高二物理下冊多用電表和集成電路檢測題(有答案和解釋)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)
一、單項(本題共4小題,每小題6分,共24分)
1.一個用滿偏電流為3 mA的電流表改裝成的歐姆表,調(diào)零后用它測量500 Ω的標準電阻時,指針恰好指在刻度盤的正中間.如用它測量一個未知電阻時,指針在1 mA處,則被測電阻的阻值為(  )                  
A.1 000 Ω B.5 000 Ω
C.1 500 Ω D.2 000 Ω
解析:本題主要考查對歐姆表的原理的理解,設歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi),由歐姆定律知3×10-3 A=ER內(nèi),1.5×10-3 A=ER內(nèi)+500 Ω,所以R內(nèi)=500 Ω,E=1.5 V,又1×10-3 A=ER內(nèi)+Rx,所以Rx=1 000 Ω.
答案:A
2.如圖1所示電路的三根導線中,有一根是斷的,電源、電阻器R1、R2及另外兩根導線都是好的.為了查出斷導線,某同學想先將多用電表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻R1的b端和R2的c端,并觀察多用表指針的示數(shù),在下列選檔中,符合操作規(guī)程的是(  )
圖1
A.直流10 V檔 B.直流0.5 A檔
C.直流2.5 V檔 D.歐姆檔
解析:根據(jù)題中所給條件,首先判定不能選用歐姆檔,因為使用歐姆檔時,被測元件必須與外電路斷開,故D項錯誤;先考慮電壓檔,將黑表筆接在b端,如果表針偏轉(zhuǎn),說明R1與電源連接的導線斷了,此時所測的數(shù)據(jù)應是電源的電動勢6 V,故C項錯誤,否則會燒毀多用電表;如果指針不偏轉(zhuǎn),說明R1與電源之間的導線是好的,而R1與R2之間導線和R2與電源之間導線其中之一是壞的,再把黑表筆接在c點,如果指針偏轉(zhuǎn),說明R1與R2之間的導線是斷的,否則則說明R2與電源之間的導線是斷的,A項正確;再考慮電流檔,如果黑表筆接在b端,表針有示數(shù)則說明R1與電源間的導線是斷的,此時指針示數(shù)I=ER1+R2=0.4 A,沒有超過量程;如果指針不偏轉(zhuǎn),說明R1與電源之間的導線是連通的,而R1與R2和R2與電源之間的導線其中之一是斷的;黑表筆接在c點時,如果表頭指針有示數(shù),證明R1與R2間的導線是斷的,此時表頭指針示數(shù)I=ER2=1.2 A,超過表的量程,故B項錯誤.
答案:A
3.在圖2所示的電路中,電源內(nèi)阻忽略不計,電動勢為E,電阻R1、R2阻值相等,保持R1的阻值不變,改變R2的阻值,則關(guān)于R2消耗的功率P的說法正確的是(  )
圖2
A.R2增大,P增大;R2減小,P減小
B.R2增大,P減小;R2減小,P增大
C.無論R2是增大還是減小,P均減小
D.無論R2是增大還是減小,P均增大
解析:可把R1和電源看成一體,即認為R1是電源的內(nèi)阻,則根據(jù)以上推論可知,當外電阻等于電源內(nèi)阻時,電源的輸出功率(外電路消耗功率)最大,即R1=R2時,R2消耗的功率最大,所以當改變R2阻值時,無論是增大還是減小,P均減。收_答案為C.
答案:C
4.下面列出了不同品牌的電視機、電風扇、空調(diào)機和電冰箱銘牌的主要項目,試判斷正常工作時,其中功率最大的是(  )
54 cm彩色電視接收機工作電壓170 V~240 V工作頻率50 Hz額定功率85 W  BC—65B電冰箱額定電壓220 V工作頻率50 Hz額定功率70 W耗電量:0.50 kW?h/24h
   A.            B.
FS—69電風扇規(guī)格400 mm額定電壓220 V工作頻率50 Hz額定功率65 W      KFR—33GW空調(diào)額定電壓220 V工作頻率50 Hz制冷/制熱電流6.2 A/6.2 A
C.             D.
解析:顯然正常工作時電視機功率為85 W.電冰箱的功率為70 W,電風扇的功率為65 W,空調(diào)機的最大功率為P=U?I=1 364 W,因此,功率最大的是空調(diào)機.
