第十一章电路及其应用期末综合复习优选测评卷
一、单选题
1.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等但横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等但长度是a的两倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是( )
A.V1的示数是V2的2倍 B.V1的示数是V3的2倍
C.V2的示数是V1的2倍 D.V2的示数是V3的2倍
3.一电压表由电流表G和电阻R串联而成,若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可以改进( )
A.在R上串联一个比R大得多的电阻 B.在R上串联一个比R小得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻 D.在R上并联一个比R大得多的电阻
4.如图所示,图线1表示的导体电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A.R1:R2 =1:3
B.R1:R2 =3:1
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流比I1:I2=1:3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1:I2=1:3
5.某金属导线,如果在10s时间内有5.0×1019个自由电子通过面积为0.1m2的某截面,那么通过这个截面的电流强度是( )
A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A
6.在检验两地是否短路的测试中,经常用到如图所示的T形电路,电路中的电阻,,有一测试电源,所提供的测试电压恒为以下说法正确的是
A.若将cd端短路,ab之间的等效电阻为
B.若将ab端短路,cd之间的等效电阻为
C.当ab两端接上测试电压时,cd两端的电压为30V
D.当cd两端接上测试电压时,ab两端的电压为30V
7.用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,,则Rx的阻值为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,AB间电压恒为11V,R为阻值较大的滑线变阻器,P为R的中点,用一只0~5V~15V的双量程电压表的“5V”档测PB间的电压时,电压表恰好满偏,若换用“15V”档测量,则电压表的示数为( )
A.5V
B.5.3V
C.5.4V
D.5.5V
二、多选题
9.将两个相同的电流计通过并联电阻分别改装成电流表A1(0~3 A)和电流表A2(0~0.6 A),把这两个电流表并联接入如图所示的电路中测量电流。则下列说法正确的是( )
A.A1的内阻小于A2的内阻
B.A1的指针还没有满偏时,A2的指针已经满偏
C.A1的读数为1A时,A2的读数为0.6 A
D.A1的读数为1A时,干路中的电流为1.2 A
10.如图所示,两个电阻(电阻值分别为和)串联后接在电路中a,b两点。已知a、b两点的电压保持10V不变,某同学把一个电压表并联在两端时,电压表读数为,将该电压表并联在两端时,读数为,则( )
A. B.
C. D.
11.如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是( )
A.A1、A2的读数之比为1∶1
B.A1、A2的读数之比为5∶1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
12.某同学利用多用电表欧姆挡测某未知电阻的阻值,他将开关置于×1挡位,指针示数如图,若想更准确一些,下面操作正确的步骤顺序是 ( )
E.将两表笔接未知电阻两端,待指针稳定后读数
A.将两表笔短接进行欧姆调零
B.将两表笔短接进行机械调零
C.将开关置于×1k挡
D.将开关置于×100挡
三、填空题
13.如右图所示,,当A、B两端加上某一电压后,电流表的示数为,则三个电流表的示数________.
14.如图所示,A、B两地相距,连接A、B两地的通信电缆是两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成.由于某处C发生了故障,相当于在该处两导线间接入了一个电阻,为查清故障位置,现在间接入一个电动势为,内阻不计的电源,用内阻很大的伏特表测得处电压为,把同样的电源接在处,在处测得电压为,由此可知C与A间的距离为________.
15.在如图所示电路中,三个电阻的阻值均为6Ω,电压U恒为,则电流表的示数为________A,电压表的示数为________V.若将电压表与电流表的位置互换,则电流表的示数变为________A,电压表的示数为________V.
四、解答题
16.在图示电路中,电压,,导线电阻不计。
(1)求A、B之间的电压;
(2)若将A、B用一根不计电阻的导线短接,求该导线中通过的电流I。
17.电压表是测量电压的器材。已知某电路两端的电压为15V,为了保证电表的安全,现用量程为15V、内阻为的电压表与一阻值为的定值电阻串联在一起测量该电路两端的电压,此时电压表的读数为12V。
(1)则应为多少?
