2019-2020年高中物理階段驗收評估四閉合電路歐姆定律和邏輯電路魯科版.doc

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2019-2020年高中物理階段驗收評估四閉合電路歐姆定律和邏輯電路魯科版 一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求，全都選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分) 1．一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V，接上8 Ω的負載電阻后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動勢E和內電阻r為(　　) A．E＝2.4 V，r＝1　　　　 B．E＝3 V，r＝2 C．E＝2.4 V，r＝2 D．E＝3 V，r＝1 解析：選B　已接電源的閉合電路中，電源電動勢和內電壓、外電壓的關系為E＝U外＋U內，E由電源自身性質決定，一般不變，所以U外增大，U內減小；U外減小，U內增大，二者的和始終不變。 2．關于多用電表上的刻度，下列說法錯誤的是(　　) A．直流電流刻度和直流電壓刻度都是均勻的，可以共用一個刻度 B．電阻刻度是不均勻的 C．電阻刻度是均勻的 D．電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度相對應 解析：選C　電流表與電壓表是通過改變表頭的電流來測量電流與電壓的，其指針的偏轉角度是與電流的大小成正比的，故A正確；而多用電表電阻擋內的電流與待測電阻之間是非線性關系，即刻度是不均勻的，故B正確，C錯誤；電阻擋的零刻度對應的是表頭的滿偏電流，即與直流電流的最大刻度相對應，故D正確。 3.圖1為測量某電源電動勢和內阻時得到的UI圖線。用此電源與三個阻值均為3 Ω的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8 V。則該電路可能為(　　) 圖1 解析：選B　由UI圖線可知該電源的電動勢為6 V，內阻r＝＝ Ω＝0.5 Ω。此電源與三個均為3 Ω的電阻連接成電路時測得的路端電壓為4.8 V；A中的路端電壓為4 V；B中的路端電壓為4.8 V；C中的路端電壓約為5.7 V；D中的路端電壓為5.4 V，B正確。 4.如圖2所示電路，電源內阻不可忽略。開關S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中(　　) 圖2 A．電壓表與電流表的示數都減小 B．電壓表與電流表的示數都增大 C．電壓表的示數增大，電流表的示數減小 D．電壓表的示數減小，電流表的示數增大 解析：選A　滑動變阻器R0的滑片向下滑動，R0接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數變小，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數變小，A項正確。 5.如圖3所示，直線OAC為某一直流電源的總功率P隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為該電源內部熱功率Pr隨電流I變化的圖線。則根據圖線可知(　　) 圖3 A．電源電動勢為6 V B．電源內電阻為3 Ω C．當電路中電流為1 A時，外電路的電阻為1.5 Ω D．在OC過程中，電源的輸出功率先變小再變大 解析：選C　根據P＝EI和Pr＝I2r解得E＝3 V，r＝1.5 Ω，故A、B錯誤；根據E＝I(R＋r)得，電路中電流為1 A時，外電路的電阻為1.5 Ω，C正確；在OC過程中電源的輸出功率先變大后變小，故D錯誤。 6.如圖4所示，已知電源電動勢E＝12 V，內阻r＝1 Ω，定值電阻R＝2 Ω，通過小燈泡的電流為1 A，已知小燈泡的電阻為3 Ω，小型直流電動機線圈的電阻為1 Ω，則(　　) 圖4 A．電動機兩端的電壓為1 V B．電動機兩端的電壓為6 V C．電動機的輸入功率為6 W D．電動機的輸出功率為5 W 解析：選BCD　電動機兩端的電壓UM＝E－I(R＋RL＋r)＝12 V－1(2＋3＋1)V＝6 V，故選項A錯誤，選項B正確；電動機的輸入功率P＝UMI＝61 W＝6 W，P出＝P－I2r＝6 W－1 W＝5 W，故選項C、D正確。 7．將一電動勢E＝1.5 V、內電阻r＝1.0 Ω的電源和粗細均勻的電阻絲相連，電阻絲長度L＝0.297 m，其電阻R＝99 Ω；另將電容C＝0.2 μF的電容器及電流計G也連入電路，如圖5所示。當滑片P以410－3 m/s的速度向右滑動時，下列說法中正確的是(　　) 圖5 A．電容器C充電，流過電流計G的電流方向為aGb B．電容器C放電，流過電流計G的電流方向為bGa C．每秒鐘電容器兩極板的電壓減少量為0.02 V D．流過電流計的電流是410－3 mA 解析：選BC　當滑片P向右滑動時，電容器兩端電壓不斷減小，電容器放電，電流方向為b→G→a。電阻絲單位長度分擔的電壓U＝＝ V＝5 V，所以每秒鐘電容器兩極板電壓的減少量ΔU＝50.004 V＝0.02 V。每秒鐘通過電流計的電荷量ΔQ＝ΔUC＝0.020.210－6 C＝410－9 C，則I＝＝ A＝410－6 mA。 8.某學生做研究串聯電路電壓特點的實驗時，接成如圖6所示的電路，接通S后，他將多用電表電壓擋的紅、黑表筆并聯在A、C兩點間時，電壓表讀數為U；當并聯在A、B兩點間時，電壓表讀數也為U；當并聯在B、C兩點間時，電壓表讀數為零，故障的原因可能是(　　) 圖6 A．AB段斷路 B．BC段斷路 C．AB段短路 D．BC段短路 解析：選AD　由題意可得UAB＝UAC＝U，說明由A、B分別至電源的線路均已接通。