章末檢測試卷(四)(滿分：100分)一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．下列關于電功、電功率和焦耳定律的說法中不正確的是()A．電功率越大，電流做功越快，電路中產生的焦耳熱一定越多B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻電路C．在非純電阻電路中，UI>I2RD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路答案A解析電功率公式P＝eq\f(W,t)，表示電功率越大，電流做功越快，對于一段電路，有P＝IU，則焦耳熱Q＝(eq\f(P,U))2Rt，可見Q與P、U、t、R都有關，所以P越大，Q不一定越大，A錯誤；W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而I＝eq\f(U,R)、W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻電路，B正確；在非純電阻電路中，W＝Q＋W其他，所以W>Q，故UI>I2R，C正確；Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路，D正確。2.(2023·浙江省長興縣教育研究中心高二期中)某手機電池銘牌如圖所示，根據圖中信息，以下說法正確的是()A．800mAh是指電池儲存的能量B．3.7V是指該電池在單位時間內移動1C電荷能把3.7J的其他形式能量轉化為電能C．該手機在瀏覽文件時該電池的路端電壓小于3.7VD．當該電池以0.1A的電流對外放電時最少可以使用10h答案C解析800mAh是指電池儲存的電荷量，故A錯誤；電動勢在數值上等于非靜電力把1C的正電荷從電源內部的負極移到正極所做的功，即每移動單位電荷有3.7J的其他形式的能量轉化為電能，而不是在1s內轉變的電能，故B錯誤；3.7V為電池的電動勢，該手機在瀏覽文件時該電池的路端電壓小于3.7V，故C正確；若電池以0.1A的電流工作，其工作時間為t＝eq\f(800mA·h,100mA)＝8h，即最多可以使用8h，故D錯誤。3.如圖所示，一直流電動機與阻值R＝9Ω的電阻串聯在電源上，電源的電動勢E＝30V，內阻r＝1Ω，閉合開關，用理想電壓表測出電動機兩端電壓U＝10V，已知電動機線圈的電阻RM＝1Ω，則下列說法中正確的是()A．通過電動機的電流為10AB．電動機的輸入功率為2WC．電源的輸出功率為4WD．電動機的輸出功率為16W答案D解析由E＝30V，電動機兩端電壓為10V可得電阻R和電源內阻上分得的電壓為20V，則I＝eq\f(U′,R＋r)＝eq\f(20,9＋1)A＝2A，故A錯誤；電動機的輸入功率P＝UI＝10×2W＝20W，故B錯誤；電源的熱功率Pr＝I2r＝22×1W＝4W，電源的輸出功率為P出＝IE－Pr＝(2×30－4)W＝56W，故C錯誤；電動機的熱功率P熱＝I2RM＝22×1W＝4W，電動機的輸出功率P出′＝P－P熱＝20W－4W＝16W，故D正確。4．有四個電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關系圖像分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示。將一個6Ω的定值電阻分別與每個電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大的電源是()A．甲電源 B．乙電源C．丙電源 D．丁電源答案D解析U－I圖像斜率的絕對值表示電源的內阻，由題圖知丁電源內阻r最小，再由P＝(eq\f(E,R＋r))2R知，r越小，定值電阻消耗的功率越大，故D正確。5.(2024·濱州市高二期中)如圖，直線a為某電源的U－I圖線，直線b和c分別為電阻R1、R2的U－I圖線?，F用該電源分別與R1、R2組成閉合電路甲和乙。由圖像能確定的是()A．R1的阻值小于R2的阻值B．甲、乙電路中電源效率相等C．甲、乙電路中電源內阻消耗的功率相等D．甲、乙電路中電源輸出功率的大小關系不能確定答案D解析電阻的U－I圖線斜率表示其阻值，由題圖可知，R1的阻值大于R2的阻值，A錯誤；電源效率為η＝eq\f(U,E)×100%甲電路的路端電壓大于乙電路的路端電壓，則甲電路的電源效率大于乙電路的電源效率，B錯誤；電源內阻消耗的功率為P內＝I2r甲電路的電流小于乙電路的電流，則甲電路的電源內阻消耗的功率小于乙電路的電源內阻消耗的功率，C錯誤；電源輸出功率為P＝UI，由于不明確路端電壓與電流乘積大小，故甲、乙電路中電源輸出功率的大小關系不能確定，D正確。