大时,物体受到的摩擦力可为0【答案】C【解析】物体的受力如图所示,滑动摩揀力与绳拉力的水平分重平衡,因此方向向左,选项B 错误: { I >M 0 __ 设绳与水平方向成&角,则丹©&-订\=0,尺+斤宓3-哗=0,解得因为&不变, cobu 所以丹恒定不变,选项c 正确:滑动摩揀力Ff=FTC0S^-T^£2i^不变,选项A 、D 错误.cos &+3H u7、减速带是交义路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全•当汽车前伦刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为尺 下图中弹力尸画法正确且分解合理的是()【答案】R【解析】减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面,指向受力物体,故A 、C 错 误;按照力的作用效果分解,将F 可以分解为水平方向和竖直方向,水平方向的分力产生的 效果减慢汽车的速度,竖直方向的分力产生向上运动的作用效果,故B 正确,D 错误.8、如图2所示,物体久〃叠放在水平粗糙桌面上,用水平力尸拉物体必使力随〃一起向右做匀加速直线运动,则与物体〃发生作用与反作用的力有()图5【答案】D【解析】A 随B —起向右作匀加速直线运动,则对A 分析,可知A 受重力、支持力,水平方 向受到B 对A 的静摩擦力,所以八对B 也有静摩擦力;对B 分析可知B 受重力、支持力、压 力、拉力及地而对B 的摩擦力,还有A 对B 的静摩擦力,故B 受6个力;力的作用是相互 的,故与物体B 发生作用与反作用的力有六对.9、应用物理知识分析生活川的常见现彖,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手裳托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛岀.对此现象分析正确的是()A. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C. 在物体离开手的瞬问,物体的加速度大于重力加速度D. 在物体离开手的瞬I'可,手的加速度大于重力加速度【答案】D【解析】手托物体抛出的过程,必有一段加速过程,其后可以减速,可以匀速,当手和物体 匀速运动时,物体既不超重也不失重;当手和物体减速运动时,物体处于失重状态,选项A 错误;物体从静止到运动,必有一段加速过程,此过程物体处于超重状态,选项B 错误;当 物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,选项C 错误;手和 物体分离之前速度相同,分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大,物体离开手的瞬 间,手的加速度大于重力加速度,所以选项D 正确.10、(多选)(2018・山西五校四联)甲、乙两车在一平直公路上同向行驶,其速度一时间 图象如图4所示.下列说法正确的是()A.乙车做曲线运动A.三对B.四对C.五对B・0~10 s内,乙车的位移大于甲车的位移C. f=10 s 时,两车可能相遇D. 0〜10 s 内,必有某一时刻甲、乙两车的加速度相同【答案】BCD【解析】因甲、乙两车在一平直公路上同向行驶,则甲、乙两车均做直线运动,因丫-f图象中图线的斜率表示加速度,则由题图可知乙车做加速度逐渐减小的变加速直线运动,甲车做匀加速直线运动,且时f=10 s时则0〜10 $内必有某一时刻处=_, A项错误,D项正确-因v-f團象中图线与f轴所围面积表示位移,则由题團可知0-10 s内乙车位移大于甲车位移,因题中没明确甲、乙出发位乱贝Mf=10s时两车可能相遇,B、C项正确.11、在一条平直的公路上,甲车在前以54 km/h的速度匀速行驶,乙车在后以90 km/h 的速度同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同吋开始刹车.已知甲、乙两车与路面的动摩擦因数分别是〃:=0. 05和“2 = 0.1, g取10 m/s?.请问:(1)若两车恰好不相碰,则两车相碰前刹车所用时间是多少?(2)若想避免事故发生,开始刹车时两辆车的最小间距是多少?分析①同时开始刹车;②两车恰好不相碰;③开始刹车时两辆车的最小间距.【答案】(1)20 s (2) 100 m【解析】⑴两车刹车过程中加速度犬小分别是:4=叱=0.5血戸a:=U2g=lnis^若两车恰好不相碰,则乙追上甲时,两车速度相等Y1 — Q】f=v:—a寸代入数据,解得r=20s(2)两车恰好不相碰时,开始刹车时两辆车的间距最小.甲的位移:x]=y】f-孝护乙的位移:X2 = V2t-^ait2若想避免事故发生,开始刹车时两辆车的最小间距为:g=X2_X】代入数据,解得:Ax-=100 m.12、如图4所示为杂技“顶竿”表演,一个站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一质量为刃的人以加速度日加速下滑,求竿对“底人”的压力大小.(空气阻力不计)图4【答案】(M+刃)g—加【解析】对竿上的人由牛顿第二定律得:mg-Ff=ma由牛顿第三定律得人对竿的摩揀力大小等于竿对人的摩揀力斤对竿由平衡条件得•・ '龟+刃=% 解得:用=(5/+"起一陀a。
[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1.(2018·山东济宁模拟)铜的摩尔质量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n 个自由电子.今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( ) A .光速c B.I neS C.ρIneSmD.mIneS ρ解析:由电流表达式I =n′eSv 可得v =I n′eS ,其中n′=n m/ρ=n ρm ,故v =mI neS ρ,D 对. 答案:D2.现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为( ) A.R3 B .3R C.R 9D .R解析:根据R =ρL S =ρL2V 可知,原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ,再切成三段后每段的阻值为3R ,把它们并联后的阻值为R ,故选项D 正确. 答案:D3.两根材料相同的均匀导线x 和y ,其中,x 长为l ,y 长为2l ,串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示,那么,x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( ) A .3∶1,1∶6 B .2∶3,1∶6 C .3∶2,1∶5D .3∶1,5∶1解析:由图可知,两导线两端的电压之比为3∶1,电流相同,则电阻之比为3∶1,由电阻定律R =ρLS 得横截面积S =ρL R ,横截面积之比S x S y =L x L y ·R y R x =12×13=16,A 正确. 答案:A4.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab =10 cm ,bc =5 cm ,当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时,电流强度为2 A ,若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中,则电流为( ) A .0.5 AB .1 AC .2 AD .4 A解析:设金属薄片厚度为d′,根据电阻定律公式R =ρl S ,有R CD =ρl bc l ab ·d′,R AB =ρl ab l bc ·d′,故R CD R AB =12×12=14;根据欧姆定律,电压相同时,电流与电阻成反比,故两次电流之比为4∶1,故第二次电流为0.5 A ,故选A. 答案:A5.如图为一玩具起重机的电路示意图.电源电动势为6 V ,内电阻为0.5 Ω,电阻R =2.5 Ω,当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力,g 取10 m/s 2),标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光.则电动机的内阻为( )A .1.25 ΩB .3.75 ΩC .5.625 ΩD .1Ω解析:电动机输出功率P 出=mgv =1.6 W ,灯泡中电流I L =P 额U 额=0.2 A ,干路电流I =E -U 额r +R=1 A ,电动机中电流I M =I -I L =0.8 A ,电动机的输入功率P =U 额 I M =I 2M R M +P 出,计算得R M =1.25 Ω,A 正确. 答案:A 二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A .导体在B 点的电阻为120 Ω B .导体在B 点的电阻为40 ΩC .导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD .导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω解析:根据电阻的定义式可以求出A 、B 两点的电阻分别为R A =30.1 Ω=30 Ω,R B =60.15 Ω=40 Ω,所以ΔR=R B -R A =10 Ω,故B 、D 对,A 、C 错. 答案:BD7.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A .电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多 B .W =UIt 适用于任何电路,而W =I 2Rt =U2Rt 只适用于纯电阻电路C .在非纯电阻电路中,UI >I 2R D .焦耳热Q =I 2Rt 适用于任何电路解析:由电功率公式P =W t 知,电功率越大,表示电流做功越快.