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1、本章综合能力提升练本章综合能力提升练 一、单项选择题 1(2018安徽省黄山市模拟)如图 1 所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流 电阻并联组成超导部件有一个超导临界电流 IC，当通过限流器的电流 IIC时，将造成超 导体失超，从超导态(电阻为零，即 R10)转变为正常态(一个纯电阻，且 R13 )，以此来 限制电力系统的故障电流已知超导临界电流 IC1.2 A，限流电阻 R26 ，小灯泡 L 上标 有“6 V 6 W”的字样，电源电动势 E8 V，内阻 r2 .原来电路正常工作，超导部件处 于超导态，灯泡 L 正常发光，现灯泡 L 突然发生短路，则( ) 图 1 A灯泡 L 短
2、路前通过 R2的电流为 A 4 7 B灯泡 L 短路后超导部件将由超导态转化为正常态，通过灯泡的电流为 1 A C灯泡 L 短路后通过 R1的电流为 A 4 3 D灯泡 L 短路后通过 R2的电流为 2 A 答案 C 解析 标有“6 V 6 W”的小灯泡 L 正常工作时的电阻 R6 ，通过灯泡 L 的电流 I U2 P 1 A，超导部件处于超导态，其电阻为零，1 A 电流全部通过超导部件，即灯泡 L 短路前 P U 通过 R2的电流为零，A 错误 ； 灯泡 L 短路后，电流增大超过超导部件的超导临界电流，将由 超导态转化为正常态，外电路电阻 R2 ，由闭合电路欧姆定律可得，通过灯泡 R1R2
3、R1R2 的电流 I2 A，B 错误 ； 由并联电路电流分配规律可知，灯泡 L 短路后通过 R1的 E Rr 电流为 A，通过 R2的电流为 A，C 正确，D 错误 4 3 2 3 2 (2018广东省韶关市模拟)在如图 2 所示电路中， 闭合开关 S， 当把滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，三个理想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用 I、U1、U2表示，下列 判断正确的是( ) 图 2 AI 减小，U1增大 BI 增大，U2减小 CI 增大，U1减小 DI 减小，U2增大 答案 D 解析 闭合开关 S，当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大， 外电路总电阻
4、增大，干路电流 I总减小，路端电压 U 增大，R3两端的电压等于路端电压，则 流过 R3的电流 I3增大流过电流表的电流 II总I3，I总减小，I3增大，则 I 减小，R1两端 的电压减小，即电压表 V1的示数 U1减小，电压表 V2示数 U2UU1，U 增大，U1减小， 则 U2增大，故 D 正确，A、B、C 错误 3(2018山东省青岛市二模)如图 3 所示电路中，电流表 A 和电压表 V 均可视为理想电 表闭合开关 S 后，将滑动变阻器 R1的滑片向右移动，下列说法正确的是( ) 图 3 A电流表 A 的示数变大 B电压表 V 的示数变大 C电容器 C 所带的电荷量减少 D电源的效率增加
5、 答案 D 解析 R1的滑片向右移动，接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，由 I知，干路 E Rr 中的电流减小，路端电压增大，R3两端的电压减小，电压表 V 的示数变小，B 错误；R2两端 的电压增大，电容器 C 所带的电荷量增加，C 错误；通过 R2的电流增大，所以通过 R1支路 的电流减小，电流表的示数变小，A 错误；电源的效率 100% 100%，所以效率 UI EI U E 增加，D 正确 4(2018闽粤期末大联考)如图 4 所示，A 和 B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘 细线悬挂一带电小球；开始时开关 S 闭合且滑动变阻器的滑动触头 P 在 a 处，此时绝缘细线 向
6、右偏离，与竖直方向夹角为 .电源的内阻不能忽略，下列判断正确的是( ) 图 4 A小球带负电 B当滑动触头从 a 向 b 滑动时，细线的偏角 变大 C当滑动触头从 a 向 b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下 D当滑动触头从 a 向 b 滑动时，电源的输出功率一定变大 答案 C 解析 由题图知，A 板带正电，B 板带负电，电容器内电场方向水平向右，细线向右偏，则 小球带正电，故 A 错误滑动触头从 a 向 b 移动时，R 变小，外电路总电阻变小，总电流变 大，路端电压 UEIr 变小，电容器两端电压变小，细线偏角变小，故 B 错误滑动触头 从 a 向 b 移动时，电容器两端电压变小，电容器
