人教版高中物理选修31第二章综合能力测试docx.docx

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高中物理学习材料

（鼎尚**整理制作）

第二章综合能力测试

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．如今家用电器越来越多，它们在待机状态下也会耗电。

为了节约电能和用电安全，你将选择（　　）

①切断长期不使用的空调机的电源　②电视机在不使用时，可以不断开电源　③合理使用节能灯具　④尽量避免同时使用大功率家用电器

A．①②③　　B．②③④　　C．①③④　　D．①②④

答案：

C

解析：

电视机在不使用时，应切断电源以保证安全，所以可排除②，故选C。

2．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费。

科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开。

若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”。

这种“聪明”的电路是图中的（　　）

答案：

D

解析：

在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要。

对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的。

3．（2012·繁华中学高二检测）据信息产业部在7月底公布的最新统计，今年上半年，国产品牌手机的国内市场占有率比去年猛升16.21%，达到55.28%的份额。

如图所示的是某品牌手机电池上的文字说明，由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是（　　）

　　　ZTE锂离子电池　　　　GB/T　　　18287－2000

型号：

Li3706T42P3h614062

标称电压：

3.7V　充电限制电压：

4.2V

额定容量：

600mA·h

A.4.2V　9.07×103J　　　　B．3.7V　9.07×103J

C．4.2V　7.99×103JD．3.7V　7.99×103J

答案：

D

解析：

由铭牌可知，该电池的电动势E＝3.7V，储存总电荷量Q＝600mA·h，根据电流做的功等于消耗的电能，所以储存的最大电能E电能＝W＝QU＝600×10－3×3600×3.7J＝7.992×103J。

4．（2011·无锡高二检测）某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）

A．图甲的元件可以作为标准电阻使用

B．图乙的电阻随电压升高而增大

C．图丙的电阻随电压升高而增大

D．只有图乙才是可能的

答案：

AB

解析：

由图象可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故A、B正确。

5．有一台标有“220V　50W”的电风扇，其线圈电阻为0.4Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是（　　）

A．I＝

＝

A，Q＝UIt＝3000J

B．Q＝Pt＝3000J

C．I＝

＝

A，Q＝I2Rt＝1.24J

D．Q＝

t＝

×60J＝7.26×106J

答案：

C

解析：

本题主要考查焦耳定律和热功率的计算。

电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，对这样的用电器，每分钟产生的热量只能根据Q＝I2Rt进行计算。

因此，C选项是正确的。

6．（鲁讯中学高二检测）有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是（　　）

A．a方式为“高”档B．b方式为“低”档

C．c方式为“关”档D．d方式为“中”档

答案：

B

解析：

a中回路未闭合，故a方式为“关挡”，b中总电阻Rb＝R1＋R2，c中总电阻为Rc＝R1，d中总电阻为Rd＝

，由公式P＝

，故d方式为“高”档，c方式为“中”档，b方式为“低”档，所以B对，A、C、D错。

7．（2010·江苏苏、锡、常、镇四市一模）如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是

（　　）

A．电流表读数变小，电压表读数变大

B．小灯泡L变暗

C．电容器C上电荷量减小

D．电源的总功率变小

答案：

C

解析：

当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中的阻值变小，回路的总阻值R总减小，干路电流（I干）增大，电流表读数变大，小灯泡L变亮，而内电压（I干·r）增大，故路端电压减小，选项A、B错误；由P＝EI干得，选项D错误；由UC＝E－I干（r＋R灯）及q＝C·UC知，选C正确。

8．（2011·青岛高二检测）将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去L/n，再拉长至L，则导线电阻变为（　　）

A.

　　B.

　　C.

　　D．nR

答案：

C

解析：

设原来导线的横截面积为S，由电阻定律得R＝ρL/S，金属导体截去L/n，再拉长至L，有：

（n－1）V/n＝LS1；截前有：

V＝LS。

所以S1＝（n－1）S/n，由电阻定律得R1＝nR/（n－1），故C正确，A、B、D错误。

9．（2012·济宁模拟）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

答案：

C

解析：

灯泡A变暗，灯泡B变亮，说明流过灯泡A的电流减小，流过灯泡B的电流增大，若R3断路，电源的路端电压增大，流过灯泡A、B的电流均增大；若R1短路，电源的路端电压减小，流过R3的电流减小，流过灯泡A、B的电流增大；若R2断路，电源的路端电压增大，灯泡A和电阻R1两端的电压减小，电路中的总电流减小，流过R3的电流增大，流过灯泡A的电流减小，灯泡B两端的电压增大，流过灯泡B的电流增大；电阻R1、R2同时短路，灯泡B不亮。

