恒定电流检测题3
- 格式:doc
- 大小:143.50 KB
- 文档页数:9
《第二章恒定电流》(实验部分)检测1、(4分)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为_______________ mm。
(2008天津) 1.8802、(9分)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和b的位置,如图所示。
若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
(2009安徽) 23 0.57 3303、(9分)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。
(1)当转换开关S旋到位置3时,可用来测量;(2)当S旋到位置时,可用来测量电流,其中S旋到位置时量程较大。
(2011安徽)电阻1、2 14、(13分)在练习使用多用表的实验中(1)某同学连接的电路如图所示①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________的电流;②若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是________的电阻;③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是________两端的电压。
(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,下列说法正确的是()(A)双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小(B)测量时发现指针偏转很小,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量(C)选择“⨯10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于25Ω。
(D)每次改变不同倍率的欧姆档后,都必须进行短接调零。
(2012上海)R1 R1和R2 R25、(15分)(图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=300μA,内阻R g=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω。
①图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_____色。
②此欧姆表的内阻是 kΩ,中值电阻是 kΩ。
③按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=______ kΩ。
第3章恒定电流满分100分,限时75分钟一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.关于电流,下列各种说法中正确的是()A.电流的定义式I=qt,适用于任何电荷的定向移动形成的电流B.由I=nqSv可知,金属导体中自由电荷的定向移动速率越大,电流一定越大C.电荷定向移动的方向就是电流的方向D.因为电流有方向,所以电流是矢量2.由4个电阻连接成的混联电路如图所示。
R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω。
把42 V的电压加在a、b两端,则()A.通过R1的电流为1 AB.通过R2的电流为1 AC.通过R3的电流为1 AD.通过R4的电流为2.5 A3.如图所示为电阻A、B的U-I图线,将两电阻并联后接入电路,两电阻两端的电压从0增大到U1的过程中,下列说法正确的是()A.相同时间内,通过电阻B的电荷量大于通过电阻A的电荷量B.电阻A的阻值先小于电阻B的阻值,后大于电阻B的阻值C.通过两电阻的电流之差先增大后减小D.电压为U1时,电阻A的阻值比电阻B的阻值大4.市面上有一款手机,已知其锂离子电池容量为5 000 mA·h,手机支持超级快充“20 V/4.4 A”,兼容“11 V/6 A”或“10 V/4 A”超级快充,电池电动势为3.6 V,正常通话额定功率为2 W,则()A.题中“mA·h”是能量的单位B.超级快充对应的最大功率是66 WC.充满电后可以正常通话的时间为9 hD.充满电后可以正常通话的时间为18 h5.把表头G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是()A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B.改装后,表头G两端允许加的电压增大了C.改装后,表头G自身的电阻减小了D.改装后使用时,表头G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的最大电流增大了6.如图所示的电路中,A1和A2为理想电流表,示数分别为I1和I2,R1∶R2∶R3=1∶2∶3;当a、b 两点间加以恒定的电压U后,下列结论正确的是()A.I1∶I2=3∶4B.I1∶I2=4∶9C.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为3∶5D.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为1∶17.按如图甲所示电路图连接电路,实验中闭合开关S后,逐渐调节电阻箱的电阻,并记录阻值R 和电流表的示数I,用描点法得如图乙所示的I-R图像。
单元滚动检测七恒定电流考生留意:1.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.2.本次考试时间90分钟,满分100分.3.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共计28分,每小题只有一个选项符合题意.1.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图1所示,则A和B导线的横截面积之比为( )图1A.2∶3B.1∶3 C.1∶2D.3∶12.如图2所示,电源电动势E=36V,内阻r=1Ω,电灯上标有“6V,12W”的字样,直流电动机线圈电阻R =2Ω.接通电源后,电灯恰能正常发光,下列说法正确的是()图2A.电路中的电流大小为6AB.电动机产生的热功率为56WC.电动机的机械效率约为85.7%D.电源的输出功率为72W3.QQ是一款流行的互联网即时通讯工具,新版本QQ推出了“在线时长”新功能,用户通过积累在线时长可以获得更高等级、享受更多服务,很多网友为追求虚拟的等级而纯粹地开机在线,造成大量的电能铺张.如图3所示是某网友QQ界面的电脑屏幕抓拍图,请你估算他升到下一级还要消耗多少电能(假定QQ用户使用台式电脑)( ) 图3A.0.2kW·h B.2kW·hC.20kW·h D.200kW·h4.如图4所示的电路中,开关闭合时,灯L1、L2正常发光.由于电路消灭故障,灯L1突然变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小.则发生的故障可能是( )图4A.R1断路B.R2断路C.R3断路D.R4断路5.如图5所示的电路中,R1、R2、R3是定值电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小.当开关S 闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R4且电路稳定时,与无光照时比较下列说法正确的是( )图5A.电容器C的下极板带正电B.R3两端电压降低C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源供应的总功率变小6.如图6所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,b与a的长度相等,横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等,长度是a的两倍.当开关闭合后,三个抱负电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=1∶1∶2.