答案:D
二、雙項(本題共5小題,每小題8分,共40分)
5.下列說法中正確的是(  )
A.歐姆表的每一擋測量范圍都是從0到∞
B.歐姆表只能用來精確地測量電阻
C.用歐姆表測電阻,指針越接近刻度中央誤差越大
D.用歐姆表測電阻,指針越接近刻度中央誤差越小
解析:由于歐姆表刻度不均勻,只能對電阻粗略地進行測量.
答案:AD
6.如圖3所示為一電路板的示意圖,a、b、c、d為接線柱,a、d與220 V的電源連接,ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流,為檢查電路故障,用一交流電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220 V.由此可知(  )
圖3
A.a(chǎn)b間電路不通,cd間電路不通
B.a(chǎn)b間電路通,bc間電路通
C.a(chǎn)b間電路通,bc間電路不通
D.bc間電路不通,cd間電路通
解析:電路中沒有電流即I=0,有兩層含義:(1)任何一個電阻兩端都沒有電壓;(2)如果電路中僅有一處斷路,則該處兩端的電壓和電源電壓相等.又因b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均和電源電壓相等,則說明斷點一定在b、d兩點間以及a、c兩點間,即bc間電路不通.所以C、D正確.
答案:CD
7.電動機的電樞阻值為R,電動機正常工作時,兩端的電壓為U,通過的電流為I,工作時間為t,下列說法中正確的是(  )
A.電動機消耗的電能為UIt
B.電動機消耗的電能為I2Rt
C.電動機線圈產(chǎn)生的熱量為I2Rt
D.電動機線圈產(chǎn)生的熱量為U2t/R
答案:AC
8.在如圖4所示的電路中,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻.則以下說法中正確的是(  )
圖4
A.當R2=R1+r時,R2上獲得最大功率
B.當R1=R2+r時,R1上獲得最大功率
C.當R2=0時,R1上獲得最大功率
D.當R2=0時,電源的輸出功率最大
解析:在討論R2的功率時,可將R1等效為電源內(nèi)阻的一部分.根據(jù)已有結(jié)論當外電阻等于內(nèi)阻時電源輸出功率最大,即當R2=R1+r時,R2獲得最大功率,此時等效電源有最大輸出功率,選項A正確;在討論R1的功率時,可將R2看做電源內(nèi)阻的一部分,當R2=0時,R1獲得最大功率,故選項B錯誤,C正確;在討論電源輸出功率時,R1+R2為外電阻,只有當R1+R2=r時電源輸出功率最大,由于題中未給出具體值的大小,所以當R2=0時,電源輸出功率不一定最大,D錯誤.
答案:AC
9.如圖5所示,UI圖線上,a、b、c各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態(tài),b點α=β,則下列說法中正確的是(  )
圖5
A.在b點時,電源有最大輸出功率
B.在b點時,電源的總功率最大
C.從a到b時,β角增大,電源的總功率和輸出功率都將增大
D.從b到c時,β角增大,電源的總功率和輸出功率都將減小
解析:在b點α=β說明此時外電阻R等于內(nèi)阻,電源有最大輸出功率,A對;電源總功率P總=IE,則電流越大總功率越大,B、C錯,D正確.
答案:AD
三、非選擇題(本題共3小題,共36分)
10.(10分)圖6是某同學連接的實驗實物圖,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)L1、L2燈都不亮,他采用下列兩種方法檢查故障:
圖6
(1)用多用電表的直流電壓擋進行檢查:
①那么選擇開關(guān)應置于下列量程的________擋.(用字母序號表示)
A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V
②在測試a、b間直流電壓時,紅表筆應接觸________.(填“a”或“b”)
③該同學測試結(jié)果如下表所示,根據(jù)測試結(jié)果,可以判定故障是________.(假設只有下列中的某一項有故障).
測試點電壓示數(shù)
a、b有示數(shù)
c、b有示數(shù)
c、d無示數(shù)
d、f有示數(shù)
A.燈L1斷路 B.燈L2短路
C.c、d段斷路 D.d、f段斷路
(2)用歐姆擋檢查:
①測試前,應將開關(guān)S________(填“斷開”或“閉合”)
②測量結(jié)果如下表所示,由此可以判定故障是________.