对于一段电路,有P =IU ,I =P U ,焦耳热Q =(P U )2Rt ,可见Q 与P 、t 都有关,所以,P 越大,Q 不一定越大,选项A 错误;W =UIt 是电功的定义式,适用于任何电路,而W =I 2Rt =U2Rt 只适用于纯电阻电路,选项B 正确;在非纯电阻电路中,电流所做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W >Q ,即UI >I 2R ,选项C 正确;Q =I 2Rt 是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,选项D 正确. 答案:BCD8.(2018·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M 和电热丝R 构成.已知电吹风的额定电压为220 V ,吹冷风时的功率为120 W ,吹热风时的功率为1 000 W .关于该电吹风,下列说法正确的是( ) A .若S 1、S 2闭合,则电吹风吹冷风 B .电热丝的电阻为55 ΩC .电动机工作时输出的机械功率为880 WD .当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析:开关均闭合时,电动机、电热丝均工作,电吹风吹热风,A 项错误;电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率,其数值一定小于120 W ,C 项错误;由P =U 2R 得R =U2P=2202-Ω=55 Ω,B 项正确;电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变,均为120 W ,故每秒钟消耗的电能为120 J ,D 项正确. 答案:BD[能力题组]一、选择题9.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a 、b 、c ,且a >b >c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )解析:由电阻的决定式可知,A 中电阻R A =ρc ab ,B 中电阻R B =ρb ac ,C 中电阻R C =ρa bc ,D 中电阻R D =ρabc,由于a >b >c ,故电阻最小的为A. 答案:A10.(2018·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一.电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受.某国产品牌电动汽车的铭牌如下表,已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压,则下列说法正确的是( )A.B .电动机的内阻为0.72 ΩC .蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104JD .充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h解析:电动机正常工作时消耗的电功率P =U 额I 额=36×50 W=1 800 W ,故A 错误;电动机内阻的发热功率P 热=P -P 出=1 800 W -1 675 W =125 W ,则电动机的内阻为r =P 热I 2额=0.05 Ω,故B 错误;蓄电池充满电后储存的电能为W =UIt =800×3 600×36 J=1.04×108J ,故C 错误;在额定功率下连续行驶最长时间为t =W P =16 h ,故D 正确. 答案:D11.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ,则下列说法中正确的是( ) A .电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB .电饭煲消耗的电功率为1 555 W ,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC .1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ,洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103JD .电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 解析:由于电饭煲是纯电阻元件, 所以R 1=UI 1=44 Ω,P 1=UI 1=1 100 W其在1 min 内消耗的电能W 1=UI 1t =6.6×104J 洗衣机为非纯电阻元件, 所以R 2≠UI 2,P 2=UI 2=110 W其在1 min 内消耗的电能W 2=UI 2t =6.6×103 J其热功率P 热≠P 2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍. 答案:C12.(多选)如图所示电路,电源电动势为E ,内阻为r.当开关S 闭合后,小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作.已知指示灯L 的电阻为R 0,额定电流为I ,电动机M 的线圈电阻为R ,电压表的示数为U.不计灯泡电阻变化,则下列说法中正确的是( ) A .额定电流I =E R +R 0+rB .电动机的发热功率为U2RC .电动机的输入功率为IUD .电动机的效率η=1-IRU解析:由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,所以不能用公式I =ER +R 0+r 求解电路中的电流,故A 错误.电动机发热功率为P 热=I 2R ,由于U>IR ,则知P 热<U2R,故B 错误.通过电动机的电流为I ,电动机的输入功率为P 入=IU ,故C 正确.电动机的效率η=P 出P 入=IU -I 2R IU =1-IRU ,故D 正确.答案:CD 二、非选择题13.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm 左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω. (1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率;(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm 3,当在其两底面上加上1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA ,求圆柱体的圆面半径和高. 解析:(1)由电阻定律R =ρlS 得ρ=SR l =1.0×10-4×1.6×1052×10-6Ω·m =8×106Ω·m.(2)由部分电路欧姆定律I =U R 和R =ρh πr 2,得h πr 2=U I ρ, 联立圆柱体体积公式V =πr 2h ,代入数据解得h =0.02 m =2 cm ,r =0.04 m =4 cm. 答案:(1)8×106Ω·m (2)4 cm 2 cm14.有一个直流电动机,把它接入0.2 V 电压的电路时,电动机不转,此时测得流过电动机的电流是0.4 A ;若把电动机接入2.0 V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A .求: (1)电动机线圈的电阻;(2)电动机正常工作时的输出功率;(3)在发动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率.解析:(1)电动机不转时,电动机电路为纯电阻电路,根据欧姆定律可得线圈的电阻R =U 0I 0=0.5 Ω;(2)电动机正常工作时的输入功率P 输入=UI =2.0×1.0 W=2 W ,此时线圈的发热功率为P 热=I 2R =0.5 W ,电动机的输出功率P 输出=P 输入-P 热=2 W -0.5 W =1.5 W ;(3)当转子被卡住之后,电动机为纯电阻电路,电动机的发热功率P 热′=U 2R =220.5 W =8 W.答案:(1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W。
章末检测(满分:100分,时间:45分钟)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.1~5题只有一个选项正确,6~8题有多个选项正确)1.一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )A.m v 22eL B.m v 2Sn e C .ρne vD.ρe v SL解析:欧姆定律I =U R ,电流的微观表达式I =neS v ,电阻定律R =ρLS ,则金属棒内场强大小为E =U L =IRL =ρne v ,故C 正确. 答案:C2.如图所示,电源电动势为30 V 、内电阻为1 Ω,一个标有“6 V ,12 W ”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联.当开关闭合时,发现电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为( )A .36 WB .44 WC .48 WD .60 W解析:电路中的电灯正常发光,说明电路中电流I =PU =2 A ,电灯两端电压为6 V ,电源内阻上的电压为2 V ,电动机两端电压U 机=E -U L -U 内=22 V ,电动机输入功率P 入=U 机I =22×2 W =44 W ,电动机绕线电阻发热功率P 热=I 2R =8 W ,电动机输出的机械功率P 出=P 入-P 热=36 W ,A 正确. 答案:A3.两个电阻R 1、R 2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )A .R 1为线性元件,R 2为非线性元件B .R 1的电阻R 1=tan 45°=1 ΩC .R 2的电阻随电压的增大而减小D .