高中物理选修3-1：第2章第8节时同步训练及解析

高中物理选修3-1：第2章第8节时同步训练及解析

高中物理选修3-1 同步训练 ‎ ‎1．关于多用电表表盘上的电阻挡刻度线，下列说法正确的是(　　)‎ A．零欧姆刻度线与电流挡零刻度线重合 B．零欧姆刻度线与电流挡满偏电流刻度线重合 C．电阻挡刻度线是不均匀的，电阻值越大，刻度线越密 D．电阻挡刻度线是不均匀的，电阻值越小，刻度线越密 答案：BC ‎2.在图2－8－11电路中，当合上开关S后，两个标有“3 V、1 W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac＝Ubd＝6 V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明(　　) ‎ 图2－8－11‎ A．开关S未接通 B．灯泡L2的灯丝断了 C．灯泡L1的灯丝断了 D．滑动变阻器R电阻丝断了 答案：B ‎3.如图2－8－12所示，为万用表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是(　　) ‎ 图2－8－12‎ A．a孔插红表笔 B．表盘刻度是均匀的 C．用×100 Ω挡测量时，若指针指在0 Ω附近，则应换用×1 kΩ挡 D．测量“220 V 100 W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻值比484 Ω小 解析：选AD.红表笔应接内部电池负极，A正确；欧姆表刻度不均匀，B错误；若用×100 挡测量时，指针指在0 Ω附近，说明所选挡位太大，应换用×10挡，C错误；测灯泡电阻时是在不通电情况下测量的，其测量值应比由P＝算出的阻值小得多，D正确．‎ ‎4．(2010·高考四川卷)用多用电表探测图2－8－13中所示黑箱发现：用直流电压挡测量E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大．那么，该黑箱内元件的接法可能是图中的(　　) ‎ 图2－8－13‎ 6‎ 图2－8－14‎ 解析：选B.黑表笔接E，红表笔接F时，电阻值很小，反接阻值很大，说明E、F之间有二极管且E为二极管正极，F为负极，B对．‎ ‎5．(1)参考多用电表面板完成下列填空：用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至________挡，并把多用电表________联接到被测电路中；若测直流电压，应把选择开关旋至________挡，并把多用电表与被测电路________联．测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在________电势处，即电流从________表笔流进多用电表．‎ ‎(2)图2－8－15为一正在测量中的多用电表表盘．‎ 图2－8－15‎ ‎①如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为________Ω.‎ ‎②如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为________ mA.‎ ‎③如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________ V.‎ 答案：(1)直流电流　串　直流电压　并　高　红 ‎(2)①60　②7.2　③3.60‎ 一、选择题 ‎1.(2012·安徽师大附中高二检测)如图2－8－16所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(　　) ‎ 图2－8－16‎ ‎　　　　　　图2－8－17‎ 解析：选A.首先，要求内部电阻可调，所以B、D错误；其次，内部电源的负极要和正极相连，所以选A.‎ ‎2．在使用多用电表的欧姆挡测电阻时(　　)‎ A．使用前检查指针是否停在欧姆挡刻度线的“∞”处 B．每次测量前或每换一次挡位，都要进行一次欧姆调零 C．在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表 D．测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较小的挡来测量 解析：选ABC.红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极．测量时表针偏转的角度较小，说明待测电阻阻值较大，要换倍率大的挡，所以D错．‎ ‎3．如果收音机不能正常工作，需要判断干电池是否已经报废，可取出一节干电池用多用电表来测量它的电动势，下列步骤中正确的是(　　)‎ ‎①把多用电表的选择开关置于交流500 V挡或置于OFF挡；‎ 6‎ ‎②把多用电表的红表笔和干电池的负极接触，黑表笔与正极接触；‎ ‎③把多用电表的红表笔和干电池的正极接触，黑表笔与负极接触；‎ ‎④在表盘上读出电压值；‎ ‎⑤把多用电表的选择开关置于直流25 V挡；‎ ‎⑥把多用电表的选择开关置于直流5 V挡．‎ A．⑤③④①　　　　　　　　 B．②⑤①④‎ C．⑥③④① D．⑥②④①‎ 解析：选C.一节干电池电动势为1.5 V，故选择开关置于直流5 V挡，电流是由红表笔流进电表，所以红表笔接电源正极，测后为了安全，选择开关置于交流500 V挡或置于OFF挡．‎ ‎4．调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是(　　)‎ A．这个电阻值很小 B．这个电阻值很大 C．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×1”挡，重新调整欧姆零点后测量 D．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×100”挡，重新调整欧姆零点后测量 解析：选BD.欧姆表的指针不测量时摆在左边最大阻值处．测量时偏转角度极小，说明阻值相对所选欧姆挡很大，应改换高挡位．‎ ‎5．把一个满偏为6 mA的电流表改装成欧姆表，其中电源电动势为3 V．在测电阻时，电流表指针指在表盘上2 mA处，在改成相应的电阻刻度时，应是(　　)‎ A．250 Ω B．500 Ω C．1000 Ω D．1500 Ω 解析：选C.当短接电流表满偏时，欧姆表的内阻为R内＝ Ω＝500 Ω，当电流表指针指在表盘上2 mA处时，整个回路的电阻Rx＋R内＝ Ω＝1500 Ω，所以Rx＝1000 Ω.‎ ‎6.如图2－8－18为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻Rx，能较准确测量的阻值范围是(　　) ‎ 图2－8－18‎ A．