关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc,下列说法中正确的是( )图6A.ρa是ρb的2倍B.ρa是ρc的2倍C.ρb是ρc的2倍D.ρc是ρa的2倍7.在如图7甲所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R为定值电阻,阻值为7.5Ω.当开关S闭合后( )图7A.L1的电阻为112ΩB.L1消耗的电功率为7.5WC.L2的电阻为7.5ΩD.L2消耗的电功率为7.5W二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共计20分.每小题有多个选项符合题意.全部选对得4分,选对但不全的得2分,错选或不答得0分.8.如图8(a)所示电路中,R2为一阻值非线性变化的滑动变阻器,移动滑片转变滑动变阻器接入电路中的长度x(x为图中a与滑片之间的距离),得到如图(b)所示的定值电阻R1两端的电压U1与x的关系.a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点,当滑片从a移到b和从b移到c时,电流表A的示数变化分别为ΔI ab和ΔI bc,电压表V2的示数变化分别为ΔU ab和ΔU bc,电阻R1的功率变化分别为ΔP1ab和ΔP1bc,电源的总功率变化分别为ΔP ab和ΔP bc,则下列说法正确的是( )图8 A.ΔI ab=ΔI bc B.ΔU ab=ΔU bcC.ΔP1ab<ΔP1bc D.ΔP ab>ΔP bc9.已知将电阻R1与R2分别接在同一电池组的两极时消耗的电功率相同,电池组向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2,电池组内阻消耗的功率分别是P1′和P2′,电池组的效率分别是η1和η2,电阻两端的电压分别是U1和U2,若I1<I2,则有( )A.R1>R2B.U1>U2C.η1>η2D.P1′>P2′10.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动状况的装置,该装置的示意图如图9所示,将压敏电阻平放在电梯内,其受压面对上,在受压面上放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0,当电梯做四种不同的运动时,电流表示数分别如图10甲、乙、丙和丁所示,下列推断中正确的是( )图9图10A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D.丁图表示电梯可能做变减速下降运动11.如图11所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中.闭合开关S,调整滑动变阻器,下列说法中正确的是( )图11A.A1、A2的读数之比为1∶1B.A1、A2的读数之比为5∶1C.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶512.如图12所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器R2的滑动端向右滑动后,抱负电流表A1、A2的示数变化量的确定值分别为ΔI1、ΔI2,抱负电压表示数变化量的确定值为ΔU.下列说法中正确的是( )图12A.电压表V的示数减小B.电流表A2的示数减小C.ΔU与ΔI1的比值肯定小于电源内阻rD.ΔU与ΔI2的比值肯定小于电源内阻r三、简答题(共计12分)13.(6分)试验电流表有内阻,可等效为抱负电流表与电阻的串联.测量试验电流表G1内阻r1的电路如图13所示.供选择的仪器如下:①待测电流表G1(0~5mA,内阻约为300Ω);②电流表G2(0~10mA,内阻约为100Ω);③定值电阻R1(300Ω);④定值电阻R2(10Ω);⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω);⑥滑动变阻器R4(0~20Ω);⑦干电池(1.5V);⑧开关S及导线若干.图13(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图.(图14)图14(3)补全试验步骤:①按电路图连接电路,________________________________________________________;②闭合开关S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;③________________________________________________________________________;④以I2为纵坐标,I1为横坐标,在图15中作出相应图线.图15(4)依据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表的内阻的表达式__________________.14.(6分)A、B同学都用如图16甲所示的电路测电源电动势E、内阻r以及R1的阻值.试验器材有:待测电源E,待测电阻R1,电压表V(量程为2.0V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.图16(1)A同学测量电阻R1的试验步骤如下,请在下面横线的空白处将他的操作补充完整.闭合S1,将S2切换到a,调整电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1,保持电阻箱阻值不变,________,读出电压表的示数U2,则电阻R1的表达式为R1=______.(2)B同学已经测得电阻R1=5.2Ω,连续测电源电动势E和内阻r的值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调整电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据绘出了如图乙所示的1 U -1R图线,则待测电源电动势E=______V,内阻r=______Ω.(计算结果小数点后均保留两位数字)四、计算题:本题共4小题,共计40分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最终答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必需明确写出数值和单位.15.(8分)如图17所示电路中,电动势E=12V,内阻r=2Ω,指示灯R L的阻值为16Ω,电动机M线圈电阻R M为2Ω.当开关S闭合时,指示灯R L的电功率P=4W.求:图17(1)流过电流表A的电流;(2)电动机M输出的机械功率.16.(10分)如图18所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=7.5Ω,电容器的电容C=4μF.开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?图1817.(10分)如图19甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:图19(1)电源的电动势和内阻;(2)定值电阻R2的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值.18.(12分)在如图20所示的电路中,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,当开关K接a时,R2上消耗的电功率为4W,当开关K接b时,电压表示数为4.5V,试求:图20(1)开关K接a时,通过电源的电流和电压表的示数;(2)电源的电动势和内电阻;(3)当开关K接c时,通过R2的电流.答案精析 1.B 2.C 3.B 4.A 5.A 6.C 7.C8.AB 9.ABC 10.ACD 11.BC 12.BC13.(1)③ ⑥ (2)见解析图 (3)①将滑动触头移至最左端 ③多次移动滑动触头,记录相应的G 1、G 2的读数I 1、I 2 (4)r 1=(k -1)R 1解析 (1)依据试验的电路原理图,若定值电阻与待测电流表内阻大约相同,试验中两电流表可同时达到满偏,读数误差较小;滑动变阻器接受分压接法时,应选用阻值适当小一些的变阻器,调整便利. (2)连线时要留意:电表的正、负接线柱不能接反,如图所示.