(时间：60分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60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6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1．如图所示为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．下列判断正确的是( )
A．甲为“非”门，输出为“1” B．乙为“与”门，输出为“0” C．乙为“或”门，输出为“1” D．丙为“与”门，输出为“1” 答案：C 2．(2019·合肥高二检测)来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为( )
Id2IdA. B. evevId2IdC. D. vv
解析：选B.设质子源与靶间的质子数为n，则 nenev2Id
I＝＝，解得：n＝，故B正确．
v2devd/2
3.如图所示，图线1、2分别为两电阻R1和R2的伏安特性曲线．若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是( )
A．电阻R1的阻值较大 B．电阻R2的阻值较大 C．电阻R1的发热功率较大 D．电阻R2的发热功率较大 解析：选BC.从题图可知，I-U图线中图线斜率表示电阻的倒数，故电阻R2的阻值大，
又P＝UI，且电压相同时，通过R1的电流大，故R1的发热功率较大．故选BC.
4．小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法不正确的是( ) ．
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
U1
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
I2U1
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
I2－I1
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 解析：选C.在I-U图象中，图象上某点与坐标原点连线斜率的倒数表示电阻，图象中
图线的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大；对应P点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据
U1
欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R＝；其工作功率为P＝U1I2，即为图中矩形PQOM所
I2
围的面积，故选C.
5．利用图象处理物理问题是我们常用的方法，试根据目前所学知识判断，下列图象跟坐标轴所围成的面积ABCD存在实际物理意义的是( )
解析：选C.由题意知图C中It＝q表示通过导体截面的电荷量；图ABD中都没有实际意义．故正确选项为C.
6.如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线，
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用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则( )
A．P1>P2 B．P1
解析：选C.由直线A可知，E＝6 V，r＝1 Ω，由直线B、C可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，?E?R＝8 W，η＝R1＝2，P＝?E?2R＝8 W，η＝R2＝1 P1＝?r＋R?2·?r＋R2?21122
1?r＋R13r＋R23???故有：P1＝P2，η1>η2，故选C.
7.如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )
A．R3断路 B．R1短路 C．R2断路
D．R1、R2同时短路
解析：选C.根据故障现象分析，A灯两端电压降低，B灯两端电压升高，造成这种现象的原因只能是R2断路．
8. (2019·武汉名校调研)如图所示，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时( ) A．灯泡L变暗
B．光敏电阻R上的电压增大 C．电压表V的读数减小 D．电容器C的带电荷量增大
解析：选CD.光照强度增大时，R的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路
E
欧姆定律知I＝增大，灯泡L变亮，选项A错误；光敏电阻R上的电压UR＝E－
R＋r＋R灯I(r＋R灯)减小，选项B错误；电压表V的读数U＝E－Ir减小，选项C正确；电容器C两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压UL＝IR灯增大，所以电容器C的带电荷量Q＝CUL增大，选项D正确．故选CD.
9．(2019·衡水高二检测)如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度t变化的图线如图乙所示，电流表为值班室的显示器，a，b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )
A．I变大，U变大 B．I变大，U变小 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
解析：选D.当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，R2电阻减小，总电流变大，R1
两端电压变大，R3两端电压变小，故电流表示数I变小；路端电压U变小，故选D.
10．(2019·苏州调研)在如图甲所示的电路中，L1，L2，L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时( )
A．L1的电压为L2电压的2倍 B．L1消耗的电功率为0.75 W C．L2的电阻为12 Ω
D．L1，L2消耗的电功率的比值大于4∶1
解析：选BD.L1的电流是L2电流的2倍，根据伏安特性曲线可知此时L1和L2的电阻不等，L1的电压与L2的电压不存在2倍关系，A错误；由伏安特性曲线可得，开关闭合后L1的电压为3.0 V，所以L1消耗的电功率为P＝UI＝0.25×3 W＝0.75 W，B正确；流过L2
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U
的电流为0.125 A，由伏安特性曲线可读出此时L2的电压约为0.3 V，再根据欧姆定律R＝
I
计算可得R2约为2.4 Ω，C错误；根据P＝UI计算可得D正确．
二、实验题(本题共1小题，共12分．按题目要求作答)
11．(1)在测定金属丝电阻率的实验中，用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，d＝________mm；用多用电表的“×1”欧姆挡，调零后测得金属丝的电阻值如图乙所示，R＝________Ω.若实验中测出金属丝的长度为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝________(用符号表示)．
(2)
用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
a．电流表(量程0.6 A、3 A)； b．电压表(量程3 V、15 V)；
c．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；
d．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么
①要正确完成实验，电压表的量程应选择__________ V，电流表的量程应选择__________ A；R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．
②引起该实验系统误差的主要原因是________． 解析：(1)金属丝的直径d＝0.5 mm＋23.0×0.01 mm＝0.730 mm，从多用电表中读出电阻
LLπRd2
R＝8.0 Ω，根据电阻定律R＝ρ＝ρ，得ρ＝.
Sπ?d/2?24L
(2)①一节干电池的电动势大约为1.5 V，故电压表选量程为3 V的；干电池允许的电流一般不超过0.5 A，故电流表量程选0.6 A的；为调节方便，滑动变阻器选0～10 Ω的．
②系统误差主要是由电压表分流引起的．
πRd2
答案：(1)0.730 8.0 4L
(2)①3 0.6 0～10 ②电压表的分流
三、计算题(本题共2小题，共28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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
12. (12分)如图所示的电路中，所用电源的电动势E＝4 V，内电阻r＝1.0 Ω，电阻R1
可调．现将R1调到3 Ω后固定．已知R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求：
(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？
解析：(1)开关S断开时，通过R1的电流为
E4
I1＝＝ A＝0.4 A(2分)
r＋R1＋R21＋3＋6
开关接通时，R2、R3并联的总电阻
R2·R36×3R23＝＝ Ω＝2 Ω(2分)
R2＋R36＋3
通过R1的电流
E42
I′1＝＝ A＝ A＝0.67 A．(2分)
3r＋R1＋R231＋3＋2
(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R23＝2 Ω为定值，所以，只有当R1＝0时，总电流
最大，A、B之间的电功率才最大．
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E44
电路电流I总＝＝ A＝ A(3分)
3r＋R1＋R231＋0＋2
A、B间消耗的最大功率
4?2322
PAB＝I总 R23＝?×2 W＝ W＝3.56 W．(3分) ?3?9答案：见解析
13. (16分)如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L.在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间．(重力加速度用g表示)则：
(1)若使液滴恰能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？
(2)若使液滴恰能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？
EE11
解析：(1)I＝＝，则UAB＝IR＝E1①(4分)
2R＋R2R
qUAB
由液滴受力平衡得mg＝②(4分)
d
2mgd
联立①②得E1＝.(1分)
q
1qU′AB
(2)由于液滴能从B板右端边缘飞出，利用平抛运动规律有L＝v0t，y＝d＝at2，－2d
1
mg＝ma，同理U′AB＝E2.(4分)
2
2md?2dv20
g＋2?.(3分) 由以上各式解得E2＝L?q?
2mgd2md?2dv20
g＋2? 答案：(1) (2)L?qq?
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高二物理(人教版 选修3-1)：第二章章末过关检测
