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高二物理下册多用电表和集成电路检测题  

2012-04-04 11:08:10|  分类: 【高二试题】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  高二物理下册多用电表和集成电路检测题

 

 一、单项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
1.一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测量500 Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间.如用它测量一个未知电阻时,指针在1 mA处,则被测电阻的阻值为(  )                  
A.1 000 Ω     B.5 000 Ω
C.1 500 Ω     D.2 000 Ω
解析:本题主要考查对欧姆表的原理的理解,设欧姆表的内阻为R内,由欧姆定律知3×10-3 A=ER内,1.5×10-3 A=ER内+500 Ω,所以R内=500 Ω,E=1.5 V,又1×10-3 A=ER内+Rx,所以Rx=1 000 Ω.
答案:A
2.如图1所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的.为了查出断导线,某同学想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻R1的b端和R2的c端,并观察多用表指针的示数,在下列选档中,符合操作规程的是(  )
 
图1
A.直流10 V档     B.直流0.5 A档
C.直流2.5 V档     D.欧姆档
解析:根据题中所给条件,首先判定不能选用欧姆档,因为使用欧姆档时,被测元件必须与外电路断开,故D项错误;先考虑电压档,将黑表笔接在b端,如果表针偏转,说明R1与电源连接的导线断了,此时所测的数据应是电源的电动势6 V,故C项错误,否则会烧毁多用电表;如果指针不偏转,说明R1与电源之间的导线是好的,而R1与R2之间导线和R2与电源之间导线其中之一是坏的,再把黑表笔接在c点,如果指针偏转,说明R1与R2之间的导线是断的,否则则说明R2与电源之间的导线是断的,A项正确;再考虑电流档,如果黑表笔接在b端,表针有示数则说明R1与电源间的导线是断的,此时指针示数I=ER1+R2=0.4 A,没有超过量程;如果指针不偏转,说明R1与电源之间的导线是连通的,而R1与R2和R2与电源之间的导线其中之一是断的;黑表笔接在c点时,如果表头指针有示数,证明R1与R2间的导线是断的,此时表头指针示数I=ER2=1.2 A,超过表的量程,故B项错误.
答案:A
3.在图2所示的电路中,电源内阻忽略不计,电动势为E,电阻R1、R2阻值相等,保持R1的阻值不变,改变R2的阻值,则关于R2消耗的功率P的说法正确的是(  )
 
图2
A.R2增大,P增大;R2减小,P减小
B.R2增大,P减小;R2减小,P增大
C.无论R2是增大还是减小,P均减小
D.无论R2是增大还是减小,P均增大
解析:可把R1和电源看成一体,即认为R1是电源的内阻,则根据以上推论可知,当外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率(外电路消耗功率)最大,即R1=R2时,R2消耗的功率最大,所以当改变R2阻值时,无论是增大还是减小,P均减小.故正确答案为C.
答案:C
4.下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌的主要项目,试判断正常工作时,其中功率最大的是(  )
54 cm彩色电视接收机工作电压170 V~240 V工作频率50 Hz额定功率85 W  BC—65B电冰箱额定电压220 V工作频率50 Hz额定功率70 W耗电量:0.50 kW?h/24h
   A.            B.
FS—69电风扇规格400 mm额定电压220 V工作频率50 Hz额定功率65 W      KFR—33GW空调额定电压220 V工作频率50 Hz制冷/制热电流6.2 A/6.2 A
C.                D.
解析:显然正常工作时电视机功率为85 W.电冰箱的功率为70 W,电风扇的功率为65 W,空调机的最大功率为P=U?I=1 364 W,因此,功率最大的是空调机.
答案:D
二、双项选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分)
5.下列说法中正确的是(  )
A.欧姆表的每一挡测量范围都是从0到∞
B.欧姆表只能用来精确地测量电阻
C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央误差越大
D.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央误差越小
解析:由于欧姆表刻度不均匀,只能对电阻粗略地进行测量.
答案:AD
6.如图3所示为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220 V的电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V.由此可知(  )
 
图3
A.ab间电路不通,cd间电路不通
B.ab间电路通,bc间电路通
C.ab间电路通,bc间电路不通
D.bc间电路不通,cd间电路通
解析:电路中没有电流即I=0,有两层含义:(1)任何一个电阻两端都没有电压;(2)如果电路中仅有一处断路,则该处两端的电压和电源电压相等.又因b、d两点间以及a、c两点间的电压均和电源电压相等,则说明断点一定在b、d两点间以及a、c两点间,即bc间电路不通.所以C、D正确.
答案:CD
7.电动机的电枢阻值为R,电动机正常工作时,两端的电压为U,通过的电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是(  )
A.电动机消耗的电能为UIt
B.电动机消耗的电能为I2Rt
C.电动机线圈产生的热量为I2Rt
D.电动机线圈产生的热量为U2t/R
答案:AC
8.在如图4所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻.则以下说法中正确的是(  )
 