(3)在闭合开关前应将滑动变阻器滑动触头移至最左端以爱护电表.试验中要多次测量,减小偶然误差.(4)依据串、并联电路规律可知,I 2=I 1+I 1r 1R 1=R 1+r 1R 1I 1,即k =R 1+r 1R 1,所以r 1=(k -1)R 1.14.(1)将S 2切换到bU 2-U 1U 1R 0 (2)1.43 0.80 解析 (1)当S 2接a 时,电压表测R 两端的电压,当S 2接b 时,电压表测R 1及R 两端的总电压,则R 1两端的电压为U 2-U 1,此时流过R 1的电流为U 1R 0,由欧姆定律可得R 1=U 2-U 1U 1R 0. (2)由题意可知,此试验中可读出电阻箱的示数R ,而电压表测出R 两端的电压,由闭合电路欧姆定律可得E =U R(R +R 1+r ), 变形可得1U =R 1+r E ·1R +1E.由数学学问可得:1E=0.7V -1,则E ≈1.43V ;R 1+r E =2.8-0.70.5V -1·Ω, 解得内阻r =0.80Ω. 15.(1)2A (2)7.5W解析 (1)对指示灯依据焦耳定律,P =I 2L R L ,解得I L =0.5A 路端电压为U =I L R L ,解得U =8V设流过电流表的电流为I ,依据闭合电路欧姆定律,U =E -Ir 解得I =E -Ur=2A. (2)电动机支路的电流为I M ,I M =I -I L 电动机总功率为P M =UI M =12W 电动机输出机械功率为P M 出=P M -I 2M R M 解得P M 出=7.5W. 16.1.92×10-5C解析 S 断开时的等效电路如图甲所示,电容器C 两端电压U 为电阻R 2两端电压U 2,则U 2=ER 1+R 2+r·R 2=3V电容器C 的电荷量Q =CU =CU 2=1.2×10-5C .且a 板带正电,b 板带负电S 闭合时的等效电路如图乙所示,电容器C 两端电压U ′为电阻R 1两端电压U 1′ 有R 外=R 3(R 1+R 2)R 3+(R 1+R 2)=3Ω电阻R 1中的电流I 1′=ER 外+r ·R 外R 1+R 2=0.9A电阻R 1两端电压U 1′=I 1′R 1=1.8V电容器C 的电荷量Q ′=CU ′=CU 1′=7.2×10-6C 且a 板带负电,b 板带正电通过电流表的电荷量ΔQ =Q +Q ′=1.92×10-5C. 17.(1)20V 20Ω (2)5Ω (3)300Ω解析 (1)题图乙中AB 延长线,交U 轴于20V 处,交I 轴于1.0A 处,所以电源的电动势为E =20V ,内阻r =EI 短=20Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时,电路参数对应图乙中的B 点,即U 2=4V 、I 2=0.8A ,得R 2=U 2I 2=5Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时,由图乙知此时U 外=16V ,I 总=0.2A ,所以R 外=U 外I 总=80Ω 由于R 外=R 1R 3R 1+R 3+R 2,所以滑动变阻器的最大阻值为:R 3=300Ω. 18.(1)1A 4V (2)6V 2Ω (3)0.5A解析 (1)K 接a 时,R 1被短路,外电阻为R 2,依据电功率公式P =I 2R 可得通过电源电流I 1=PR 2=1A ,再依据P =U 2R可得电压表的示数U 1=PR 2=4V.(2)K 接a 时,有E =U 1+I 1rK 接b 时,R 1和R 2串联,R 外=R 1+R 2=6Ω 通过电源电流I 2=U 2R 外=0.75A 这时有:E =U 2+I 2r ,解得:E =6V ,r =2Ω. (3)当K 接c 时,R 2、R 3并联,R 23=R 2R 3R 2+R 3=2Ω R 总=R 1+r +R 23=6Ω总电流I 3=E R 总=1A ,通过R 2的电流I ′=12I 3=0.5A.。
2021高考物理一轮复习电学部分专题04恒定电流单元测试卷B卷一、单选1.如图所示,是电阻R的I-U图象,图中α=45°,由此得出A. 电阻R=0.5 ΩB. 电阻R=2.0 ΩC. 因I-U图象的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0 ΩD. 在R两端加上6.0 V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0C【答案】B【解析】依照电阻的定义式R=U/I可知,I-U图象斜率的倒数等于电阻R,但不能依照直线倾角的正切的倒数求解,则得R=10/5Ω=2Ω,故BC错误,B正确.由图知,当U=6V 时,I=3A,则每秒通过电阻横截面的电荷量是q=It=3×1C=3.0C,故D错误.故选B.2.如图所示,平均的长方形金属板,边长为,边长为,当接点、接入电路时电阻阻值为,当接点、接入电路时电阻阻值为,则等于()A. B. C. D.【答案】D【解析】设金属板的电阻率为,厚度为d,当接点A、B接入电路时,由电阻定律知,当接点C、D接入电路时,由电阻定律知,联立得,故D正确.故选D.3.一个直流电动机,其线圈的电阻是0.5 Ω,当它两端所加电压为6 V时,通过电动机的电流是2 A.由此可知( )A. 电动机消耗的电功率为10WB. 电动机的发热功率为12WC. 电动机输出的机械功率为10WD. 电动机的工作效率为20%【答案】C4.如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。
图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为(0,I2)。
当小灯泡两端电压为U1时,其电阻等于()A. B. C. D.【答案】B【解析】小灯泡两端电压为U1时,通过小灯泡的电流为I1,依照欧姆定律得:。
故B正确。
5.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其电阻率为。
棒内单位体积内的自由电子数为n,电子的电量为e,在棒两端加上恒定电压U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的速率为A. B. C. D.【答案】A【解析】导体中的电流为I=neSv导体的电阻为导体两端的电压为U=RI解得:,故选A.6.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知( )A. 电源最大输出功率可能大于45WB. 电源内阻一定等于5ΩC. 电源电动势为45VD. 电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%【答案】B【解析】A.由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数P变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为45W,因此电源最大输出功率为45W,选项A错误;B.电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,因此电源内阻一定等于5Ω,选项B正确;C.由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知,现在电阻箱读数为R=5Ω, ,解得:E=30V,故C错误;D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,选项D错误。
第3章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.第1~8题每小题中只有一个选项符合题目要求,第9~12题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1。
根据欧姆定律,下列判断正确的是()A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C。
电流经过电阻时,沿电流方向电势要升高D。
电解液短时间内导电的U—I图线是一条直线A选项错,欧姆定律不适用于气态导体,故B选项错;由欧姆定律I=U得U=IR,可知电流经过U电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势降低,故C选项错;欧姆定律适用于电解液导电,故D选项对。
2。
