第二章、电路及其应用
一、选择题(共17题)
1.如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值△I,则( )
A.A的示数减小 B.V2的示数增大
C.△U1小于△U2 D.△U3与△I的比值大于r
2.如图所示,均匀的长方形金属板,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.
3.现有甲、乙两根完全相同的金属裸导线,如果把甲导线均匀拉长到原来的2倍,把乙导线对折后并在一起,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过甲、乙导线的电荷量之比为( )
A. B. C. D.
4.某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中,将一段金属丝接入电路中,先用螺旋测微器测量这段金属丝直径,再用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度,最后用实验电路测量金属丝的电阻,利用这些测量值就可以计算出金属丝的电阻率,在此实验中,以下操作不正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片可置于任意位置
B.用毫米刻度尺测量金属丝接人电路的有效长度时,要多测量几次,求出其平均值
C.用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,求出其平均值
D.实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关
5.如图所示的电路中,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时( )
A.电流表示数减小,电压表示数不变
B.电流表示数减小,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
6.下列说法正确的是( )
A.在电场中自由释放的电荷一定沿电场线运动
B.电阻率越大,说明导体的导电性能越差
C.闭合电路中电流的方向是从电源的正极流向负极
D.E=只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的
7.如图,有一未知电阻Rx,为了较准确地测出电阻值,利用试触法得到两组数据,接a时得到数据为12V、0.15A,接b时得到数据为10V、0.2A,那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是( )
A.80Ω,大于真实值
B.50Ω,小于真实值
C.80Ω,小于真实值
D.50Ω,大于真实值
8.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值.如图所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中,按照(a)图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照(b)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.40 V,比较这两次结果,正确的是( )
A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω
B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω
C.电阻的真实值更接近480 Ω,且大于480 Ω
D.电阻的真实值更接近480 Ω,且小于480 Ω
9.电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后,电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开,则以下判断正确的是( )
A.液滴仍保持静止状态
B.液滴将向下运动
C.电容器上的带电量将减小
D.电容器将有一个瞬间的充电过程
10.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( )
A.电动势是一种非静电力
B.电动势越大,表明电源储存的电能越多
C.电动势的大小是把1库仑的正电荷由电源的负极移到正极非静电力做功
D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
11.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.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的电阻为R=
12.如图所示,电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P向a端移动过程中,下列说法正确的是
A.电压表V的示数减小
B.电流表A的示数增大
C.电容器C的带电量减少
D.电阻R1的功率减小
13.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,电灯L正常发光.两块电表均为理想电表.在滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表的示数变小 B.电源的总功率变小
C.灯泡L的亮度变大 D.电压表的示数变小
14.如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如两表的表头G是相同的,出现的误差可能是下述哪些原因引起的
①待测表的指针偏转角度偏大 ②标准表的指针偏转角度偏大
③所并联的电阻R并偏小 ④所并联的电阻R并偏大
以上判断正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
15.如图所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从b端向a端缓慢滑动时( )
A.小灯泡L逐渐变亮 B.小灯泡L逐渐变暗
C.电压表示数逐渐减小 D.电压表示数逐渐增大
16.A、B导体的伏安特性曲线如图实线所示,下列判断正确的是( )
A.随着A导体两端电压的升高,A导体的电阻越来越小
B.B导体电阻是2Ω
C.当电流为0.3A时,A导体的电阻是6Ω
D.当电流为0.3A时,A导体的电阻应该等于它此时切线的斜率,即18Ω
17.如图甲电路所示,电阻R两端的电压U与通过该电阻的电流I的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0V,内阻不计.电阻R1=1000Ω,且阻值不随温度变化.若改变R2,使AB与BC间的电压相等,则此时( )
A.R的阻值为1000Ω B.R的阻值为400Ω
C.通过R的电流为2.5mA D.通过R的电流为2.0mA
二、填空题
18.用量程为200μA、内阻为100Ω的电流表串联一个阻值为9900Ω的电阻改装成电压表,用该电压表测量某电路两端电压时,表盘指针位置如图所示,则被测电压为_______V.
