1、45 分钟章末验收卷一、单项选择题1经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞，且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场，已知铜的电阻率为，单位体积内的自由电子数量为 n，自由电子的质量为 m、带电荷量为 e，假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零，且碰撞时间极短，则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为( )A. B. C. D.2mne 2mne2 2mne2 2nme2答案 B解析 设铜导线的长度为 l，横截面积为 S，金属导线内的匀强电场场强为 E，则电子定向移动的加速度为 a ，经过时间 t 获得的定向移动速度为
2、 vat ，在时间 t 内的平均eEm eEtm速度为 v ，则由电流微观表达式 IneS t，由欧姆定律和电阻定律可知v12 eEt2m v ne2ES2m ，联立解得 t ，B 正确lS UI ElI 2mne2图 12在如图 1 所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻 R 的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则( )AR 的阻值变大B路端电压不变C干路电流减小D路端电压和干路电流的比值减小答案 D解析 由题意知，理想电压表的示数减小，说明与电压表并联的电阻变小，即可变电阻 R接入电路的电阻变小，选项 A 错误；由闭合电路欧姆定律知，电路总电流变大，路端电压变小，选项 B、C
3、错误；由于外电路总电阻变小，结合电阻定义式 R 知，路端电压和干UI路电流的比值减小，选项 D 正确3如图 2 所示，K 1、K 2 闭合时，一质量为 m、带电荷量为 q 的液滴，静止在电容器的A、B 两平行金属板间现保持 K1 闭合，将 K2 断开，然后将 B 板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是( )图 2A电容器的电容增大BA 板电势比电路中 Q 点电势高C液滴将向下运动D液滴的电势能增加答案 B解析 由平行板电容器电容的决定式可知，板间距离增大，电容减小，A 项错误；K 1、K 2闭合时，R 1中无电流通过，故 B 板电势为零，电容器两极板电势差与 R2两端电压相等，电阻 R2
4、下端接地，故 Q 点与电容器上极板电势相等断开开关 K2，电路结构未发生变化，Q点电势不变，电容器所带电荷量保持不变，B 板下移，即板间距离 d 增大，由 C QU可知， d 增大，其他物理量保持不变，则两极板电势差 U 增大，B 板电势为零不变，故rS4kdA 板电势升高，B 项正确；由场强与电势差关系 E 及 可知，E ，故两极板Ud QU rS4kd 4kQrS间场强不变，因此带电液滴受电场力不变，液滴保持静止，C 项错；根据 UEd 知，液滴距离下极板 B 的距离增大，所以液滴所在位置与 B 板的电势差增大，B 板电势为零，故液滴所在位置电势 升高，液滴静止，上极板与电源正极相连，故液
5、滴带负电，由 Epq 可知液滴的电势能降低，D 项错4如图 3 所示，电源电动势为 E，内电阻为 r.当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端时，发现电压表 V1、V 2 示数变化的绝对值分别为 U1 和 U2，下列说法中正确的是( )图 3A小灯泡 L1、L 3 变暗，L 2 变亮B小灯泡 L2、L 3 变暗，L 1 变亮C U1U2答案 D解析 当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则 L2变亮电路中并联部分电压减小，则 L3变暗总电流增大，而 L3的电流减小，则 L1的电流增大，则 L1变亮，故 A、B 均错误由
6、上分析可知，电压表 V1的示数减小，电压表 V2的示数增大，由于路端电压减小，所以U1U2，故 C 错误，D 正确5如图 4 所示的电路中电源电动势为 E，内阻为 R，L 1 和 L2 为相同的灯泡，每个灯泡(阻值恒定不变)的电阻和定值电阻相同，阻值均为 R，电压表为理想电表， K 为单刀双掷开关，当开关由 1 位置打到 2 位置时，下列说法中正确的是( )图 4AL 1 亮度不变，L 2 将变暗BL 1 将变亮，L 2 将变暗C电源内阻的发热功率将变小D电压表读数将变小答案 D解析 开关掷到位置 1 时，灯泡 L1和 L2并联，并联电阻 R 并 ，电路总电阻 R 总RRR R R2RR ，干
7、路电流 I ，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡 L1R2 5R2 ER总 2E5R和 L2的电流相等，即 I1I 2 ，开关掷到 2 位置时，灯泡 L1与定值电阻串联，然后与灯E5R泡 L2并联，并联电阻为 R 并 ，电路总电阻 R 总 R ，干路电流R RRR R R 2R3 2R3 5R3I ，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡 L1的电流 I1I ER总 3E5R 13，流过灯泡 L2的电流 I2I .据此判断，开关由 1 位置打到 2 位置时，流过灯E5R 23 2E5R泡 L1的电流大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡 L2的电流变大，灯泡变亮，所以选项A、B 错误总电流变