6．(2024·棗莊市高二期中)如圖所示，電源電動勢E＝6V，內阻不計。電容器電容C＝1×10－2F，定值電阻R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω。表A為靈敏電流計，其零刻度位于表盤中央。閉合開關S，電路穩定后，電表A指針指向表盤中央零位置。若斷開開關S，下列說法正確的是()A．電表A指針穩定在某一側B．電表A指針以中央零位置為中心左右擺動然后返回中央零位置C．通過電表A的電荷量為6×10－2CD．通過電表A的電荷量為2×10－2C答案C解析開關S閉合時電容器與R2并聯，電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓，電容器充電完畢后，電表A指針指向表盤中央零位置，電容器上極板帶正電荷；由UR2＝eq\f(R2,R1＋R2)U＝4V電容器帶電量Q1＝CUR2＝4×10－2C開關S斷開后電容器與R1并聯，電容器兩端的電壓與R1兩端的電壓相等，電路穩定后電容器下極板帶正電荷，電阻R1兩端的電壓為UR1＝eq\f(R1,R1＋R2)U＝2V電容器帶電荷量為Q2＝CUR1＝2×10－2C所以開關S閉合電路穩定后再斷開，電容器先放電再充電，電流方向都是向上，充電結束后通過表A的電流為零，所以電表A指針向一側偏轉一個角度然后返回中央零位置，故A、B錯誤；通過電表A的電荷量為Q＝Q1＋Q2＝6×10－2C，故C正確，D錯誤。7．(2024·湖北省高二期中)熱敏電阻是一種能隨溫度變化而改變電阻值的電學元件，被廣泛用于溫度測量、溫度控制和電子設備保護等領域。如圖甲所示是某實驗小組設計的家用熱水器的控制電路，R0＝50Ω，R1的阻值隨溫度的升高而減小，其阻值隨溫度變化曲線如圖乙所示。R2為調溫電阻，信號模塊通過監測R1和R2兩端總電壓從而控制加熱電路通斷，r＝10Ω，則下列說法正確的是()A．當R2短路，信號模塊監測電壓數值增大B．當R2短路，R1和R2消耗總功率一定增大C．當信號模塊臨界電壓不變時，要使熱水器內水溫維持一個較高溫度，則R2的阻值應調大一點D．當R2阻值不變時，要使熱水器內水溫維持一個較高水平，應增大信號模塊臨界電壓答案C解析當R2短路，阻值減小為零，根據“串反并同”，信號模塊監測電壓數值減小，A錯誤；將R0＝50Ω等效為電源內阻，當R2短路，外電路阻值減小，但無法判斷與電源等效內阻的大小關系，R1和R2消耗總功率變化情況無法判斷，B錯誤；當信號模塊臨界電壓不變時，要使熱水器內水溫維持一個較高溫度，則R1的阻值較小，則R2的阻值應調大一點，C正確；當R2阻值不變時，要使熱水器內水溫維持一個較高水平，則R1的阻值較小，應減小信號模塊臨界電壓，D錯誤。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分。8．(2024·玉林市高二期中)如圖甲，為某地新裝的一批節能路燈，該路燈通過光控開關實現自動控制，電燈的亮度可自動隨周圍環境的亮度改變而改變。如圖乙，為其內部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內阻為r，R1為光敏電阻(光照強度增加時，其電阻值減小)。現減少光照強度，燈泡電阻不變，則下列判斷正確的是()A．A、B燈都變暗 B．A、B燈都變亮C．電源的總功率變大 D．電源的效率變大答案BD解析減少光照強度，光敏電阻阻值增大，根據“串反并同”，A、B燈都變亮，A錯誤，B正確；同理，干路電流減小，根據P＝EI電源總功率變小，C錯誤；根據η＝eq\f(UI,EI)×100%＝eq\f(U,E)×100%光敏電阻阻值增大，路端電壓增大，電源效率增大，D正確。9.(2024·運城市高二期中)如圖所示，圖線Ⅰ是某電源的外電壓U與電流I的關系圖像，圖線Ⅱ是某定值電阻的電壓U與電流I的關系圖像，兩圖線的交點為P，已知此定值電阻的阻值與此電源的內阻相等，圖中陰影部分的面積為S0，圖線Ⅰ橫軸的截距為I0，下列說法正確的是()A．若電源的電動勢為E，則P點的縱坐標為0.5EB．P點的橫坐標為eq\f(2,3)I0C．電池的內阻為eq\f(2S0,I02)D．