当U =1 V 时,R 2的电阻大于R 1的电阻解析:由图可知R 1的伏安特性曲线为过原点的直线,故R 1为线性元件,R 2的伏安特性曲线为曲线,故R 2是非线性元件,故A 正确;R 1的电阻不等于tan 45°,应为U 与I 的比值,大小为2 Ω,故B 错误;R 2为非线性元件,其中电阻大小仍等于某一时刻U 与I 的比值,当U =1 V 时,R 2的电阻等于R 1的电阻,D 错误;由图可知R 2随电压增大而增大,故C 错误. 答案:A4.如图所示,电路中R 1、R 2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C 的极板水平放置.闭合电键S ,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一条件,油滴仍能静止不动的是( )A .增大R 1的阻值B .增大R 2的阻值C .增大两板间的距离D .断开电键S解析:带电粒子原来平衡,有qUd =mg .当增大R 1阻值时,电路的总电阻增大,电路总电流减小,内压减小,路端电压U 增大,带电粒子向上加速,A 错误;增大R 2,路端电压不变,油滴仍静止,B 正确;增大两板间距离,qUd <mg ,油滴向下加速,C 错误;断开电键S 后,电容器放电,油滴只受重力,向下加速,D错误.答案:B5.某实验小组用三只相同的小灯泡,连成如图所示的电路,研究串并联电路的特点.实验中观察到的现象是()A.K2断开,K1与a连接,三只灯泡都熄灭B.K2断开,K1与b连接,三只灯泡亮度相同C.K2闭合,K1与a连接,三只灯泡都发光,L1、L2亮度相同D.K2闭合,K1与b连接,三只灯泡都发光,L3的亮度小于L2的亮度解析:当K2断开,K1与a连接时,三只灯泡为串联,故三只灯泡的亮度相同,A错误;K2断开,K1与b连接时,灯泡L3不亮,B错误;K2闭合,K1与a连接时,L1、L3被短路,故只有L2发光,C错误;K2闭合,K1与b连接时,三只灯泡都发光,因为干路的电流要大于支路的电流,故L3的亮度小于L2的亮度,D正确.答案:D6.如图甲所示的电路,根据测得的数据作出了如图乙所示的UI图线,由图可知()A.电池电动势的测量值为1.40 VB.电池内阻的测量值为3.50 ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40 AD.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.20 A解析:根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,当I=0时,U=E,图中图线与纵轴的交点坐标U =1.40 V ,则电动势E =U =1.40 V ,A 正确.图线的斜率大小等于电池的内阻,r =ΔU ΔI =1.40-1.000.40 Ω=1 Ω,B 错误.当外电路发生短路时,外电阻R =0,由欧姆定律得I 短=Er =1.40 A ,C 错误.电压表的示数U =1.20 V 时,电流表的示数I ′=E -U r =1.40-1.201 A =0.20 A ,D 正确.答案:AD7.电路如图所示,E 为电源,其内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R 1、R 2为定值电阻,R 3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V 可视为理想电压表.若将照射R 3的光强度减弱,则( )A .电压表的示数变小B .小灯泡消耗的功率变大C .通过R 2的电流变大D .电源内阻的功率变小解析:将照射R 3的光强度减弱,R 3阻值增大,总电阻增大,总电流I 减小,电压表的示数U =IR 1变小,电源内阻的功率P =I 2r 变小,A 、D 正确;R 1两端电压减小,电源内阻分压减小,故R 2两端电压增大,通过R 2的电流变大,C 正确;总电流减小,通过R 2电流增大,故通过R 3的电流I 3减小,则小灯泡消耗的功率P L =I 23R L 变小,B 错误. 答案:ACD8.如图甲所示,电源的电动势E =9 V ,它和灵敏电流表G 的内阻均不可忽略,电压表V 的内阻很大,热敏电阻R 的阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S ,当R 的温度等于20 ℃时,电流表示数I 1=2 mA.根据以上信息判断,下列说法正确的是( )A.电流表内阻与电源内阻之和为0.5 kΩB.电流表示数I2=3.6 mA时热敏电阻的温度是100 ℃C.温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大D.温度升高时电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI的比值不变解析:由图象知,当R的温度等于20 ℃时,热敏电阻的阻值R=4 000 Ω,由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得E=I1(R+R A+r),即9 V=0.002 A×(4 000 Ω+R A+r),解得R A+r=500 Ω,A项正确;当电流I2=0.003 6 A时,由串联电路特点及欧姆定律得E=I2(R′+R A+r),即9 V=0.003 6 A×(R′+500 Ω),解得R′=2 000 Ω,由图象知,此时热敏电阻的温度t=100 ℃,B项正确;温度升高,电阻变小,则U与I的比值变小,C项错误;由U=E-Ir,则ΔUΔI=r不变,D项正确.答案:ABD二、非选择题(共4小题,52分)9.(12分)在做“测定金属电阻率”的实验中,(1)某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,由图可得螺旋测微器的读数为________ mm.(2)待测金属丝的电阻约为10 Ω,实验室提供了下列器材.A.电压表(0~3 V,内阻R V约2 kΩ)B.电压表(0~6 V,内阻R V约4 kΩ)C.电流表(0~0.3 A,内阻R A=1 Ω)D .电流表(0~0.6 A ,内阻R A =0.25 Ω)E .滑动变阻器(6 Ω,1.2 A)F .直流电源(3 V ,内阻不计) 另有开关一个、导线若干.电压表应选________,电流表应选________.(只填器材前的字母代号即可) (3)实验中应该选择图________(选填“甲”或“乙”)电路图示.(4)测得金属丝的长度为L ,金属丝直径为d ,电流为I 、电压为U ,则该金属丝的电阻率ρ=________(用π、d 、L 、U 、I 、R A 表示).解析:(1)根据螺旋测微器的读数原理可得,螺旋测微器的读数为0.700 mm. (2)因直流电源为3 V ,则电压表选3 V 量程,即选A ;电路中的电流约为0.3 A ,电流表选C.(3)电流表内阻为确定的数值,电压表内阻不确定,所以电流表内接,以消除电流表内阻造成的误差,选甲图.(4)根据欧姆定律和电阻定律ρL π(d 2)2+R A =U I ,解得金属丝的电阻率ρ=πd 24L (UI -R A ).答案:(1)0.700 (2)A C (3)甲 (4)πd 24L (UI -R A )10.(12分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件,已经得到广泛的应用.某同学利用如图甲所示的器材探究硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系.电流表可视为理想电流表.图甲图乙(1)若已知硅光电池的电动势大约是5 V,而图中给出的电压表量程只有3 V,内阻为5 kΩ,图中定值电阻阻值为5 kΩ,请利用图甲中的器材设计出测量硅光电池电动势和内阻的电路,并在图甲上用笔画线代替导线将实物图连接完整.(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,得到电压表读数U与电流表读数I的关系图线,如图乙所示,可知电池内阻________(选填“是”或“不是”)常数,短路电流为________ mA,电动势为________ V.(保留三位有效数字)(3)若将R=20 kΩ的电阻接在该硅光电池的两极上,则该电阻消耗的功率为________ mW,此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(保留三位有效数字)解析:(2)由实验得到的U-I图线不是直线,电池内阻不是常数.图线在横轴上的截距表示短路电流,短路电流为0.295 mA,图线在纵轴上的截距为2.65 V,表示电流表读数为零时电压表的读数,由于电压表串联了一个阻值等于电压表内阻的定值电阻,对应的路端电压为电压表读数的2倍,所以电动势为2×2.65 V=5.30 V.(3)将图乙的纵坐标值乘以2就得到硅光电池的UI图线,在图中作出R =20 kΩ的电阻的UI图线,如图所示,两图线的交点表示电路工作点,对应的电压U=3.50 V,电流I=0.175 mA.该电阻消耗的功率为P=UI=0.613 mW.由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,解得此时该硅光电池的内阻为r=E-UI=5.30-3.500.175×10-3Ω=10.3 kΩ.答案:(1)电路如图a所示实物图如图b所示(2)不是0.295 5.30(3)0.613 10.311.(14分)在如图所示的电路中,已知R3=4 Ω,闭合开关,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V.经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),电流表读数变为0.8 A,电压表读数变为3.2 V.(1)哪个电阻发生断路故障?(2)R1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.解析:(1)电压表和电流表有示数,所以只能是R2被烧坏而断路了.