測量點表針偏情況
c、d
d、e
e、f
A.燈L1斷路 B.燈L2斷路
C.燈L1、L2都斷路 D.d、e間導線斷路
解析:(1)多用電表的直流電壓擋內(nèi)阻很大,若并聯(lián)在斷路處(設有一處發(fā)生斷路)時,電路接通電壓表示數(shù)應為電源的電動勢,并聯(lián)在未斷路處,示數(shù)為零.因此,用多用電表的直流電壓擋進行檢查電路時,電壓表的量程必須大于電源的電動勢,為了示數(shù)明顯起見,量程不宜過大.本題中電源的電動勢為6 V,故選10 V量程即可.測試時紅表筆應接電勢高的a點.根據(jù)測試結(jié)果,a、b間有示數(shù),說明b→電源→a完好;c、b間有示數(shù),說明b→電源→a→c完好;c、d無示數(shù),說明c→L1→d間完好;d、f有示數(shù),說明f→b→a→c→d完好,故應是d、f段斷路.另外,若燈L2短路,則d、f間應無示數(shù).
(2)用歐姆擋檢查時,測試前應首先將開關(guān)S斷開.根據(jù)表針偏轉(zhuǎn)情況,接c、d時有示數(shù),說明不是燈L1斷路;接e、f時有示數(shù),說明也不是燈L2斷路;接d、e間時有電阻無窮大,可以斷定是d、e間導線斷路.
答案:(1)①B、赼、跠 (2)①斷開 ②D
11.(12分)某同學對錄音機中的小電動機用圖7所示電路進行實驗研究.閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,當電壓表的示數(shù)為0.40 V時,電流表的示數(shù)為0.20 A,此時電動機未轉(zhuǎn)動.當電壓表的示數(shù)為2.0 V時,電流表的示數(shù)為0.30 A,此時電動機勻速轉(zhuǎn)動.求:
圖7
(1)電動機線圈的電阻;
(2)電動機轉(zhuǎn)動時的電功率;
(3)電動機轉(zhuǎn)動時的機械功率;
(4)電動機轉(zhuǎn)動時的效率.
解析:此例中電動機的工作情況有兩種:一種為通電后未轉(zhuǎn)動,另一種為通電后勻速轉(zhuǎn)動.電動機未轉(zhuǎn)動時,所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,相當于純電阻電路,電動機線圈的電阻可根據(jù)歐姆定律求出.當電動機轉(zhuǎn)動時,電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能,消耗的電功率等于此時電路兩端電壓乘以通過的電流,轉(zhuǎn)化為電熱的功率P熱=I2R,而機械功率就等于消耗的電功率減去電熱功率.電動機的效率就等于機械功率與總功率的比值.
(1)電動機線圈的電阻R=U1I1=0.40 V0.20 A=2 Ω
(2)電動機轉(zhuǎn)動時的電功率
P=U2I2=2.0 V×0.30 A=0.6 W
(3)電動機轉(zhuǎn)動時的機械功率
P機=P-P熱=U2I2-I22R
=2.0 V×0.30 A-(0.30 A)2×2 Ω
=0.6 W-0.18 W=0.42 W
(4)電動機轉(zhuǎn)動時的效率η=P機P=0.42 W0.6 W=70%.
答案:(1)2 Ω (2)0.6 W (3)0.42 W (4)70%
12.(14分)如圖8所示,電解槽A和電爐B并聯(lián)接到電源上,電源內(nèi)阻r=1 Ω,電爐電阻R=19 Ω,電解槽電阻rA=0.5 Ω,當S1閉合、S2斷開時,電爐消耗的功率為684 W;S1、S2都閉合時,電爐消耗的功率475 W.(電爐電阻不變),試求:
圖8
(1)電源電動勢;
(2)S1、S2都閉合時,流過電解槽的電流大小;
(3)S1、S2都閉合時,電解槽電能轉(zhuǎn)化成化學能的功率.
解析:(1)S1閉合,S2斷開時,電爐功率P1=I2R,所以I=P1R=68419 A,電源電動勢E=I(R+r)=120 V.
(2)S1,S2都閉合時,電爐功率P2=I2RR,所以IR=P2R=47519 A=5 A
路端電壓U=IR?R=19×5 V=95 V
通過電源的電流I=E-Ur=120-951 A=25 A
電解槽中電流IA=I-IR=20 A
(3)電解槽消耗電功率PA=IAU=20×95 W=1 900 W


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