R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1。
5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V。
若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是()A。
45 V B。
5 V C。
25 V D。
15 VR1、R2串联,R1允许通过的最大电流为1。
5A,经计算,R2允许通过的最大电流仅为0。
5A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15V,因而选D.3.下列说法正确的是()A.家庭生活中,常说的“1度”电,指的是电功率的单位B。
功率是1千瓦的空调正常工作1个小时所消耗的电能是1度C.1度等于1 000焦耳D。
1度等于3.6×106瓦度”是电能的单位,是指电功率为1kW的用电器正常工作1小时所消耗的电能,且1度=103×3600J=3。
6×106J,故B项正确。
4。
(2019~2020学年安徽黄山高二上期末质量检测)用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中R x为待测电阻。
电表内阻对测量结果的影响不能忽略,下列说法中正确的是()A.电流表的示数小于通过R x的电流B。
电流表的示数大于通过R x的电流C。
电压表的示数小于R x两端的电压D.电压表的示数大于R x两端的电压,实验采用电流表外接法,电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和,电流表的示数大于通过R x的电流,故A错误,B正确;由电路图可知,电压表与待测电阻并联,测量待测电阻两端电压,电压表的示数等于R x两端的电压,故C、D错误。
《恒定电流》周考检测题班级 姓名一、选择题(13×4=42分)1;关于电动势,下列说法正确的是( )(多项选择) A .电源两极间的电压等于电源电动势B .电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大C .电动势的数值等于内外电压之和D .电源电动势与外电路的组成有关2.两个电源的外特性曲线如图所示,由图可知( )A .电源a 的内电阻较小,电动势较大B .电源a 的内电阻较大,电动势较大C .电源b 的内电阻较小,电动势较小D .电源b 的内电阻较大,电动势较大3.甲乙两条铜线质量之比M 甲:M 乙=4:1, 长度之比L 甲乙R 甲:R乙为( )A .1:1B .1:16C .64:1D .1:644.一个电流表的满偏电流Ig=1mA ,内阻Rg=500Ω。
要把它改装成一个量程为10V 的电压表,则应在电流表上( )A .串联一个10k Ω的电阻B .并联一个10k Ω的电阻C .串联一个9.5k Ω的电阻D .并联一个9.5k Ω的电阻5.如图为某两个电阻的U-I 图象, 则R 1:R 2,把两电阻串联后接入电路,则消耗功率P 1:P 2,并联后接入电路,消耗功率之比'2'1:p p ,分别为:A 、2∶1 2∶1 1∶2B 、2∶1 1∶2 2∶1C 、1∶2 1∶2 2∶1D 、1∶2 2∶1 1∶26.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值阻, R 5为可变电阻,电源的电动势为ε,内阻为r 。
设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U 。
当R 5的滑动触点向图中a 端移动时( )A . I 变大,U 变小B . I 变大,U 变大 C. I 变小,U 变大 D. I 变小,U 变小7、在如图所示的电路中,当开关S闭合时,电灯不亮,电流表无读数,电压表读数接近为电源电压,以下可能的情况是( ) A. 电流表中断路,L1和L2都完好IB. L1灯丝断路,电流表和L2都完好 C. L2灯丝断路,电流表和L1都完好 D. L1和L2灯丝都断路,而电流表完好7、一台直流电动机的电阻为R ,额定电压为U ,额定电流为I ,当其正常工作时下述正确的是 A .电动机所消耗的电功率IU B . t 秒内所产生的电热为IUt C .t 秒内所产生的电热为I 2Rt D. t 秒内所产生的机械能为I (U -IR )t8.如图所示的电路中, U =120 V, 滑动变阻器R 2的最大值为 200Ω,R 1=100Ω.当滑片P 滑至R 2的中点时,a 、b 两端的电压为( ) A.60 V B.40 V C.80 V D.120 V9、如图所示,直线A 为电源的U -I 图线,直线B 为电阻R 的U -I 图线;用该电源和电阻组成的闭合电路,电源输出功率和电路的总功率分别是 A .4 W ,8 W B .2 W ,4 W C .4 W ,6 W D .2 W ,3 W12、如右图所示电路中,电源内阻不能忽略,R 1=10Ω,R 2=8Ω,当开关S 接A 时,电流表的示数为0.2A ,当开关S 接B 时,电流表的示数可能为:A 、0.19AB 、0.22AC 、0.25AD 、0.28A10.在图中,A. B 两图分别为测灯泡电阻 R 的电路图,下述说法正确的是( )(多项选择)A .A 图的接法叫电流表外接法,B 图的接法叫电流表的内接法 B .A 中R 测>R 真,B 中R 测<R 真C .A 中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R<<R v ,故此法测较小电阻D .B 中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R>>R A ,故此法测较大电阻 11;如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,R x 为待测电阻。
恒定电流、磁场单元目标检测题1.关于电动势下列说法正确的是()A电源电动势等于电源正负极之间的电势差B用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D电源电动势总等于电源提供的能量2.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确的()A电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2B电动势E1=E2,内阻r1>r2C电动势E1>E2,内阻r1<r2D当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大4.在如图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()A A灯和B灯都变亮B A灯、B灯都变暗C A灯变亮,B灯变暗D A灯变暗,B灯变亮5、磁场中某点磁场的方向是( )A.正电荷在该点的受力方向B.运动电荷在该点的受力方向C.静止小磁针N极在该点的受力方向D.一小段通电直导线在该点的受力方向6、通电螺线管中有如图所示方向的电流,其中各小磁针N极所指方向向左的是( )A.甲B.乙C.丙D.丁7、关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )A.磁感应强度的方向,就是通电直导线在磁场中的受力方向B.磁感应强度大的地方,通电导线所受的力也一定大C.磁感应强度的单位可以用T表示D.通电导线在某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度为零8、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图所示,那么这束带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束 D.问左飞行的负离子束9.关于电流,下列说法中正确的是[ ]A.通过导线截面的电量越多,电流越大B.电子运动的速率越大,电流越大C .单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量10.有四个金属导体,它们的伏安特性曲线如图1所示,电阻最大的导体是 [ ]A .aB .bC .cD .d 二、填空题11.如图所示,有两垂直交叉,但不接触的导线,通以大小相等的电流,问下述哪些区域中的点磁场有可能为零 _______________12.如右图所示,R 1 = R 2=R 3=R ,电源内阻不计,电流表、电压表均理想。
