（課標(biāo)通用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 章末檢測（含解析）

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1、章末檢測 一、選擇題 1.功率為10W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng)。根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略,2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰。假設(shè)每戶家庭有2只60W的白熾燈,均用10W的LED燈替代,估算出全國一年節(jié)省的電能最接近(　　) A.8×108kW·h B.8×1010kW·h C.8×1011kW·h D.8×1013kW·h 答案　B　假設(shè)每戶每天只亮燈5個小時,每戶每年節(jié)電E=2×(60-10)×10-3×5×365kW·h=182.5kW·h。假設(shè)每戶有3口人,全國有4億戶左右。節(jié)電總值為E總=4×108×182.5kW·h=7.3×1010kW·h,故B正確

2、。 2.如圖所示,C為兩極板水平放置的平行板電容器,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器R1、R2的滑片處于各自的中點位置時,懸在電容器C兩極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使塵埃P向下加速運動,下列方法中可行的是(　　) A.把R2的滑片向左移動 B.把R2的滑片向右移動 C.把R1的滑片向左移動 D.把開關(guān)S斷開 答案　A　塵埃P處于靜止?fàn)顟B(tài),則重力與電場力平衡。若塵埃向下加速運動,則電場力減小,電容器兩極板間的電壓減小,故向左移動R2的滑片可以實現(xiàn)這種變化,A正確、B錯。由于穩(wěn)定時R1支路無電流,故無論如何移動R1的滑片,電容器兩極板間的電壓都不會改變,故塵埃仍平衡,C錯誤。斷開

3、開關(guān)S,電容器兩極板間電壓增大,極板間場強增大,塵埃所受電場力增大,其向上加速運動,故D錯。 3.如圖所示,一直流電動機與阻值R=9Ω的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動勢E=30V,內(nèi)阻r=1Ω,用理想電壓表測出電動機兩端電壓U=10V,已知電動機線圈電阻RM=1Ω,則下列說法中錯誤的是(　　) A.通過電動機的電流為10A B.電動機的輸入功率為20W C.電動機的熱功率為4W D.電動機的輸出功率為16W 答案　A　由E=30V,電動機兩端電壓U=10V,可得R和電源內(nèi)阻上分擔(dān)的電壓為20V,則I=209+1A=2A,故A錯;電動機輸入功率P=UI=10V×2A=20W,故B

4、正確;P熱=I2RM=4×1W=4W,故C正確;P輸出=P-P熱=20W-4W=16W,故D正確。 4.(多選)通常一次閃電過程歷時約0.2~0.3s,它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個閃擊持續(xù)時間僅40~80μs,電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中。在某一次閃電前云、地之間的電勢差約為1.0×109V,云、地間距離約為1km;第一個閃擊過程中云、地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C,閃擊持續(xù)時間約為60μs。假定閃電前云、地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列判斷正確的是(　　) A.閃電電流的瞬時值可達到1×105A B.整個閃電過程的平均功率約為1×1014W C.閃電前云、地間的電場強度約

5、為1×106V/m D.整個閃電過程向外釋放的能量約為6×106J 答案　AC　由電流的定義式I=Qt知I=660×10-6A=1×105A,A正確;整個過程的平均功率P=Wt=qUt=6×1.0×1090.2W=3×1010W(t代0.2或0.3),B錯誤;由E=Ud=1.0×1091×103V/m=1×106V/m,C正確;整個閃電過程向外釋放的能量為電場力做的功W=qU=6×109J,D錯。 5.如圖所示的電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r。當(dāng)可變電阻的滑片P向b移動時,電壓表V1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是(　　) A.U1變大,U2變小 B.U1變大,U2

6、變大 C.U1變小,U2變小 D.U1變小,U2變大 答案　A　當(dāng)滑片P向b移動時,電路中總電阻變大,由閉合電路歐姆定律可知電路中總電流I變小,由歐姆定律得U2=IR變小,再由閉合電路歐姆定律得U1=E-Ir變大,故本題應(yīng)選A。 6.某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系如圖所示。用此電源和電阻R1、R2組成電路。R1、R2可以同時接入電路,也可以單獨接入電路。為使電源輸出功率最大,可采用的接法是(　　) A.將R1單獨接到電源兩端 B.將R2單獨接到電源兩端 C.將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端 D.將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端 答案　A　由題意

7、知電源的電動勢E=3V,內(nèi)阻r=0.5Ω,R1=0.5Ω,R2=1Ω,由電源的輸出功率特點可知A對。 二、非選擇題 7.小亮同學(xué)為研究某電學(xué)元件(最大電壓不超過2.5V,最大電流不超過0.55A)的伏安特性曲線,在實驗室找到了下列實驗器材: A.電壓表(量程是0~3V,內(nèi)阻是6kΩ) B.電壓表(量程是0~15V,內(nèi)阻是30kΩ) C.電流表(量程是0~0.6A,內(nèi)阻是0.5Ω) D.電流表(量程是0~3A,內(nèi)阻是0.1Ω) E.滑動變阻器(阻值范圍0~5Ω),額定電流為0.6A F.滑動變阻器(阻值范圍0~100Ω),額定電流為0.6A 直流電源(電動勢E=3V,內(nèi)阻不計)

8、 開關(guān)、導(dǎo)線若干。 該同學(xué)設(shè)計電路并進行實驗,通過實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示電學(xué)元件上的電流和電壓)。 I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 　?、贋樘岣邔嶒灲Y(jié)果的準(zhǔn)確程度,電流表選　　　　;電壓表選　　　　;滑動變阻器選　　　　。(以上均填寫器材代號)? ②請在下面的方框中畫出實驗電路圖; ③在圖(a)中描出該電學(xué)元件的伏安特性曲線;