(2)R1=U1′I1′=3.20.8Ω=4 Ω(3)R 2被烧坏前,R 3两端的电压 U R 3=I 1R 1-U R 2=0.75×4 V -2 V =1 V R 3中的电流I 3=U R 3R 3=14 A =0.25 A由闭合电路欧姆定律得E =3 V +(0.25 A +0.75 A)(R 4+r ) E =3.2 V +0.8 A ×(R 4+r ) 联立解得E =4 V R 4+r =1 Ω故只能求出电源电动势E ,不能求出内阻r . 答案:见解析12.(14分)如图甲所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2阻值未知,R 3为一滑动变阻器.在滑片P 从左端滑至右端的过程中,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,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:(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R 2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值.解析:(1)题图乙中AB 延长线交U 轴于20 V 处,交I 轴于1.0 A 处,所以电源的电动势为E =20 V ,内阻r =E I 短=20 Ω.(2)当P 滑到R 3的右端时,电路参数对应图乙中的B 点,即U 2=4 V 、I 2=0.8 A ,得R 2=U 2I 2=5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时,由题图乙知此时U 外=16 V ,I 总=0.2 A ,所以R 外=U 外I 总=80 Ω 因为R 外=R 1R 3R 1+R 3+R 2,所以滑动变阻器的最大阻值为R 3=300 Ω. 答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω。
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第八章恒定电流章末过关检测(八)(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.(2018·上海青浦区调研)如图(a)所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是(b)图中的()解析:选 A.因为欧姆表需进行欧姆调零,所以电路图中应串联一个可变电阻,B、D错误;根据红进黑出可得A正确.2.用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x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,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则R x的阻值为()A。
错误!R0B.错误!R0C。
l2l1RD.l2l1+l2R解析:选C.电流表G中的电流为零,表示电流表G两端电势差为零(即电势相等),则R0与R l1两端电压相等,R x与R l2两端电压相等,其等效电路图如图所示.I 1R=I2R l1 ①I 1R x=I2R l2②由公式R=ρ错误!知R l1=ρ错误!③R l2=ρ错误!④由①②③④式得错误!=错误!即R x=错误!R0。
选项C正确.3.如图所示,D为一插头,可接入电压恒定的照明电路中,a、b、c为三只相同且功率较大的电炉,a靠近电源,b、c离电源较远,而离用户电灯L很近,输电线有电阻.关于电炉接入电路后对电灯的影响,下列说法中正确的是()A.使用电炉a时对电灯的影响最大B.使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时小C.使用电炉c时对电灯几乎没有影响D.使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样解析:选D.由于电炉a靠近电源,流过a的电流,没有流过后面的输电线,不会引起输电线上电压降,接通与不接通对电路没有影响,选项A错误;使用电炉b时,流过输电线的电流增大,输电线上的电压降增大,电灯两端的电压减少,功率减少,所以使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大,选项B错误;c离电源较远但靠近电灯,使用c时,流过输电线的电流增大,输电线上的电压降增大,电灯两端的电压减少,功率减少,选项C错误;b、c 离电源都较远,根据上面分析,对电灯影响几乎一样,故D正确.4.如图所示,电源内阻不能忽略,电流表、电压表均可视为理想电表,在滑动变阻器R的触头从a端滑到b端的过程中()A.电压表V的示数先增大后减小,电流表A的示数增大B.电压表V的示数先增大后减小,电流表A的示数减小C.电压表V的示数先减小后增大,电流表A的示数增大D.电压表V的示数先减小后增大,电流表A的示数减小解析:选A。
[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1、(2018·山东济宁模拟)铜的摩尔质量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n 个自由电子、今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( ) A 、光速c B.I neS C.ρI neSmD.mI neSρ解析:由电流表达式I =n ′eS v 可得v =I n ′eS ,其中n ′=n m /ρ=nρm ,故v =mIneSρ,D 对、 答案:D2、现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为( ) A.R 3 B 、3R C.R 9D 、R解析:根据R =ρL S =ρL 2V 可知,原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ,再切成三段后每段的阻值为3R ,把它们并联后的阻值为R ,故选项D 正确、 答案:D3.两根材料相同的均匀导线x 和y ,其中,x 长为l ,y 长为2l ,串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示,那么,x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( ) A 、3∶1,1∶6 B 、2∶3,1∶6 C 、3∶2,1∶5D 、3∶1,5∶1解析:由图可知,两导线两端的电压之比为3∶1,电流相同,则电阻之比为3∶1,由电阻定律R =ρL S 得横截面积S =ρL R ,横截面积之比S xS y =L x L y ·R y R x =12×13=16,A 正确、 答案:A4.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab =10cm ,bc =5 cm ,当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时,电流强度为2 A ,若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中,则电流为( ) A 、0.5 A B 、1 A C 、2 AD 、4 A解析:设金属薄片厚度为d ′,根据电阻定律公式R =ρlS ,有R CD =ρl bc l ab ·d ′,R AB =ρl ab l bc ·d ′,故R CD R AB =12×12=14;根据欧姆定律,电压相同时,电流与电阻成反比,故两次电流之比为4∶1,故第二次电流为0.5 A ,故选A. 答案:A5.如图为一玩具起重机的电路示意图、电源电动势为6 V ,内电阻为0.5 Ω,电阻R =2.5 Ω,当电动机以0.5 m/s的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力,g 取10 m/s 2),标有“3 V ,0.6 W”的灯泡正好正常发光、则电动机的内阻为( ) A 、1.25 Ω B 、3.75 Ω C 、5.625 ΩD 、1 Ω解析:电动机输出功率P 出=mg v =1.6 W ,灯泡中电流I L =P 额U 额=0.2 A ,干路电流I =E -U 额r +R=1 A ,电动机中电流I M =I -I L =0.8 A ,电动机的输入功率P =U 额 I M =I 2M R M +P 出,计算得R M =1.25 Ω,A 正确、答案:A 二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( ) A 、导体在B 点的电阻为120 Ω B 、导体在B 点的电阻为40 ΩC 、导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD 、导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω解析:根据电阻的定义式可以求出A 、B 两点的电阻分别为R A =30.1 Ω=30 Ω,R B =60.15 Ω=40 Ω,所以ΔR =R B -R A =10 Ω,故B 、D 对,A 、C 错、答案:BD7、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A 、电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B 、W =UIt 适用于任何电路,而W =I 2Rt =U2R t 只适用于纯电阻电路C 、在非纯电阻电路中,UI >I 2RD 、焦耳热Q =I 2Rt 适用于任何电路解析:由电功率公式P =Wt 知,电功率越大,表示电流做功越快、对于一段电路,有P =IU ,I =P U ,焦耳热Q =(P U )2Rt ,可见Q 与P 、t 都有关,所以,P 越大,Q 不一定越大,选项A 错误;W =UIt 是电功的定义式,适用于任何电路,而W =I 2Rt =U2R t 只适用于纯电阻电路,选项B 正确;在非纯电阻电路中,电流所做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W >Q ,即UI >I 2R ,选项C 正确;Q =I 2Rt 是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,选项D 正确、 答案:BCD8.