(2)如果将量程为15V、内阻为的电压表改装成量程为60V的电压表,则应串联阻值为多大的定值电阻?
18.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电量为e、质量为m,求在刚射出加速电场时,一小段长为△L的电子束内电子个数是多少?
19.如图所示,AB和A′B′是长度均为L=2 km的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω),若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电,相当于在两点间连接了一个电阻.接入电压为U=90 V的电源:当电源接在A、A′间时,测得B、B′间电压为UB=72 V;当电源接在B、B′间时,测得A、A′间电压为UA=45 V.由此可知A与C相距多远?
参考答案
1.B
【解析】在加速电场中有
得
在刚射出加速电场时,一小段长为 的电子束内电量为
则电子个数
故选B。
2.A
【解析】由可知,材料相同的电阻,其阻值大小与长度成正比,与横截面积成反比,故可知三个电阻阻值之比为
由串联分压可知,各电阻分得电压之比为
则三个电表示数之比为
故选A。
3.D
【解析】因为使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,故要让电流稍大一点,则应减小总电阻,给R并联一电阻可达到要求,若并联一比R小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值还要小,电流增加太多,故应并联一比R大得多的电阻,可使总电阻稍变大,ABC错误,D正确。
故选D。
4.A
【解析】AB.根据I-U图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以
故A正确,B错误;
C.串联电路电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,电流比
故C错误;
D.并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比
故D错误。
故选A。
5.B
【解析】解:由电流的定义可知:;故ACD错误,B正确.
6.C
【解析】当cd端短路时,ab间电路的结构是:电阻、并联后与串联,等效电阻为: ;故A错误;当ab端短路时,cd之间电路结构是:电阻、并联后与串联,等效电阻为: ,故B错误;当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压等于电阻两端的电压,;故C正确;当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压等于电阻两端的电压,为;故D错误;故选C.
【点睛】
对于电路问题,首先要明确电路的结构,并能正确应用串并联电路的规律进行分析,必要时应进行电路的简化.
7.C
【解析】当通过灵敏电流表的电流为零时,电流表两端电势相等,即两端电压与PN段电压相等,串联电路电压与阻值成正比,且由
可知,阻值与长度成正比,可得
可得
故选C。
8.B
【解析】将电压表看成是一个大电阻,15V的量程内阻是5V量程内阻的3倍,设5V量程时电阻为r,则15V量程电阻为3r;根据用5V档测量电压是5V这是BP间电压,AP间电压为6V,这时电路为电压表电阻r与BP电阻R并联再与AP电阻R串联,r与BP电阻R并联的电阻与AP电阻的比值等于它们电压的比值,等于5/6,即:;解得r=;设用15V档测量电压为U,此时电压表电阻为3r=15×R,这时电路为电压表电阻3r与BP电阻R并联再与AP电阻R串联,3r与BP电阻R并联的电阻与AP电阻的比值等于它们电压的比值,等于,即;解得:U==5.32V,故选B.
【点睛】
本题的关键是理解将电压表等效为电阻,电压表即为可以显示自身电压的电阻.同一电流计改装成的电压表的内阻之比等于量程之比.
9.AD
【解析】A.电流表的量程大于电流表的量程,因此电流表中并联的分流电阻阻值小于电流表中并联的分流电阻阻值,故电流表的内阻小于电流表的内阻,选项A正确;
BC.因电流表的量程是电流表量程的5倍,因此电流表的内阻等于电流表内阻的,又因两电流表并联,当加在它们两端的电压为电流计的满偏电压时,两电流表同时达到满偏,故选项BC均错误;
D.由以上的分析可知,当电流表的读数为1A时,电流表的读数等于0.2 A,电路总电流为
选项D正确。
故选AD。
10.BC
【解析】把一个电压表并联在R1两端时,电压表读数为U1,因为电压表有内阻RV,则电压表和R1并联,可知
将该电压表并联在R2两端时,读数为U2,同理
可知
U1+U2<U=10V
故选BC。
11.BC
【解析】AB.量程不同的电流表读数不同,电流表A1的量程为3 A,A2的量程为0.6 A,当偏转角相同时,A1、A2的读数之比为5∶1,A错误,B正确;
CD.图中的A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,所以A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1,C正确,D错误。
故选BC。
12.ADE
【解析】试题分析:明确当欧姆表的指针偏角过小说明待测电阻阻值较大,所选的倍率较小,应换较大的倍率;换档后应进行欧姆调零.