8、大，电源内阻的发热功率 PI 2R 变大，选项 C 错误总电流变大，内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，选项 D 正确二、多项选择题6电动汽车是以车载电源为动力，开启了“绿色出行”的新模式某电动汽车电源电动势为 400 V，内阻为 0.5 ，充满电时储存的可用电能为 64 kWh，汽车运行时电源的放电电流为 100 A，熄火后电源的放电电流为 100 mA.下列说法正确的是( )A汽车运行时，电源持续放电的时间可超过 1 hB汽车熄火后，电源持续放电的时间可超过 60 天C汽车运行时电源的输出功率为 35 kWD汽车运行时电源的效率为 95%答案 ABC解析 充满电储存电能 WE 64
9、kWh，汽车运行时，电源的放电电流为 I1100 A，放电功率 P1EI 1400 100 W40 kW，电源持续放电的时间 t1 1.6 h，超过 1 h，选项 AWEP1正确；汽车熄火后，电源的放电电流为 I2100 mA，放电功率 P2EI 24000.1 W0.04 kW，电源持续放电的时间 t2 1 600 h，约 66.7 天，可超过 60 天，选项 B 正确；汽车WEP2运行时电源输出功率 P 出 P 1I r40 kW5 kW35 kW，选项 C 正确；汽车运行时电源21效率 100%87.5%，选项 D 错误P出P17A、B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板 A 的内侧表面
10、系一绝缘细线，细线下端系一个带电小球(可视为点电荷 )两块金属板接在如图 5 所示的电路中，电路中的 R1 为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小) ，R 2 为滑动变阻器， R3 为定值电阻当 R2 的滑片 P 在中间时闭合开关 S，此时电流表和电压表的示数分别为 I 和 U，带电小球静止时绝缘细线与金属板 A 的夹角为 ，电源电动势 E 和内阻 r 一定，电表均为理想电表下列说法中正确的是( )图 5A无论将 R2 的滑动触头 P 向 a 端移动还是向 b 端移动， 均不会变化B若将 R2 的滑动触头 P 向 b 端移动，则 I 减小，U 减小C保持滑动触头 P 不动，用较强的光照射
11、 R1，则小球重新达到稳定后 变小D保持滑动触头 P 不动，用较强的光照射 R1，则 U 变化量的绝对值与 I 变化量的绝对值的比值不变答案 ACD8如图 6 所示，在同一坐标纸上画出了灯泡 L1 和灯泡 L2 的 UI 图像，现将这两个灯泡并联，然后接在电动势 E10 V 、内电阻 r2 的电源上，则下列结论正确的是( )图 6A此时灯泡 L1 的电阻较大B此时灯泡 L2 的电阻较大C此时灯泡 L1 的功率约为 4 WD此时灯泡两端的电压约为 6 V答案 AC解析 两个灯泡并联后接在电动势 E10 V、内电阻 r2 的电源上，由闭合电路欧姆定律，可得 EU(I 1I 2)r，在题给的灯泡 L
12、1和 L2的 UI 图像上，作出两灯泡并联的 UI图像和电源的 U(I 1I 2)图像，如图所示由两图像的交点可知此时灯两端电压约为 4 V，灯泡 L1的电流约为 1 A，灯泡 L2的电流约为 2 A由欧姆定律 R 可知，此时灯泡 L1的UI电阻较大，选项 A 正确，B、D 错误；由功率公式 PUI 可知，灯泡 L1的功率 P1U 1I14 W，选项 C 正确9如图 7 所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为 0，反向电阻为)连接，电源负极接地开始时电容器不带电，闭合开关 S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中的 P 点在开关 S 保持接通的状态下，下列说法正确的是
13、( )图 7A当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动B当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动C当电容器的下极板向下移动时，P 点的电势不变D当电容器的下极板向左移动时， P 点的电势会升高答案 AD解析 带电油滴恰好静止，其合力为零，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，即mgqE.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，其电阻值变大，电容器两端的电压 U 变大，对电容器进行充电，两极板间电场强度 E 变大，带电油滴受到的电场力大于重力，会向上运动，选项 A 正确；当电容器的上极板向上移动时，极板间距 d 变大，根据 C ，电容器rS4kd QU的电荷量 Q 应减小，但由于二极管的单向