第2章恒定电流本卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部。
总分为100分,时间90分钟。
第1卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每一小题4分,共40分,在每一小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(某某市2014~2015学年高二下学期期中)关于家庭安全用电,如下说法正确的答案是( )A.将移动插座远离水池B.用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C.使用洗衣机时,电器外壳不用接地D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座答案:A解析:插座外表是绝缘体,一旦受潮就不绝缘,故要远离水,故A正确;当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时,此时电器正在工作,能导致电路短路烧毁,故B不正确;使用洗衣机时,电器外壳容易有静电出现,所以必须接地,将多余电荷导走,故C不正确;消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座,原因是负载太大,会导致插座烧毁,故D 不正确。
2.(淄博市2013~2014学年高二上学期三校联考)某居民家中的电路如下列图,开始时各局部工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍能正常发光。
拔出电饭煲的插头,把试电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,如此( )A.仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B.仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C.仅导线AB断路D.因插座用导线接地,所以发生了上述故障答案:C解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。
把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。
综合分析可知,故障为A、B 间导线断路,即C选项正确。
3.(重庆一中2013~2014学年高二上学期期中)如下列图,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,小灯泡均能发光。
章末检测(七)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(每题3分,共36分)1.如图所示,定值电阻R 1=10 Ω,R 2=8 Ω,当开关S 接“1”时,电流表示数为0.20 A ,那么当S 接“2”时,电流表示数的可能值为(电源内阻不可忽略)( )A .0.28 AB .0.25 AC .0.22 AD .0.19 A答案:C解析:开关接“2”后,电路的总电阻减小,总电流一定增大,所以不可能是0.19 A ,故D 错;路端电压一定减小,一定小于2 V ,因此电流一定小于0.25 A ,故A 、B 错,C 对.2.“神舟”七号载入飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的.由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应,“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池,在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V 的电动势,可获得0.1 A 的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( )A .0.24 JB .0.25 JC .0.26 JD .0.28 J答案:C解析:根据W =UIt 可得每秒太阳能电池产生的能量为W =0.6×0.1×1 J=0.06 J ,设太阳能每秒照射的能量为Q ,则由能的转化和守恒定律得Q ×23%=W ,所以Q =0.26 J.3.一根粗细均匀的导线,两端加上电压U 时,通过导线的电流为I ,导线中自由电子定向移动的平均速率为v ,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的12,再给它两端加上电压U ,则( )A .通过导线的电流为I4B .通过导线的电流为I16C .导线中自由电子定向移动的速率为v 4D .导线中自由电子定向移动的速率为v2答案:BC解析:导线被拉长后,其横截面积变小,变为原来的14,l 变为原来的4倍,根据电阻定律,其电阻增大为原来的16倍,加相同的电压U ,电流会减为原来的116,B 选项对;又根据I =neSv ,导线被拉长后,n 、e 不变,I 变为I 16,S 变为S 4,故v 变为v4,C 对.4.两根材料相同的均匀导线x 和y ,x 长为L ,y 长为2L ,串联在电路中时,沿x 到y 的长度方向电势变化如图所示,则x 、y 导线的横截面积之比为( )A .2∶3B .1∶3C .3∶2D .3∶1答案:B解析:从图中沿x 到y 长度方向的电势变化,可读出x 和y 两端的电压,再由串联电路中电压和电阻的关系,电阻和电阻率ρ、长度l 、横截面积S 的关系综合求解.由图象可知,导线x 、y 两端的电压为U x =6 V ,U y =4 V ,两导线串联时电流相同,则U x U y =R xR y ,而R x =ρL S x,R y =ρ2L S y ,所以U x U y =S y 2S x ,故S x S y =U y 2U x =42×6=13,选项B 正确.5.如图所示为一未知电路,现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ,若在a 、b 之间加上电压U ,测得通过电路的电流为I ,则该未知电路的电功率一定为( )A .I 2R B.U 2RC .UID .UI -I 2R答案:C解析:不管电路是否为纯电阻电路,电路的电功率一定为P =UI ,选项C 正确;只有电路为纯电阻电路时,才有P =UI =I 2R =U 2R,故A 、B 错误;而UI -I 2R 为电路转化为其他能量的功率,故D 错误.6.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的滑片由中点滑向b 端时,下列说法正确的是( )A .电压表和电流表读数都增大B .电压表和电流表读数都减小C .电压表读数增大,电流表读数减小D .电压表读数减小,电流表读数增大 答案:A解析:滑片滑向b 时,电阻R 增大,回路的总电阻增大,所以回路的总电流减小,路端电压增大,所以电压表的示数增大,电阻R 2两端的电压增大,故R 2中的电流增大,电流表示数增大,故A 对.7.一个T 型电路如图所示,电路中的电阻R 1=10 Ω,R 2=120 Ω,R 3=40 Ω,另有一测试电源,电动势为100 V ,内阻忽略不计,则( )A .当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是40 ΩB .当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是40 ΩC .当ab 两端接通测试电源时,cd 两端的电压为80 VD .当cd 两端接通测试电源时,ab 两端的电压为80 V 答案:AC解析:当cd 端短路时,ab 间等效电阻R =R 1+R 2R 3R 2+R 3=10 Ω+120×40120+40Ω=40 Ω,故A 对;当ab 端短路时,cd 间等效电阻R ′=R 2+R 1R 3R 1+R 3=120 Ω+10×4010+40Ω=128 Ω.B 错;当ab 间接电源E =100 V 时,cd 间电压为R 3上电压,则U =4040+10×100 V=80 V ,故C 对;当cd 两端接电源时,ab 两端电压为R 3上电压,则U ′=4040+120×100 V=25 V ,故D 错.8.