當把此定值電阻直接接在此電源兩端，則總功率為2S0答案AD解析兩個圖線斜率的絕對值均表示電阻，因為定值電阻的阻值與電池的內阻相等，則兩個圖像斜率的絕對值相等，由幾何關系可得P點的縱坐標等于圖線Ⅰ的縱截距的一半，圖線Ⅰ的縱截距表示電源的電動勢E，則P點的縱坐標為0.5E，故A正確；設P點的橫坐標為I，則有eq\f(E,I0)＝eq\f(0.5E,I)，解得I＝0.5I0，故B錯誤；題圖中陰影部分的面積S0＝eq\f(1,2)×0.5I0E解得E＝eq\f(4S0,I0)則電池的內阻為r＝eq\f(E,I0)＝eq\f(4S0,I02)故C錯誤；當把此定值電阻直接接在此電源兩端，則總功率為P＝eq\f(E2,2r)＝2S0，故D正確。10．(2024·重慶市高二月考)如圖(a)所示電路，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。從左向右移動滑動變阻器的滑片，根據電表數據得到U－I圖像如圖(b)所示，則()A．R1的最大功率為4WB．R2的最大功率為3WC．電源的最大輸出功率為3WD．電源的輸出功率先增大后減小答案BC解析根據歐姆定律可知eq\f(ΔU2,ΔI)＝R2＝3Ω所以題圖(b)中斜率為正的圖線是R2的U－I圖像。設電源電動勢為E，內阻為r。根據閉合電路歐姆定律有U3＝E－Ir，U1＝E－I(r＋R2)所以|eq\f(ΔU3,ΔI)|＝r，|eq\f(ΔU1,ΔI)|＝r＋R2所以題圖(b)中斜率為負的兩條圖線中，斜率絕對值較大的圖線反映了V1表示數隨I的變化，則r＋R2＝4Ω斜率絕對值較小的圖線反映了V3表示數隨I的變化，則r＝1Ω，E＝4VR1的輸出功率為P1＝I2R1＝eq\f(E2R1,R1＋R2＋r2)＝eq\f(E2,R1＋\f(R2＋r2,R1)＋2R2＋r)根據數學知識可知當R1＝R2＋r時，P1有最大值為P1max＝1W故A錯誤；當電路中電流最大時，R2的功率最大，此時R1接入電路的阻值為零，所以P2max＝(eq\f(E,R2＋r))2R2＝3W故B正確；電源的輸出功率為P＝I2(R1＋R2)＝eq\f(E2R1＋R2,R1＋R2＋r2)＝eq\f(E2,R1＋R2＋\f(r2,R1＋R2)＋2r)從左向右移動滑動變阻器的滑片，R1增大，根據數學知識可知當R1＋R2＞r時，P隨R1的增大而減小，當R1＝0時，P有最大值為Pmax＝P2max＝3W故C正確，D錯誤。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．(10分)某同學用圖(a)所示的電路測量電源的電動勢E和內阻r，R1是滑動變阻器，定值電阻R2＝3Ω。(1)(4分)圖(a)中A、B分別是________傳感器、________傳感器。(均選填“電壓”或“電流”)(2)(2分)請根據圖(a)，用筆畫線代替導線將圖(b)中實物圖補充完整；(3)(2分)該實驗中，設A傳感器的示數為a，B傳感器的示數為b，則a關于b的函數關系式為a＝______；(用b、E、r、R2表示)(4)(2分)若實驗中得到的兩電表的示數關系圖像如圖(c)所示，則該電源的電動勢E＝__________V，內阻r＝__________Ω。答案(1)電壓電流(2)見解析圖(3)E－b(R2＋r)(4)2.81解析(1)A傳感器與電路并聯，是電壓傳感器，B傳感器與電路串聯，是電流傳感器；(2)實物圖如圖所示(3)由閉合電路歐姆定律得U＝E－I(R2＋r)，U＝a，I＝b，解得a＝E－b(R2＋r)(4)由題圖(c)知，電源的電動勢E＝2.8V該電源的內阻為r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|－R2＝eq\f(2.8,0.7)Ω－3Ω＝1Ω。12．(10分)(2024·綿陽市高二階段檢測)實驗小組用多用電表測定值電阻的阻值并進一步測量一電源的電動勢和內阻。實驗器材有：待測定值電阻R0，待測電源(電動勢約8V，內阻r約1Ω)，多用表一只，電阻箱R，開關一個，導線若干。(1)(4分)用多用電表測定值電阻的阻值：先對多用電表機械調零后，將選擇開關調到電阻×10Ω擋，紅黑表筆短接，調整圖甲中多用電表的________(選填“A”“B”或“C”)旋鈕，進行歐姆調零；再將紅黑表筆與定值電阻兩端相接觸，多用電表指針位置如圖甲放大圖中a所示；重新調整到合適的電阻擋并歐姆調零后測量，指針位置如圖甲放大圖中b所示，讀數后將選擇開關調到OFF擋。