(2018·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M 和电热丝R 构成、已知电吹风的额定电压为220 V ,吹冷风时的功率为120 W ,吹热风时的功率为1 000 W 、关于该电吹风,下列说法正确的是( )A 、若S 1、S 2闭合,则电吹风吹冷风B 、电热丝的电阻为55 ΩC 、电动机工作时输出的机械功率为880 WD 、当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析:开关均闭合时,电动机、电热丝均工作,电吹风吹热风,A 项错误;电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率,其数值一定小于120 W ,C 项错误;由P =U 2R 得R =U 2P =2202(1 000-120)Ω=55 Ω,B 项正确;电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变,均为120 W ,故每秒钟消耗的电能为120 J ,D 项正确、 答案:BD[能力题组]一、选择题9、欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律、有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a 、b 、c ,且a >b >c .电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )解析:由电阻的决定式可知,A 中电阻R A =ρc ab ,B 中电阻R B =ρbac ,C 中电阻R C =ρa bc ,D 中电阻R D =ρabc ,由于a >b >c ,故电阻最小的为A. 答案:A10、(2018·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一、电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受、某国产品牌电动汽车的铭牌如下表,已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压,则下列说法正确的是( )B 、电动机的内阻为0.72 ΩC 、蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104 JD 、充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h 解析:电动机正常工作时消耗的电功率P =U 额I 额=36×50 W =1 800 W ,故A 错误;电动机内阻的发热功率P 热=P -P 出=1 800 W -1 675 W =125 W ,则电动机的内阻为r =P 热I 2额=0.05 Ω,故B 错误;蓄电池充满电后储存的电能为W =UIt =800×3 600×36 J =1.04×108 J ,故C 错误;在额定功率下连续行驶最长时间为t =WP =16 h ,故D 正确、答案:D11、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作、用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ,则下列说法中正确的是( )A 、电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB 、电饭煲消耗的电功率为1 555 W ,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC 、1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ,洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103 JD 、电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 解析:由于电饭煲是纯电阻元件, 所以R 1=UI 1=44 Ω,P 1=UI 1=1 100 W其在1 min 内消耗的电能W 1=UI 1t =6.6×104 J 洗衣机为非纯电阻元件, 所以R 2≠UI 2,P 2=UI 2=110 W其在1 min 内消耗的电能W 2=UI 2t =6.6×103 J其热功率P 热≠P 2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍、 答案:C12.(多选)如图所示电路,电源电动势为E ,内阻为r .当开关S 闭合后,小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作、已知指示灯L 的电阻为R 0,额定电流为I ,电动机M 的线圈电阻为R ,电压表的示数为U .不计灯泡电阻变化,则下列说法中正确的是( ) A 、额定电流I =E R +R 0+rB 、电动机的发热功率为U 2R C 、电动机的输入功率为IU D 、电动机的效率η=1-IRU解析:由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,所以不能用公式I =ER +R 0+r 求解电路中的电流,故A 错误、电动机发热功率为P 热=I 2R ,由于U >IR ,则知P 热<U 2R ,故B 错误、通过电动机的电流为I ,电动机的输入功率为P 入=IU ,故C 正确、电动机的效率η=P 出P 入=IU -I 2R IU =1-IRU ,故D 正确、答案:CD 二、非选择题13、神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类、现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻、已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm 左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω. (1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率;(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm 3,当在其两底面上加上1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA ,求圆柱体的圆面半径和高、 解析:(1)由电阻定律R =ρlS 得ρ=SRl =1.0×10-4×1.6×1052×10-6 Ω·m =8×106 Ω·m.(2)由部分电路欧姆定律I =U R 和R =ρh πr 2,得h πr 2=U Iρ, 联立圆柱体体积公式V =πr 2h ,代入数据解得h =0.02 m =2 cm ,r =0.04 m =4 cm. 答案:(1)8×106 Ω·m (2)4 cm 2 cm14、有一个直流电动机,把它接入0.2 V 电压的电路时,电动机不转,此时测得流过电动机的电流是0.4 A ;若把电动机接入2.0 V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A 、求: (1)电动机线圈的电阻;(2)电动机正常工作时的输出功率;(3)在发动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率、 解析:(1)电动机不转时,电动机电路为纯电阻电路,根据欧姆定律可得线圈的电阻R =U 0I 0=0.5 Ω;(2)电动机正常工作时的输入功率P 输入=UI =2.0×1.0 W =2 W ,此时线圈的发热功率为P 热=I 2R =0.5 W ,电动机的输出功率P 输出=P 输入-P 热=2 W -0.5 W =1.5 W ;(3)当转子被卡住之后,电动机为纯电阻电路,电动机的发热功率P 热′=U 2R =220.5 W =8 W.答案:(1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W。
2019人教版高考物理一轮选练习题(8)及答案此在2~6 s内,甲在乙后面,故B正确;由图象可知,两物体相距最远时刻出现在甲追乙阶段,即当两物体的速度相等时,甲、乙相距最远,此时t=4 s,故C错误;整个过程中乙物体一直向前运动,先加速后减速,故D错误.2、如图甲所示,直角三角形斜劈abc固定在水平面上.t=0时,一物块(可视为质点)从底端a以初速度v0沿斜面ab向上运动,到达顶端b时速率恰好为零,之后沿斜面bc下滑至底端c.若物块与斜面ab、bc间的动摩擦因数相等,物块在两斜面上运动的速率v随时间变化的规律如图乙所示,取重力加速度的大小g =10 m/s2,则下列物理量中不能求出的是( )A.斜面ab的倾角θB.物块与斜面间的动摩擦因数μC.物块的质量mD.斜面bc的长度L【答案】C【解析】根据题图乙可求出物块在左右斜面上的加速度大小a1、a2,根据牛顿第二定律有mgsin θ+μmg cos θ=ma1,mgcos θ-μmg sin θ=ma2,则可求出θ和μ,但m无法求出,根据题图乙可求出0.6~1.6 s时间内物块的位移大小,即可求出L,故选项C正确.3、(2019四川省雅安市雅安中学月考)如图所示,质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为R,固定在质量为2m的木板B上,木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上,B不能左右运动.在环的最低点静止放有一质量为m的小球C .现给小球一水平向右的瞬时速度,小球会在圆环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,初速度必须满足( )A. 最小值为B. 最大值为C. 最小值为D. 最大值为【答案】CD 4、如图所示,a 、b 、c 、d 、O 五点均在匀强电场中,它们刚好是一个半径为R =0.2 m 的圆的四个等分点和圆心O ,b 、c 、d 三点的电势如图所示。