30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩ C．300 kΩ～800 kΩ D．3000 kΩ～8000 kΩ 解析：选B.当红、黑表笔短接调零时Ig＝，‎ R＋rg＋R0＝＝ Ω＝5000 Ω.‎ 使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围为3 kΩ～8 kΩ.‎ ‎7.图2－8－19为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，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，用一电压表分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知(　　) ‎ 6‎ 图2－8－19‎ A．ab间电路通，cd间电路不通 B．ab间电路不通，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：选CD.首先应明确两点：(1)电路中无电流即I＝0时，任何电阻两端均无电压；(2)若电路中仅有一处断路，则电路中哪里断路，横跨断路处任意两点间的电压均等于电源电压．由题设知，bd间电压为220 V，说明断路点必在bd之间；ac间电压为220 V，说明断路点又必在ac之间；两者共同区间是bc断路，其余各段均完好．‎ ‎8.如图2－8－20所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．在下列选项中，符合操作规程的是(　　) ‎ 图2－8－20‎ A．直流10 V挡　　　　　　 B．直流0.5 A挡 C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡 解析：选A.因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可．由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全．估测电路中电流，最大值可能为Im＝＝ A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡．‎ ‎9．(2012·天津实验中学高二检测)在商店选购一个10 μF电容器，在只有一个多用电表的情况下，为了挑选一个优质产品，应选用哪个量程：①直流电压挡；②直流电流挡；③欧姆挡．选好量程以后，再将多用电表两根测试笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该：④不偏转；⑤偏转至最右边；⑥偏转至中值；⑦偏转一下又返回最左边．正确的选项是(　　)‎ A．①④ B．①⑤‎ C．③④ D．③⑦‎ 解析：选D.若用电压、电流挡，则因无电源无法检测，故要用欧姆挡，则接通时是充电过程，充电完毕后，相当于断路，电阻无穷大，故测量时指针先偏转一下又返回到最左边．‎ 二、非选择题 ‎10．一只多用电表的测电阻部分共分R×1、R×10、R×100、R×1 k四挡，表面电阻刻度如图2－8－21甲所示，某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值，他选择R×100挡，并按使用规则正确地调整好了多用电表，测量时表针的偏转如图乙，为使测量结果尽可能准确，他决定再测量一次，再次测量中，他应选择的是________挡；在后面所给的几个操作步骤中，不需要进行的是________(填步骤前的字母代号)；在应该进行的操作步骤中，按顺序应选①________②________③________④________⑤________(填步骤前的字母代号)．‎ 6‎ 图2－8－21‎ A．把两根表笔短接 B．将选择开关旋转到上面所选择的量程上 C．将选择开关旋转到交流电压的最高挡 D．在两表笔分离的情况下，调节电表的调整定位螺丝，使指针指在最左端零位 E．把两根表笔分别与待测电阻两端接触，指针稳定后读出电阻值 F．调节欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上 解析：选择R×100挡时，指针偏角很小，说明挡位选择太小，应选高挡位，故选R×1 k挡．重新换挡只需进行欧姆调零，不需要调整定位螺丝，故不需要进行的步骤是D.电阻测量步骤顺序应是①B、②A、③F、④E、⑤C.‎ 答案：见解析 ‎11.现有一个电学黑箱，有A、B、C、D四个接线柱，如图2－8－22所示．若用多用电表的电压挡和电阻挡分别做三次测量，发现两接线柱间测量结果如下：UAB＝UAC＝UAD＝1.5 V；UBC＝UBD＝UCD＝0；RBC＝4 Ω，RBD＝3 Ω，RCD＝5 Ω.试判断箱内电路的最简结构(电阻无并联的情况)．‎ 图2－8－22‎ 解析：由电压测量结果知，B、C、D三点电势相等，A点电势比它们高1.5 V，只有一节干电池，接线柱A应接电源正极，在B、C、D三点间无电池．‎ 由电阻测量结果可知，B、C、D三个接线柱之间均有电阻，如图所示，由测量结果可知：R1＋R2＝4 Ω，R1＋R3＝3 Ω，R2＋R3＝5 Ω，解得：R1＝1 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω.‎ 答案：见解析 ‎12．(2012·辽宁鞍山一中高二检测)如图2－8－23甲所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电流表满偏电流Ig＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω，A、B为接线柱．‎ 图2－8－23‎ ‎(1)用一条导线把A、B直接连起来，要使电流表恰好达到满偏，应把可变电阻R1调为多少？‎ ‎(2)调至满偏后保持R1的值不变，如果把任意电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值有什么关系？‎ ‎(3)如果电流表表盘如图乙所示，请把表盘上的电流刻度改为对应的电阻刻度．‎ 解析：欧姆表的原理是闭合电路的欧姆定律，当A、B用导线连接时，Ig＝，若在A、B间接电阻R时，I＝，电流表示数I与接入的电阻R一一对应．‎ ‎(1)由闭合电路的欧姆定律得Ig＝，整理可得：‎ R1＝－Rg－r＝ Ω＝142 Ω.‎ ‎(2)把任意电阻R接到A、B之间，设电流表读数为I，则 6‎ I＝ 解得：R＝－(Rg＋r＋R1)＝－150 Ω.‎ ‎(3)由任意电阻R的表达式可得：‎ 当I＝0时，R＝∞；‎ 当I＝2 mA时，R＝600 Ω；‎ 当I＝4 mA时，R＝225 Ω；‎ 当I＝6 mA时，R＝100 Ω；‎ 当I＝8 mA时，R＝37.5 Ω；‎ 当I＝10 mA时，R＝0.‎ 答案：见解析 。‎ 6‎