19.一多用电表的欧姆挡分为×1,×10,×100,×1k共4个挡位。某同学用该表测量阻值为1kΩ左右的电阻。完成下列测量步骤中的填空。
(1)将选择开关置于_______挡位;
(2)将红黑表笔短接,调整_______使得_______;
(3)测量电阻时,指针指示位置如图所示,该电阻的阻值为_______kΩ;
(4)测量完成后,将选择开关旋转至OFF挡位。
20.某同学用一个满偏电流为Ig=10mA,内阻为Rg=10Ω的电流表G改装成一个量程为3V的电压表,则,应该给这个电流表________(填“并联”、“串联”)一个________Ω的电阻。
21.电源是把其它形式的能转化成________的装置,在电源的内电路,电源把其它形式的能转化________能;在电源外电路,电场力做功,电能转化为其它形式的能。
三、综合题
22.如图所示,一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E=40V,内阻r=1Ω,闭合开关s后,用理想电压表测出电动机两端电压U=10V,已知电动机线圈电阻RM=1Ω,试求:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)电动机的发热功率是多少?
(3)电动机的输出功率是多少?
23.手电筒里的两节干电池用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设新电池的电动势,内阻;旧电池电动势,内阻。手电筒使用的小灯泡的电阻为,则:
(1)当使用两节新电池时,求灯泡两端的电压;
(2)当使用新、旧电池混装时,求灯泡两端的电压;
(3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
24.规格为“220V、110W”的电风扇,线圈电阻为40Ω,求:
(1)接上220V的电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;
(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率。
25.如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。
(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
(2)请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
试题分析:A、理想电压表内阻无穷大,相当于断路.理想电流表内阻为零,相当短路,所以R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压.当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,则A的示数增大,故A错误;B、根据闭合电路欧姆定律得:V2的示数U2=E-Ir,I增大,U2减小.故B错误.C、根据U2=E-Ir得:;,已知R>r,则,故△U1大于△U2,故C错误.D、根据闭合电路欧姆定律得U3=E-I(R+r),得:,则△U3与△I的比值大于r,故D正确;故选D.
2.D
【详解】
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.C
【详解】
设原来的电阻为R0,甲导线均匀拉长到原来的2倍,横截面积变为原来的,乙导线对折后绞合起来,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,根据电阻定律可得
甲电阻变为
乙电阻变为
则两电阻之比为;两导线两端所加电压相等,根据欧姆定律可得
可知电流之比为,根据电流的定义式可得
可知相同时间内通过的电量之比为。
故选C。
4.A
【详解】
A.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器需要保护电表,故A错误;
B.为了减小误差,用毫米刻度尺测量金属丝接人电路的有效长度时,要多测量几次,求出其平均值,故B正确;
C.为了减小误差,用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,求出其平均值,故C正确;
D.实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关,故D正确。
本题选不正确项,故选A。
5.C
【详解】
与串联,电压表测的是两端的电压.当滑动变阻器的滑片向左移动时,变小,总电阻变小,根据闭合电路的欧姆定律,可知电流变大,故电流表示数变大;由可知,阻值不变,电流变大,则变大,故电压表示数变大.C正确,选C.
6.D
【详解】
A、在电场中自由释放的电荷,若电场线是直线,一定沿电场线运动,若电场线是曲线,一定不沿电场线运动,故A错误;
B、在S、L一定的条件下,导体的电阻大小与电阻率有关,电阻率越大的电阻越大,所以它的导电性能越差,故B错误;
C、闭合电路中外部电流的方向是从电源的正极流向负极,闭合电路中内部电流的方向是从电源的负极流向正极,故C错误;
D、只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的,故D正确;
故选D.
7.A
【详解】
试题分析:开关接a、b两点时,电压表示数相对变化量,电流表示数相对变化量 ,由于,电流表示数变化量大,则电流表应采用内接法,即开关应接在a点,电阻测量值R=12/0.15=80Ω;由于采用电流表内接法,使电压测量值大于真实值,电阻测量值大于真实值,故A正确,B、C、D错误.故选A.