如图所示是4种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V 40 W”.当灯泡所消耗的功率都调至20 W 时,哪种台灯消耗的功率最小( )答案:C解析:台灯消耗的功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率.C 项中理想变压器功率损耗为零,电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W ,而其他选项中,不论滑动变阻器使用分压接法还是限流接法,滑动变阻器上总有功率损耗,台灯的消耗功率都大于20 W ,故C 选项正确.9.某家庭购买了一款节能环保汽车,在试车时发现,汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗,车主将汽车启动时的电路图进行整理后,得到汽车启动时的工作电路原理图如图所示.经测量,S 1闭合、S 2断开的情况下,电流表的示数为10 A ,S 1、S 2均闭合的情况下,电流表的示数为70 A ,电源的电动势为13 V ,内阻为0.1 Ω.若电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变,则S 1、S 2均闭合时,车灯的功率为( )A .90 WB .30 WC .60 WD .120 W答案:B解析:S 1闭合、S 2断开时,电源内电压U r =I 1r =10×0.1 V=1 V ,车灯两端的电压U L=13 V -1 V =12 V ,车灯的功率为P =U L I 1=12×10 W=120 W ,S 1、S 2均闭合时,电源内电压U r ′=I 2r =70×0.1 V=7 V ,车灯两端的电压U L ′=13 V -7 V =6 V ,由公式p =U 2R,车灯的电阻不变,电压为原来的12,功率应为原来的14,即为30 W ,所以选B.10.(2010·长沙模拟)如图,a 、b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线,则以下说法正确的是( )A .电池组的内阻是3 ΩB .电阻的阻值为0.33 ΩC .将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是4 WD .改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为4 W 答案:D解析:由I U 图线可知,电池组的内阻r =1 Ω,电阻的阻值为3 Ω,电池的电动势E =4 V ,若将该电阻接在该电池组两端,I =ER +r=1 A ,电池组的输出功率R 出=IU =I (E -Ir )=3 W ;当调整外阻R =r 时,电池组的输出功率最大,P m =⎝ ⎛⎭⎪⎫E 2r 2·r =E 24r =4 W ,综上所述,A 、B 、C 错误,选项D 正确.11.如图所示的电路中,电源电动势E =6 V ,内阻r =1 Ω,电阻R 1=6 Ω、R 2=5 Ω、R 3=3 Ω,电容器的电容C =2×10-5 F ,若将开关S 闭合,电路稳定时通过R 2的电流为I ;断开开关S 后,通过R 1的电荷量为q .则( )A .I =0.75 AB .I =0.5 AC .q =2×10-5CD .q =1×10-5C答案:AD解析:对电路分析:电阻R 1、R 3并联后与R 2串联,所以外电路总电阻为R =7 Ω,根据闭合电路欧姆定律得电路中的总电流为0.75 A ,所以选项A 正确;电阻R 1、R 3并联的电压为U =IR 并=1.5 V ,电容器的带电荷量为Q =CU =3×10-5C .当断开开关S 时,电容器对电阻放电,电荷通过R 1、R 3,由于两电阻并联,所以q 1/q 3=R 3/R 1,又q 1+q 3=Q ,解得q 1=1×10-5C ,q 3=2×10-5C ,选项D 正确.12.在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及电位器(滑动变阻器)R 连接而成,L 1、L 2是红绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时,下列说法中正确的是( )A .L 1、L 2两个指示灯都变亮B .L 1、L 2两个指示灯都变暗C .L 1变亮,L 2变暗D .L 1变暗,L 2变亮 答案:B解析:当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时,电位器接入电路的电阻减小,根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大,内阻分担电压增大,路端电压减小,L 1灯变暗,通过其电流减小;由U 1=I 2R 1及I 2=I -I 1可知R 1分担电压增大,L 2及R 2两端电压减小,L 2功率减小而变暗,选项B 正确.二、填空题(每题4分,共12分)13.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,滑动变阻器的电阻约为20 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行了实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图所示.(1)根据各点表示的数据描出I U 关系图线,由此求得该电阻的阻值R x =________Ω.(保留两位有效数字)(2)画出此实验的电路原理图.答案:(1)见解析中左图 2.3×103(2.2×103~2.5×103) (2)见解析中右图 解析:(1)这6个点中有5个基本在同一条过原点的直线上,只有一个点偏离较大,可判断出这个数据点误差较大,应予以排除,据此,I U 图线如下左图所示,在图线上可选一个离坐标原点较远的点,得出其纵横坐标,如(3.0 V 、1.3 mA),则被测电阻阻值为R x =3.0 V 1.3×10-3A=2.3×103Ω. (2)因为R x 与R v 很接近,故电压表的分流影响很严重,而R x R A =2.3×10310=230≫1,电流表的分压影响很小,故应采用电流表内接法,又由于被测电阻很大,而滑动变阻器阻值较小,故变阻器应采用分压式,电路原理图如下右图.14.若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA ,内接一节干电池,电动势为1.5 V ,那么该欧姆表的内阻为________Ω,待测电阻接入红、黑表笔之间时,指针偏在满刻度的3/4处,则待测电阻的阻值为________Ω,表盘中值刻度是________.答案:300 100 300解析:将红、黑表笔短接,调节调零电阻的阻值,当电流满偏时I g =ER g +r +R 0,欧姆表的内阻即R 内=R g +r +R 0=E I g = 1.55×10-3Ω=300 Ω当电流为34I g 时,有34I g =ER 内+R x,即:R 内+R x =4E3I g=400 Ω,故R x =100 ΩR 内=R 中=300 Ω.15.有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U I 图线.有下列器材供选用:A .电压表(0~5 V ,内阻10 k Ω)B .电压表(0~10 V ,内阻20 kΩ)C .电流表(0~0.3 A ,内阻1 Ω)D .电流表(0~0.6 A ,内阻0.4 Ω)E .滑动变阻器(5 Ω,1 A)F .滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器就选用________(用序号字母表示).(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把由图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.答案:(1)A D E (2)见解析解析:(1)因小灯泡的额定电压为4 V ,所以电压表应选用A ,小灯泡的额定电流I =PU=0.5 A ,所以电流表应选用D ;小灯泡正常工作时的电阻为R =U 2P=8 Ω,因为R v R A >R x ,R x为小电阻,电流表应采用外接法,要求电压表从零开始变化,故滑动变阻器采用分压接法,为便于调节,滑动变阻器应选用E.(2)满足实验要求的电路图如图.接成的相应实物电路图如图.三、计算题(共5题,共52分)16.