7、放电，因 A 板带正电，则流过电流表的电流 方向从上向下，故 C 正确由于不知外电阻与内阻大小关系，无法判断电源输出功率的大小 变化，故 D 错误 5(2019天津市武清区第一次月考)如图 5 所示，电源电动势为 E，内阻为 r，平行板电容器 两金属板水平放置，开关 S 是闭合的，两板间一质量为 m，电荷量大小为 q 的油滴恰好处于 静止状态，G 为灵敏电流计则下列说法正确的是( ) 图 5 A若电阻 R2断路，油滴向上加速运动，G 中有从 b 到 a 的电流 B在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，油滴向下加速运动，G 中有从 a 到 b 的电流 C在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程
8、中，油滴仍然静止，G 中有从 a 到 b 的电流 D在将 S 断开后，油滴仍保持静止状态，G 中无电流通过 答案 A 解析 若电阻 R2断路，则外电路电阻变大，总电流变小，路端电压变大，R1两端电压变小， 所以电容器两端的电压变大，根据 QCU，可知电容器要充电，所以 G 中有从 b 到 a 的电流， 由于电压增大，所以电容器两极板间的电场强度会变大，导致油滴向上加速运动，故 A 对； 在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，回路中总电阻变大，总电流变小，所以电容器两 端的电压变大， 根据 QCU， 可知电容器要充电， 故 G 中有从 b 到 a 的电流， 由于电压变大， 所以电容器中的电场
9、强度变大，所以油滴要加速向上运动，故 B、C 错；在将 S 断开后，电 容器放电，板间场强减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下加速运动，G 中有从 a 到 b 的电流，故 D 错. 二、非选择题 6(2018山东省烟台市上学期期末)图 6 中螺旋测微器的读数为_ mm，游标卡尺的读 数为_ mm. 图 6 答案 4.950 17.25 解析 螺旋测微器的固定刻度为 4.5 mm，可动刻度为 45.00.01 mm0.450 mm，所以最终 读数为 4.5 mm0.450 mm4.950 mm. 游标卡尺的主尺读数为 17 mm，游标尺上第 5 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数 为 5
10、0.05 mm0.25 mm，所以最终读数为：17 mm0.25 mm17.25 mm. 7(2018湖北省仙桃、天门、潜江三市期末联考)(1)如图 7 甲所示是一个将电流表改装成欧 姆表的示意图，此欧姆表已经按要求进行了电阻调零，用此欧姆表测一阻值为 R 的电阻时， 指针偏转至电流满刻度的 ，若用该表测一未知电阻，指针偏转到电流满刻度的 ，则此未知 3 5 2 5 电阻的阻值为_； 已知该电流表满偏电流为 Ig，则此欧姆表内电池电动势为_ (2)用另外一块多用电表的欧姆挡测量某定值电阻阻值时，将选择开关置于“10 ”挡，其 他操作完全正确，测量时发现指针偏角较小，则应换用_(填“1 ”或“1
11、00 ”) 挡重新测量，若倍率挡选择正确，操作规范，测量该电阻时，指针所指位置如图乙所示，此 被测电阻的阻值为_ . (3)将多用电表的选择开关调到 2.5 V 直流电压挡，若某次实验测量直流电压时，指针位置也 如图乙所示，则所测电压应为_ V. 图 7 答案 (1) R IgR (2)100 (3.200.02)103 (3)0.80 9 4 3 2 解析 (1)设电动势为 E，内阻为 r，满偏电流为 Ig，欧姆表调零时 Ig ，测一阻值为 R 的电 E r 阻时 Ig 3 5 E Rr 测一未知电阻时 Ig 2 5 E Rr 联立解得 r R，R R 3 2 9 4 则电源电动势为 EIg
12、r IgR 3 2 (2)选择开关置于“10 ”挡，测电阻时指针偏角较小，说明所选挡位太小，应换用“100 ”挡重新调零测量；由题图乙所示可知，欧姆表示数为：32100 3.2103 (3)选择开关处在“直流电压 2.5 V”挡，由题图乙所示表盘可知，其分度值为 0.05 V，被测 电压是 0.80 V. 8(2018福建省南平市第一次质检)某兴趣小组同学要利用 NTC 热敏电阻测量温度，图 8 甲 为该热敏电阻的电阻特性曲线，为了测量某状态下的温度，需先测量热敏电阻在该状态温度 下的电阻值 图 8 请按要求完成下列实验： (1)若温度的测量范围为 025 .不考虑其他因素对电路的影响， 要求