图4
A.当R2=R1+r时,R2上获得最大功率
B.当R1=R2+r时,R1上获得最大功率
C.当R2=0时,R1上获得最大功率
D.当R2=0时,电源的输出功率最大
解析:在讨论R2的功率时,可将R1等效为电源内阻的一部分.根据已有结论当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,即当R2=R1+r时,R2获得最大功率,此时等效电源有最大输出功率,选项A正确;在讨论R1的功率时,可将R2看做电源内阻的一部分,当R2=0时,R1获得最大功率,故选项B错误,C正确;在讨论电源输出功率时,R1+R2为外电阻,只有当R1+R2=r时电源输出功率最大,由于题中未给出具体值的大小,所以当R2=0时,电源输出功率不一定最大,D错误.
答案:AC
9.如图5所示,U­I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点α=β,则下列说法中正确的是(  )
 
图5
A.在b点时,电源有最大输出功率
B.在b点时,电源的总功率最大
C.从a到b时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将增大
D.从b到c时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将减小
解析:在b点α=β说明此时外电阻R等于内阻,电源有最大输出功率,A对;电源总功率P总=IE,则电流越大总功率越大,B、C错,D正确.
答案:AD
三、非选择题(本题共3小题,共36分)
10.(10分)图6是某同学连接的实验实物图,闭合开关S后,发现L1、L2灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:
 
图6
(1)用多用电表的直流电压挡进行检查:
①那么选择开关应置于下列量程的________挡.(用字母序号表示)
A.2.5 V  B.10 V  C.50 V  D.250 V
②在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触________.(填“a”或“b”)
③该同学测试结果如下表所示,根据测试结果,可以判定故障是________.(假设只有下列中的某一项有故障).
测试点 电压示数
a、b 有示数
c、b 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
A.灯L1断路  B.灯L2短路
C.c、d段断路  D.d、f段断路
(2)用欧姆挡检查:
①测试前,应将开关S________(填“断开”或“闭合”)
②测量结果如下表所示,由此可以判定故障是________.
测量点 表针偏情况
c、d 
d、e 
e、f 
A.灯L1断路       B.灯L2断路
C.灯L1、L2都断路     D.d、e间导线断路
解析:(1)多用电表的直流电压挡内阻很大,若并联在断路处(设有一处发生断路)时,电路接通电压表示数应为电源的电动势,并联在未断路处,示数为零.因此,用多用电表的直流电压挡进行检查电路时,电压表的量程必须大于电源的电动势,为了示数明显起见,量程不宜过大.本题中电源的电动势为6 V,故选10 V量程即可.测试时红表笔应接电势高的a点.根据测试结果,a、b间有示数,说明b→电源→a完好;c、b间有示数,说明b→电源→a→c完好;c、d无示数,说明c→L1→d间完好;d、f有示数,说明f→b→a→c→d完好,故应是d、f段断路.另外,若灯L2短路,则d、f间应无示数.
(2)用欧姆挡检查时,测试前应首先将开关S断开.根据表针偏转情况,接c、d时有示数,说明不是灯L1断路;接e、f时有示数,说明也不是灯L2断路;接d、e间时有电阻无穷大,可以断定是d、e间导线断路.
答案:(1)①B ②a ③D (2)①断开 ②D
11.(12分)某同学对录音机中的小电动机用图7所示电路进行实验研究.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.40 V时,电流表的示数为0.20 A,此时电动机未转动.当电压表的示数为2.0 V时,电流表的示数为0.30 A,此时电动机匀速转动.求:
 
图7
(1)电动机线圈的电阻;
(2)电动机转动时的电功率;
(3)电动机转动时的机械功率;
(4)电动机转动时的效率.
解析:此例中电动机的工作情况有两种:一种为通电后未转动,另一种为通电后匀速转动.电动机未转动时,所消耗的电能全部转化为内能,相当于纯电阻电路,电动机线圈的电阻可根据欧姆定律求出.当电动机转动时,电能转化为机械能和内能,消耗的电功率等于此时电路两端电压乘以通过的电流,转化为电热的功率P热=I2R,而机械功率就等于消耗的电功率减去电热功率.电动机的效率就等于机械功率与总功率的比值.
(1)电动机线圈的电阻R=U1I1=0.40 V0.20 A=2 Ω
(2)电动机转动时的电功率
P=U2I2=2.0 V×0.30 A=0.6 W
(3)电动机转动时的机械功率
P机=P-P热=U2I2-I22R
=2.0 V×0.30 A-(0.30 A)2×2 Ω
=0.6 W-0.18 W=0.42 W
(4)电动机转动时的效率η=P机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)如图8所示,电解槽A和电炉B并联接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R=19 Ω,电解槽电阻rA=0.5 Ω,当S1闭合、S2断开时,电炉消耗的功率为684 W;S1、S2都闭合时,电炉消耗的功率475 W.(电炉电阻不变),试求:
 
图8
(1)电源电动势;
(2)S1、S2都闭合时,流过电解槽的电流大小;
(3)S1、S2都闭合时,电解槽电能转化成化学能的功率.
解析:(1)S1闭合,S2断开时,电炉功率P1=I2R,所以I=P1R=68419 A,电源电动势E=I(R+r)=120 V.
(2)S1,S2都闭合时,电炉功率P2=I2RR,所以IR=P2R=47519 A=5 A
路端电压U=IR?R=19×5 V=95 V
通过电源的电流I=E-Ur=120-951 A=25 A
电解槽中电流IA=I-IR=20 A
(3)电解槽消耗电功率PA=IAU=20×95 W=1 900 W
P热=I2ArA=200 W P化=PA-P热=1 700 W.
答案:(1)120 V (2)20 A (3)1 700 W
 

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