(10分)有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm.设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m.现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U =100 V ,I =100 mA ,求该钻孔的深度.答案:100 m解析:设该钻孔内的盐水的电阻为R ,由R =U I ,得R =100100×10-3 Ω=103Ω由电阻定律R =ρl S得:l =RS ρ=103×3.14×0.120.314m =100 m 17.(10分)某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380 V 的电动机带动下以0.4 m/s 的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9 kW ,不载人时测得电动机中的电流为5 A ,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少?(设人的平均质量为60 kg ,g 取10 m/s 2)答案:25人解析:维持扶梯转动的功率为:P 0=380 V×5 A=1.9 kW ,电动机的最大输出功率为:P m =4.9 kW , 可用于输送顾客的功率为:P =P m -P 0=3 kW由于扶梯以恒定的速率斜向上移动,每一位顾客所受的力为重力mg 和支持力F N ,且F N=mg ,电动机通过扶梯的支持力F N 对顾客做功,对每一位顾客做功的功率为:P 1=F N v sin α=mgv sin 30°=120 W ,同时乘载的最多人数为n =P P 1=3 000120人=25人.18.(10分)如图所示的电路中,输入电压U AB =200 V ,可变电阻的总阻值R 0=150 Ω,允许通过的电流为4 A ,求(1)当输出端a 、b 开路时U ab 的值;(2)当输出端接入R =40 Ω的负载时,U ab 的可能变化范围. 答案:(1)200 V (2)57.1 V≤U ab ≤160 V解析:(1)当ab 端开路时,相当于接一理想电压表(R V =∞),U ab =U AB =200 V (2)当滑动触头向下方移动时,在下半部分电流强度达到临界状态即为4 A 时,下半部分电阻R 下=2004Ω=50 Ω上方部分电阻为100 Ω,此时U ab =40100+40×200 V≈57.1 V当滑动触头向上方移动,在上半部分电流强度达到临界状态即为4 A 时,上方部分的电阻R 上=(50-40)Ω=10 Ω此时U ab =4010+40×200 V=160 V.19.(10分)如图所示,电源电动势E =6 V ,内阻r =1 Ω,电阻R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,R 3=7.5 Ω,电容器的电容C =4 μF.开关S 原来断开,现在合上开关S 到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电量是多少?答案:1.92×10-5C解析:S 断开,C 相当于断路,R 3中无电流,C 两端电压即R 2两端电压U 2=ER 1+R 2+r·R 2=3 V.Q =CU 2=12×10-6 C ,且a 板带正电,b 板带负电.S 闭合,C 两端电压即R 1两端电压,由电路分析:U 1=R 1R 1+R 2·E r +R 外·R 外=1.8 V.Q ′=CU 1=7.2×10-6 C ,且a 板带负电,b 板带正电.据此通过电流表电量ΔQ =Q +Q ′=1.92×10-5C.20.(12分)如图所示的电路中,两平行金属板A 、B 水平放置,两板间的距离d =40 cm ,电源电动势E =24 V ,内电阻r =1 Ω,电阻R =15 Ω,闭合开关S ,待电路稳定后,将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4 m/s 竖直向上射入板间.若小球所带电荷量为q =1×10-2C ,质量为m =2×10-2kg ,不考虑空气阻力,那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?此时,电源的输出功率是多大?(g 取10 m/s 2)答案:8 Ω 23 W解析:小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A 板时速度为零.设两板间电压为U AB ,由动能定理可得-mgd -qU AB =0-12mv 02,∴ 滑动变阻器两端电压U 滑=U AB =8 V. 设通过滑动变阻器电流为I , 由欧姆定律得I =E -U 滑R +r=1 A 滑动变阻器接入电路的电阻R 滑=U 滑I=8 Ω 电源的输出功率P 出=I 2(R +R 滑)=23 W。
必考内容 第7章 第1课时1.(2010·济宁模拟)中国江苏某一品牌的太阳能热水器中含有辅助电加热控制器,当太阳能不足时,热水器中的水温达不到所需要的温度,热水器内安装的电阻丝辅助加热装置会自动工作,如图所示,如要在最短的时间内将水加热到预期的温度,应将选择开关置于哪一个挡位( )A .“0”挡B .“1”挡C .“2”挡D .“3”挡答案:B解析:太阳能热水器需要温度是定值,吸收的能量是定值,根据Q =U 2R t 知,若时间最短,电阻R 必须最小,所以应将选择开关置于“1”挡,选B 项.2.如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率都是40 W ,在不损坏灯泡的情况下,这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过( )A .40 WB .60 WC .80 WD .120 W答案:B解析:依题意,设L 3灯正常发光时的电流为I 0,则L 1和L 2的电流此时则为I 02,由P =I 2R 知这个支路总功率最大不超过P =I 02R +⎝ ⎛⎭⎪⎫I 022R +⎝ ⎛⎭⎪⎫I 022R =32P 0=32×40 W =60 W.3.(2010·南京模拟)在如图所示电路中,E 为电源,其电动势E =9.0 V ,内阻可忽略不计;AB 为滑动变阻器,其电阻R =30 Ω;L 为一小灯泡,其额定电压U =6.0 V ,额定功率P =1.8 W ;S 为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B 端,现在接通开关S.然后将触头缓慢地向A 方滑动,当到达某一位置C 处时,小灯泡刚好正常发光,则CB 之间的电阻应为( )A .10 ΩB .20 ΩC .15 ΩD .5 Ω答案:B解析:灯泡的工作电流I =P U =1.86 A =0.3 A 故其电阻为R L =U I =60.3 Ω=20 Ω, 此时A 、C 间电阻R 1=U 1I =9-60.3 Ω=10 Ω. 故CB 间电阻R 2=R -R 1=20 Ω,故B 选项正确.4.为探究小灯泡L 的伏安特性,连好如图所示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U -I 图象应是( )答案:C解析:灯丝电阻随电压的增大而增大,在图象上某点到原点连线的斜率应越来越大,C 正确.5.(2010·徐州模拟)为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示.A 、B 是两片面积为1 cm 2的正方形铂片,间距d =1 cm ,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压U =6 V 时,测出电流强度I =1 μA ,这种液体的电阻率为多少?答案:6.0×104 Ω·m解析:由欧姆定律得:R =U I =61×10-6 Ω=6×106Ω,由电阻定律得:R =ρL S 即ρ=RS L =6×106×10-41×10-2 Ω·m =6.0×104Ω·m. 6.某工厂由于生产需要用一部直流电动机提升重物,装置如图所示,重物质量m 为50 kg.电源电动势E 为110 V ,内阻不计,当电动机以0.85 m/s 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度为5 A ,不计摩擦阻力,重力加速度g 取10 m/s 2,求:(1)电动机的输入功率和输出功率各是多少? (2)电动机线圈的电阻R 是多少? 