江苏省高考物理一轮复习精选精练跟踪练习第七章恒定电流章末质量检测
(江苏专版)高考物理一轮复习第七章恒定电流学案
(江苏专版)高考物理一轮复习第七章恒定电流学案第七章 恒定电流第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R =U I知, 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比。
(×) (2)根据I =q t,可知I 与q 成正比。
(×)(3)由ρ=RS l知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与导体的长度成反比。
(×)(4)公式W =UIt 及Q =I 2Rt 适用于任何电路。
(√)(5)公式W =U 2Rt =I 2Rt 只适用于纯电阻电路。
(√)(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。
(2)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用[题点全练]1.如图所示的电解液接入电路后,在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S ,有n 2个二价负离子通过溶液内截面S ,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是( )A .当n 1=n 2时,电流大小为零B .电流方向由A 指向B ,电流I =2n 2+n 1etC .当n 1<n 2时,电流方向由B 指向A ,电流I =2n 2-n 1etD .当n 1>n 2时,电流方向由A 指向B ,电流I =n 1-2n 2et解析:选B 由题意可知,流过溶液截面的电量q =(n 1+2n 2)e ;则电流I =2n 2+n 1et;当n 1=n 2时,电流大小不为零,故B 正确,A 、C 、D 错误。
2.(2018·威海模拟)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其电阻率为ρ。
棒内单位体积内的自由电子数为n ,电子的电荷量为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.U neρL neρL neρL 2 D.Uneρ解析:选A 根据电阻定律有:R =ρLS;则由欧姆定律可知,电流为:I =U R =USρL;再根据I =nevS 可得:v =I neS =U neρL;故A 正确,B 、C 、D 错误。
高考物理总温习第七章恒定电流章末质量检测7选考部份,B版
第七章 恒定电流(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(每小题6分,共78分)1.将一电源电动势为E ,内电阻为r 的电池与外电路连接,组成一个闭合电路,用R 表示外电路电阻,I 表示电路的总电流,下列说法正确的是( )A .由U 外=IR 可知,外电压随I 的增大而增大B .由U 内=Ir 可知,电源两头的电压随I 的增大而增大C .由U =E -Ir 可知,电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D .由P =IU 可知,电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大解析 按照闭合电路欧姆定律I =ER +r 知,外电路中电流I 随外电阻R 的转变而转变,所以选项A 错误;U 内=Ir 是电源内电阻上的电压,不是电源两头的电压,选项B 错误;电源电动势E 和内电阻r 不变,由U =E -Ir 可知,电源输出电压随输出电流I 的增大而减小,选项C 正确;当U 不变时,电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大,选项D 错误。
答案 C2.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 V 的电动势,可取得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 . JB . JC . JD . J解析 按照W =UIt 可得每秒太阳能电池产生的能量为W =××1 J= 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 = J 。
答案 C3.家用白炽灯泡的灯丝是由弹簧形状的钨丝制成的。
下列三幅漫画生动地描画了一名学生的经历,图中坏的灯泡“比原来更亮”的原因是( )A .灯泡的电阻变小了B .灯泡两头的电压变小了C .灯泡的电阻变大了D .灯泡两头的电压变大了解析 灯丝从头连接在一路后,灯丝的有效长度l 变短了,由电阻定律R =ρlS知,灯丝的电阻减小了,而灯泡两头电压U 不变,故由P =U 2R知,灯泡的功率变大了,则亮度变亮了。
2019届高三物理一轮复习第7章恒定电流章末检测
2019届高三物理一轮复习第7章恒定电流章末检测一、选择题(本题共13小题,每小题5分,共65分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.关于电流,下列说法中正确的是( )A .由I =Q t可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B .由I =nqSv 可知,同一导体内电荷定向移动的速率越大,电流越大C .由R =U I可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比 D .因为电流有方向,所以电流是矢量B [由I =Q t可知,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大,选项A 错误;由I =nqSv 可知,同一导体内电荷定向移动的速率越大,电流越大,选项B 正确;导体的电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压和电流无关,选项C 错误;电流虽然有方向,但是电流是标量,选项D 错误;故选B.]2.(2016·永康学考模拟)下表为某电饭锅铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出在额定电压下,使用电饭锅时的电流约为( )A.3.2 A C .5.5 AD .6.2 AA [电饭锅正常工作时的电流I =P U =700220A≈3.2 A,故选 A .]3.某同学做三种导电元件的导电性实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I U 图象如图1所示,则下述判断正确的是( )甲 乙 丙图1A .只有乙图象是正确的B .甲、丙图象是曲线,肯定误差太大C .甲、丙为线性元件,乙为非线性元件D .甲、乙、丙三个图象都可能是正确的,并不一定有较大误差D [金属的电阻率随温度的升高而增大,丙图可能为金属导体;半导体材料的电阻率随温度升高而减小,如甲图;某些线性元件电阻率不随温度变化,如乙图.因此,甲、乙、丙三个图都可能正确,并不一定因误差引起.故选D.]4.下列关于电流、电阻、电阻率、电动势等物理量的说法中,正确的是( )【导学号:81370281】A .如果在相等时间内,通过两个导体单位横截面的电荷量相等,则这两个导体中的电流一定相等B .据R =UI可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍C .电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越差D .电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多 C [如果在相等时间内,通过两个导体横截面的电荷量相等,则这两个导体中的电流一定相等,A 错;R =U I是电阻的定义式,电阻R 与加在两端的电压、与通过电阻的电流大小无关,由电阻本身决定阻值的大小,B 错;电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越差,C 对;电动势是指电源通过非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E =W q,D 错.]5.扫描隧道显微镜(STM)是根据量子力学原理中的隧道效应而设计成的,当原子尺度的探针针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时,在针尖与样品之间加一大小在 2 mV ~2 V 之间的电压,针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出,形成隧道电流,电流I 随针尖与样品间的距离r 的增大而指数减小(如图2甲所示),当探针沿物质表面按给定高度匀速扫描时,因样品表面原子的凹凸不平,使探针与物质表面间的距离不断发生改变,从而引起隧道电流随时间不断发生改变,这种变化便反映了样品表面原子水平的凹凸形态,如果在某次扫描中隧道电流如图乙所示,那么样品表面可能是下图中的( )甲 乙图2A B C DA [由甲图可知探针离样品越近电流越大,而探针在给定的高度扫描,从而可以判断电流大的地方样品是凸起状,反之为凹下状.所以根据乙图可知样品的表面为A.]6.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 JC [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 .故选C.]7.(2017·余姚学考模拟) 家用白炽灯泡的灯丝是由弹簧形状的钨丝制成的.下列三幅漫画生动地描绘了一位学生的经历,图3中坏的灯泡“比原来更亮”的原因是( )图3A .灯泡的电阻变小了B .灯泡两端的电压变小了C .灯泡的电阻变大了D .灯泡两端的电压变大了A [灯丝重新连接在一起后,灯丝的有效长度l 变短了,由电阻定律R =ρlS知,灯丝的电阻减小了,而灯泡两端电压U 不变,故由P =U 2R知,灯泡的功率变大了,则亮度变亮了.故选A.]8.(2016·温岭学考模拟)如图4所示的电路中,电源的电动势E 和内电阻r 恒定不变,电灯L 恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b 端滑动,则( )图4A .电灯L 更亮,电流表的示数减小B .电灯L 更亮,电流表的示数增大C .电灯L 更暗,电流表的示数减小D .电灯L 更暗,电流表的示数增大A [变阻器的滑片P 向b 端滑动,R 1接入电路的有效电阻增大,外电阻R 外增大,干路电流I减小,安培表的示数减小,路端电压U增大,电灯两端电压增大,电灯L更亮,A正确,B、C、D错误.]9.(2017·宁波二模)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,许多网友为追求虚拟的等级而纯粹地开机在线,造成大量的电能浪费.如图5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5A.0.2 kW·h B.2 kW·hC.20kW·h D.200 kW·hB[电脑正常工作时的功率约为200 W,该网友升到下一级还要消耗的电能为W=Pt=2 kW·h,选项B正确. ]10.(2017·义乌联考)两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为( )A.Q A∶Q B=1∶1 B.Q A∶Q B∶2∶1C.Q A∶Q B=1∶2 D.Q A∶Q B=4∶1B[两电阻丝直径之比为1∶2,则横截面积之比为1∶4,根据电阻公式R=ρlS可知,电阻之比为2∶1,根据Q=I2Rt,由于电流相等,则产生的热量之比为2∶1.故选B.] 11.(加试要求)(2017·金华十校调研)如图6所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及理想电表组成闭合电路.若滑动变阻器R1的触头向左移动一小段时,则( )【导学号:81370282】图6A.电流表读数减小B.电容器所带电荷量增加C.R2消耗的功率增大D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比不变D [如题图所示电路中,R 1与R 2并联,然后与R 3串联,电压表、电容器两端电压均为路端电压,电流表测干路电流.当R 1的触头向左移动时,R 1接入电路的阻值减小,故电路中的总阻值减小,干路电流I 增大,即电流表读数增大,路端电压U 减小,电容器所带电荷量减小,A 、B 项错误;因为U R 2=U -IR 3,且U 减小而I 增大,所以R 2两端电压U R 2减小,故R 2消耗的功率减小,C 项错误;由U =E -Ir 可知,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比为电源内阻,保持不变,D 项正确.]12.(加试要求)(2016·嵊州模拟)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图7所示,充电器电源的输出电压为U ,输出电流为I ,手机电池的内阻为r ,下列说法正确的是( )图7A .电能转化为化学能的功率为UIB .充电器输出的电功率为UI +I 2r C .电池产生的热功率为I 2r D .充电器的充电效率IrU× 100%C [电能转化为化学能和内能,根据能量守恒定律,有:UI =I 2r +P ,故P =UI -I 2r ,故A 错误;充电器输出的电功率为UI ,故B 错误;电池产生的热功率为I 2r ,故C 正确;充电器的充电效率为U -IrU×100%,故D 错误;故选C.] 13.(加试要求)一电流表的满偏电流I g =5 mA ,内阻为30 Ω.要把它改装成一个量程为3 A 的电流表,则应在电流表上( )A .并联一个570 Ω的电阻B .并联一个约0.05 Ω的电阻C .串联一个570 Ω的电阻D .串联一个0.05 Ω的电阻B [把该电流表改装成量程为3 A 的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值为:R =I g R g I -I g =0.005×303-0.005Ω≈0.05 Ω.故选B.] 二、非选择题(本题共4小题,共35分)14.(7分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下: A .小灯泡L(3V 5 Ω)B.滑动变阻器R(0~10 Ω,额定电流1.5 A)C.电压表V1(量程:0~3 V,R V=5 kΩ)D.电压表V2(量程:0~15 V,R V=10 kΩ)E.电流表A1(量程:0~0.6 A,R A=0.5 Ω)F.电流表A2(量程:0~3 A,R A=0.1 Ω)G.铅蓄电池、开关各一个,导线若干.实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压.(1)为了减少误差,实验中应选电压表________,电流表________.(2)该同学按图8所示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到零,检查后发现有一处未连接正确,请在图上补上缺少的一条导线.图8(3)某同学实验后作出的IU图象如下图所示,请分析该图象形成的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________.【导学号:81370283】【解析】(1)小灯泡的额定电压为3 V,故电压表应选C;小灯泡的额定电流I=U LR L=3 V5 Ω=0.6 A,电流表应选 E.