解:由图示表盘可知,欧姆表的指针偏角过小说明待测电阻阻值较大,应换较大的倍率×100,调零以后再进行测量,故ADE正确;
故选ADE.
【点评】本题考查了用欧姆表测电阻的步骤,用欧姆表测电阻应选择合适的挡位,使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要进行欧姆调零.
13.11:5:9
【解析】、、并联,示数为通过、、的电流,示数为通过、的电流,示数为通过、的电流;设两端加上电压,由欧姆定律可得:
通过的电流:
通过的电流:
通过的电流:
所以,电流表的示数:
电流表的示数:
电流表的示数:
所以电流之比为
14.30
【解析】假设导线的单位长度的电阻为,长度如下图:
间接入电动势为,根据分压特点:
间接入电动势为,根据分压特点:
两式联立解得:
15.1 12 3 9
【解析】上方电阻和下方并联两电阻串联,根据分压特点:
并联电阻总电阻:
电压关系:
解得电压表示数:
电流表示数:
将电压表与电流表的位置互换,如下图所示:
电流表示数:
假设上端电势为0,通过电压表右边两电阻的电流:
则电压表左右两端的电势:
则电压表示数为:
16.(1)9V;(2)1A
【解析】(1)A,B之间断开时,和串联。AB之间的电压即为两端的电压,由串联电路的分压规律有
解得
(2)当A、B用一根不计电阻的导线短接时,和并联后再与串联,电路的总电阻为
由欧姆定律可得。电路中的总电流为
此时导线中通过的电流即为中通过的电流,由并联电路的分流规律有
解得
17.(1);(2)
【解析】(1)当电压表串联一个阻值为的定值电阻测量该电路两端的电压时,电压表的读数为,由串联电路的特点可知,定值电阻分得的电压为
电压表与定值电阻串联,通过它们的电流相等
整理得
代入数据得
(2)如果将满偏电压为的电压表改装成量程为60V的电压表,则串联的电阻分得的电压为,由串联电路的特点得
整理得串联的电阻的阻值为
代入数据得
18.
【解析】
设单位体积内电子数为n,则I=nevs,
由动能定理得:eU=mv2
则得:
△L内的电子数为:N=△LSn=
点睛:本题关键是建立物理模型,对电子束运动情况进行简化.知道电流的微观表达式I=nevs并理解各个物理量的含义.
19.LAC=0.4 km
【解析】根据题意,将电路变成图甲所示电路,其中R1=R1′,R2=R2′,当AA′接90V,BB′电压为72V,如图乙所示(电压表内阻太大,R2和R′2的作用忽略,丙图同理)此时R1、R1′、R串联,
∵在串联电路中电阻和电压成正比,
∴R1:R:R1′=9V:72V:9V=1:8:1---------------①
同理,当BB′接90V,AA′电压为45V,如图丙所示,此时R2、R2′、R串联,
∵在串联电路中电阻和电压成正比,
∴R2:R:R2′=22.5V:45V:22.5V=1:2:1=4:8:4---②
联立①②可得:
R1:R2=1:4
由题意,
RAB=2km×=2Ω=R1+R2
∴R1=0.4Ω,R2=1.6Ω
AC相距
s==0.4km.
【点睛】
本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用;解决本题的关键:一是明白电压表测得是漏电电阻两端的电压,二是知道电路相当于三个串联.