9、 圖(a) ④據(jù)圖(a)中描出的伏安特性曲線可知,該電學(xué)元件的電阻隨溫度而變化的情況為:　;? ⑤把本題中的電學(xué)元件接到圖(b)所示電路中, 圖(b) 　　若電源電動勢E=2.0V,內(nèi)阻不計,定值電阻R=5Ω,則此時該電學(xué)元件的功率是　　　　W。? 答案　①C　A　E ②如圖1所示 ③如圖2所示 ④元件電阻隨溫度升高而增大 ⑤0.165(0.140~0.180均可) 解析?、儆蓪嶒灁?shù)據(jù)知電壓最大為2.00V,電流最大為0.50A,采用分壓電路測量,滑動變阻器用阻值范圍小的,所以選用C、A、E。 ②見答案。 ③見答案。 ④元件電阻隨溫度升高而增大(由圖可看出)

10、。 ⑤畫出R的伏安特性曲線,R與待測元件串聯(lián)。電流相同,見答圖2,I=0.28A,U=0.59V,P=0.165W。 8.某實驗小組用下列器材測定干電池的電動勢和內(nèi)阻: 靈敏電流計(內(nèi)阻約為50Ω);電壓表(0~3V,內(nèi)阻約為100kΩ); 電阻箱R1(0~9999Ω);滑動變阻器R2(0~100Ω,1.5A); 舊干電池一節(jié);開關(guān)、導(dǎo)線若干。 (1)先測靈敏電流計的內(nèi)阻,電路如圖甲所示,測得電壓表示數(shù)為2V,靈敏電流計示數(shù)為4mA,電阻箱旋鈕位置如圖乙所示,則靈敏電流計內(nèi)阻為　　　　Ω。? (2)為將靈敏電流計的量程擴大為原來的10倍,該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián),則

11、應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為　　　　Ω。? (3)用電壓表和改裝后的靈敏電流計測干電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗小組設(shè)計了如圖a、b兩種電路,則能夠比較準(zhǔn)確地完成實驗的電路圖為　　　　。(填“a”或“b”)? (4)根據(jù)選擇好的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器讀出了幾組電壓表和靈敏電流計的示數(shù),并作出U-IG圖像如圖丙所示。由作出的U-IG圖線求得干電池的電動勢E=　　　　V,內(nèi)阻r=　　　　Ω。? 答案　(1)45　(2)5　(3)a (4)1.4　15.5 解析　(1)由題圖乙可知,電阻箱的阻值為455Ω,而UI=Rg+455Ω,得靈敏電流計內(nèi)阻Rg=45Ω。 (2)由并聯(lián)電路的特點知,Ig

12、Rg=(10Ig-Ig)R1,解得R1=5Ω。 (3)因靈敏電流計改裝后的電阻值確定,為4.5Ω,可將其看做電源內(nèi)阻的一部分,這樣可準(zhǔn)確地求得電池內(nèi)阻,故應(yīng)選電路圖a。 (4)由閉合電路歐姆定律知,E=U+10IG(r+4.5Ω),結(jié)合圖像,圖線的截距表示電池的電動勢,即E=1.4V;圖線的斜率表示10(r+4.5Ω),即10(r+4.5Ω)=1.4V-0.8V3.0×10-3A,解得r=15.5Ω。 9.如圖所示,電源電動勢E=6V,電源內(nèi)阻不計。定值電阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ。 (1)若在a、b之間接一個C=100μF的電容器,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,求電容器上所帶電荷

13、量。 (2)若在a、b之間接一個內(nèi)阻RV=4.8kΩ的電壓表,求電壓表的示數(shù)。 答案　(1)4×10-4C　(2)3V 解析　(1)設(shè)電容器上的電壓為UC UC=R2R1+R2E 電容器的帶電荷量Q=CUC 解得:Q=4×10-4C (2)設(shè)電壓表與R2并聯(lián)后的總電阻為R并 R并=R2RVR2+RV UV=R并R1+R并E 解得電壓表的示數(shù):UV=3V。 10.如圖是用直流發(fā)電機為保溫室中電熱器供電的電路圖,直流發(fā)電機的電動勢為250V,內(nèi)阻為0.50Ω,輸電線電阻R1=R2=1.0Ω。保溫室中裝有若干只完全相同的電熱器用來調(diào)節(jié)室溫,每只電熱器的額定電壓為200V,額

14、定功率為1000W,其他電阻不計,也不考慮電熱器電阻隨溫度的變化。求: (1)為使電熱器能正常工作,應(yīng)接入多少個電熱器; (2)在電熱器正常工作狀態(tài)下,直流發(fā)電機對保溫室供熱的效率; (3)保溫室內(nèi)的電熱器可能消耗的最大電功率。 答案　(1)4　(2)80%　(3)6250W 解析　(1)設(shè)接通n個電熱器時,實際使用的電熱器都能正常工作,此時干路的電流為I,有 I=E-U額r+R1+R2=250-2002.5A=20A 電熱器的額定電流 I額=P額U額=1000200A=5.0A n=II額=205.0=4 (2)設(shè)正常工作時干路電流為I,直流發(fā)電機對保溫室供熱的效率為η: η=U額IEI=200250×100%=80% (3)設(shè)電熱器消耗的總電功率最大時的電流為I1: P熱總=I12R熱總 I1=Er+R1+R2+R熱總 P熱總=E2(r+R1+R2-R熱總)2R熱總+4(r+R1+R2) 當(dāng)R熱總=r+R1+R2時,電熱器消耗的總電功率有最大值 Pm=E24(r+R1+R2)=6250W 9