正确选项为C。

10．（2011·潍坊模拟）下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。

若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（　　）

自重

40（kg）

额定电压

48（V）

载重

75（kg）

额定电流

12（A）

最大行驶速度

20（km/h）

额定输出功率

350（W）

A.电动机的输入功率为576W

B．电动机的内电阻为4Ω

C．该车获得的牵引力为104N

D．该车受到的阻力为63N

答案：

AD

解析：

电动机的输入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故选项A正确。

电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误。

电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvmax得Ff＝

＝

N＝63N，故选项C错误、D正确。

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

二、填空题（共3小题，每小题6分，共18分。

把答案直接填在横线上）

11．（2012·青州一中高二检测）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量（请将你的答案相应的字母或文字）填写在空格内：

（1）旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线；

（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；

（3）将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）；

（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。

为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。

A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

（5）将红、黑笔表分别与待测电路两端相接触，若电表的读数如图乙所示，则该电阻的阻值读数应为________Ω。

（6）测量完毕后，要将选择开关旋转到________位置。

答案：

（1）S　（3）T　0刻线　（4）ADC　（5）19k　（6）OFF

12．（福建四校高二联考）有一个电阻Rx，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步准确地测量其电阻，需测量多组数据，手边现有器材如下：

电源E（电动势12V，内阻为0.5Ω）；

电压表（0～3～15V，内阻约为10kΩ）；

电流表（0～0.6～3A，内阻约为1Ω）；

滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）；

滑动变阻器R2（阻值0～1750Ω，额定电流0.3A）；

开关S和导线若干。

（1）电压表的量程应选________，电流表的量程应选________，滑动变阻器应选用________。

（2）在虚线方框内画出实验电路图。

答案：

（1）0～15V　0～0.6A　R1

（2）

解析：

滑动变阻器R2连续性不好，应选R1；由于Rx比R1大许多，为了多测几组数据，滑动变阻器采用分压式接法；由Rx<

，电流表应采用外接法。

13．（武鸣高二检测）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。

（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来。

（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“A”或“B”）。

（3）下图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。

答案：

（1）如图　

（2）B　（3）1.5　1.0

解析：

（1）电路连接如图。

（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端。

（3）由图象可知，电源电动势为1.5V，

内阻r＝

Ω＝1.0Ω。

三、论述·计算题（共4小题，共42分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（10分）（2012·绵阳高二检测）

如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：

（1）电源的输出功率P出是多大？

（2）电源内部损耗的电功率P内是多少？

（3）电源的效率η是多大？

答案：

（1）4W　

（2）2W　（3）66.7%

解析：

根据题意从A图线可读出

E＝3V，r＝

＝

Ω＝0.5Ω，

从B图线可读出R＝

＝1Ω

由电源E＝3V，r＝0.5Ω与R＝1Ω组成的闭合电路中，

I＝

＝

A＝2A，

则P出＝I2R＝4W，P内＝I2r＝2W，

P总＝IE＝6W，所以η＝

×100%＝

×100%＝66.7%。

15．（10分）

如图所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计。

定值电阻R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ。

（1）若在a、b之间接一个C＝100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；

（2）若在a、b之间接一个内阻RV＝4.8kΩ的电压表，求电压表的示数。

答案：

（1）4×10－4C　

（2）3V

解析：

（1）设电容器上的电压为UC，UC＝

E

电容器的带电荷量Q＝CUC

解得：

Q＝4×10－4C。

（2）设电压表与R2并联后电阻为R，R＝

，则电压表上的电压为：

UV＝

E

解得：

UV＝3V。

16．（10分）

右图为“解放”牌大卡车的远程车灯电路的蓄电池总功率随电流变化的图象，已知蓄电池瞬间短路时的电流为14A。

求：

（1）该蓄电池的电动势E和内电阻r。

（2）车头两个远程车灯的铭牌上标有“12V、12W”字样，若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为多少？

答案：

（1）E＝14V；r＝1Ω　

（2）P总＝24W

解析：

（1）由图可知瞬间短路时总功率P＝196W，由P＝I短E，求出E＝14V，由P＝I

r，求出r＝1Ω

（2）一个车灯的电阻：

R灯＝

＝12Ω

两灯并联的电阻：

R并＝

＝6Ω

电路中的总电流：

I＝

＝2A

两灯总电功率P总＝I2R并＝24W

17．（12分）

（2012·泰安模拟）如图所示，一电荷量q＝3×10－4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。

S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°。

已知两板相距d＝0.1m，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，电阻R1＝4Ω，R2＝R3＝R4＝12Ω。

g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

求：

（1）流过电源的电流；

（2）两板间的电场强度的大小；

（3）小球的质量。

答案：

（1）1A　

（2）100N/C　（3）4×10－3kg

解析：

（1）R2与R3并联后的电阻值R23＝

＝6Ω

由闭合电路欧姆定律得：

I＝

＝1A

（2）电容器两板间的电压UC＝I（R1＋R23）

电容器两板间的电场强度

E1＝

＝

＝100N/C

（3）小球处于静止状态，所受电场力为F，由平衡条件得：

F＝mgtanα，又有F＝qE1所以m＝

解得m＝4×10－3kg。