第十一章 电路及其应用 单元复习
一、单选题
1.城市民用供电线路有的地方用的是截面积为50㎜2的铝芯电缆线输电.已知铝的电阻率为2.9×10﹣8Ω.m.那么长度为1500m的这种铝芯电缆线的电阻是( )
A.0.87Ω B.87Ω C.9.7×10﹣16Ω D.9.7×10﹣2Ω
2.某同学用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,如图所示,为了准确测定该电阻的阻值,正确的做法是( )
A.应把选择开关换到“”挡,重新进行欧姆调零后再测量
B.应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
C.应把选择开关换到“”挡,重新进行欧姆调零后再测量
D.应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
3.关于电流的下列说法中正确的是( )
A.因为电流有方向,所以电流是矢量
B.通过导线横截面的电荷量越多,电流越大
C.通电时间越短,电流越大
D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
4.小明同学在改装电表时发现,电压表由灵敏电流计G和电阻R串联而成。若使用过程中发现这个电压表的读数总比标准电压表读数低一些,为了使它读数更加准确,应当在原电路中( )
A.在电阻R两端串联一个比R大得多的电阻
B.在电阻R两端并联一个比R大得多的电阻
C.在电阻R两端并联一个比R小得多的电阻
D.在电阻R两端串联一个比R小得多的电阻
5.在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的是( )
A.用伏安法测金属丝的电阻时,可采用电流表内接法
B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值
C.应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值
D.实验中电流强度大小可不加要求
6.有a、b、c、d四只电阻,它们的I-U关系如图所示,则图中电阻最大的是( )
A.a B.b C.c D.d
7.一个物理量的单位可以根据物理公式和基本单位导出,以下单位均用国际单位制中的符号,它们所对应的物理量不是矢量的是
A.kg m/s2 B.V/m C.C/s D.Wb/m2
二、多选题
8.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为图线在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,小灯泡的电阻不变
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,电流表A)的示数变为零。若电路中故障发生在灯L、电阻R上,用一根导线来查实电路故障,则下列判断正确的是( )
A.将导线并联在R两端,电流表无示数,一定是L断路
B.将导线并联在L两端,电流表无示数,一定是R断路
C.将导线并联在R两端,电流表有示数,一定是R断路
D.将导线并联在L两端,电流表有示数,一定是L断路
10.如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B为分压器的输出端,若把变阻器的滑动片放在变阻器中央,下列判断正确的是( )
A.空载时输出电压为
B.当接上负载R时,输出电压
C.负载R越大,越接近
D.负载R越小,越接近
三、实验题
11.一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=500μA,表头电阻Rg=200Ω,若改装成量程为Im=3mA的电流表,应并联的电阻阻值为____________Ω.若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表,应再串联一个阻值为__________Ω的电阻.
12.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图,图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换档开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个档位,5个档位为:直流电压1 V 档和5 V档,直流电流1 mA档和2.5 mA档,欧姆×100 Ω档。
(1)图(a)中的B端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号)
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆档时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流档时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2=__________Ω,R4=____________Ω
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“3”相连的,则读数为________。
13.用伏安法(电流表内阻约为200,电压表内阻约为10k)测定一个阻值约为5k的电阻的阻值,实验电路应采用电流表______接法(填“内”或“外”),测量值比真实值偏_______(填“大”或“小”).
14.小宇有一台带USB接口的小型电风扇,额定电压为5.0V,额定功率为2W。他想通过实验描绘出这台小电风扇的伏安特性曲线。他在实验室中没有找到合适的电压表,但找到了导线、开关,还有以下器材:
A.电源E(电动势为6.0V)
B.电流表A1(量程为0-0.6A,内阻为0.2Ω)
C.电流表A2(量程150mA,内阻为0.5Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值100Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值10Ω)
E.固定电阻R3=40Ω
F.固定电阻R4=20Ω
(1)为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中滑动变阻器应选用____;固定电阻应选用_______(填所选仪器前的字母序号)。
(2)请你为他设计实验电路,并把电路图画在甲图中的方框内_____(方框内已画出了小电风扇的电路符号)
(3)小宇在实验过程中发现,小电风扇在电流表A1读数小于0.11A时电风扇没有转动。他通过实验描绘出I1(电流表A1的读数)、I2(电流表A2的读数)的图像如图所示(I1为0.11A时I2为10mA)。由此可以判定,小电风扇的电阻为___Ω,正常工作时的发热功率为__W,机械效率为____。(结果均保留两位有效数字)
15.在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________ mm.
四、解答题
16.将30Ω的电阻接在一电源两端,通过的电流为 0.3 A.若把 30Ω的电阻拿走,将 10Ω与 60 Ω的电阻分别接在这个电源两端(电源内阻不计),那么通过的电流分别为 I1 和I2 为多少?
17.将一恒定电压U0加在电阻R两端,测得通过R的电流为I0,更换电阻R为2R后,电流减少了0.9A,如果更换成阻值为3R的电阻,通过的电流变为多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
截面积为50mm2的铝芯电缆线,电阻率为2.9×10﹣8Ω m,长度为1500m,根据电阻定律可得电阻为:,故A正确,BCD错误.