已知电场线与圆所在平面平行,关于电场强度的大小和方向,下列说法正确的是( )A .电场强度的方向由O 指向b 点B .电场强度的方向由O 指向d 点C .电场强度的大小为10 V/mD .电场强度的大小为105 V/m 【答案】D 【解析】由匀强电场中平行线上等间距点间的电势差相等可得,O 点的电势为6 V ,O 、d 连线的中点e 处的电势为8 V ,连接c 、e ,过O 作ce 的垂线交ce 于f ,则ce 为等势线,电场线垂直于ce 向下,即电场强度的方向由f 指向O 点, 连接c 、O ,计算得Of 长为55R ,O 、f 间的电势差为2 V ,则电场强度E =U d =105 V/m ,选项D 正确。
人教物理2019高考一轮选练编题(8)李仕才一、选择题1、如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,轻杆A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),轻杆B端吊一重物G,现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢上拉(均未断),在AB杆达到竖直前,以下分析正确的是( B )A.绳子越来越容易断B.绳子越来越不容易断C.AB杆越来越容易断D.AB杆越来越不容易断解析: 以B点为研究对象,它受三个力的作用而处于动态平衡状态,其中一个是轻杆的弹力T,一个是绳子斜向上的拉力F,一个是绳子竖直向下的拉力F′(大小等于物体的重力mg),如图所示,根据相似三角形法,可得==,由于OA和AB不变,OB逐渐减小,因此轻杆上的弹力大小不变,而绳子上的拉力越来越小,故选项B正确,A,C,D错误.2、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小解析:选A.以O点为研究对象,受力如图所示,当用水平向左的力缓慢拉动O 点时,则绳OA 与竖直方向的夹角变大,由共点力的平衡条件知F 逐渐变大,T 逐渐变大,选项A 正确.3、(2018衡水中学调研)如图甲所示,用粘性材料粘在一起的A 、B 两物块静止于光滑水平面上,两物块的质量分别为 m A =lkg 、m B =2kg ,当A 、B 之间产生拉力且大于0.3N 时A 、B 将会分离.t=0时刻开始对物块A 施加一水平推力F 1,同时对物块B 施加同一方向的拉力F 2,使A 、B 从静止开始运动,运动过程中F 1、F 2方向保持不变,F 1、F 2的大小随时间变化的规律如图乙所示.则下列关于A 、B 两物块 受力及运动情况的分析,正确的是( )A. t=2.0s 时刻A 、B 之间作用力大小为0.6NB. t=2.0s 时刻A 、B 之间作用力为零C. t=2.5s 时刻A 对B 的作用力方向向左D. 从t=0时刻到A 、B 分离,它们运动的位移为5.4m【答案】AD【解析】设t 时刻AB 分离,分离之前AB 物体共同运动,加速度为,以整体为研究对象,则有:,分离时:,得,经历时间,根据位移公式,则D 正确;当时,,,得,A 正确B 错误;当时,,,得,C 错误.4、如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R 1、R 2和R 3均为定值电阻,V 1和V 2为理想电压表, A 1和A 2为理想电流表.开关S 闭合时,V 1和V 2的读数分别为U 1和U 2;A 1和A 2的读数分别为I 1和I 2.若交流电源电压不变,现断开S ,下列推断中正确的是( )A .U 2可能变小、I 2一定变小B .U 2一定不变、I 2一定变小C .I 1一定变小、I 2可能变大D .I 1可能变大、I 2可能变大解析:选B.交流电源电压不变,U 1数值不变,根据变压器变压公式可知,副线圈电压只与原线圈电压和变压器原、副线圈匝数比有关.现断开S ,U 2不变,副线圈所接电路的等效电阻增大,电流表A 2的读数I 2变小,选项B 正确.变压器输出功率减小,导致变压器输入功率变小,I 1变小,选项C 、D 错误.5、如图所示,电阻不计、间距为l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动,外力F 与金属棒速度v 的关系是F=F 0+kv(F 0,k 是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F A ,电阻R 两端的电压为U R ,感应电流的功率为P,它们随时间t 变化图像可能正确的有( BC )解析:设金属棒在某一时刻速度为v,感应电动势E=Blv,回路电流I==v,即I ∝v;安培力F A =BIl=v,方向水平向左,即F A ∝v;R 两端电压U R =IR=v,即U R ∝v;感应电流的功率P=EI=v 2,即P ∝v 2.分析金属棒运动情况,由牛顿第二定律可得F 合=F-F A =F 0+kv-v=F 0+(k-)v,即加速度a=.因为金属棒由静止出发,所以F 0>0,且 F 合>0,即a>0,加速度方向水平向右.(1)若k=,F合=F,即a=,金属棒水平向右做匀加速直线运动.有v=at,说明v ∝t,也即是I∝t,FA ∝t,UR∝t,P∝t2,在此情况下没有选项符合;(2)若k>,F合随v增大而增大,即a随v增大而增大,说明金属棒在做加速度增大的加速运动,可知选项B符合;(3)若k<,F合随v增大而减小,即a随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,可知选项C符合.综上所述,选项B,C符合题意.6、如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab 中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小解析:选D.磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,所以闭合回路面积不发生改变,根据楞次定律ab中产生由a到b的恒定电流,A错误,由法拉第电磁感应定律,E=nΔΦΔt=nΔBΔtS,电阻一定,则感应电流不变,B错误;由于电流恒定,磁感应强度逐渐减小,所以,安培力逐渐减小,静摩擦力与安培力是一对平衡力,所以静摩擦力逐渐减小,C错误,D正确.7、在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可看作质点的金属小球,小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上,小球D位于三角形的中心,如图所示.现让小球A、B、C都带电荷量为Q的正电荷,让小球D带电荷量为q的负电荷,若四个小球均处于静止状态,则Q与q的比值为( )A.13B.33 C .3 D.3【答案】D8、甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。
2019高考物理(人教版)一轮优编选题(8)1、(动态平衡)(2018 •福建三明月考)如图 □ 所示,绳以、防等长M 点固定 不动,将〃点沿圆弧向Q 点缓慢移动,在此过程中,绳血的拉力将()A. 由大变小B. 由小变大OB 两根绳的合力等于物体的重力,大小和方向都不变,OA 绳拉力 方向不变,根据平行四边形定则得,如图,知防绳上拉力大小先减小后增大。
故C 正确,A 、B 、图象,关于这个物体在4 s 内的运动情况,下列说法正确的是()A. 物体始终向同一方向运动B. 4 s 末物体离出发点最远C. 加速度大小不变,方向与初速度方向相同D. 4 s 内位移为0,而通过的路程为4 m 答案|D 硼在旷方图象中,速度卩的正负表示物体运动的方向,结合图象可知物体的速度减小为零 后将反向运动,选项A 错误;旷广图线与坐标轴围成的而积表示物体运动的位移,由图象可知 物体在t=\ s 时位移为零,表示物体回到出发点,选项B 错误;Lt 图线的斜率表示物体运动 的加速度,由图象可知物体的加速度为正值,而初速度为负值,故加速度与初速度方向相反, 选项C 错误;物体在前2 s 的路程为2 m,在后2 s 的路程也为2 m,故在4 s 内的路程为4 m, 选项D 正确。
3、(连接体)(2018 •广东金山期末)如图疥拥^所示,粗糙的水平地血上有三块 材料完全相同的木块久B 、C 质量均为禺从C 之间用轻质细绳连接。
现用一水平恒力F 作 用在C 上,三李仕才C.先变小后变大D.先变大后变小 D 错误。
为某物体做直线运动的v~t者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A.若粘在A木块上面,绳的拉力不变B.若粘在A木块上面,绳的拉力减小C.若粘在C木块上面,久〃间摩擦力增大D.若粘在C木块上面,绳的拉力和/、〃间摩擦力都减小解囲橡皮泥不管粘在哪一个物体上,系统加速度都减小,若粘在A上,分析C的受力可知,绳拉力增大,选项A、B错误;若粘到C上分析A.〃整体受力可知绳拉力减小,分析物体A受力可知,久〃间的静摩擦力减小,选项C错误,D正确。