答案:(1)550 W 425 W (2)5 Ω 解析:(1)电动机的输入功率 P 入=IE =5×110 W =550 W 电动机的输出功率P 出=mg v =50×10×0.85 W =425 W. (2)由能量守恒定律:P 入=P 出+I 2R ,R =P 入-P 出I 2=5 Ω.7.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线过P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是( )A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 答案:ABD解析:小灯泡的灯丝是一个纯电阻,在通电时满足欧姆定律.从小灯泡的I -U 曲线可以看出,随着电压的增大,电压与电流的比重增大,即小灯泡的电阻增大,A 正确;根据欧姆定律得,对应P 点,从图象可以得出小灯泡的电阻为:R =U 1I 2,C 错误、B 正确;小灯泡的功率P =UI ,从图象可以看出P 点功率等于图中矩形PQOM 所围的面积,D 正确.8.(2010·广州模拟)如图所示电路,已知R 1=3 kΩ,R 2=2 kΩ,R 3=1 kΩ,I =10 mA ,I 1=6 mA ,则a 、b 两点电势高低和通过R 2中电流正确的是( )A .a 比b 高,7 mAB .a 比b 高,2 mAC .a 比b 低,7 mAD .a 比b 低,2 mA答案:C解析:本题考查电流守恒定律,即流入某节点的电流一定等于从该节点流出的电流,如图所示:I 3=I -I 1=10 mA -6 mA =4 mA U ca =I 1R 1=6×10-3×3 V =18 V U cb =I 3R 3=4×10-3×1 V =4 V ,U b >U a I 2=U ba R 2=142 mA =7 mA ,所以选项C 正确.9.某实物投影机有10个相同的强光灯L 1~L 10(24 V 200 W)和10个相同的指示灯X 1~X 10(220 V 2 W),将其连接在220 V 交流电源上,电路如图所示,若工作一段时间后,L 2灯丝烧断,则( )A .X 1的功率减小,L 1的功率增大B .X 1的功率增大,L 1的功率增大C .X 2的功率增大,其他指示灯的功率减小D .X 2的功率减小,其他指示灯的功率增大 答案:C解析:强光灯L 2烧断后,电路中电阻增大电流减小,其他强光灯和指示灯两端电压减小,X 2两端电压增加,故X 2功率增大,其他指示灯及强光灯功率减小.10.(2010·烟台模拟)阻值较大的电阻R 1和R 2,串联后,接入电压为U 的恒定电路中,如图所示.现用同一电压表依次测量R 1和R 2的电压,测量值分别为U 1与U 2,已知电压表内阻、R 1和R 2相差不大,则( )A .U 1+U 2=UB .U 1+U 2<UC.U 1U 2=R 1R 2D.U 1U 2≠R 1R 2答案:BC解析:电压表相当于电阻为R v 的大电阻,则有: R 并1=R 1R VR 1+R VU 1=R 并1UR 并1+R 2=R 1R V UR 1R V +R 1R 2+R 2R V同理R 并2=R 2R VR 2+R VU 2=R 并2UR 并2+R 1=R 2R V UR 1R V +R 1R 2+R 2R V所以U 1+U 2<U ,U 1U 2=R 1R 2,故BC 正确.11.在如图所示电路中电源电动势E =9.0 V ,内阻可忽略不计,AB 为滑动变阻器,其电阻R =30 Ω;L 为一小灯泡,其额定电压U =6.0 V ,额定功率P =1.8 W ;S 为开关.开始时滑动变阻器的触头位于B 端,现在接通开关S ,然后将触头缓缓地向A 端滑动,当到达某一位置C 处时,小灯泡刚好正常发光,则CB 之间的电阻应为( )A .10 ΩB .20 ΩC .15 ΩD .5 Ω 答案:B解析:灯泡的工作电流I =P U =1.86 A =0.3 A 故其电阻为R L =U I =60.3 Ω=20 Ω 此时A 、C 间电阻R 1=U 1I =9-60.3 Ω=10 Ω 故CB 间电阻R 2=R -R 1=20 Ω,故B 正确. 12.如图所示,滑动变阻器R 1的最大阻值为200 Ω,电阻R 2=200 Ω,电路电压为U AB =8 V ,试分别计算开关S 断开和闭合两种情况下移动滑动片,R 2上获得的功率的范围.答案:当S 断开时,R 2上获得的功率范围为0.8 W ≤P ≤0.32 W ; 当S 闭合时,R 2上获得的功率范围为0≤P ≤0.32 W解析:当S 断开时,R 1起限流作用,当滑片位于R 1的最上端时,R 2上的电压最大,U max =U AB =8 V ,此时电阻R 2上消耗的功率最大,P max =U max 2R 2=82200 W =0.32 W ;当滑片位于R 1的最下端时,R 2上的电压最小,U min =12U AB =4 V ,此时电阻R 2上消耗的功率最小,P min =U min 2R 2=42200 W =0.08 W ,即S 断开时,R 2上获得的功率范围为0.8W ≤P ≤0.32 W.当S 闭合时,R 1起分压作用,当滑片位于R 1的最上端时,R 2上的电压最大.U max =U AB =8 V ,此时电阻R 2上消耗的功率最大,P max =U max 2R 2=82200 W =0.32 W ;当滑片位于R 1的最下端时,R 2上的电压最小,U min =0,此时电阻R 2上消耗的功率最小,P min =0,即S 闭合时,R 2上获得的功率范围为0≤P ≤0.32 W.13.(2009·广东理基)导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是( )A .横截面积一定,电阻与导体的长度成正比B .长度一定,电阻与导体的横截面积成正比C .电压一定,电阻与通过导体的电流成正比D .电流一定,电阻与导体两端的电压成反比 答案:A解析:根据电阻定律:R =ρLS ,可见当横截面积S 一定时,电阻R 与长度L 成正比,A 正确.14.(2009·全国Ⅰ)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt ),其中α称为电阻温度系数,ρ0是材料在t =0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常量.金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数,利用具有正负温度关系的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0 ℃时,铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m ,碳的电阻率为3.5×10-5 Ω·m ;在0 ℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1,将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m 的导体,要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).答案:3.8×10-3 m解析:设所需碳棒的长度为L 1,电阻率为ρ1,电阻温度系数为α1;铜棒的长度为L 2,电阻率为ρ2,电阻温度系数为a 2,根据题意有ρ1=ρ10(1+α1t ) ① ρ2=ρ20(1+α2t )②式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率 设碳棒的电阻为R 1,铜棒的电阻为R 2,有 R 1=ρ1L 1S ③ R 2=ρ2L 2S④式中S 为碳棒与铜棒的横截面积.碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为 R =R 1+R 2 ⑤ L 0=L 1+L 2⑥式中L 0=1.0 m 联立以上各式得R =ρ10L 1S +ρ20L 2S +ρ10α1L 1+ρ20α2L 2St ⑦要使R 不随t 变化,⑦式中t 的系数必须为零,即 ρ10α1L 1+ρ20α2L 2=0⑧联立⑥⑧式得L 1=ρ20α2ρ20α2-ρ10α1L 0⑨ 代入数据解得L 1=3.8×10-3m.⑩。