(2)由于要求小灯泡两端电压可连续地从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压式接法,将滑动变阻器的左下接线柱与电源负极相连.(3)随着电压、电流的增大,使小灯泡温度升高,灯丝电阻率(或电阻)增大.【答案】(1)C E (2)电路图如图所示(3)电压、电流的增大,使小灯泡温度升高,灯丝电阻率(或电阻)增大15.(5分)(加试要求)某同学要测量由某种新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ,步骤如下:甲 乙丙 图9(1)用20 分度的游标卡尺测量其长度如图9甲所示,由图可知其长度为________cm. (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为________mm.(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为________Ω.【答案】 (1)5.015 (2)4.700 (3)22016.(10分)如图10所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r =0.8 Ω,电路中另一电阻R =10 Ω,直流电压U =160 V ,电压表示数U V =110 V .试求:图10(1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率;(3)若电动机以v =1 m/s 匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g 取10 m/s 2) 【解析】 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R =U -U V =(160-110)V =50 V ,流过电阻R 的电流I R =U R R =5010A =5 A ,即通过电动机的电流I M =I R =5 A.(2)电动机的分压U M =U V =110 V ,输入电动机的功率P 电=I M U M =550 W.(3)电动机的发热功率P 热=I 2M r =20 W ,电动机输出的机械功率P 出=P 电-P 热=530 W ,又因P 出=mgv ,所以m =P 出gv=53 kg. 【答案】 (1)5 A (2)550 W (3)53 kg17.(13分)(加试要求)如图11所示,R 1=9 Ω,R 2=30 Ω,S 闭合时,电压表的示数为11.4 V ,电流表的示数为0.2 A ,S 断开时,电流表的示数为0.3 A ,求:图11(1)电阻R 3的值;(2)电源的电动势E 和内阻r 的值;(3)S 断开时,电路中消耗的总功率以及电源的输出功率.【导学号:81370284】【解析】 (1)S 闭合时,R 2两端电压:U 2=I 2R 2=0.2 A×30 Ω=6 V所以,R 1两端电压为U 1=U -U 2=11.4 V -6 V =5.4 V流过R 1的电流:I 1=U 1R 1=5.49A =0.6 A又因I 2+I 3=I 1故有I 3=I 1-I 2=0.6 A -0.2 A =0.4 AR 3=U 3I 3=U 2I 3=60.4Ω=15 Ω.(2)S 闭合时,R 并=R 2R 3R 2+R 3=10 Ω 电压表读数为U =Er +R 1+R 并(R 1+R 并)① S 断开时,电流表读数为I =Er +R 1+R 2② 由①②两式,代入数据解得:E =12 V ,r =1 Ω.(3)S 断开时,干路中电流为I=0.3 A 所以P总=EI=12×0.3 W=3.6 WP输出=P总-I2r=3.51 W.【答案】(1)15 Ω(2)12 V 1 Ω(3)3.6 W 3.51 W。
【绿色通道】高考物理第七章恒定电流 章末检测试题及完全解析总复习 新人教版
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。
高考物理一轮复习题及答案解析 第七章 恒定电流
第七章恒定电流(1)从近三高考试题考点分布可以看出;高考对本章内容的考查重点有对电路基本概念和规律的考查以及对闭合电路欧姆定律的考查。
电路动态分析;故障判断题;以非常高的频率出现在各地的高考题中。
高考一直非常重视对四个实验的考查;电学实验除了考查大纲要求的实验;还有一些设计型的实验;考查学生独立完成实验的能力;包括理解实验原理、实验目的及要求;了解器材的使用;掌握实验步骤方法和数据的处理能力等。
(2)高考对本章内容主要以选择题和实验题形式出现;难中等。
(1)预计在高考中;多以考查知识的综合应用为主;突出分析问题能力的考查;实验题仍是主要考查题型;也可以以选择题的形式考查本专题的基本规律的应用。
(2)在实验方面的命题重点为:基本仪器的使用;实验原理的理解;实验数据的处理等;以基本实验中总结出实验结论;实验设计思想;并将其应用到拓展型、迁移型实验题目的分析中;考查对实验方法的领悟情况和迁移应用能力、创新能力。
高考考向前瞻第1节电流__电阻__电功__电功率电流[想一想]如图7-1-1所示;电子绕核运动可以看做一环形电流。
设氢原子中的电子以速v在半径为r的轨道上运动;用e表示电荷量;则其等效电流为多大?图7-1-1提示:氢原子的核外电子只有一个;电子绕核做圆周运动;圆轨道周长为2πr;电子运动速率为v;则每秒钟电子绕核转动转过的圈数为n=错误!。
电流为每秒钟通过某横截面的电荷量;对电子绕核运动形成的等效电流而言;其等效电流为I=ne=错误!e。
[记一记]1.形成电流的条件(1)导体中有能够自由移动的电荷。
(2)导体两端存在电压。
2.电流的方向与正电荷定向移动的方向相同;与负电荷定向移动的方向相反。
电流虽然有方向;但它是标量。
3.电流(1)定义式:I=错误!。
(2)微观表达式:I=nqS v。
(3)单位:安培(安);符号A;1 A=1 C/s。
[试一试]1.如图7-1-2所示;一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷;每米电荷量为q;当此棒沿轴线方向做速为v的匀速直线运动时;由于棒运动而形成的等效电流大小为()图7-1-2A.v q B.错误!C.q v S D.错误!解析:选A在电荷的运动方向上假设有一截面;则在t时间内通过截面的电荷量为Q =v t·q;则等效电流为I=错误!=v q;故选项A正确。
高三物理一轮复习 必考部分 第7章 恒定电流章末过关练(2021年最新整理)
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恒定电流(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分.每小题只有一个选项符合题意).1.在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场.导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与做热运动的阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动.已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比,即f=kv(k是常量),则该导体的电阻应该等于( ) 【导学号:96622457】A.错误!B。
错误!C.错误!D。
错误!B 电子定向移动,由平衡条件,kv=e错误!,则U=错误!,导体中的电流I=neSv,电阻R =错误!=错误!,选项B正确.2.在如图1所示的电路中,输入电压U恒为8 V,灯泡L标有“3 V 6 W”字样,电动机线圈的电阻R M=1 Ω。
若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )图1A.电动机的输入电压是5 VB.流过电动机的电流是3.2 AC.电动机的效率是80%D.整个电路消耗的电功率是10 WA 灯泡恰能正常发光,说明灯泡电压为3 V,电流为2 A,电动机的输入电压是8 V-3 V =5 V,流过电动机的电流是I=2 A,选项A正确,B错误;电动机内阻消耗功率I2R M=4 W,电动机输入功率为UI=5×2 W=10 W,输出功率为6 W,效率为η=60%,整个电路消耗的电功率是10 W+6 W=16 W,选项C、D错误.3.在如图2所示的电路中,由于某个电阻发生故障,使电流表的读数变大,电压表的读数变大,灯泡L的亮度变暗,关于故障判断的下列说法正确的是( )图2A.可能是R1短路B.可能是R2断路C.可能是R3短路D.可能是R4短路D 电流表的示数变大,则说明干路电流变大,路端电压变小;由于R1两端电压变大,则并联部分电压变小,灯泡L变暗,说明流经灯泡L的电流减小,且流经R2的电流也减小,所以流经R4、R3的电流增大,但由于R3、R4两端电压减小,且R3完好,所以只有R4短路,故A、B、C 错误,D正确.4.咸阳市区某学校创建绿色校园,如图3甲为新装的一批节能灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变.如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,R t为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小).现增加光照强度,则下列判断正确的是()【导学号:96622458】甲乙图3A.电源路端电压不变B.R0两端电压变大C.B灯变暗,A灯变亮D.电源总功率不变B 由题意,增加光照强度,R t减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I增大,电源的内电压增大,路端电压U减小,则A灯变暗,通过R0电流I0=I-I A,I增大,而I A减小,则I增大,R0两端电压U0增大,而R0、B的电压之和等于路端电压,路端电压减小,则知,B的电压减小,B灯变暗;电源的总功率P=EI,I增大,则P增大.故B正确,A、C、D错误.5.(2015·北京高考)如图4所示,其中电流表的量程为0。
2019年高考物理大一轮复习江苏专版课件:第七章 恒定电流 章末自测卷第七章 精品
C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B
图1
D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析 答案
4.(2018·黄桥中学质检)如图2所示,a、b分别表示由相同材料制成的两 条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是
A.a代表的电阻丝较粗
答案 见解析图 解析 电阻箱与电压表并联,起到电压表和电流表的作用,电路如图.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析 答案
②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对 应的相关物理量间的函数关系式__U1_=__Er_·_R1_2_+__E1___. 解析 根据闭合电路欧姆定律,得 E=U+RU2r,变形得U1 =Er ·R12+E1,若以 R12为横坐标,以U1 为纵坐标,得到的是线性图象.
√C.电容器的带电荷量减小,减小量小于CΔU √D.电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI的比值不变
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析 答案
9.(2017·如东高级中学第二次调研)如图7所示的电路中,电源电动势为12
V,内阻为1 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出,ab
间连接着一静电计(图中未画出).闭合开关S,电压表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析 答案
12.(2018·盐城中学模拟)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描
绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图12甲所示的电路.闭合开
关,调节电阻箱的阻值,
同时记录电阻箱的阻值R,
电压表V1的示数U1,电压 表V2的示数U2.根据记录数 据计算出流过电阻箱的电
高考物理一轮复习 第七章 恒定电流真题集训 章末验收(2021年最新整理)
2018版高考物理一轮复习第七章恒定电流真题集训章末验收编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高考物理一轮复习第七章恒定电流真题集训章末验收)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第七章恒定电流命题点一:伏安特性曲线1.(2010·全国卷)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。
由图可知ηa、ηb的值分别为( )A.错误!、错误!B.错误!、错误!C.12、错误! D.错误!、错误!解析:选D 电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,即η=错误!=错误!=错误!,E为电源的总电压(即电动势)。
在U。
I图像中,纵轴截距表示电动势,根据图像可知U a=错误!E,U b=错误!E,则ηa=错误!,ηb=错误!.所以A、B、C错误,D正确.命题点二:测定金属的电阻率2.(2010·全国卷)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。
某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。
为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图甲所示,图中的电压表内阻很大。
2025版高考物理一轮复习全程训练计划周测七恒定电流含解析