人教物理2019高考一轮选习练题(8)李仕才一、选择题1、用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A.0.10m/s B.100 m/sC.4.0m/s D.0.40 m/s【参考答案】A2、在一大雾天,一辆汽车以32 m/s的速度匀速行驶在高速公路上,t=0时刻汽车司机突然发现正前方100 m处有一辆货车以20 m/s的速度同方向匀速行驶,为避免与货车相撞,汽车司机立即刹车.已知两车运动的v-t图象如图所示,则( )A.汽车减速运动的加速度为4 m/s2 B.两车的最近距离为82 mC.t=6 s时汽车和货车相撞D.t=3 s时货车在汽车前解析:由v-t图象可知汽车减速运动时,加速度a=v-vt=0-328m/s2=-4 m/s2,加速度是矢量,既有大小又有方向,所以A选项错误;二者速度相等时两车具有最小距离,根据v=v+at得t=3 s,此时二者距离x=x0+vt-(vt+12at2)=82 m,所以B正确、D正确;“匀减速追匀速”,速度相等时没有追上,此后汽车速度小于货车速度;二者不会相撞,选项C错误.答案:BD3、(2018·江西新余四中模拟)图示为索道输运货物的情景.已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,重物与车厢底板之间的动摩擦因数为0.30.当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平底板的正压力为其重力的1.15倍,那么这时重物对车厢底板的摩擦力大小为(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )A .0.35mgB .0.30mgC .0.23mgD .0.20mg解析:由于重物对车厢内水平底板的正压力为其重力的1.15倍,在竖直方向上,由牛顿第二定律得F N -mg =ma 竖直,解得a竖直=0.15g ,设水平方向上的加速度为a 水平,则a 竖直a 水平=tan37°=34,解得a 水平=0.20g ,对重物受力分析可知,在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度,由牛顿第二定律得F f =ma 水平=0.20mg ,故D 正确.答案:D4、(2018·运城模拟)有关实际中的现象,下列说法不正确的是( )A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,发动机舱越坚固越好解析:根据反冲运动的特点与应用可知,火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度,故A正确;体操运动员在落地的过程中,动量变化一定.由动量定理可知,运动员受到的冲量I一定;由I=Ft可知,体操运动员在着地时屈腿是延长时间t,可以减小运动员所受到的平均冲力F,故B正确;用枪射击时子弹给枪身一个反作用力,会使枪身后退,影响射击的准确度,所以为了减少反冲的影响,用枪射击时要用肩部抵住枪身,故C正确;为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,就要延长碰撞的时间,由I=Ft可知位于车体前部的发动机舱不能太坚固,故D错误.答案:D5、如图是一个将电流表改装成欧姆表的电路示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度4/5处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为( )A.4R B.5RC.10R D.16R解析:设电动势为E,内阻为R内,满偏电流为Ig,欧姆表调零即待测电阻为零,此时由闭合回路欧姆定律有,Ig =ER内,测阻值为R的电阻时,45Ig=ER内+R.测未知电阻时,15Ig=ERx+R内,联立以上三式解得Rx=16R,故D项对.答案:D6、如图所示,在磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,两平行光滑金属导轨竖直放置,导体棒PQ在竖直向上的拉力F的作用下向下做初速度为0、加速度a=5 m/s2的匀加速直线运动,两导轨间距离L=1.0 m,电阻R=1.0 Ω,导体棒质量m=1 kg,导体棒和导轨接触良好且电阻均不计,取g=10 m/s2,则下列说法中正确的是( )A.导体棒运行2 s时,拉力的功率为25 WB.拉力F所做的功等于导体棒减少的机械能C.t=4 s时,导体棒所受安培力为5 ND.导体棒运行2 s的过程中,通过电阻的电荷量为2.5 C解析:经时间t,导体棒所受安培力为F安=BIL=B2L2vR=B2L2aRt,所以t=4 s时,导体棒所受安培力为5 N,C对;由牛顿第二定律可得mg -F -F 安=ma ,代入数值可得拉力大小为F =5-54t(N),所以t =2 s 时,拉力F =2.5 N ,速度为v =at =10 m/s ,拉力功率为P =Fv =25 W ,A 对;由功能关系知拉力F 和安培力所做的功等于导体棒减少的机械能,B 错;导体棒运行2 s 的过程中,通过电阻的电荷量为q =I -t =ΔΦR =BLvt 2R=5 C ,D 错. 答案:AC7、用不同频率的光照射某金属均产生光电效应,测量金属的遏止电压U c 与入射光频率ν,得到U c -ν图象,如图所示.根据图象求出该金属的截止频率和普朗克常量分别为(已知电子电荷量e =1.6×10-19C)( )A .10.0×1014Hz 6.4×10-34 J ·sB .5.0×1014Hz 3.2×10-34 J ·sC .5.0×1014Hz 6.4×10-34 J ·sD .5.0×1014Hz 9.6×10-34 J ·s解析:对于电子在电场中减速运动的过程,由动能定理得 eU c =E k根据光电效应方程有E k =h ν-W 0又W 0=h νc ,联立以上几式得U c =h e(ν-νc ) 可知,在U c -ν图象中,图线与ν轴的交点对应的频率表示截止频率νc ,由图象可读νc =5.0×1014Hz斜率h e = 5.0-2.017.5-101014解得h =6.4×10-34 J ·s所以选项C 正确.答案:C二、非选择题(2018·陕西省咸阳市高考模拟考试)请读出以下测量仪器的示数,其中游标卡尺读数为________ cm ,螺旋测微器读数为________ mm,多用电表挡位为直流电压挡50 V时读数为________ V,若用欧姆表×100挡时的读数为________ Ω.解析:根据游标卡尺读数规则,游标卡尺主尺读数为1.1 cm,游标尺第8个刻度线与主尺刻度线对齐,20分度游标尺精度为0.05 mm,游标尺读数为8×0.05 mm=0.40 mm,测量值为1.1 cm +0.40 mm=1.140 cm.根据螺旋测微器读数规则,读数为4.5 mm +0.215 mm=4.715 mm.多用电表挡位为直流电压挡时,按照中间的刻度盘刻度读数,为30 V;若用欧姆表×100挡时读数为10×100 Ω=1 000 Ω.答案:1.140 4.715 30 1 000。
章末检测(满分:100分,时间:45分钟)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.1~5题只有一个选项正确,6~8题有多个选项正确)1、一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )A.m v 22eLB.m v 2Sn eC 、ρne vD.ρe v SL 解析:欧姆定律I =U R ,电流的微观表达式I =neS v ,电阻定律R =ρL S ,则金属棒内场强大小为E =U L =IR L =ρne v ,故C 正确、答案:C2、如图所示,电源电动势为30 V 、内电阻为1 Ω,一个标有“6 V ,12 W ”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联、当开关闭合时,发现电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为( )A 、36 WB 、44 WC 、48 WD 、60 W解析:电路中的电灯正常发光,说明电路中电流I=PU=2 A,电灯两端电压为6 V,电源内阻上的电压为2 V,电动机两端电压U机=E-U L-U内=22 V,电动机输入功率P入=U机I=22×2 W=44 W,电动机绕线电阻发热功率P热=I2R=8 W,电动机输出的机械功率P出=P入-P热=36 W,A正确、答案:A3.两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知()A、R1为线性元件,R2为非线性元件B、R1的电阻R1=tan 45°=1 ΩC、R2的电阻随电压的增大而减小D、当U=1 V时,R2的电阻大于R1的电阻解析:由图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线,故R1为线性元件,R2的伏安特性曲线为曲线,故R2是非线性元件,故A正确;R1的电阻不等于tan 45°,应为U与I的比值,大小为2 Ω,故B错误;R2为非线性元件,其中电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值,当U=1 V时,R2的电阻等于R1的电阻,D错误;由图可知R2随电压增大而增大,故C错误、答案:A4、如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置、闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动、如果仅改变下列某一条件,油滴仍能静止不动的是()A 、增大R 1的阻值B 、增大R 2的阻值C 、增大两板间的距离D 、断开电键S解析:带电粒子原来平衡,有qU d =mg .