13、误差较小， 实验室提供 的器材如下，请在图乙的虚线框内画出实验电路图 ANTC 热敏电阻 B电压表 V：量程 5 V，内阻约 3 k C电流表 A：量程 5 mA，内阻为 250 D滑动变阻器 R：最大阻值为 200 E直流电源 E(电动势 6 V，内阻不计) F开关 S，导线若干 (2)正确接线后，将热敏电阻置于待测状态下，接通电源，电流表的示数是 3.20 mA，电压表 的示数如图丙所示，则电压表的读数为_ V. (3)此时热敏电阻的阻值为_ k； 结合图甲可知待测温度为_.(计算结果均保 留两位有效数字) 答案 (1)如图所示 (2)4.00 (3)1.0 25(2426) 解析 (1)
14、实验过程中需要电压从零开始，故采用滑动变阻器的分压式接法，由于热敏电阻阻 值大，所以采用电流表的内接法，电路图如图所示： (2)电压表分度值为 0.1 V，所以读数为 4.00 V. (3)热敏电阻的阻值为 R RA 250 1 000 1 k，从题图甲中可知 U I 4.00 3.2 103 待测温度为 25(2426) 9(2018河南省濮阳市第二次模拟)一个两端封闭的空心细长金属管，其材料的电阻率为 ， 某学习小组为了测量其内径 d，进行了如下实验： (1)用刻度尺测量金属管的长度 L，用螺旋测微器测出金属管的外径 D，示数如图 9 甲所示， 则 D_ mm. 图 9 (2)测量金属管的
15、电阻Rx的电路如图乙所示， 其中电源为恒流电源， 能为电路提供恒定的电流I0 3.00 A，Rx为待测金属管的电阻，其允许通过的最大电流为 2.00 A，电压表、电流表、滑 动变阻器均安全电路接入恒流电源前，滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”) 端附近，当滑动变阻器的滑片向初始位置的另一端滑动时，电压表的示数_(填“增大” 或“减小”)该电路中_(填“电压表”或“电流表”)的内阻对 Rx的测量没有影响 (3)某次实验中， 若电压表的示数 U1.20 V， 电流表示数 I1.80 A， 则金属管的电阻测量值 R 测_ . (4)金属管的内径 d_(用 、L、D、R测表示) 答案 (1)2
16、.097(2.0962.098) (2)b 增大 电流表 (3)1.00 (4) D2 4L R测 解析 (1)螺旋测微器的固定刻度为 2.0 mm，可动刻度为 9.70.01 mm0.097 mm，所以最 终读数为 2.0 mm0.097 mm2.097 mm. (2)为了使通过 Rx的电流小，应让滑动变阻器的分流大点，所以滑动变阻器应在 b 端附近 ； 当 滑动变阻器的滑片向 a 端移动过程中，其连入电路的电阻增大，所以并联电路总电阻增大， 因为干路电流恒定，所以并联电路两端电压增大，即电压表示数增大，由于需要测量 Rx两端 电压，所以电流表的内阻对 Rx的测量没有影响. (3)根据欧姆定
17、律可得 R测 1.00 ； U I0I 1.20 1.20 (4)根据电阻定律 R测 ，因为 S( )2( )2， L S D 2 d 2 解得 d.D2 4L R测 10(2018福建省泉州市考前适应性模拟)为了测定电源电动势 E 的大小、内电阻 r 和定值电 阻 R0的阻值，某同学利用传感器设计了如图 10 甲所示的电路，闭合开关 S，调节滑动变阻 器的滑动触头P向某一方向移动时， 通过电压传感器1、 电压传感器2和电流传感器测得数据， 用计算机分别描绘了如图乙所示的 M、N 两条 UI 直线，请回答下列问题： 图 10 (1)根据图乙中的 M、N 两条直线可知，_. A直线 M 是根据电
18、压传感器 1 和电流传感器的数据绘得的 B直线 M 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据绘得的 C直线 N 是根据电压传感器 1 和电流传感器的数据绘得的 D直线 N 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据绘得的 (2)根据图乙可以求得定值电阻 R0_ . (3)电源电动势 E_ V，内电阻 r_ . 答案 (1)BC (2)2.0 (3)1.46(1.441.48) 165(1.601.70) 解析 (1)定值电阻的 UI 图线是正比函数图线，一定经过原点，故图线 M 是根据电压传感 器 2 和电流传感器的数据绘得的；而图线 N 的电压随电流的增大而减小，故为电源的伏安特 性曲线，是由电压传感器 1 和电流传感器的数据绘得的，故 B、C 正确，A、D 错误； (2)由题图乙图线 M 可知，R0 2.0 ； 0.8 0.4 (3)由 UEIr 可知，图线 N 的纵截距表示电源电动势，为 1.46 V；斜率的绝对值大小表示 内电阻，r 1.65 . 1.460.8 0.4