恒定电流夯基提能卷⑦ 立足于练题型悟技法——保底分(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.[2024·潍坊模拟]在长度为l 、横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n 的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场.导体内电荷量为e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v (不随时间变更)的定向运动.已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比,即f =kv (k 是常量),则该导体的电阻应当等于( )A.kl neS B.kl ne 2S C.kS nel D.kS ne 2l答案:B解析:电子定向移动,由平衡条件,kv =e Ul ,则U =kvl e,导体中的电流I =neSv ,电阻R =U I =kl ne 2S,选项B 正确. 2.[2024·青岛模拟]如图所示,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,三个志向电压表的示数关系是U 1:U 2:U 3=1:1:2.关于这三种材料的电阻率ρa 、ρb 、ρc ,下列说法中正确的是( )A .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倍答案:C解析:设a 的长度为L ,横截面积为S ,因为R =U I ,而R =ρL S ,所以R a R b =U 1U 2,即ρa L S ρb L 2S=1,故ρb =2ρa ;同理R a R c =U 1U 3=12,所以ρa L S ρc 2L S=12,故ρa =ρc ,由上述可知ρb =2ρc ,C 正确.3.(多选)如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等.则下列对这两个电路中的U 甲、U 乙、R 甲、R 乙之间的关系的说法正确的是( )A .U 甲>2U 乙B .U 甲=2U 乙C .R 甲=4R 乙D .R 甲=2R 乙答案:BC解析:设灯泡的电阻为R ,正常发光时电流为I ,电压为U ,由于两个电路的总功率相等,P =U 甲I =U 乙·2I ,得U 甲=2U 乙;又由U 甲=2U +IR 甲,U 乙=U +2IR 乙,得R 甲=4R 乙,故B 、C 正确.4.(多选)如图所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表,电流表A 1的量程大于电流表A 2的量程,电压表V 1的量程大于电压表V 2的量程,把它们按图接入电路中,则下列说法正确的是(读数均表示改装后的测量值)( )A .电流表A 1的偏转角大于电流表A 2的偏转角B .电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数C .电压表V 1的读数小于电压表V 2的读数D .电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角答案:BD解析:电流表A 1的量程大于电流表A 2的量程,故电流表A 1的内阻小于电流表A 2的内阻;由题图可以知道,两电流表并联,故两电流表两端的电压相等,两电流表由同一表头改装而成,而将电流表扩大量程时应并联一小电阻,故相当于四个电阻并联,故两表头中电流相同,故两表头指针的偏转角相同,故改装好的电流表A 1中的电流要大于电流表A 2中的电流,故电流表A 1的读数比电流表A 2的读数大,故A 错误,B 正确;电压表V 1的量程大于电压表V 2的量程,故电压表V 1的电阻大于电压表V 2的电阻,两电压表串联,故通过两表头的电流相等,故电压表V 1的读数比电压表V 2的读数大,两电压表串联,通过表头的电流相等,表头指针偏转角度相等,电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角,故C 错误,D 正确.5.[2024·重庆调研]如图所示,电源电动势为E ,内阻恒为r ,R 是定值电阻,热敏电阻R T 的阻值随温度的降低而增大,C 是平行板电容器.闭合开关S ,带电液滴刚好静止在C 内.在热敏电阻温度降低的过程中,分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示电流表、电压表V 1、电压表V 2和电压表V 3示数变更量的肯定值.关于该电路工作状态的变更,下列说法正确的是( )A.ΔU 1ΔI 、ΔU 2ΔI 、ΔU 3ΔI 肯定都变大 B.ΔU 1ΔI 和ΔU 3ΔI 肯定不变,ΔU 2ΔI肯定变大 C .带电液滴肯定向下加速运动D .电源的工作效率变大答案:D解析:由题意和题图可知,当热敏电阻温度降低时,热敏电阻的阻值增大,电路总阻值增大,总电流减小,电源内阻的分压减小,外电压增大,则电压表V 3的示数增大、电压表V 1的示数减小、电压表V 2的示数增大.由于U 1=IR ,则ΔU 1ΔI=R 不变,由闭合电路欧姆定律有U 3=E -Ir ,则ΔU 3ΔI =r 不变,又U 2=E -I (r +R ),则ΔU 2ΔI=r +R 不变,AB 错误;由于电容器两极板之间的电压增大,电场力大于带电液滴所受的重力,则带电液滴向上做加速运动,C 错误;电源的效率为η=I 2R +R T I 2R +R T +r×100%=11+r R +R T,即当R T 增大时,电源的工作效率变大,D 正确. 6.[2024·成都模拟]如图所示,E 为内阻不计的电源,MN 为同种材料制成的粗细匀称的长电阻丝,B 为电容器.当滑动触头P 以恒定速率从左向右匀速滑动时,关于电流计A 的读数状况及通过A 的电流方向,下列说法正确的是( )A .读数渐渐变小,通过A 的电流方向向左B .读数渐渐变大,通过A 的电流方向向右C .读数稳定,通过A 的电流方向向右D .读数稳定,通过A 的电流方向向左答案:C解析:设在Δt 时间内,触头P 移动的距离为ΔL ,则ΔL =v Δt ,电源内阻不计,电阻丝单位长度上的电压值为EL ,因此在Δt 时间内电容器两板间电压变更了ΔU =E L ΔL =E Lv Δt ,而I =ΔQ Δt =C ΔU Δt =CE L v Δt Δt =CE Lv ,电流值恒定,即电流表读数稳定,A 、B 错误;电容器的电压等于右半部分电阻丝两端的电压,当滑动触头P 以恒定速率从左向右匀速滑动时,电容器的电压减小,放电,放电电流方向由正极板流向负极板,右极板带正电,所以通过A 的电流方向向右,故C 正确,D 错误.7.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有同学利用压敏电阻设计了推断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球,重球直径略小于压敏电阻和挡板间距,小车向右做直线运动的过程中,电流表示数如图乙所示,下列推断正确的是( )A .从0到t 1时间内,小车肯定做匀速直线运动B .从t 1到t 2时间内,小车做匀加速直线运动C .从t 2到t 3时间内,小车做匀加速直线运动D .从t 2到t 3时间内,小车做匀速直线运动答案:C解析:由I -t 图象可知,0~t 1和t 2~t 3时间内,电流不变,说明电路中电阻不变,重球对压敏电阻的压力不变,即重球受力不变,0~t1时间内的电流小于t2~t3时间内的电流,则0~t1时间内小车可能做匀速运动,也可能匀加速运动,t2~t3时间内,小车做匀加速直线运动,故A、D错误,C正确;t1~t2时间内电流匀称增加,表示电路中电阻减小,说明重球对压敏电阻的压力变更,即重球受力变更,所以小车做变加速运动,故B错误.8.(多选)在如图所示的电路中,电源内阻r≠0,定值电阻R2消耗的功率用P表示,两电表均为志向电表,电容器与滑动变阻器并联,电压表和电流表的读数分别用U、I表示,电容器所带的电荷量用Q表示,通过电源的电荷量为q时,电源所做的功用W表示.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列图象正确的是( )答案:AB解析:当滑动变阻器滑片向右滑动过程中,接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,R2消耗的功率为P=I2R2,功率与电流的关系为二次函数关系,A正确;电容器C的电压U C=E-I(R2+r),电荷量Q=CU C=C[E-I(R2+r)],则ΔQΔI=-C(R2+r),保持不变,则Q-I图线是向下倾斜的直线,B正确;电压表示数U=E-Ir,U—I图线应是向下倾斜的直线,C 错误;电源通过电荷量q时,电源做的功W=qE,E是电源的电动势,则W—q是过原点的直线,D错误.二、非选择题(本题包括4小题,共47分)9.(8分)[2024·唐山模拟]发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图甲所示,正常运用时,带“+”号的一端接高电势,“-”号的一端接低电势.某同学用试验方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示.U/V00.40.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0I/mA00.9 2.3 4.3 6.812.019.024.030.037.0(1)在图乙中的虚线框内画出该同学的试验电路图.(除电源、开关、滑动变阻器外,试验用电压表V:内阻R V约为10 kΩ;电流表mA:内阻R A约为100 Ω)(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线。
高三高考物理一轮复习精选精练跟踪练习第七章 恒电流章末质量检测
现吨市安达阳光实验学校第七章 恒电流(时间50分钟,满分100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.在基本逻辑电路中,当所有输入均为“0”时,输出是“1”的是 ( )A .“与”门电路B .“或”门电路C .“非”门电路D .都不可能2.利用图1所示电路可以测出电压表的内阻.已知电源的内阻可以忽略不计,R 为电阻箱.当R 取不同阻值时,电压表对有不同读数U .多次改变电阻箱的阻值,所得到的1U-R 图象该是图2中的哪一个( )图1图23.如图3所示为蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表,只接通S 1时,电流表示数为10 A ,电压表示数为12 V ;再接通S 2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A ,则此时通过启动电动机的电流是 ( ) 图3A .2 AB .8 AC .50 AD .58 A 4.在第二奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心.如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯,其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来,供夜晚照明使用.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达20%,可产生24 V 电压,产生2.5 A 的电流,则每秒该路灯可转化的太阳能为 ( )A .120 JB .300 JC .600 JD .1200 J 5. 为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁装置可以检测到断针的存在.图4所示是磁装置中的一电路示意图,其中R B 是磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a 、b 接器,当传感器R B 所在处出现断针时,电流表的电流I 、ab 两端的电压U 将( ) 图4A .I 变大,U 变大B .I 变小,U 变小C .I 变大,U 变小D .I 变小,U 变大6.某同学设计了一个转向灯电路(图5),其中L 为指示灯,L 1、L 2分别为左、右转向灯,S 为单刀双掷开关,E为电源.当S 置于位置1时,以下判断正确的是 ( )A .L 的功率小于额功率B.L1亮,其功率于额功率C.L2亮,其功率于额功率图5D.含L支路的总功率较另一支路的大二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题至少有一个选项正确,选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)7.把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来,接入220 V的电路中,不计导线电阻,则下列判断中正确的是( )A.两灯的电阻之比R A∶R B=2∶1B.两灯的实际电压之比U A∶U B=2∶1C.两灯实际消耗的功率之比P A∶P B=1∶2D.在相同时间内,两灯实际发热之比Q A∶Q B=1∶28.在如图6所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,C为电容器,R0为值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮图 6C.电容器C的电荷量将减小D.电容器C的电荷量将增大9.如图7所示的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是 ( )A.R1短路 B.R2断路C.R3断路 D.R4短路图710.如图8所示,电阻R1=20 Ω,电动机内阻的阻值R2=10Ω.当开关打开时,电流表的示数是I0=0.5 A,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率P是 ( )A.I=1.5 A B.I<1.5 AC.P=15 W D.P<15 W 图8三、简答题(本题共2小题,共20分.请将解答填写在相的位置)11.(12分)某课题研究小组,收集了数码相机、手机用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2 kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA).在操作台上还准备了如下器材:A.电压表V(量程4 V,电阻R V约为4.0 kΩ)B.电流表A1(量程100 mA,电阻R A1约为5 Ω)C.电流表A2(量程2 mA,电阻R A2约为50 Ω)D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额电流1 A)E.电阻箱R2(0~999.9 Ω,最小分度值0.1 Ω)F.开关S一只、导线若干图9(1)为了测电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图9所示的电路原理图并选取了(2)相的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为该怎样调整?________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________.(2)在操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.①请在下面的方框中画出电路图(标注所用器材符号).②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对的相关物理量间的函数关系式________________________.12.(8分)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相的5卷导线,进行了如下:(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图10所示.读得直径d=__________ mm.(2)该同学经测量及相关计算得到如下数据:电阻R(Ω)121.050.023.910.0 3.1导线直径d(mm)0.8010.999 1.201 1.494 1.998导线截面积S(mm2)0.5040.784 1.133 1.753 3.135若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S满足的关系.(3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω·m,则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l=________图10m(结果保留两位有效数字).13.(8分)利用电动机通过如图11所示的电路提升重物,已知电源电动势E =6 V,电源内阻r=1 Ω,电阻R=3 Ω,重物质量m=0.10 kg,当将重物固时,电压表的示数为5 V,当重物不固,且电动机最后以稳的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5 V,求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦,g 取10m/s2).