14、导电性，电容器只能进行充电，不能进行放电，故此时，电容器的电荷量 Q 不变，电场强度 E 不变，带电油滴仍静止不动，选项Ud 4kQrSB 错误；同理，当电容器的下极板向下移动时，d 变大，电场强度 E 不变，而 P 点到下极板的距离变大且下极板的电势不变，故 P 点电势升高，选项 C 错误；当电容器的下极板向左移动时，S 变小，根据 C 和二极管的单向导电性，电容器的电荷量 Q 不变，电场rS4kd QU强度 E 变大，而 P 点到下极板的距离不变，故 P 点电势升高，选项 D 正确4kQrS10如图 8 所示，图甲中 M 为一电动机，当滑动变阻器 R 的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压
15、表 和 的读数随电流表 读数的变化情况如图乙所示，已知电流表 读数在0.2 A 以下时，电动机没有发生转动不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是( )图 8A电路中电源电动势为 3.6 VB变阻器的最大阻值为 30 C此电路中，电动机的最大输入功率是 0.9 WD若电流表 示数小于 0.2 A，随着变阻器滑片向右滑动，测量 R0 两端电压表 读数的变化量与电流表 读数的变化量之比 6 UI答案 ACD解析 由电路图甲知，电压表 V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示 V2的电压与电流的关系，此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r 2 ，当电流 I0.1 A
16、 时，U3.4 V，则电源的电动势UI 3.4 3.00.3 0.1EUIr(3.40.12) V 3.6 V，A 项正确；当 I0.3 A 时，U3 V，电动机输入功率最大，最大为 PUI 30.3 W0.9 W，C 项正确；若电流表 A 示数小于 0.2 A，由图知，电动机不转动，电动机的电阻 rM 4 ，根据闭合电路欧姆定律得0.8 0.40.1UEI (rr M)，得 r r M6 ，D 项正确；当 I 0.1 A 时，电路中电流最小，变阻|U|I|器的电阻为最大值，所以 R 与 R0并联电阻的最大值 R 总 rr M( 24)30 ，EI 3.60.1则变阻器的最大阻值大于 30 ，
17、B 项错误三、非选择题11实验小组利用变阻箱和一个电流表研究小灯泡工作时的电阻与电流间的关系，设计电路如图 9a 所示开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片滑到 a 端，变阻器 R 的阻值调到最大位置(1)调节 RP，使得测量电路的电压由较低电压开始先闭合 S1，断开 S2，记录电流 I1；再断开 S1，闭合 S2，调节_，使电流表读数也为 I1，并记录 R 的阻值 R1.逐次调节_，改变测量电路电压，重复的测量，得I1、I 2、I 3、I 4，R 1、R 2、R 3、R 4.图 9(2)利用测得的数据，在图 b 所示坐标纸上画出 RI 图像；电流(A) 0.00 0.10 0.20 0.30 0
18、.36 0.39 0.41 0.43电阻() 2.50 2.50 3.33 4.17 5.13 6.10 6.98(3)根据图像判断，当通过的电流为零时，灯丝电阻约为_ ，当流过的电流为 0.40 A 时，灯丝电阻约为_ 答案 (1)变阻箱 R 的阻值 R P(2)见解析图(3)2.50 5.40 (5.20 5.60 均可)解析 (1)调节 RP，使得测量电路的电压由较低电压开始先闭合 S1，断开 S2；再断开S1，闭合 S2，调节电阻箱 R 的阻值，使电流表读数也为 I1，并记录 R 的阻值 R1.逐次调节RP，改变测量电路电压，进行实验(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据
19、描出的点作出图像如图所示(3)由图示可知，当通过的电流为零时，灯丝电阻约为 2.50 ，当流过的电流为 0.40 A 时，灯丝电阻约为 5.40 .12有一个小灯泡，其玻璃罩上的数据看不清楚了，只知道该小灯泡的额定电压为 12 V，额定功率约为 6 W，某同学为了精确测量出该小灯泡正常发光时的电阻，设计了以下实验，实验室中只提供了下列器材：A电流表 A1(量程 00.5 A，内阻为 0.5 )；B电流表 A2(量程 01 A，内阻约为 0.3 )；C电压表 V(量程 030 V，内阻约为 2 k)；D电阻箱 R(0999.9 ) ；E滑动变阻器 R1(010 ，允许通过的最大电流为 5 A)；
20、F电源 E(电动势 15 V，内阻不计)；G开关 S 一个，导线若干为了保护小灯泡不被烧毁，又要达到最大量程的一半以上，请完成以下填空：(1)该同学设计了以下实验电路图，你认为最合理的是_ (2)若电流表 A1 的读数用 I1 表示，其内阻用 r1 表示，电流表 A2 的读数用 I2 表示，电阻箱的阻值用 R 表示，电压表 V 的读数用 U 表示，写出小灯泡的电阻的表达式为 r_.(用题中所给的字母表示)答案 (1)A (2)I1r1 RI2 I1解析 (1)电压表量程太大不能直接使用，选项 C、D 均错误；将已知内阻的电流表 A1与电阻箱串联改装成电压表，再采用伏安法测电阻，为了便于调节，滑动变阻器应采用分压接法，选项 A 正确，B 错误(2) 小灯泡两端的电压为 I1(r1R) ，通过小灯泡的电流为 I2I 1，故小灯泡的电阻为 r . I1r1 RI2 I1