若BC段完好，則AB段斷路；若BC段短路，則AB段可能斷路，也可能完好。又由題述得UBC＝0，因而可能AB段斷路，或BC段短路，也有可能出現兩者同時發(fā)生的情況。分析時考慮要全面，要把故障的可能原因全部找出來，不要漏掉正確選項。 二、實驗題(本題共2小題，共24分) 9．(10分)在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內阻”的實驗中(如圖7甲)。 圖7 (1)移動滑動變阻器的滑片應特別注意防止________________________________。 (2)現備有以下器材： A．干電池1節(jié) B．滑動變阻器(0～50 Ω) C．滑動變阻器(0～1 750 Ω) D．電壓表(0～3 V) E．電壓表(0～15 V) F．電流表(0～0.6 A) G．電流表(0～3 A) 其中滑動變阻器應選________，電壓表應選________，電流表應選________。 (3)圖乙是根據實驗數據畫出的UI圖像。由此可知這個干電池的電動勢E＝________ V，內電阻r＝________Ω。 解析：(1)若滑動變阻器接入電路的電阻太小，則電路中電流太大，容易燒壞電流表。 (2)滑動變阻器的阻值不需太大，可選B；通常干電池電動勢為1.5 V，故電壓表可選D，電流表可選F。 (3)由題圖乙可知E＝1.5 V，r＝ Ω＝0.75 Ω。 答案：(1)滑動變阻器接入電路電阻太小，電路中電流太大，燒壞電流表　(2)B　D　F　(3)1.5　0.75 10．(14分)(xx福建高考)某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖8甲所示，現已完成部分導線的連接。 (1)實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接； 圖8 (2)某次測量，電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表的示數為________A； (3)該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據圖線判斷，將________只相同的小電珠并聯后，直接與電動勢為3 V、內阻為1 Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為________W(保留兩位小數)。 解析：(1)電流表示數要從零開始逐漸增大，滑動變阻器要用分壓接法，如圖甲所示。 甲 (2)電流表示數為0.44 A。 (3)當外電路的總電阻與電源內阻相等時，電源有最大的輸出功率，即小電珠的總功率最大，此時R外＝r＝1 Ω，I＝＝ A＝1.5 A，U外＝＝1.5 V，即每只小電珠兩端的電壓為1.5 V，通過圖像可知每只小電珠的電流為I0＝0.38 A，n＝≈4(只)；通過每只小電珠的電流為I0，兩端電壓為U，根據閉合電路歐姆定律得：U＋nI0r＝E，而U＋4I0＝3 V，U＝－4I0＋3 V，如圖乙所示，圖線的交點縱、橫坐標分別為U≈1.5 V，I0≈0.38 A，P＝UI0＝0.57 W，P總＝nP＝0.574 W＝2.28 W。 答案：(1)見解析圖甲　(2)0.44　(3)4　2.28 三、計算題(本題共2小題，共28分) 11. (14分)如圖9所示，一電荷量q＝310－4 C帶正電的小球，用絕緣細線懸于豎直放置、足夠大的平行金屬板中的O點。S合上后，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角α＝37。已知兩板相距d＝0.1 m，電源電動勢E＝12 V，內阻r＝2 Ω，電阻R1＝4 Ω，R2＝R3＝R4＝12 Ω。g取10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8。求： 圖9 (1)流過電源的電流； (2)兩板間的電場強度的大??； (3)小球的質量。 解析：(1)R2與R3并聯后的電阻值R23＝＝6 Ω由閉合電路歐姆定律得I＝＝1 A。 (2)電容器兩板間的電壓UC＝I(R1＋R23) 電容器兩板間的電場強度E1＝＝＝100 N/C。 (3)小球處于靜止狀態(tài)，所受電場力為F，由平衡條件得 F＝mgtan α 又有F＝qE1，所以m＝ 解得m＝410－3 kg。 答案：(1)1 A　(2)100 N/C　(3)410－3 kg 12. (14分)在如圖10所示的電路中，R1、R2、R3為三個定值電阻，電流表為理想電表，C為平行板電容器。最初開關K斷開，閉合開關K，待整個電路穩(wěn)定后，求流過電流表的電荷量。(已知電源的電動勢為E＝6 V、內阻r＝1 Ω，R1、R2、R3的阻值分別為2 Ω、3 Ω、7.5 Ω，電容器的電容為C＝4 μF) 圖10 解析：開關K斷開時，電容器相當于斷路，R3中無電流通過，電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓，設其大小為U2，有U2＝R2＝3 V 根據C＝可得開關K斷開時電容器所帶的電荷量為Q＝CU2＝410－63 C＝1.210－5 C 電容器上板帶正電，下板帶負電。 開關K閉合時，電路的外電阻為R外＝＝3 Ω 路端電壓為U外＝R外＝4.5 V 而電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓，設其大小為U1，有U1＝R1＝1.8 V 根據C＝可得開關K閉合后電容器所帶的電荷量為Q′＝CU1＝410－61.8 C＝7.210－6 C 電容器上板帶負電，下板帶正電。 綜上可得開關K從斷開到閉合后電路穩(wěn)定的過程中通過電流表的電荷量為ΔQ＝Q＋Q′＝1.9210－5 C。 答案：1.9210－5 C