图 11 14.(10分)如图12所示,将一电动势为E=6 V、内阻r=0.5 Ω的电源,与一粗细均匀的电阻丝AB相连,电阻丝的长度为L=0.30 m,阻值为R=4 Ω,电容器的电容为C=3 μF.闭合开关S使其达到稳状态后,将滑动触头P向右以速度v=0.6 m/s匀速滑动的过程中,电流计的读数为多少?流过电流计的电流方向如何?图 1215.(13分)受动画片《四驱兄弟》的影响,越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车.某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图13所示.(1)求该电池的电动势E和内阻r;图13(2)求该电池的输出功率最大时对的外电阻R(纯电阻);(3)由图象可以看出,同一输出功率P可对两个不同的电流I1、I2,即对两个不同的外电阻(纯电阻)R1、R2,试确r、R1、R2三者间的关系.16.(15分)如图14(a)所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图象,图中R0表示0℃时的电阻值,k表示图线的斜率.若用该电阻与电池(电动势为E,内阻为r)、电流表(满偏电流为I g、内阻为R g)、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图(b)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相的温度刻度,于是就得到了一个简单的“电阻温度计”.图14(1)使用“电阻温度计”前,先要把电流表的刻度改为相的温度值,若温度t1<t2其对的电流分别为I1、I2,则I1、I2谁大?(2)若该“电阻温度计”的最低适用温度为0℃,即当温度为0℃时,电流表恰好达到满偏电流I g,则变阻器R′的阻值为多大?(3)若保持(2)中电阻R′的值不变,则电流表刻度为I时所对的温度t为多大?(4)将电流表刻度盘换为温度刻度盘,刻度均匀吗?第七章恒电流【参考答案与详细解析平】一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.解析:本题考查“与”、“或”、“非”门电路.据“与”门电路和“或”门电路的真值表可知,C 正确,A 、B 不正确.答案:C2.解析:设电源电动势为E ,电压表内阻为R V ,电压表的读数为U ,则由闭合电路的欧姆律可得I =E R V +R ,则U =E -IR =E -ERR V +R ,由此可得R =ER VU -R V ,由此判断A 正确.答案:A3.解析:只接通S 1时,由闭合电路欧姆律得:E =U +Ir =12 V +10×0.05V =12.5 V ,R 灯=U I =1210 Ω=1.2 Ω,再接通S 2后,流过电动机的电流为:I 电动机=E -I ′R 灯r -I ′=12.5-8×1.20.05A -8 A =50 A ,故选项C 正确. 答案:C4.解析:每秒钟路灯消耗电能为W =UIt =24×2.5×1 J=60 J则每秒转化的太阳能为:W η=6020%J =300 J故选项B 正确. 答案:B5. 解析:由题意知R B 的电阻随断针的出现而减小,即外电路的电阻减小,由闭合电路欧姆律有I 总=E /(R +r )可知I 总必增大,再由U 外=E -I 总r 可知,外电压U 减小.而由U 1=I 总R 1可知,U 1增大,U 3必减小,由电流表的电流I =I总-I 3可知,电流表的电流必变大.故选项C 正确.答案:C6.解析:S 置于位置1时,因电源有内阻,各灯均不能达到额功率,B 、C错.含L 支路的电阻大于另一支路电阻,其电压与另一支路相同,其功率小于另一支路功率,D 错.L 功率小于额功率,A 正确.答案:A二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题至少有一个选项正确,选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)7.解析:R A =U 2P =2202100 ΩR B =U 2P =2202200Ω,则R A ∶R B =2∶1因为A 与B 串联所以U A ∶U B =R A ∶R B =2∶1,P A ∶P B =R A ∶R B =2∶1. 相同时间内,Q A ∶Q B =R A ∶R B =2∶1.答案:AB8.解析:当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器R接入电路电阻增大,灯泡L中电流减小,灯泡L将变暗,选项B错、A正确;电阻R接入电路电阻增大,电源路端电压增大,电容器两端电压增大,电容器C的电荷量增大,选项C错、D正确.答案:AD9.解析:假设R1短路,发生故障后总电阻减小,干路电流增大,与R1并联支路电流减小,与R1串联电路电流增大,故A、B两灯都将变亮,与题设现象不同,所以A选项错误;假设R2断路,则电路中总电阻增大,总电流减小,A灯变暗,同时B灯两端电压增大,B灯变亮,表现与题设现象相同,所以选项B正确;假设R3断路,同理推知A灯变暗,B灯变亮,选项C正确;假设R4短路,可推知A、B灯都变亮,选项D不正确.答案:BC10.解析:由题意可知,电路两端的电压U=R1I0=10 V,闭合开关后,当电压加在电动机的内阻上时,它的电流为1 A,但只有一电压加在电动机内阻上,所以I<1.5 A,B对;同理电动机所消耗的功率也小于10 W,则电路消耗的电功率P<15 W,D正确.答案:BD三、简答题(本题共2小题,共20分.请将解答填写在相的位置)11.解析:(1)流过R0的最大电流约为I max=ER0=3.72000A=1.85×10-3 A=1.85 mA≪100 mA.因此使用电流表A1时,电流表示数太小,误差太大,故调换为A2.(2)①电路如图所示.②根据闭合电路欧姆律得:E=U+UR2r,整理得:1U=1E+rE·1R2答案:(1)用A2替换A1(2)①电路图见解析②1U=1E+rE·1R212.解析:(1)螺旋测微器读数先读可动刻度左边露出的主刻度L,如本题为1 mm,再看固刻度水平线对的可动刻度n,如本题为20.0,记数为L+n×0.01=1 mm+20.0×0.01 mm=1.200 mm.(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784=39.2,10.0×1.753=17.53),可得RS明显不相,可判断结果为“不满足”;并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54≈50,两者接近相,即R与d 的四次方成反比,得出R 与S 2成反比.计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便,如本题中的(50.0,0.999,0.784)和(10.0,1.494,1.753).(3)根据R =ρl S 有:l =RS ρ=3.1×3.135×10-65.1×10-7m≈19 m. 答案:(1)1.200 (2)不满足 R 与S 2成反比(或RS 2=常量) (3)19 13.解析:设电动机内阻为r ′当将重物固时I =E -Ur =1 AR +r ′=UI =5 Ω,r ′=2 Ω当重物不固时I ′=E -Ur=0.5 AP 出=UI ′=2.75 W ,P R +P r ′=I ′2(R +r ′)=1.25 W所以重物的功率P =P 出-P R -P r ′=mgv , 解得v =1.5 m/s 答案:1.5 m/s14.解析:设在Δt 时间内,触头P 移动的距离为ΔL ,则ΔL =v Δt ,由于电阻丝单位长度上电压值为U AB L =E R +r ·R L因此在Δt 时间内PB 间电压改变ΔU =U AB L ΔL =v ΔtER(R +r )L而I =ΔQ Δt =C ΔU Δt则I =CRE (R +r )L ·v =3×10-6×4×6(4+0.5)×0.30×0.6 A=32 μA电流方向从右向左. 答案:32 μA 从右向左15.解析:(1)I 1=2 A 时,P m =E 24rI 2=4 A 时,输出功率为零,此时电源被短路,即:I 2=Er .解得:E =2 V ,r =0.5 Ω.(2)R =r =0.5 Ω(3)由题知:(ER 1+r)2R 1=(ER 2+r)2R 2,整理得r 2=R 1R 2.答案:(1)2 V 0.5 Ω (2)0.5 Ω (3)r 2=R 1R 216.解析:(1)由图(a)可知温度越高,电阻R 越大,对电路中的电流越小,故I 1>I 2(2)由闭合电路欧姆律得:I g =Er +R ′+R g +R 0得:R ′=E I g-R 0-R g -r (3)由图(a)得R =R 0+kt 再由闭合电路欧姆律得:I =Er +R ′+R g +R解之得:t =E k (1I -1I g)(4)由t =E k (1I -1I g )可知t 与I 不是一次线性关系,故刻度不均匀.答案:(1)I 1大 (2)EI g -R 0-R g -r(3)t =E k (1I -1I g) (4)不均匀。
新(江苏专版)高考物理大一轮总复习 第七章 恒定电流 实验讲练35(含解析)-人教版高三全册物理试题
实验学案35 探究决定导线电阻的因素实验目的1.掌握螺旋测微器与游标卡尺的原理与读数方法.2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法与电流表和电压表的读数方法.3.会用伏安法测电阻,并进一步探究决定导线电阻的因素.实验原理1.螺旋测微器的读数测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数局部由可动刻度读出.测量值(毫米)=______________(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)+____________(估读一位)×0.01(毫米).2.游标卡尺读数假设用x表示由主尺上读出的整毫米数,k表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,如此记录结果表达为(x+k×准确度)mm.3.伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比拟内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测=U x+U A 电压表分流I测=I x+I V电阻测量值R测=U测I=R A+R x>R x测量值大于真实值R测=UI测=____________<R x测量值小于真实值适用条件R A R x R V R x适用于测量________电阻________电阻(2)两种电路的选择①阻值比拟法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进展比拟,假设R x较小,宜采用电流表外接法;假设R x较大,宜采用电流表内接法,简单概括为“内大外小〞.②临界值计算法图1③实验试探法:按图1接好电路,让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,如此可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,如此可采用电流表内接法.4.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法接法限流式接法分压式接法电路图特点①用电器和滑动变阻器的一局部串联,另一局部不起作用②调节电压的范围不能从零开始变化①用电器和滑动变阻器的一局部并联后和另一局部串联②电压可以从零调节到最大值适用条件滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化滑动变阻器的最大阻值小于用电器的阻值;电压要求从零开始变化5.电阻率的测定原理把金属丝接入如图2所示的电路中,用________测金属丝两端的电压,用________测金属丝中流过的电流,根据R x =________计算金属丝的电阻R x ,图2然后用__________测量金属丝的长度l ,用__________测量金属丝的直径d ,计算出横截面积S ;根据电阻定律R x =ρl/S,得出计算金属丝电阻率的公式ρ=R x Sl =__________.实验器材①金属丝②__________③安培表④伏特表⑤直流电源⑥__________⑦电键一个⑧导线假设干⑨刻度尺.实验步骤1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S =__________.2.将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的________长度,反复测量3次,求出其平均值l.3.按如图2所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路,把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值________的位置.4.电路经检查确认无误后,闭合电键S ,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,断开电键S ,求出导线电阻R 的平均值.应用指南 测量时通过金属丝的电流应控制在1.00 A 以下,本实验中安培表量程为0~0.6 A ,每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准),读数完毕立即断开电键S ,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化.计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值,不能先分别求电压U 和电流I 的平均值,再由欧姆定律得平均值,否如此会带来较大计算误差.5.将测得的R 、l 、d 值代入电阻率计算公式ρ=RS l =πd 2U4lI中,计算出金属导线的电阻率.6.拆去实验线路,整理好实验器材. 须知事项1.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表并入两点间的局部待测导线长度,测量时应将导线拉直.2.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法. 3.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路).连线时应防止接线交叉和正、负极接错,最后再把电压表并联在待测金属导线的两端.4.闭合电键S 之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. 5.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流I 的值不宜过大(电流表用0~0.6 A 量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.误差分析1.金属丝直径、长度的测量读数等人为因素带来误差.2.测量电路中电流表与电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R 测<R 真,由R =ρlS,知ρ测<ρ真.3.通电电流过大,时间过长,致使电阻丝发热,电阻率随之变化带来误 差.题型一 游标卡尺或螺旋测微器的读数和使用【例1】 (2010·宁夏理综·22)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l ,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d ,示数如图3所示.