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
当用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值,指针偏转角度很小时,说明电阻值较大,挡位选择得太低,故应该选择更高的挡位,把选择开关换到“”挡,重新进行欧姆调零后再测量。
故选A。
3.D
【解析】
【详解】
A.电流有大小和方向,但是标量,因为其合成法则是代数运算法则,而不是矢量合成的平行四边形定则,故A错误;
B.由电流定义式
I=
通过导线截面的电量多,如果时间长,电流不一定大,故B错误;
C.由电流定义式
I=
通电时间越短,如果通过导线截面的电量不是很多,电流不一定大,故C错误;
D.由电流定义式
I=
这是个比值定义式,故单位时间内通过导体横截面的电量越多,导体中电流越大,故D正确。
故选D。
4.B
【解析】
【详解】
根据电压表的改装及读数原理可知,若电压表读数偏小,说明通过电压表的电流偏小,所以只需减小电压表的内阻即可,根据串并联的特点可知,应在R上并联一比R大得多的电阻即可,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.B
【解析】
【详解】
A.金属丝电阻很小,与电压表内阻相差很大,与电流表内阻可以比拟,为了减小系统误差,应采用电流表外接法,故A错误;
B.为减小实验误差,应进行多次测量求平均值,故B正确;
C.应测量出金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是测整根金属丝长度,故C错误;
D.金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为尽可能保持电阻率不变,应尽可能保持温度不变,所以实验中应控制通过金属丝的电流不要太大,故D错误。
故选B。
【点睛】
测量金属丝电阻率的实验中,为减小实验误差应进行多次测量求平均值,实验时电流不能太大,以避免金属丝温度发生较大变化而使实验误差较大,根据实验注意事项分析答题。
本题考查实验误差分析,对于测量过程中不可避免的偶然误差,往往通过多次测量求平均值来减小。
6.D
【解析】
【详解】
电阻,可知电阻R等于I-U图线斜率的倒数。图线d的斜率的最小,电阻最大。故ABC错误,D正确。
故选D。
7.C
【解析】
【详解】
kg m/s2、V/m、C/s、Wb/m2各单位对应的物理公式为:F=ma、E=、I=、B=,其中力F、电场强度E、磁感应强度B都是矢量,所以不是矢量的是电流,故ABD正确,C错误.本题选不是矢量的,故选C.
8.BD
【解析】
【详解】
A.图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大。故A错误;
BC.根据欧姆定律可知,对应P点,小灯泡的电阻为
故B正确,C错误;
D.根据功率
可知在P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积,故D正确;
故选BD。
9.CD
【解析】
【分析】
【详解】
电流表无示数,可能是L、R分别断路或者两者都断路了,只有把导线并联在L两端,电流表有示数,才能肯定是L断路,也只有把导线并联在R两端,电流表有示数,才能肯定是R断路了,所以AB错误,CD正确;
故选CD。
10.ABC
【解析】
【详解】
A.空载时,AB间不接电阻,此时根据分压比等于电阻比可知
故A正确;
B.AB间接上负载可知,滑动变阻器下半部分与R并联
根据分压比可知
故B正确;
CD.由
R越大越接近 ,越接近,故C正确,D错误。
故选ABC。
11. 40 3300
【解析】
【详解】
[1]把电流表改装成量程为Im=3mA的电流表,应并联的电阻阻值
[2]电流表内阻
把电流表再改装成量程为Um=10V的电压表,应串联一个阻值
12. 红 B 160 880 1100
【解析】
【详解】
(1)[1]根据欧姆表原理可知,内部电源的正极应接黑表笔,这样才能保证在测电阻时电流“红进黑出”,即图(a)中的端与红色表笔相连接;
(2)[2]由电路图可知,只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,同时在使用电流档时也不需要时行调节,AC错误,B正确;
(3)[3]直流电流档分为和,由图可知,当接2时应为;根据串并联电路规律可知:
;
[4]总电阻为:
接4时,为电压档,因串入的电阻较小,故应为量程的电压表;此时电流计与、并联后再与串联,即改装后的电流表与串联再改装后电压表;根据串联电路规律可知:
;
(5)[5]若与3连接,则为欧姆档“”档,读数为:。
13. 内 大
【解析】
【详解】
由题意可知,;故,因此为了减小误差应采用电流表内接法进行实验;由于电流表的分压作用使电压表示数偏大,则由欧姆定律可知,测量值偏大.
【点睛】
本题考查伏安法测电阻中电流表内外接法的选择,要注意明确:大电阻用内接法,测量值偏大,小电阻用外接法,测量值偏小,即“大内偏大,小外偏小”.
14. D E 4.0 0.64 68%
【解析】
【详解】
(1)[1][2]为便于调节、改变电压,滑动变阻器选择最大阻值较小的,即选D;小风扇额定电流为
则A1测干路,A2测定值电阻,当电压最大为6V时,定值电阻最小为
则定值电阻选E。
(2)[3]为保证电压从0开始增加,电路连接为分压法,将定值电阻与风扇并联以求得电压,设计如下
(3)[4]由并联分流及电压相等可求此时小电风扇两端电压为
则小电风扇的电阻为
[5]由可求正常工作时发热功率为
[6]机械效率为
15.0.617(0.615~0.619)
【解析】
【详解】
螺旋测微器固定刻度为0.5mm,可动刻度为0.01×11.6=0.116mm,所以最终读数为0.5mm+0.116mm=0.616mm.
点晴:本题关键是明确螺旋测微器的读数原理,知道螺旋测微器是通过将长度的测量转化为角度的测量来实现微小量的放大.
16.0.9A,0.15A
【解析】
【分析】
【详解】
电源电压的大小为
将10Ω的电阻结入电路时,电路中的电流是
将60Ω的电阻结入电路时,电路中的电流是
17.0.6A
【解析】
【详解】
电阻值为R时,由欧姆定律得
电阻值为2R时,由题意有
解得
I0=1.8A
当电阻值为3R时,通过的电流为
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