当增大R 1阻值时,电路的总电阻增大,电路总电流减小,内压减小,路端电压U 增大,带电粒子向上加速,A错误;增大R 2,路端电压不变,油滴仍静止,B 正确;增大两板间距离,qU d <mg ,油滴向下加速,C 错误;断开电键S 后,电容器放电,油滴只受重力,向下加速,D 错误、答案:B5、某实验小组用三只相同的小灯泡,连成如图所示的电路,研究串并联电路的特点、实验中观察到的现象是( )A 、K 2断开,K 1与a 连接,三只灯泡都熄灭B 、K 2断开,K 1与b 连接,三只灯泡亮度相同C 、K 2闭合,K 1与a 连接,三只灯泡都发光,L 1、L 2亮度相同D 、K 2闭合,K 1与b 连接,三只灯泡都发光,L 3的亮度小于L 2的亮度 解析:当K 2断开,K 1与a 连接时,三只灯泡为串联,故三只灯泡的亮度相同,A 错误;K 2断开,K 1与b 连接时,灯泡L 3不亮,B 错误;K 2闭合,K 1与a连接时,L 1、L 3被短路,故只有L 2发光,C 错误;K 2闭合,K 1与b 连接时,三只灯泡都发光,因为干路的电流要大于支路的电流,故L 3的亮度小于L 2的亮度,D 正确、答案:D6、如图甲所示的电路,根据测得的数据作出了如图乙所示的UI 图线,由图可知( )A 、电池电动势的测量值为1.40 VB 、电池内阻的测量值为3.50 ΩC 、外电路发生短路时的电流为0.40 AD 、电压表的示数为1.20 V 时,电流表的示数I ′=0.20 A解析:根据闭合电路欧姆定律U =E -Ir ,当I =0时,U =E ,图中图线与纵轴的交点坐标U =1.40 V ,则电动势E =U =1.40 V ,A 正确、图线的斜率大小等于电池的内阻,r =ΔU ΔI =1.40-1.000.40 Ω=1 Ω,B 错误、当外电路发生短路时,外电阻R =0,由欧姆定律得I 短=E r =1.40 A,C 错误、电压表的示数U =1.20 V 时,电流表的示数I ′=E -U r =1.40-1.201A =0.20 A,D 正确、答案:AD7、电路如图所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V可视为理想电压表、若将照射R3的光强度减弱,则()A、电压表的示数变小B、小灯泡消耗的功率变大C、通过R2的电流变大D、电源内阻的功率变小解析:将照射R3的光强度减弱,R3阻值增大,总电阻增大,总电流I减小,电压表的示数U=IR1变小,电源内阻的功率P=I2r变小,A、D正确;R1两端电压减小,电源内阻分压减小,故R2两端电压增大,通过R2的电流变大,C正确;总电流减小,通过R2电流增大,故通过R3的电流I3减小,则小灯泡消耗的功率P L=I23R L变小,B错误、答案:ACD8、如图甲所示,电源的电动势E=9 V,它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略,电压表V的内阻很大,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示、闭合开关S,当R的温度等于20 ℃时,电流表示数I1=2 mA.根据以上信息判断,下列说法正确的是()A 、电流表内阻与电源内阻之和为0.5 kΩB 、电流表示数I 2=3.6 mA 时热敏电阻的温度是100 ℃C 、温度升高时电压表示数U 与电流表示数I 的比值变大D 、温度升高时电压表示数变化量ΔU 与电流表示数变化量ΔI 的比值不变解析:由图象知,当R 的温度等于20 ℃时,热敏电阻的阻值R =4 000 Ω,由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得E =I 1(R +R A +r ),即9 V =0.002 A × (4 000 Ω+R A +r ),解得R A +r =500 Ω,A 项正确;当电流I 2=0.003 6 A 时,由串联电路特点及欧姆定律得E =I 2(R ′+R A +r ),即9 V =0.003 6 A ×(R ′+500 Ω),解得R ′=2 000 Ω,由图象知,此时热敏电阻的温度t =100 ℃,B 项正确;温度升高,电阻变小,则U 与I 的比值变小,C 项错误;由U =E -Ir ,则ΔU ΔI =r 不变,D 项正确、答案:ABD二、非选择题(共4小题,52分)9、(12分)在做“测定金属电阻率”的实验中,(1)某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,由图可得螺旋测微器的读数为________ mm.(2)待测金属丝的电阻约为10 Ω,实验室提供了下列器材、A 、电压表(0~3 V ,内阻R V 约2 kΩ)B 、电压表(0~6 V ,内阻R V 约4 kΩ)C 、电流表(0~0.3 A,内阻R A =1 Ω)D 、电流表(0~0.6 A,内阻R A =0.25 Ω)E 、滑动变阻器(6 Ω,1.2 A)F 、直流电源(3 V ,内阻不计)另有开关一个、导线若干、电压表应选________,电流表应选________、(只填器材前的字母代号即可)(3)实验中应该选择图________(选填“甲”或“乙”)电路图示、(4)测得金属丝的长度为L ,金属丝直径为d ,电流为I 、电压为U ,则该金属丝的电阻率ρ=________(用π、d 、L 、U 、I 、R A 表示)、解析:(1)根据螺旋测微器的读数原理可得,螺旋测微器的读数为0.700 mm.(2)因直流电源为3 V ,则电压表选3 V 量程,即选A;电路中的电流约为0.3 A,电流表选C.(3)电流表内阻为确定的数值,电压表内阻不确定,所以电流表内接,以消除电流表内阻造成的误差,选甲图、(4)根据欧姆定律和电阻定律ρL π(d 2)2+R A =U I ,解得金属丝的电阻率ρ=πd 24L (U I -R A )、答案:(1)0.700 (2)A C (3)甲 (4)πd 24L (U I -R A )10、(12分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件,已经得到广泛的应用、某同学利用如图甲所示的器材探究硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系、电流表可视为理想电流表、图甲图乙(1)若已知硅光电池的电动势大约是5 V ,而图中给出的电压表量程只有3 V ,内阻为5 kΩ,图中定值电阻阻值为5 kΩ,请利用图甲中的器材设计出测量硅光电池电动势和内阻的电路,并在图甲上用笔画线代替导线将实物图连接完整、(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,得到电压表读数U 与电流表读数I 的关系图线,如图乙所示,可知电池内阻________(选填“是”或“不是”)常数,短路电流为________ mA,电动势为________ V 、(保留三位有效数字)(3)若将R =20 kΩ的电阻接在该硅光电池的两极上,则该电阻消耗的功率为________ mW,此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(保留三位有效数字)解析:(2)由实验得到的U-I图线不是直线,电池内阻不是常数、图线在横轴上的截距表示短路电流,短路电流为0.295 mA,图线在纵轴上的截距为2.65 V,表示电流表读数为零时电压表的读数,由于电压表串联了一个阻值等于电压表内阻的定值电阻,对应的路端电压为电压表读数的2倍,所以电动势为2×2.65 V=5.30 V、(3)将图乙的纵坐标值乘以2就得到硅光电池的UI图线,在图中作出R=20 kΩ的电阻的UI图线,如图所示,两图线的交点表示电路工作点,对应的电压U=3.50 V,电流I =0.175 mA.该电阻消耗的功率为P=UI=0.613 mW.由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,解得此时该硅光电池的内阻为r=E-UI=5.30-3.500.175×10-3Ω=10.3 kΩ.答案:(1)电路如图a所示实物图如图b所示(2)不是0.295 5.30 (3)0.61310.311、(14分)在如图所示的电路中,已知R 3=4 Ω,闭合开关,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V 、经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),电流表读数变为0.8 A,电压表读数变为3.2 V .(1)哪个电阻发生断路故障?(2)R 1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E 和内阻r ?如果能,求出结果;如果不能,说明理由、解析:(1)电压表和电流表有示数,所以只能是R 2被烧坏而断路了、(2)R 1=U 1′I 1′=3.20.8Ω=4 Ω (3)R 2被烧坏前,R 3两端的电压U R 3=I 1R 1-U R 2=0.75×4 V -2 V =1 VR 3中的电流I 3=U R 3R 3=14 A =0.25 A 由闭合电路欧姆定律得E =3 V +(0.25 A +0.75 A)(R 4+r )E =3.2 V +0.8 A ×(R 4+r )联立解得E =4 VR 4+r =1 Ω故只能求出电源电动势E ,不能求出内阻r .答案:见解析12、(14分)如图甲所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2阻值未知,R 3为一滑动变阻器、在滑片P 从左端滑至右端的过程中,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,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:(1)电源的电动势和内阻;(2)定值电阻R 2的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值、解析:(1)题图乙中AB 延长线交U 轴于20 V 处,交I 轴于1.0 A 处,所以电源的电动势为E =20 V ,内阻r =E I 短=20 Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时,电路参数对应图乙中的B 点,即U 2=4 V 、I 2=0.8 A,得R 2=U 2I 2=5 Ω. (3)当P 滑到R 3的左端时,由题图乙知此时U 外=16 V ,I 总=0.2 A,所以R外=U外I总=80 Ω因为R外=R1R3R1+R3+R2,所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300 Ω.答案:(1)20 V20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω。