第十七章綜合素質(zhì)評價 一、選擇題(每題3分，共30分。第1～8題為單項選擇題，第9、10題為多項選擇題，全選對得3分，選對但不全的得1分，選錯或不選得0分) 1．[2023內(nèi)蒙古]如圖所示為電阻R1和R2的I－U圖象，由圖象可知(　　) A．R1與R2兩端的電壓為0時，它們的電阻也為0 B．R1與R2的電阻之比為2∶1 C．將R1與R2串聯(lián)接入電路，通電后R1與R2兩端的電壓之比為1∶2 D．將R1與R2并聯(lián)接入電路，通電后通過R1與R2的電流之比為1∶2 2．[2023東莞期末]在如圖所示電路中，電源電壓為4.5 V，L1、L2是小燈泡，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電壓表的示數(shù)為1.5 V，忽略溫度對燈絲電阻的影響，則(　　) A．L2兩端的電壓為1.5 V B．L1兩端的電壓為4.5 V C．L1與L2燈絲電阻之比為1∶2 D．通過L1與L2的電流之比為1∶2 3．[2023成都期末]圖甲是反映身體柔韌水平的“坐位體前屈測量儀”，圖乙是其內(nèi)部電路圖(電源電壓恒定)，兩個身形接近但柔韌性差異較大的同學(xué)先后推動擋板進(jìn)行測量，“顯示器”示數(shù)的大小能夠反映柔韌性的好差。下列說法正確的是(　　) A．“顯示器”是電壓表 B．柔韌性好的同學(xué)測量時，電阻絲接入電路的阻值更大 C．柔韌性差的同學(xué)測量時，電路中的電流較小 D．通過電阻R的電流會使R消耗電能，所以可以將R去掉 4．如圖所示是探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗電路圖，電源電壓保持3 V不變，滑動變阻器的規(guī)格是“10 Ω　1 A”。實驗中，先在a、b兩點間接入5 Ω的電阻，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2 V，讀出并記錄下此時電流表的示數(shù)。接著需要更換a、b間的電阻再進(jìn)行兩次實驗，為了保證實驗的進(jìn)行，應(yīng)選擇下列的哪兩個電阻(　　) A．10 Ω和20 Ω B．20 Ω和30 Ω C．10 Ω和40 Ω D．30 Ω和40 Ω 5．如圖所示電路，R1＝5 Ω，閉合開關(guān)后，滑動變阻器R2的滑片在某兩點間移動時接入電路電阻減小10 Ω，電流表的示數(shù)增大0.4 A，則電壓表的示數(shù)變化為(　　) A．增大2 V B．減小2 V C．增大4 V D．減小4 V 6．[2023瀏陽期中]如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6 V并保持不變。定值電阻R1的阻值為100 Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為50 Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動變阻器的滑片P由b端移到a端的過程中，下列說法中正確的是(　　) A．電壓表的示數(shù)變小 B．電壓表與電流表的比值不變 C．電流表的示數(shù)變小 D．電壓表的示數(shù)變化范圍為2～6 V 7．[2023揭陽榕城區(qū)期末]如圖所示電路， V1、 V2是相同的電壓表，都有兩個量程0～3 V和0～15 V。如果閉合開關(guān)后，兩只電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，那么電阻R1、R2阻值可能是(　　) A．6 Ω、20 Ω B．10 Ω、40 Ω C．50 Ω、10 Ω D．30 Ω、20 Ω 8．小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的揚(yáng)塵檢測儀，其電源電壓保持不變，R是光敏電阻，R0為定值電阻，測揚(yáng)塵濃度時，儀器自帶的激光器照射在R上，使透光度減小，從而使光敏電阻阻值發(fā)生改變，下列分析正確的是(　　) A．圖甲的顯示儀相當(dāng)于電流表 B．光敏電阻R的阻值隨著光照強(qiáng)度的增大而減小 C．被測揚(yáng)塵濃度越高，整個電路的電流越大 D．將R0更換為阻值更小的電阻，測相同環(huán)境時，顯示儀的示數(shù)減小 9．[2023聊城，多選]如圖所示是電阻甲和乙的I－U圖象，由圖象可知下列判斷正確的是(　　) A．甲的電阻值是20 Ω B．甲的電阻值大于乙的電阻值 C．甲、乙串聯(lián)，乙兩端的電壓為1 V時，甲兩端的電壓為3 V D．甲、乙并聯(lián)，通過甲的電流為0.1 A時，通過乙的電流為0.2 A 10．[2023濟(jì)南，多選]在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗中，關(guān)于四名同學(xué)遇到的一些問題，下列說法正確的是(　　) A．小剛連接完電路的最后一根導(dǎo)線小燈泡就亮了，是因為他連接電路時開關(guān)是閉合的 B．小強(qiáng)連接完電路閉合開關(guān)后小燈泡不亮，可能是因為滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大 C．小梅要判斷小燈泡是否正常發(fā)光，應(yīng)在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時仔細(xì)觀察小燈泡亮度 D．小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同，有可能是由測量誤差導(dǎo)致的 二、填空題(每空3分，共27分) 11．[2023邵陽期末]如圖所示的電路，其中R1的阻值為15 Ω，電源電壓保持6 V不變，電流表的量程為0～0.6 A，開關(guān)S閉合、S1斷開時，電流表的示數(shù)為________A；開關(guān)S、S1都閉合時，通過R1電流為________A；為了保證電流表安全，電阻R2的最小阻值為________Ω。 12．在一次風(fēng)暴中，甲、乙兩地之間的兩根輸電線在某處發(fā)生了短路，如圖所示，為了確定短路的具體位置，電力工人在甲地把這兩根輸電線的接頭接到電壓為3 V的電源兩端，測出了這時輸電線中的電流為0.03 A。已知每條輸電線每米長度的電阻為0.01 Ω，則發(fā)生短路處離甲地________m。測出的電流越大，說明短路處離甲地越________(填“遠(yuǎn)”或“近”)。 13．如圖所示，已知電源電壓為10 V，將滑動變阻器滑片P移到最左端，閉合開關(guān)S，燈泡發(fā)光，電流表示數(shù)為0.35 A，電壓表示數(shù)為7 V，則此時滑動變阻器接入電路的阻值是________Ω，在滑片P向右移動的過程中電流表的示數(shù)將________(填“變大”“不變”或“變小”)。 14．[2023成都期末]如圖所示電路，電源電壓不變，燈泡L2的電阻為6 Ω，當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合，甲、乙兩表均為電壓表時，甲、乙兩表的示數(shù)分別為 2.4 V和6 V，則燈泡L1的電阻為________Ω。當(dāng)僅閉合開關(guān)S1，甲、乙兩表均為電流表時，則甲、乙兩表的示數(shù)之比為________(不計溫度對燈絲電阻的影響)。 三、實驗題(16分) 15．[2023瀘州]小明與小軍用兩節(jié)干電池作為電源，測量未知電阻Rx的阻值。 (1)小明設(shè)計如圖甲所示電路進(jìn)行測量，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖乙中替小明完成實驗電路的連接。 (2)閉合開關(guān)前，小明應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端。 (3)設(shè)計電路時，使用了滑動變阻器(0～20 Ω)，其作用除了保護(hù)電路之外，還有____________________________________。 (4)閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。經(jīng)檢測，出現(xiàn)故障的元件為Rx或滑動變阻器中的一個，則故障原因是________________________。 (5)排除故障后，閉合開關(guān)，觀察到電流表的示數(shù)很小，電壓表的示數(shù)接近3 V，移動滑動變阻器的滑片，兩表示數(shù)無明顯變化，這是因為未知電阻Rx的阻值________。 (6)小明用電阻箱(0～9 999 Ω)代替待測電阻Rx，用等效替代法測量其阻值。他調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為1 000 Ω時，電壓表的示數(shù)接近3 V，電流表示數(shù)很小，于是他得出Rx＝1 000 Ω。小軍指出他的測量不正確，理由是______________。 (7)小軍用電阻箱(0～9 999 Ω)代替滑動變阻器，他將電阻箱的阻值調(diào)為1 000 Ω時，電壓表的示數(shù)為2 V，電流表的示數(shù)仍很小，小軍通過計算得出待測電阻Rx＝________Ω。 四、計算題(第16題12分，17題15分，共27分) 16．煙塵濃度監(jiān)測儀是新一代在線監(jiān)測儀器，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在環(huán)保污染源煙塵排放監(jiān)測、工業(yè)制造過程中粉塵濃度的測量等領(lǐng)域。有一種以N型光敏電阻為主要元件的煙塵濃度監(jiān)測儀，光敏電阻阻值隨氣體濃度的增大而減小。工作原理如圖所示，其中電源電壓保持12 V不變，R為光敏電阻，R0為50 Ω的定值電阻。使用前需要校準(zhǔn)，改變光敏電阻所處環(huán)境要求電壓表示數(shù)達(dá)到8 V。 (1)校準(zhǔn)時，電壓表示數(shù)達(dá)到8 V，電流表示數(shù)是多少？ (2)電壓表示數(shù)達(dá)到8 V時，光敏電阻R的阻值為多少？ (3)若某一時刻煙塵濃度較低，空氣質(zhì)量合格，光敏電阻的阻值為150 Ω，此時電壓表示數(shù)是多少？ 17．如圖所示電路，電源電壓恒為6 V保持不變。小燈泡L標(biāo)有“5 V　0.5 A”字樣(燈絲電阻不隨溫度變化)，滑動變阻器R1的銘牌為“20 Ω　1 A”，電流表量程為0～0.6 A，電壓表量程為0～3 V。求： (1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻。 (2)只閉合開關(guān)S和S1，滑動變阻器的滑片P置于最右端時，電壓表的示數(shù)為 2 V，定值電阻R2的阻值。 (3)只閉合開關(guān)S和S2，移動滑動變阻器的滑片P，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍。 答案 一、1.C　2.C　3.C 4．A 【解析】探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，即控制電壓表的示數(shù)不變，因為串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓U滑＝U－UR＝3 V－2 V＝1 V，串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)歐姆定律可得，eq \f(R滑,R)＝eq \f(\f(U滑,I),\f(UR,I))＝eq \f(U滑,UR)＝eq \f(1 V,2 V)＝eq \f(1,2)，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值為10 Ω時，定值電阻的最大阻值Rmax＝2R滑max＝2×10 Ω＝20 Ω，即定值電阻的阻值不能超過20 Ω，故選A。 5．B 【解析】由圖可知，閉合開關(guān)，R1和R2串聯(lián)在電路中，電壓表測滑動變阻器R2兩端的電壓。根據(jù)題意可知，滑動變阻器R2的滑片在某兩點間移動時接入電路電阻減小10 Ω，電流表的示數(shù)增大ΔI＝0.4 A，根據(jù)歐姆定律可知，定值電阻兩端電壓的增大值U增大＝ΔIR1＝0.4 A×5 Ω＝2 V，因為R1和R2串聯(lián)在電路中，兩者分擔(dān)電源電壓，定值電阻兩端的電壓增大2 V，則滑動變阻器兩端的電壓就會減小2 V，即電壓表示數(shù)減小2 V，故B正確。 6．B 【解析】由圖可知，當(dāng)開關(guān)S閉合時，R1與R2串聯(lián)，電壓表V測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。滑動變阻器的滑片P由b端移到a端的過程中，滑動變阻器接入電路中的阻值變小，電路中的總電阻變小，由I＝eq \f(U,R)可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，由U＝IR可知，定值電阻R1兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故A、C錯誤。由R＝eq \f(U,I)可知，電壓表和電流表示數(shù)的比值等于定值電阻R1的阻值，則滑片移動時，其比值不變，故B正確。當(dāng)滑片位于b端時，滑動變阻器接入電路中的阻值最大，此時電路中的電流最小，R1兩端的電壓最小，電路中的最小電流I?。?eq \f(U,R)＝eq \f(U,R1＋R2大)＝eq \f(6 V,100 Ω＋50 Ω)＝0.04 A，即電流表的示數(shù)最小為0.04 A；定值電阻R1兩端的最小電壓U1?。絀小R1＝0.04 A×100 Ω＝4 V，即電壓表的最小示數(shù)為4 V；當(dāng)滑片位于a端時，滑動變阻器接入電路中的阻值為零，此時電路中的電流最大，R1兩端的電壓最大，為電源電壓，即U1大＝U＝6 V，所以電壓表的示數(shù)變化范圍為4～6 V，故D錯誤。 7．B 【解析】由圖可知，閉合開關(guān)，R1與R2串聯(lián)，電壓表V2測電源電壓，電壓表V1測R1兩端電壓，因為兩只電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度相同，所以V2所選的量程為0～15 V，V1所選的量程為0～3 V，電壓表V2的示數(shù)U＝5U1，故U2＝4U1，因為串聯(lián)電路各處電流相等，所以由歐姆定律可得，eq \f(R1,R2)＝eq \f(\f(U1,I),\f(U2,I))＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(1,4)，故選B。 8．B 【解析】根據(jù)電路圖可知，R與R0串聯(lián)，顯示儀并聯(lián)在光敏電阻R的兩端，所以圖甲的顯示儀相當(dāng)于電壓表，故A錯誤；由圖乙可知，揚(yáng)塵濃度增大，光照強(qiáng)度減小，顯示儀的示數(shù)增大，即電壓表的示數(shù)增大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知光敏電阻增大；反之揚(yáng)塵濃度減小，光照強(qiáng)度增大，光敏電阻減小，所以光敏電阻R的阻值隨著光照強(qiáng)度的增大而減小，故B正確；由圖乙可知，被測揚(yáng)塵濃度越高，光照強(qiáng)度越小，光敏電阻越大，電路的總電阻越大，由I＝eq \f(U,R)可知整個電路的電流越小，故C錯誤；當(dāng)測相同環(huán)境時，光照強(qiáng)度相同，說明光敏電阻R的阻值不變，若將R0更換為阻值更小的電阻，串聯(lián)電路中的總電阻變小，電流變大，由U＝IR可知，熱敏電阻兩端的電壓變大，顯示儀的示數(shù)增大，故D錯誤。 9．ACD 【解析】由圖可知，甲是定值電阻，根據(jù)歐姆定律可得，甲的電阻值 R甲＝eq \f(U甲,I甲)＝eq \f(6 V,0.3 A)＝20 Ω，故A正確；甲是定值電阻，乙的阻值是變化的，在兩圖線相交時，甲的阻值等于乙的阻值，故B錯誤；甲和乙串聯(lián)，由圖可知，乙兩端電壓為1 V時，通過甲、乙的電流相等，為0.15 A，則甲兩端電壓為3 V，故C正確；甲和乙并聯(lián)，由圖可知，通過甲的電流為0.1 A時，甲、乙兩端的電壓相等，為2 V，則通過乙的電流為0.2 A，故D正確。 10．AB 【解析】接好最后一根導(dǎo)線，小燈泡就亮了，說明電路閉合，連接電路時沒有斷開開關(guān)，故A正確；連接完電路閉合開關(guān)，小燈泡不亮，可能是小燈泡短路或小燈泡斷路或滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大值，故B正確；小燈泡正常發(fā)光時的亮度不好觀察，但小燈泡正常發(fā)光時燈泡兩端的電壓可通過電壓表準(zhǔn)確測量，故應(yīng)根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷小燈泡是否正常發(fā)光，故C錯誤；由于燈泡的阻值是不固定的，燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，故小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同，故D錯誤。 二、11.0.4；0.4；30 12．5 000；近 【解析】根據(jù)歐姆定律可得，導(dǎo)線總電阻R＝eq \f(U,I)＝eq \f(3 V,0.03 A)＝100 Ω，輸電線每米長度的電阻為0.01 Ω，導(dǎo)線總長度L＝eq \f(100 Ω,0.01 Ω/m)＝10 000 m，短路的地點離甲地的距離s＝eq \f(1,2)L＝eq \f(1,2)×10 000 m＝5 000 m；根據(jù)歐姆定律可得，測出的電流越大，電路中的電阻越小，短路處離甲地越近。 13．20；不變 14．9；5∶3 【解析】由圖可知，開關(guān)S1和S2都閉合，甲、乙兩表均為電壓表時，兩燈串聯(lián)，乙電壓表測電源電壓，甲電壓表測L2兩端電壓，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，eq \f(R1,R2)＝eq \f(U－U2,U2)＝eq \f(6 V－2.4 V,2.4 V)＝eq \f(3,2)，燈泡L2的電阻為6 Ω，所以燈泡L1的電阻R1＝eq \f(3,2)×R2＝eq \f(3,2)× 6 Ω＝9 Ω；僅閉合開關(guān)S1，甲、乙兩表均為電流表時，兩燈并聯(lián)，甲電流表測干路電流，乙電流表測L2支路電流，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，根據(jù)歐姆定律可得，甲、乙兩表的示數(shù)之比eq \f(I1＋I(xiàn)2,I2)＝eq \f(\f(U,R1)＋\f(U,R2),\f(U,R2))＝eq \f(R1＋R2,R1)＝eq \f(5,3)。 三、15.【解】(1)如圖所示。　(2)A　(3)改變電阻兩端的電壓和通過它的電流　(4)滑動變阻器斷路　(5)太大　 (6)沒有控制電壓表的示數(shù)不變　(7)2 000 【解析】(7)小軍用電阻箱(0～9 999 Ω)代替滑動變阻器，此時電阻箱和待測電阻Rx串聯(lián)，電壓表測待測電阻Rx兩端的電壓，當(dāng)將電阻箱的阻值調(diào)為 1 000 Ω時，電壓表的示數(shù)為2 V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，eq \f(Ux,U電阻箱)＝eq \f(Rx,R電阻箱)，即eq \f(Ux,U－Ux)＝eq \f(Rx,R電阻箱)，代入數(shù)據(jù)得，eq \f(2 V,3 V－2 V)＝eq \f(Rx,1 000 Ω)，則待測電阻 Rx＝2 000 Ω。 四、16.【解】(1)當(dāng)開關(guān)S閉合時，R與R0串聯(lián)接入電路，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由歐姆定律可得，電流表的示數(shù)I＝eq \f(U0,R0)＝eq \f(8 V,50 Ω)＝0.16 A。 (2)由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，UR＝U－U0＝12 V－8 V＝4 V，由歐姆定律可得，光敏電阻R的阻值R＝eq \f(UR,I)＝eq \f(4 V,0.16 A)＝25 Ω。 (3)由串聯(lián)電路電阻規(guī)律可得， R總＝R′＋R0＝150 Ω＋50 Ω＝200 Ω， 由歐姆定律可得，此時電路中的電流I′＝eq \f(U,R總)＝eq \f(12 V,200 Ω)＝0.06 A，電壓表示數(shù)U0′＝I′R0＝0.06 A×50 Ω＝3 V。 17．【解】(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL＝eq \f(UL,IL)＝eq \f(5 V,0.5 A)＝10 Ω。 (2)只閉合開關(guān)S和S1，滑動變阻器的滑片P置于最右端時，滑動變阻器R1的最大阻值與定值電阻R2串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓， 此時電路中的電流I＝eq \f(U1,R1最大)＝eq \f(2 V,20 Ω)＝0.1 A， 根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律知，定值電阻R2兩端的電壓 U2＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V， 定值電阻R2的阻值R2＝eq \f(U2,I)＝eq \f(4 V,0.1 A)＝40 Ω。 (3)只閉合開關(guān)S和S2，滑動變阻器R1和小燈泡L串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流，因為小燈泡的額定電流為0.5 A，電流表量程為0～0.6 A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，電路中的最大電流I大＝0.5 A，此時小燈泡正常發(fā)光，小燈泡兩端的電壓為5 V，滑動變阻器連入電路的阻值最小，由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律和歐姆定律可得，滑動變阻器R1連入電路的最小阻值R滑?。?eq \f(U,I大)－RL＝eq \f(6 V,0.5 A)－10 Ω＝2 Ω； 電壓表的量程為0～3 V，故電壓表的最大示數(shù)U滑＝3 V，此時滑動變阻器連入電路中的阻值最大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得，小燈泡兩端的電壓 UL′＝U－U滑大＝6 V－3 V＝3 V， 此時電路中的電流I′＝eq \f(UL′,RL)＝eq \f(3 V,10 Ω)＝0.3 A， 由歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律可得，滑動變阻器連入電路中的最大阻值R滑大＝eq \f(U滑大,I′)＝eq \f(3 V,0.3 A)＝10 Ω， 故滑動變阻器R1允許的取值范圍是2～10 Ω。

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