則測得該定值電阻的阻值R0＝________Ω。(2)電路設計與電路組裝：測量電源電動勢和內阻的電路如圖乙所示，按照該電路組裝實物電路。(3)(2分)測量并記錄數據：將多用電表選擇開關調到直流電壓________(選填“2.5”或“10”)V擋，閉合開關，調節電阻箱R阻值，讀出多用電表相對應的示數U，測得多組R和U并記錄。(4)(4分)處理數據得結論：算出每組數據對應的eq\f(1,U)和eq\f(1,R)值，作出了如圖丙所示的eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖線，則該實驗測得的電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。(結果均保留3位有效數字)。答案(1)B8(3)10(4)8.331.00解析(1)將選擇開關調到電阻×10Ω擋，紅黑表筆短接，調整題圖甲中多用電表的歐姆調零旋鈕B進行歐姆調零；由題圖甲放大圖中a所示可知，指針偏角太大，所選擋位太大，為準確測量電阻阻值，應選擇×1Ω擋，由題圖甲放大圖中b所示可知，測得該定值電阻的阻值R0＝8×1Ω＝8Ω。(3)電源電動勢約為8V，應將多用電表選擇開關調到直流電壓10V擋。(4)由閉合電路的歐姆定律得E＝U＋I(r＋R0)＝U＋eq\f(U,R)(r＋R0)整理得eq\f(1,U)＝eq\f(r＋R0,E)·eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)由題圖丙所示eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖像可知，圖像縱軸截距eq\f(1,E)＝0.12V－1圖像斜率k＝eq\f(r＋R0,E)＝eq\f(0.66－0.12,0.50)A－1解得，電源電動勢E≈8.33Vr＝1.00Ω。13．(11分)(2024·上海市復旦中學高二期中)如圖所示，電源電動勢E＝20V，內阻不可忽略，定值電阻R＝2Ω。開始時滑動變阻器滑片位于正中時，電流表的示數為1A，而后將滑片滑到一個極端時，電流表的示數變成2A。求：(1)(3分)電源的內阻r，滑動變阻器的最大阻值R1m；(2)(3分)滑片位于正中時，電源的輸出功率和電源效率；(3)(5分)電源的最大輸出功率，以及此時對應的R1值。答案(1)8Ω20Ω(2)20W60%(3)12.5W6Ω解析(1)滑動變阻器滑片位于正中時，電流表的示數為1A；滑片滑到一個極端時，電流表的示數變成2A，說明此時滑動變阻器接入電路中的阻值為零。設電源的內阻為r，由閉合電路歐姆定律得E＝I1(r＋R＋eq\f(1,2)R1m)，E＝I2(r＋R)解得r＝8Ω，R1m＝20Ω(2)滑片位于正中時，滑動變阻器接入電路中的阻值為R1′＝eq\f(1,2)R1m＝10Ω電源的輸出功率P＝UI1＝I12R外＝I12(R＋R1′)＝12W電源效率為η＝eq\f(UI1,EI1)×100%＝60%(3)電源的輸出功率P＝UI＝eq\f(E2,r＋R＋R12)(R＋R1)＝eq\f(E2,R＋R1＋\f(r2,R＋R1)＋2r)當R＋R1＝r時，電源的輸出功率最大，即滑動變阻器的阻值為R1＝r－R＝6Ω電源的最大輸出功率為Pm＝eq\f(E2,4r)＝12.5W。14．(11分)(2024·天津市高二期末)圖甲所示為某品牌的共享電動自行車。某興趣小組的同學對共享電動自行車的工作原理產生了濃厚的興趣，現將其電源、車燈、電動機構成的電路簡化為圖乙所示。查閱資料得知該電動車的電源電動勢E＝40V，內阻r＝1Ω，電動機的內阻為RM＝0.8Ω，車燈電阻R＝24Ω(不變)，電流表內阻忽略不計。(1)(4分)當只有S1接通時，求電流表示數I1及此時車燈的兩端電壓U1；(2)(7分)當S1、S2都接通時，電流表示數為I＝4A，此時電動機正常工作。求電動機正常工作時電源的輸出功率P和電動機的輸出功率P出。答案(1)1.6A38.4V(2)144W85W解析(1)當只有S1接通時，由閉合電路歐姆定律得E＝I1(R＋r)代入數據解得I1＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(40,24＋1)A＝1.6A由部分電路歐姆定律得，此時車燈的兩端電壓為U1＝I1R＝1.6×24V＝38.4V(2)根據題意，由閉合電路歐姆定律得E＝U＋Ir代入數據解得U＝E－Ir＝(40－4×1)V＝36V則電源的輸出功率為P