由图可读出l =________cm ,d =______mm.游标卡尺准确到________,螺旋测微器准确到________.图3[规范思维]题型二电阻的测量【例2】图4(2011·江苏·11)某同学利用如图4所示的实验电路来测量电阻的阻值.(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关.适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变.改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:电阻R/Ω 5.0 10.0 15.0 25.0 35.0 45.0电压U/V 1.00 1.50 1.80 2.14 2.32 2.45 请根据实验数据作出U-R关系图象.图5(2)用待测电阻R x替换电阻箱,读得电压表示数为2.00 V.利用(1)中测绘的U-R图象可得R x=________Ω.(3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大.假设仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻,如此测定结果将________(选填“偏大〞或“偏小〞).现将一阻值为10 Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定?[规范思维]题型三测金属的电阻率【例3】(2010·四川达州一中高三月考)如图6所示(导线连线不完整),某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各安装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700 m,其间充满待测的导电溶液.用如下器材进展测量:电压表(量程15 V,内阻约30 kΩ)电流表(量程300 μA,内阻约50 Ω)滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A)电池组(电动势E=12 V,内阻r=6 Ω)单刀单掷开关一个,导线假设干.图6表1是他测量通过管中导电液柱的电流与两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图7所示.表1U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0I/μA0 22 65 109 155 175 240图7根据以上所述请回答下面的问题:(1)玻璃管内径d的测量值为________cm;(2)根据表1数据在图8坐标系中描点,请作出U-I图象,根据图象求出电阻R=________Ω(保存两位有效数字);图8(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=________(用R、d、L表示),测量值为________Ω·m(保存两位有效数字);(4)请画出测量导电溶液电阻的电路图,并在图6中补画出未连接的导线.[规范思维]1.在做“探究决定导线电阻的因素〞实验时,如下操作正确的答案是()A.假设待测金属导线是漆包线,应该用火烧去外表漆皮,轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径,千万不可用小刀去刮漆皮,而两端接头局部如此用纱布打磨干净,以保证电路接触良好B.用米尺反复测量三次导线的总长度,求出平均值L,然后将导线接入测量电路中C.估计待测金属导线的总长,选择适宜的仪器和实验电路D.合上开关S,不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值,记录几组对应的电流和电压数值,计算出导线的总电阻2.(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图9所示,如此测量结果应该读作________ mm.图9图10(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图10所示,此示数为______ mm.(3)在“探究决定导线电阻的因素〞的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属丝的直径d,测得数据如图11所示,请从图中读出U=________ V,I=______ A,d=________ m.图113.在“探究决定导线电阻的因素〞的实验中,图12用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图12所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和假设干导线与如下器材:A.电压表0~3 V,内阻10 kΩB.电压表0~15 V,内阻50 kΩC.电流表0~0.6 A,内阻0.05 ΩD.电流表0~3 A,内阻0.01 ΩE.滑动变阻器0~10 ΩF.滑动变阻器0~100 Ω①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填序号)②实验中某同学的实物接线如图13所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.图13错误1:________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 错误2:________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.(2011·新课标·22)为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图14所示的电路.图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池.完成如下实验步骤中的填空:(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时________的读数I;(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;(3)屡次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值.图145.(2011·某某中学月考)某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率,他们截取了一段电线,用米尺测出其长度为L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测得其电阻值约为2 Ω.为提高测量的精度,该小组的人员从如下器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(用R x表示)的电阻.A.电源E(电动势为3.0 V,内阻不计)B.电压表V(量程为0~3.0 V,内阻约为2 kΩ)C.电压表V(量程为0~15.0 V,内阻约为6 kΩ)D.电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为1 Ω)E.电流表A(量程为0~3.0 A,内阻约为0.1 Ω)F.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流2.0 A)G.滑动变阻器R2(最大阻值1 kΩ,额定电流1.0 A)H.定值电阻R0(阻值为3 Ω)I.开关S一个,导线假设干图15(1)如图15所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量,其读数是________mm.(2)实验时电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________.(只填代号)(3)为提高实验的准确度,请你为该实验小组设计电路图,并画在下面的方框中.(4)某次测量时,电压表示数为U,电流表示数为I,如此该铜芯线材料的电阻率的表达式为:ρ=________.实验学案35 探究决定导线电阻的因素【根底自主落实】实验原理1.固定刻度数可动刻度数3.(1)大阻值小阻值(2)②外接法内接法5.电压表电流表UI毫米刻度尺螺旋测微器πd2U4lI实验器材②螺旋测微器⑥滑动变阻器实验步骤1.πd2/42.有效 3.最大【热点题型精析】例1 2.256.8600.1 mm0.01 mm解析对游标卡尺:主尺刻度为22 mm,游标尺共10个格,分度为0.1 mm,且游标尺的第5个格与主尺刻度线对齐,因此它的读数为l=22 mm+0.1×5 mm=22.5 mm=2.25 cm.对螺旋测微器:它准确到0.01 mm,固定尺刻度读数为 6.5 mm,可动尺刻度为36.0×0.01 mm =0.360 mm,所以螺旋测微器的读数为:d=6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm.[规范思维] 游标卡尺和螺旋测微器的读数是高考常考的问题之一,读数时不管题目怎么要求,先读成毫米,这样读数的优点是整数局部从固定尺上进展读数,小数局部从螺旋尺上进展读数.游标卡尺不需要估读,但是要注意游标尺是十分度还是二十分度或者五十分度的;螺旋测微器需要估读,估读到0.001 mm.例2 (1)U -R 关系图象见如下图(2)20(19~21都算对)(3)偏小;改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为1.50 V解析 (1)根据表中数据,确定U 、R 轴刻度,使图象尽量大一些,然后描点、连线[用平滑曲线连接,且必须过(0,0)点].(2)由作出的图象得到相应的R 值,约为20 Ω.(3)由I =E R ′+R +r知r 增大后,计算出的R 值会偏小,由题表知,要实现对待测电阻的准确测定,应改变滑动变阻器的阻值,使电压表示数为1.50 V.[规范思维] 此题是“替换法〞测电阻的变形题,并且把“替换法〞与图象、电路分析相结合,使“替换法〞有了新意.例3 (1)3.075(2)4.5×104(3)Rπd 24L 48(4)见解析 解析 (1)30 mm +15×0.05 mm =30.75 mm =3.075 cm.(2)连线时要让大多数点在一条直线上.作出U -I 图象如如下图所示.从直线上取一点(155 μA,7.0 V),求出R =4.5×104Ω.(3)由R =ρL/S,S =π(d/2)2,解出ρ=Rπd 24L =48 Ω·m. (4)在此题中,由于待测导电溶液电阻阻值较大,故应采用电流表的内接法,从表1可看出电表示数从零开始,故应采用滑动变阻器的分压式接法.电路图与实物连接图如如下图所示.[规范思维](1)电阻的测量问题有多种呈现形式,首先要确定的是电流表到底是采用“内接法〞还是“外接法〞.(2)要正确连接实物图,首先应明确实验原理,画出实验原理图(此题要求画原理图,如果不要求,也要先画出原理图,再画连线图)【课时效果检测】1.A2.(1)10.40(2)2.720(3)1.700.480.485×10-33.(1)0.679(2)①ACE ②错误1:导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2:采用了电流表内接法解析 (1)从螺旋测微器的主尺上可以看出,半毫米刻线已经露出来,因此主尺上应读0.5 mm ,可动刻度接近第18个刻线,可以估读0.179 mm ,所以该金属丝直径应为0.5 mm +0.179 mm =0.679 mm.(2)①因为两节干电池的电动势是3 V ,用3 V 量程的电压表A ;因为金属丝的电阻大约为5 Ω,如果把3 V 的电动势全加在金属丝上,电流才是0.6 A ,因此用量程是0.6 A 的电流表C ;此题中金属丝的电阻大约为5 Ω,为了减小实验误差,应选10 Ω的滑动变阻器E.4.(1)R 0 标准电流表(或A 0)(2)RN 标准电流表(或A 0)的读数仍为I(3)平均值解析 此题为用替代法测未知电流表的内阻,其实验步骤为:(1)将S 拨向接点1,接通S 1,调节R 0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时标准电流表(或A 0)的读数I ;(2)然后将S 拨向接点2,调节RN ,使标准电流表(或A 0)的读数仍为I ,记下此时RN 的读数;(3)屡次重复上述过程,计算RN 读数的平均值,此即为待测微安表头内阻的测量值.5.(1)0.700(2)电路图如下列图(测量电路必须用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法亦可)(3)BDF(4)πD 2U 4LI解析 (1)螺旋测微器读数时要注意固定刻度上0.5刻度是否已露出,对可动尺读数时要注意估读到小数点后第三位,单位为mm.(2)电源的电动势为 3.0 V ,考虑到电压表的量程和准确度两个因素,电压表应选B ;干路中电流的最大值I max =E R x +R 0=32+3A =0.6 A ,电流表应选D ;考虑到实验的准确性,滑动变阻器应选F.(3)比拟电压表内阻、电流表内阻和待测电阻的大小关系,可得测量电路必须用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法和限流式接法均可.(4)由R =U I 、R =ρL S 和S =π(D 2)2联立解得该铜芯线材料的电阻率的表达式为 ρ=πD 2U 4LI .。
高考物理大一轮复习 第七章 恒定电流章末检测(2021年最新整理)
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第七章恒定电流1.在测量金属丝的电阻率的实验中:图1(1)如图1所示,用螺旋测微器测金属丝的直径为________ mm。
(2)已知电阻丝的电阻约为10 Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有________(只填代号).A.量程是0~0.6 A,内阻是0。
5 Ω的电流表;B.量程是0~3 A,内阻是0。
1 Ω的电流表;C.量程是0~3 V,内阻是6 kΩ的电压表;D.量程是0~15 V,内阻是30 kΩ的电压表;E.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;F.阻值为0~20 Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器;G.蓄电池(6 V);H.开关一个,导线若干.解析(1)读数:该金属丝的直径为0.350 mm.(2)仪器的选择:①选电源:题目中只给了一个直流电源G,所以G应选.②选电流表:电源选定后可估算总电流,不连入滑动变阻器,干路电流最大值I max=错误! A=0.6 A.若选电流表B,0.6 A没有超过其量程1/3,读数误差较大,而电流表A更合适.③选电压表:若选电压表C,量程为3 V,则干路电流要被控制在0.3 A以下,由以上所选电流表为A,指针偏转可达到满刻度的一半.若选电压表D,虽然电压表指针能达到满刻度1/3~2/3,满足实验器材选择的要求,但用15 V量程时,精确度太低,为了实现电压表和电流表精确度的匹配,应选用电压表C而不选电压表D.④选滑动变阻器:由于电阻丝阻值为10 Ω,为了在3 V、0.3 A以下范围内调节滑动变阻器,读取几组测量值,滑动变阻器应选0~20 Ω为宜,所以应选F.故选用器材为A、C、F、G、H。
高考物理人教第一轮复习课时作业章末质量检测恒定电流
高考物理人教第一轮复习课时作业章末质量检测恒定电流The final edition was revised on December 14th, 2020.章末质量检测(七)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共6小题,每小题7分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~6题有多项符合题目要求。
)1.半导体材料的导电性能受外界条件的影响很大,有的半导体在温度升高时其电阻减小得非常迅速,利用这种半导体材料可以制成体积很小的热敏电阻。
如图1所示是火警报警系统的部分电路,其中R T为热敏电阻,电流表A为值班室的显示器,a、b之间接报警器。
当热敏电阻RT所在处出现火情时,电流表A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )图1A.I变大,U变大B.I变大,U变小C.I变小,U变大D.I变小,U变小解析根据题意可知,当出现火情时,R T的电阻随着温度升高减小得非常迅速,在电路中外电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律I=Er+R外可知干路电流增大,由U端=E-Ir可知路端电压减小,电压表测量路端电压,因此U变小,排除A、C选项;因干路电流I增大,R1两端的电压增大,而外电路的电压减小,故R2和R T两端的电压会减小,因此电流表示数会减小,D正确。
答案D2.如图2所示的电路中,电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表的示数减小ΔU(电压表为理想电表),在这个过程中( )图2A.通过R1的电流减小,减小量一定等于ΔU R1B.R2两端的电压增加,增加量一定等于ΔU C.路端电压减小,减小量一定等于ΔUD.通过R2的电流增加,但增加量一定大于ΔU R2解析 电压表示数减小,可知R 减小,设路端电压、干路电流分别为U 、I ,电压表示数为U 1,流过R 1、R 2的电流分别为I 1、I 2,电阻改变后,分别为U ′、I ′、U 1′、I 1′、I 2′,则U 1=I 1R 1,U 1′=I 1′R 1,ΔU =U 1-U 1′=(I 1-I 1′)R 1,ΔUR 1=I 1-I 1′=ΔI ,A 正确。
江苏专版高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测七恒定电流
单元检测七恒定电流考生注意:1.本试卷共4页.2.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.3.本次考试时间90分钟,满分100分.4.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8小题,每小题3分,共计24分.每小题只有一个选项符合题意) 1.用电器到发电站的距离为l,线路上的电流为I,已知输电线的电阻率为ρ.为使线路上的电压降不超过U,那么,输电线横截面积的最小值为( )A.ρlRB.2ρlIUC.UρlID.2UlIρ2.(2018·锦屏中学模拟)如图1,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S 为开关,与分别为电压表和电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )图1A.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变小,的读数变大3.如图2所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的,现在突然灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )图2A.R3断路B.R2断路C.R1短路D.R1、R2同时短路4.(2018·无锡市调研)如图3所示电路中,其中R为一热敏电阻(温度升高时,阻值减小),C为电容器,R1、R2为两个电阻箱.闭合开关,当环境温度升高时,以下说法正确的是( )图3A.电容器的带电荷量减小B.适当减小电阻箱R1的阻值,可使电容器的带电荷量保持不变C.适当减小电阻箱R2的阻值,可使电容器的带电荷量保持不变D.适当增加电阻箱R2的阻值,可使电容器的带电荷量保持不变5.(2018·海安中学段考)如图4所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图象,直线C为一电阻R的两端电压与电流的关系图象,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么( )图4A.R接到a电源上,电源的效率较高B.R接到b电源上,电源的输出功率较大C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到b电源上,电阻R的发热功率和电源的效率都较高6.某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略),通过改变滑动变阻器电阻大小,观察到电压表和电流表的读数同时变大,则他所连接的电路可能是下图中的( )7.(2017·南通市、如皋市第二次质检)如图5所示的电路中,电流表和电压表均可视为理想电表,现闭合开关S 后,将滑动变阻器滑片P 向左移动,下列说法中正确的是( )图5A .电流表的示数变小,电压表的示数变大B .电阻R 2消耗的功率变大C .电容器C 上电荷量减小D .电源的总功率变大8.(2017·淮阴中学模拟)在如图6所示电路中,闭合电键S ,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示,下列比值错误的是( )图6A.U 1I 不变,ΔU 1ΔI 不变B.U 2I 变大,ΔU 2ΔI 变大 C.U 2I 变大,ΔU 2ΔI不变 D.U 3I 变大,ΔU 3ΔI不变 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)9.(2018·黄桥中学第三次段考)一个直流电动机所加电压为U ,电流为I ,线圈内阻为R ,当它正常工作时,下述说法中正确的是( ) A .电动机的输出功率为IU -I 2RB .电动机的输出功率为U 2RC .电动机的发热功率为I 2RD .电动机的功率可写成IU =I 2R =U 2R10.(2018·铜山中学模拟)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图7所示,充电器电源的输出电压为U ,输出电流为I ,手机电池的内阻为r ,下列说法正确的是( )图7A .电能转化为化学能的功率为UI -I 2r B .充电器输出的电功率为UI +I 2r C .电池产生的热功率为I 2r D .充电器的充电效率为Ir U×100%11.(2018·阜宁中学调研)某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在同一坐标系中,如图8中的a 、b 、c 所示.则下列说法中正确的是( )图8A .图线b 表示输出功率P R 随电流I 变化的关系B .图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率C .在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A =P B +P CD .两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2,纵坐标之比一定为1∶412.(2017·徐州市、宿迁市、连云港市质检)如图9甲所示,电源的电动势E =9 V ,它和灵敏电流表G 的内阻均不可忽略,电压表V 为理想电表,热敏电阻R 的阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S ,当R 的温度等于20 °C 时,电流表示数I 1=2 mA ,根据以上信息判断,下列说法正确的是( )图9A.电流表内阻与电源内阻之和为0.5 kΩB.电流表示数I2=3.6 mA时热敏电阻的温度是100 °CC.温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大D.温度升高时电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI的比值不变三、非选择题(本题共6小题,共计60分)13.(10分)(2017·南京外国语学校等四模)测量一未知电阻的阻值:(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小,将多用电表选择开关置于×10 Ω挡,调零后,将红、黑表笔分别接电阻两端,发现指针读数如图10所示,则所测阻值为__________ Ω.图10 图11(2)接着该同学计划用伏安法比较准确地测量电阻的阻值,提供的实验器材有:8 V直流电源;电压表(0~10 V、内阻约20 kΩ);电流表(0~50 mA、内阻约10 Ω);滑动变阻器(0~20 Ω、1 A);开关和导线.请根据实验要求和提供的器材,用笔画线代替导线完成图11未完全连接好的实物电路.(3)在上述(2)的实验中,连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学用多用电表检查电路故障.他的操作如下:选用多用电表的直流电压挡,将红、黑表笔分别接在电源正、负极间、变阻器电阻丝的两端、电流表“-”极和电压表“+”之间,结果多用电表的指针均发生偏转,则可能是连接______________之间的导线发生了断路.(4)实验中移动变阻器滑动触头,记下多组电流表、电压表读数(I、U),然后在坐标纸上作出U-I图线,图线的________大小表示待测电阻的阻值,在这个实验中,测量值________真实值(选填“>”“=”或“<”).14.(8分)(2017·丹阳中学模拟)某课外兴趣小组用铜片和锌片插入苹果中,组成了一个苹果电池,并用“测定电动势和内电阻”的实验方法测定该苹果电池的电动势和内电阻.图12(1)实验前,甲同学利用调好的多用电表欧姆“×100”挡来粗测该苹果电池的内阻.测量结果如图12甲所示.他这样做是否正确?若正确,请读出其内阻值;若不正确,请说明理由.________________________________________________________________________ (2)乙同学设计好测量电路,选择合适的器材,得到苹果电池两端的电压U和流过它的电流I 的几组数据,如下表所示.①请根据第2组和第5组数据计算得到该苹果电池的电动势E=______V;内电阻r=______kΩ.(结果保留两位小数).②除苹果电池、电压表、电流表、电键、导线若干外,可供选择的实验器材有:滑动变阻器R1(阻值0~10 Ω);电阻箱R2(阻值0~9 999.9 Ω),该电路中可变电阻应选择________(选填“R1”或“R2”)③请选择合适器材用笔画线代替导线将图乙中实物连接完整.15.(10分)(2017·泰州中学下学期初考)一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z,并通过实验探究该元件中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.(1)该小组连成的实物电路如图13所示,其中有两处错误,请在错误的连线上打“×”,并在原图上用笔画出正确的连线.图13 图14(2)在实验中应选用的滑动变阻器是________.A.滑动变阻器R1(0~5 Ω,额定电流5 A)B.滑动变阻器R2(0~200 Ω,额定电流2 A)C.滑动变阻器R3(0~1000 Ω,额定电流0.5 A)(3)实验测得元件中的电压与电流的关系如下表所示,试在图14方格纸中画出电压与电流的关系图线.(4)把元件Z接入如图15所示的电路中,当电阻R阻值为2 Ω时,电流表的读数为1.25 A;当电阻R阻值为 3.6 Ω时,电流表的读数为0.80 A.结合图线,求出电池的电动势为__________ V,内阻为________Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)图1516.(12分)(2017·泰州中学第二次调研)某种半导体元件(二极管),电路符号为“”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,从负极流入时电阻比较大.(1)某实验兴趣小组要测绘该种半导体元件的伏安特性曲线.因该半导体元件外壳所印的标识模糊,为判断正负极,用多用电表电阻挡测定其正反向电阻.将选择开关旋至合适处,调整欧姆零点后,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小;再将红、黑表笔位置对调时指针偏角比较大,由此判断______端为该半导体元件的正极.(选填“左”、“右”)图16(2)如图16是厂家提供的伏安特性曲线,该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行测绘,以验证与厂家提供的数据是否吻合,可选用的器材有:A.直流电源,电动势3 V;内阻忽略不计;B.0~20 Ω的滑动变阻器一只;C.量程5 V、内阻约50 kΩ的电压表一只;D.量程3 V、内阻约20 kΩ的电压表一只;E.量程0.6 A、内阻约0.5 Ω的电流表一只;F.量程50 mA、内阻约5 Ω的电流表一只;G.待测二极管一只;H.导线、电键等.为了提高测量结果的精确度,电压表应选用______,电流表应选用______.(填序号字母) (3)为了达到测量的目的,请在虚线框内画出该实验的实验电路原理图.(4)该小组通过实验采集数据后描绘出了该半导体元件的伏安特性曲线,通过对比,与厂家提供的曲线基本吻合.如果将该半导体元件与一阻值R=50 Ω的电阻串联,再接至电动势E=1.5 V、内阻不计的电源上,该半导体元件处于正向导通状态,则此时该半导体元件的电功率为____________W.17.(10分)(2018·盐城市模拟)如图17所示,E=10 V,C1=C2=30 μF,R1=4 Ω,R2=6 Ω,电池内阻可忽略.试求:图17(1)闭合开关S,待电路稳定后,电路中的电流为多少?(2)将S断开,则断开S后流过电阻R1的电荷量为多少?18.(10分)(2018·南通市如东县质量检测)如图18所示电路,电源电动势为E=3 V,两个定值电阻阻值R1=R2=2 Ω,电源内阻r=1 Ω,电容器的电容值C=20 μF.开关全部闭合时,一带电油滴恰能在极板间静止.重力加速度g取10 m/s2,求:图18(1)极板带电荷量的大小;(2)电源的效率;(3)断开开关S2时(认为电容器充放电过程极快完成)油滴的加速度的大小和方向.答案精析1.B [用电器与发电站之间的输电线总长为2l ,R =ρ·2l S ≤U I ,则S ≥2ρlIU,故B 正确.]2.B 3.B 4.C5.C [由题图知,电阻R 接在电源a 上时电路中电流为0.5I 0,短路电流为I 0,根据闭合电路欧姆定律I =ER +r得R =r ,a 电源的效率η=UIEI ×100%=U E×100%=RR +r×100%=50%;同理,电阻R 接在电源b 上时电源b 的效率η>50%,选项A 错误;电源的图线与电阻R 的U -I 图线的交点表示电阻R 接在该电源上的工作状态,由题图知,电阻R 接在电源a 上时电压和电流都较大,故电源a 的输出功率较大,选项B 错误;由以上分析可知,R 接在a 电源上,电源的输出功率较大,电源效率较低,选项C 正确;R 接在b 电源上,电阻R 两端电压和电流较低,故电阻R 的发热功率较低,选项D 错误.] 6.C7.A [闭合开关S 后,将滑动变阻器滑片P 向左移动时,变阻器接入电路的电阻增大,根据闭合电路欧姆定律知,电路中总电流I 减小,电流表的示数变小.电压表的示数U =E -I (R L +r +R 2),I 减小,其他量不变,则U 增大,电压表的示数变大,故A 正确;将灯泡电阻和电源内阻等效为电源内阻r ′,则P R 2=(Er ′+R 2)2R 2=E 2(r ′-R 2)2R 2+4r ′,因不知道R 2与r ′的大小关系,故电阻R 2消耗的功率无法判断,故B 错误;电容器的电压等于变阻器两端的电压,即等于电压表的示数,U 增大,由Q =CU ,知电容器C 上的电荷量增大,故C 错误;电源的总功率P =EI ,I 减小,则电源的总功率变小,故D 错误.]8.B [滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,R 2接入电路的阻值变大.根据欧姆定律得知:U 1I =ΔU 1ΔI =R 1,故A 正确;U 2I =R 2,变大;根据闭合电路欧姆定律得:U 2=E -I (R 1+r ),则有ΔU 2ΔI=R 1+r ,不变,故B 错误,C 正确;U 3I=R 1+R 2,变大;根据闭合电路欧姆定律得:U 3=E -Ir ,则有ΔU 3ΔI=r ,不变,故D 正确.] 9.AC [电动机的总功率为P =UI ,根据焦耳定律得电动机的发热功率P 热=I 2R ,故电动机的输出功率P 出=P -P 热=UI -I 2R ,故A 、C 正确,B 错误.因为P >P 热,即UI >I 2R ,U >IR ,欧姆定律不适用,故UI ≠I 2R ≠U 2R,故D 错误.]10.AC11.CD [电源的总功率与电流的关系为P E =EI ∝I ,曲线a 表示电源的总功率随电流变化的图线;设电源的内阻为r ,电源内部的发热功率与电流的关系为P r =I 2r ,由数学知识可知,电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线为开口向上的抛物线,曲线b 表示电源内部的发热功率随电流变化的图线;根据闭合电路中的能量转化关系得,电源的输出功率为P R =EI -I 2r ,由数学知识可知,电源的输出功率P R 随电流I 变化的图线为开口向下的抛物线,曲线c表示电源的输出功率随电流变化的图线,故A 、B 项错误;根据能量守恒定律得P E =P r +P R ,故C 项正确;M 点所表示的物理意义是电源内部的发热功率等于电源的输出功率,此时外电阻等于内阻,电路中的电流为I 1=E 2r ,电源的发热功率P r 1=E 2I 1=E 24r,N 点表示的物理意义是电源的总功率等于发热功率,此时只有电源的内阻,电路中的电流为I 2=Er,电源的总功率P E 2=EI 2=E 2r,D 项正确.]12.ABD [当温度为20 °C 时,由题图得R 1=4 k Ω,由闭合电路的欧姆定律得E I 1=R 1+R G +r ,联立解得R G +r =0.5 k Ω,A 正确;同理,当I 2=3.6 mA 时,解得R 2=2 k Ω,结合题图乙知B 正确;由U I =R +R G 得温度越高,比值越小,C 错误;U =E -Ir ,则ΔUΔI=r ,知D 正确.]13.(1)200 (2)如图所示(3)电流表和电压表 (4)斜率 <14.(1)不正确,苹果电池为电源,欧姆表不能测电源的内阻 (2)①1.00 1.06 ②R 2 ③见解析图解析 (1)因为欧姆表内部本身有电源,而苹果电池也有电动势,故二者相互影响,无法正确测出电源内阻;(2)①由闭合电路欧姆定律可知E =U +Ir ,结合题表中第2组和第5组数据:E =0.81+0.18×10-3r ;E =0.62+0.36×10-3r 联立解得:E ≈1.00 V;r ≈1.06 k Ω②由于苹果电池的内阻较大,故应选择电阻箱R 2才能起到有效的调节作用.③本实验中采用基本的伏安法即可以测量,由于苹果电池内阻较大,故可以采用电流表相对于电源的内接法,故实物图如图所示.15.(1)见解析图(2)A (3)见解析图(4)4.1 0.44解析(1)因Z的电阻较小,故应采用电流表外接法;由于要求电压从零开始变化,故滑动变阻器选用分压接法,接法如图.(2)分压接法中,为了便于调节,滑动变阻器应选用总阻值小,且额定电流较大的,故选A;(3)根据描点法得出对应的伏安特性曲线如图所示(4)当电流为1.25 A时,Z元件两端的电压为1.00 V;当电流为0.80 A时,电压为0.82 V;由闭合电路欧姆定律可知:E=1.25(r+2)+1=1.25r+3.5E=0.80(r+3.6)+0.82=0.80r+3.7联立解得:E=4.1 V;r=0.44 Ω16.(1)右(2)D F (3)如图(4) 8.8×10-3(在(8.0~9.5)×10-3内均可)解析(1)二极管具有单向导电性,欧姆表中指针偏转较大说明电阻较小,即为正向电流;而欧姆表内部的电源正极与黑表笔相连,故由题意可知,二极管右端为正极;(2)由题意可知,采用的电源电压为3 V,故为了提高测量结果的精确度,电压表应选取D;由题图可知,最大电流约为30 mA,故电流表应选F;(3)由题意可知,本实验要求作出伏安特性曲线,故要求多测数据,故应采用分压接法;同时,因二极管正向电阻较小,故应采用电流表外接法;(4)设二极管两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得:U=1.5-50I(V),可知该I-U图线为直线,如图,该直线与二极管伏安特性曲线相交,读出交点的纵坐标值为I =8 mA,交点的横坐标值为U=1.1 V.则此时该半导体元件的电功率为P=UI=8.8×10-3W.17.(1)1 A (2)4.2×10-4 C解析(1)闭合开关S,电容器C1相当于断路,C2被短路,所以有I=ER1+R2=1 A(2)将S断开,两个电容器两端的电压都等于电源的电动势,流过电阻R1的电荷量等于两个电容器的电荷量增加之和.所以有Q1=C1U2=30×10-6×6 C=1.8×10-4 CQ2=0Q1′=C1E=30×10-6×10 C=3.0×10-4 CQ2′=Q1′=3.0×10-4 CΔQ=Q1′+Q2′-Q1=4.2×10-4 C18.(1)4×10-5 C (2)66.7% (3)5 m/s2,方向竖直向上解析(1)回路电流I=ER1+r=1 A 电容器两极板间电压U=IR1=2 V,电容器带电荷量Q=CU=4×10-5 C.(2)电源输出功率P=IU=2 W,电源总功率P总=IE=3 W,电源效率η=PP总×100%≈66.7%.(3)设油滴带电荷量为q ,极板间距离为d ,由题意可知油滴带负电,开始时,q U d=mg , S 2断开后,q Ed-mg =ma , 解得a =5 m/s 2,方向竖直向上.。
高考物理一轮复习章末冲关评价练7恒定电流
章末冲关评价练7 恒定电流(时间:50分钟,满分:100分)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错误的得0分)1.(2015·长春检测)两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图1中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为( )图1A.2∶1 B.1∶2C.6∶1 D.1∶6【解析】两导线串联,电流相等,I1=I2,从两段图线上截取相同的电压,U1=U2,保证电阻是相等的,此时长度之比,即为L1∶L2=1∶2,由电阻定律知,横截面积之比等于长度之比,即S1∶S2=1∶2,B正确,A、C、D错误.【答案】 B2.如图2所示电路中,电源电动势E=80 V,内阻r=5.6 Ω,R1=6 000 Ω,R2=4 000 Ω,R3=0.3 Ω,R4=6 000 Ω,R5=0.1 Ω,R6=0.2 Ω,R7=8 000 Ω,估算R7消耗的功率为( )图2A.80 W B.8 WC.0.8 W D.0.08 W【解析】根据“大电阻与小电阻并联,其等效电阻小于小电阻;大电阻与小电阻串联,其等效电阻大于大电阻”知R7中电流近似为I=ER7=0.01 A,R7消耗的功率P=I2R7=0.8 W,C正确.【答案】 C3.在如图3所示的电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,L1、L2是两个小灯泡,闭合S后,两灯均能发光,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,会出现( )图3A.L1变暗,L2变暗 B.L1变亮,L2变暗C.L1变亮,L2变亮 D.L1变暗,L2变亮【解析】当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,所以电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可得电路总电流减小,外电路电压增大,故通过L1的电流减小,即L1变暗,选项B、C错误;L1两端的电压减小,而路端电压是增大的,故并联电路两端电压增大,所以L2两端电压增大,L2变亮,选项D正确.【答案】 D4.如图4所示电路中,开关S闭合后由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是( )图4A.R1短路B.R2断路C.R2短路D.R3短路【解析】A灯在干路上,A灯变亮,说明电路中总电流变大,由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小,这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路,选项B被排除;因为短路部分的电阻变小,分压作用减小,与其并联的用电器上的电压降低,C、D两灯变暗,A、B两灯变亮,这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的,而与A、B两灯是串联的.观察电路中电阻的连接形式,只有R3短路符合条件.故应选D.【答案】 D5.(2016·绍兴模拟)如图5所示,某同学设计了一个转向灯电路,其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是( )图5A.L的功率小于额定功率B.L1较亮,其功率等于额定功率C.L2较亮,其功率等于额定功率D.含L支路的总功率比另一支路的大【解析】当单刀双掷开关S置于位置1时,指示灯L与转向灯L2串联后接到电源E 上,指示灯L两端电压低于额定电压6 V,所以指示灯L的功率小于额定功率,A项正确;由于电源E有内阻,转向灯L1接到电源E上,转向灯L1虽然比转向灯L2亮,但功率仍然小于额定功率,B项错;同理,C项错;含L支路的两个灯泡串联,总电阻大于另一支路,两端电压相同,所以含L支路的总功率一定小于另一支路,D项错.【答案】 A6.如图6所示的电路,电源内阻为r,A、B、C为三个相同的灯泡,其电阻均为2r3,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时( )图6A.A灯变暗,B灯变亮,C灯变暗B.A灯与C灯电流改变量的绝对值相等C.A灯与B灯电压改变量的绝对值相等D.电源输出的电功率减小【解析】当滑动变阻器的滑片向下滑动时,外电路总电阻增大,总电流减小,A灯电流减小,变暗,电路的路端电压升高,灯B、C并联支路的电压升高,B灯电流增大,变亮,而总电流减小,故C灯电流减小,变暗,选项A正确;因B灯电流改变,故A灯与C灯电流改变量的绝对值不相等,选项B错误;同理,因电路路端电压变化,故A灯与B灯电压改变量的绝对值也不相等,选项C错误;当滑动变阻器阻值为0时,由串、并联电路的电阻计算公式知,此时外电阻等于内电阻,电源输出功率最大,增大变阻器的阻值,输出功率减小,选项D正确.【答案】AD7.(2015·郑州模拟)额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的伏安特性曲线如图7甲所示,现将和L2完全相同的灯L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V的电路中,则下列说法正确的是( )甲乙图7A.L2的额定功率约为99 WB.L2的实际功率约为16 WC.L2的实际功率比L3的实际功率小16 WD.L2的实际功率比L3的实际功率小83 W【解析】由L2的伏安特性曲线可得,在加额定电压220 V时L2的电流为0.45 A,则L2的额定功率为P额=U额I额=99 W,所以A项正确;题图乙电路为L1和L2串联后再与L3并联,所以L1和L2串联后两端的总电压为220 V,流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1=I2,U1+U2=220 V,由L1和L2的UI图线可知,I1=I2=0.25 A时,U1=155 V,U2=65 V,故灯L2的实际功率约为P2=I2U2=16 W,故B项正确;由于L3两端的电压为220 V,故P3=P额=99 W,则P3-P2=83 W,故C项错误,D项正确.【答案】ABD8.如图8所示,用直流电动机提升重物,电动机线圈的电阻为2 Ω,重物的质量m=20 kg.电源内阻为1 Ω,不计电动机转子转动时的摩擦.当电动机以v=1 m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=4 A.重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )图8A.电动机的发热功率为32 WB.电动机将电能转化为机械能的效率为86%C.电源的电动势为62 VD.电动机两端的电压为8 V【解析】 电动机的发热功率为P R =I 2R =32 W ,A 对;电动机消耗的总功率P 总=P 机+P R =mgv +P R =232 W ,电动机的效率为η=P 机P 总=86%,B 对;由EI =I 2r +P 总,解得E =62 V ,C 对;电动机两端电压U =P 总I=58 V ,D 错. 【答案】 ABC 二、非选择题(本题共4小题,共52分,按题目要求作答,解题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的要写出数值和单位)9.(13分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率.(1)其有关测量如下:①游标卡尺测量其长度如图9(甲)所示,可知其长度为 mm ;②用螺旋测微器测量其直径如图(乙)所示,可知其直径为 mm ;③选用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图(丙)所示,则该电阻的阻值约为 Ω.甲 乙丙图9(2)由以上测量,可计算得ρ= Ω·m.【解析】 (1)①游标卡尺的读数l =50 mm +3×120mm =50.15 mm.②螺旋测微器的读数 D =4.5 mm +20.0×0.01 mm =4.700 mm.③由读数规则可得:R =22.0×10 Ω=220 Ω.(2)由电阻定律R =ρl S 得ρ=RS l =πRD 24l, 代入数值ρ=7.6×10-2Ω·m.【答案】(1)①50.15②4.700③220(2)7.6×10-210.(13分)某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r.除待测干电池外,实验室可供选择的主要器材有:A.电流表G:测量范围0~10 mA,内电阻未知;B.电流表A:测量范围0~0.5 A,内电阻很小;C.电阻箱R0:电阻变化范围0~999.9 Ω,最小精度0.1 Ω;D.滑动变阻器R:电阻变化范围0~20 Ω;E.开关一个、导线若干.(1)实验中,首先需将电流表G改装成电压表.该同学采用图10所示的电路测定电流表G的内阻,其主要实验步骤如下,请完成步骤中的填空:图10①将R0调到某一设定值,滑动变阻器R的滑动触头移到 (选填“左端”、“右端”或“任意”)位置,然后闭合开关;②多次改变R0的大小,反复调节滑动变阻器的滑动触头位置,发现当R0=5.0 Ω时,电流表G的示数为10.0 mA,电流表A的示数为0.210 A,则电流表G的内电阻为Ω;③拆开电路,采用电阻箱R0与电流表G串联的方式,将电流表G改装成量程为2 V的电压表V,则R0的值应调为Ω.(2)用改装成的电压表V和电流表A,采用图11甲的电路测量干电池的电动势和内电阻.根据电压表V的示数U与电流表A的示数I,经描点、连线得到UI图象如图11乙所示.根据图象可求得该干电池的电动势E= V;内电阻r=Ω.(保留三位有效数字)甲乙图11【解析】(1)①根据安全的原则,闭合开关前,应将滑动触头滑到左端,以保证测量电路部分的电压和电流最小,电表不会因电压和电流过大而被烧坏;②依题意知,通过R0的电流为I R 0=I A -I g =0.200 A ,有U R 0=I R 0R 0=1.0 V ,则R g =U R 0I g =1.00.01Ω=100 Ω;③改装后的电压表总内阻R V = 2 V 0.01 A=200 Ω,则R 0=R V -R g =200 Ω-100 Ω=100 Ω. (2)根据实验原理,干电池的U I 图线的纵截距为干电池的电动势,可从图中读出为1.46V(或1.47 V),干电池内电阻为图线斜率的绝对值,即r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =1.46-1.00.5 Ω=0.920 Ω. 【答案】 (1)①左端 ②100 ③100(2)1.46(1.45~1.47) 0.920(0.900~0.940) 11.(13分)如图12所示,E =10 V ,r =1 Ω,R 1=R 3=5 Ω,R 2=4 Ω,C =100 μF.当S 断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.(重力加速度g 取10 m/s 2)求:(1)S 闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;(2)S 闭合后流过R 3的总电荷量.图12【解析】 (1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE =mg 且qE 竖直向上. 设电容器两极板间距离为d ,有U C =R 2R 1+R 2+r E =4 V ,qU C d=mg . S 闭合后,U ′C =R 2R 2+r E =8 V. 设带电粒子加速度为a ,则qU ′C d-mg =ma ,解得a =g =10 m/s 2,方向竖直向上. (2)S 闭合后,流过R 3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以ΔQ =C (U ′C -U C )=4.0×10-4C.【答案】 (1)10 m/s 2 方向竖直向上 (2)4.0×10-4 C12.(13分)如图13所示,电源的电动势E =110 V ,电阻R 1=21 Ω,电动机的电阻R 0=0.5 Ω,开关S 1始终闭合.当开关S 2断开时,电阻R 1的电功率是525 W ,当开关S 2闭合时,电阻R 1的电功率是336 W ,求:(1)电源的内电阻;(2)当开关S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率.。
【创新方案】高考物理一轮复习 第七章 恒定电流章末达标验收 新人教
【创新方案】2014年高考物理一轮复习章末达标验收:第七章恒定电流(教师用书独具)(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,每小题至少有一个选项正确,选对但选不全得2分,有错选或不答的得0分)1.如图1是电解硫酸铜溶液的装置示意图,图中电压表的示数为U ,电流表示数为I ,通电时间是t ,下面的说法正确的是( )图1A .It 是时间t 内流到铜板上的阳离子带的总电荷量B .IUt 是时间t 内该电路所产生的总焦耳热C .IUt 是时间t 内该电路消耗的总电能D .IU 是电能转化成化学能的功率解析:选AC 由电流的定义式I =q t知It 是时间t 内流到铜板上的阳离子的总电荷量,A 正确;由W =IUt 知,IUt 是时间t 内该电路消耗的总的电能,少部分产生焦耳热,大部分转化为化学能,故B 、D 错,C 正确。
2.在如图2所示电路中,电源电动势为12 V ,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R 0为1.5 Ω,小型直流电动机M 的内阻为0.5 Ω。
闭合开关S 后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A 。
则以下判断中正确的是( )图2A .电动机的输出功率为14 WB .电动机两端的电压为7 VC .电动机产生的热功率为4 WD .电源输出的电功率为24 W解析:选B 电动机与定值电阻R 0之间串联,电流相等,大小等于电流表示数为2.0 A ,由闭合电路的欧姆定律可得,电动机两端电压的大小为U M =E -I (r +R 0)=7 V ,所以电动机的输出功率为:P =U M I -I 2R M =12 W ,A 错误,B 正确;电动机的热功率:P r M =I 2R M =2 W ,C 错误;电源的输出功率为:P 出=EI -I 2r =20 W ,D 错误。
3.(2012·山东四市联考)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大。
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121.0 50.0
23.9
导线直径 d(mm) 导线截面积 S(mm2)
0.801 0.504
0.999 0.784
1.201 1.133
10.0 1.494 1.753
图 10
3.1 1.998 3.135
请你根据以上数据判断,该种导线的电阻
R与截面积 S 是否满足反比关系?
若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出
阻 R0( 约为 2 k Ω ) ,二是手机中常用的锂电池 ( 电动势 E 标称值为 3.7 V ,允许最大放电
电流为 100 mA) .在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表 V( 量程 4 V ,电阻 RV 约为 4.0 k Ω )
B.电流表 A1( 量程 100 mA,电阻 RA1约为 5 Ω )
20%,可产生 24
V 电压,产生 2.5 A 的电流,则每秒该路灯可转化的太阳能为
(
)
A.120 J B
. 300 J
C
. 600 J
D
. 1200 J
5. 为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置强磁场
中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断
用心 爱心 专心
U 12 R 灯 = I = 10 Ω = 1.2 Ω ,再接通 S2 后,流过电动机的电流为:
E- I ′ R灯
I = 电动机
r
- I ′=
12.5 -8×1.2 A - 8 A = 50 A ,故选项 C 正确.
0.05
答案: C
4.解析:每秒钟路灯消耗电能为
W=UIt =24×2.5 ×1 J = 60 J
D 错. L
功率小于额定功率, A 正确.
答案: A
二、多项选择题 ( 本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分.每小题至少有一个选项正确,全部
选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分 ) U2 2202
7.解析: RA= P= 100 Ω U2 2202
RB= P= 200 Ω ,则 RA∶ RB= 2∶1
因为 A 与 B 串联
所以 UA∶ UB= RA∶ RB=2∶1, PA∶ PB= RA∶ RB=2∶1.
相同时间内, QA∶ QB=RA∶RB=2∶1.
6.某同学设计了一个转向灯电路 ( 图 5) ,其中 L 为指示灯, L1、L2 分别
为左、右转向灯, S 为单刀双掷开关, E 为电源.当 S 置于位置 1 时,
以下判断正确的是
(
)
A.L 的功率小于额定功率
B.L1 亮,其功率等于额定功率
C.L2 亮,其功率等于额定功率
图5
D.含 L 支路的总功率较另一支路的大
第七章
恒定电流
( 时间 50 分钟,满分 100 分 )
一、单项选择题 ( 本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分 )
1.在基本逻辑电路中,当所有输入均为“ 0”时,输出是“ 1”的是
(
)
A.“与”门电路
B
.“或”门电路
C.“非”门电路
D
.都不可能
2.利用图 1 所示电路可以测出电压表的内阻.已知电源的内阻可以忽略不计,
图 14
(1) 使用“电阻温度计”前,先要把电流表的刻度改为相应的温度值,若温度
t 1< t 2 其
对应的电流分别为 I 1、 I 2,则 I 1、I 2 谁大?
(2) 若该“电阻温度计”的最低适用温度为
0℃,即当温度为 0℃时,电流表恰好达到满
偏电流 I g,则变阻器 R′的阻值为多大?
(3) 若保持 (2) 中电阻 R′的值不变,则电流表刻度为 I 时所对应的温度 t 为多大?
W 60 则每秒转化的太阳能为: η= 20%J = 300 J
故选项 B 正确.
答案: B 5. 解析:由题意知 RB 的电阻随断针的出现而减小,即外电路的电阻减小,由闭合电路 欧姆定律有 I 总= E/( R+ r ) 可知 I 总必增大,再由 U 外= E- I 总 r 可知,外电压 U 减小.而由
)
13.(8 分) 利用电动机通过如图 11 所示的电路提升重物,已知电源电动势
E= 6 V ,电源
内
阻 r = 1 Ω ,电阻 R= 3 Ω ,重物质量 m= 0.10 kg ,当将重物固定时,电压表的示数
为
5 V ,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,
电压表的示数为 5.5 V ,求重物匀速上升时的速度大小 取 10 m/s 2) .
R 为电阻
1 箱.当 R取不同阻值时, 电压表对应有不同读数 U. 多次改变电阻箱的阻值, 所得到的 U-
R图象应该是图 2 中的哪一个
(
)
图1
图2
3.如图 3 所示为汽车蓄电池与车灯 ( 电阻不变 ) 、启动电动机组成的
电路,蓄电池内阻为 0.05 Ω . 电流表和电压表均为理想电表,只
接通 S1 时,电流表示数为 10 A ,电压表示数为 12 V ;再接通 S2,
图 12
15.(13 分 ) 受动画片《四驱兄弟》的影响,越来越多的小朋友喜欢上了玩
具赛车.某玩具赛车充电电池的输出功率
P 随电流 I 变化的图象如图 13
所示.
(1) 求该电池的电动势 E和内阻 r ;
图 13
(2) 求该电池的输出功率最大时对应的外电阻
R( 纯电阻 ) ;
(3) 由图象可以看出, 同一输出功率 P可对应两个不同的电流 I 1、I 2,即对应两个不同的
二、多项选择题 ( 本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分.每小题至少有一个选项正确,全部
选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分 )
7.把标有“ 220 V,100 W”的 A 灯和“ 220 V,200 W”的 B 灯串联起来,接入 220 V 的电
路中,不计导线电阻, 则下列判断中正确的是
发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是
()
A.灯泡 L 将变暗
B.灯泡 L 将变亮
图6
C.电容器 C的电荷量将减小 D.电容器 C的电荷量将增大
9.如图 7 所示的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使
暗, B 灯变亮,则故障可能是
(
A.R1 短路
B
. R2 断路
A 灯变 )
用心 爱心 专心
(
)
A.两灯的电阻之比 RA∶ RB=2∶1
B.两灯的实际电压之比 UA∶ UB=2∶1
C.两灯实际消耗的功率之比 PA∶ PB=1∶2
D.在相同时间内,两灯实际发热之比 QA∶ QB=1∶2
8.在如图 6 所示的电路中,电源电动势为 E,内电阻为 r , C为电容
器, R0 为定值电阻, R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡 L 能正常
C.电流表 A2( 量程 2 mA,电阻 RA2约为 50 Ω )
D.滑动变阻器 R1(0 ~ 20 Ω ,额定电流 1 A) E.电阻箱 R2(0 ~ 999.9 Ω ,最小分度值 0.1 Ω )
F.开关 S 一只、导线若干
图9
(1) 为了测定电阻 R0 的阻值,小组的一位成员设计了如图 9 所示的电路原理图并选取了
B. I < 1.5 A
C.P= 15 W
D. P< 15 W
图8
三、简答题 ( 本题共 2 小题,共 20 分.请将解答填写在相应的位置 )
11.(12 分 ) 某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废
旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电
2
C.R3 断路
D
. R4 短路
图7
10.如图 8 所示,电阻 R1= 20 Ω ,电动机内阻的阻值 R2= 10 Ω. 当开关打开时,电流表的
示
数是 I 0= 0.5 A ,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,
电流表的示数 I 和电路消耗的电功率 P 应是
(
)
A.I = 1.5 A
外电阻 ( 纯电阻 ) R1、R2,试确定 r 、R1、 R2 三者间的关系.
用心 爱心 专心
5
16.(15 分 ) 如图 14(a) 所示为某电阻 R随摄氏温度 t 变化的关系图象,图中 R0 表示 0℃时 的电阻值, k 表示图线的斜率.若用该电阻与电池 ( 电动势为 E,内阻为 r ) 、电流表 ( 满 偏电流为 I g、内阻为 Rg) 、滑动变阻器 R′串联起来,连接成如图 (b) 所示的电路,用该 电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到了一个简单的 “电阻温度计”.
(4) 将电流表刻度盘换为温度刻度盘,刻度均匀吗?
用心 爱心 专心
6
第七章
恒定电流
【参考答案与详细解析平】
一、单项选择题 ( 本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分 ) 1.解析:本题考查“与”、“或”、“非”门电路.据“与”门电路和“或”门电路
的真值表可知, C 正确, A、 B 不正确. 答案: C
1
针的存在.图 4 所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中
RB 是磁敏传感器,它的
电阻随断针的出现而减小, a、 b 接报警器,当传感器 RB 所在处出现断针时,电流表的
电流 I 、 ab 两端的电压来自U将( ) 图 4A.I 变大, U变大
B
. I 变小, U变小
C.I 变大, U变小
D
. I 变小, U变大
R与 S 应满足的关系.
(3) 若导线的电阻率 ρ =5.1 ×10 -7 Ω·m,则表中阻值为 3.1 Ω 的导线长度 l = ________