8.B
【详解】
两次测量电流表分压的变化
电压表分流示数变化
即电流表分压的变化较小,所以采用电流表内接,测量的更接近真实值,且测量值大于真实值,所以电流表内接法所测电阻
故选B。
9.D
【详解】
AB.开关S闭合时带电液滴受重力和电场力平衡,电容器板间电压等于R2的电压,小于电源的电动势。断开电键后,电容器两端电压等于电源的电动势,故板间电压增大,场强变大,电场力变大,粒子向上加速运动,A、B错误;
CD.电键断开前,电容器两端电压等于电阻R2两端的电压,断开电键后,电容器两端电压变大到等于电源电动势,电压增大,根据电容的定义式
可知电容器的带电量变大,将有一个瞬间充电的过程,C错误,D正确;
故选D。
10.C
【详解】
AC.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功,不是一种非静电力,故C正确,A错误;
B.电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量,是非静电力做功能力的反映,电动势越大,表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大,并不是表明电源储存的电能越多,故B错误;
D.电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压,小于电源电动势,故D错误。
故选C。
11.C
【详解】
AB.随着所加电压的增大,电流增加的越来越缓慢,根据欧姆定律,小灯泡的电阻变大,AB错误;
CD.根据欧姆定律,对应P点,小灯泡的电阻
C正确,D错误。
故选C。
12.D
【详解】
滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则可知总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流减小,电流表示数减小;内电压减小,路端电压增大;电压表示数增大;故AB错误;因总电流减小,则内电压和R1两端的电压减小,而路端电压增大,故电容器两端电压增大,根据Q=CU可知其电量增大,故C错误;因电流减小,则由P=I2R可知,R1的功率减小,故D正确.故选D.
13.D
【详解】
将滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,电路总电流I增大,则电流表的示数变大,故A错误;电源总功率P=EI,电流I增大,总功率增大,故B错误;由于内阻不为零,故路端电压U=E-Ir减小,电灯L消耗的功率减小,变暗,故C错误;流过变阻器的电流I1=I-IL,I增大,IL减小,则I1增大,电阻R1消耗的功率变大,电阻R1两端的电压U1增大;电压表的示数UV=U-U1,U减小,U1增大,则电压表示数变小.故D正确.故选D.
14.C
【详解】
改装成的电流表(待测表)比标准表的示数偏大,说明流经表头G的电流偏大些,即待测表的指针偏转角度偏大。根据并联电路的特点知,所并联的电阻R并越大,流经表头G的电流越大。故①④符合题意,②③不符合题意。故ABD错误,C正确。
故选C。
15.AC
【详解】
AB.当滑动变阻器的滑片缓慢向a端滑动时,滑动变阻器接入电路阻值减小,总电阻减小,则干路电流变大,小灯泡L逐渐变亮。故A正确;B错误;
CD.当滑动变阻器的滑片缓慢向a端滑动时,滑动变阻器接入电路阻值减小,总电阻减小,则干路电流变大,由
可知路端电压逐渐减小,电压表示数逐渐减小。故C正确;D错误。
故选AC。
16.BC
【详解】
A.由图可知随着电压的增大,图像上的点与原点连线的斜率增大,而此斜率等于电阻的阻值,则可知导体的电阻随着电压的升高而不断增大,故A错误;
B.根据欧姆定律,可得B的电阻值为
故B正确;
C.当电流为0.3A时,A导体的电阻是
故C正确;
D.当电流为0.3A时,A导体的电阻应该等于该点与坐标原点的连线的斜率,而不是它此时切线的斜率,故D错误。
故选BC。
17.BC
【详解】
将R1电阻的伏安特性曲线在坐标中作出
两图象的交点为电阻的工作点,由图可知,此时电流为4mA,要使AB与BC之间的电压相等,则BC两端的电压为3.5V,并且两电阻中的电流相等,由图可知,此时符合条件的只有2.5mA,这时电阻R1电压为2.5V,而R的电压为1V;则
故选BC。
18.1.65±0.02
【详解】
试题分析:改装后的电压表的量程为:U=Ig(Rg+R)=200×10-6×(100+9900)=2V.故此时被测电压为1.65V
19. ×100 欧姆调零旋钮 指针指在右侧零刻度处 1.15
【详解】
(1)电阻约为1kΩ左右,而欧姆表指针约在中间位置最为准确,所以选择开关应置于×100挡位上。
(2)然后将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在右侧零刻度处。
(3)指针示数为11.5,故读数为
11.5×100Ω=1.15kΩ
20. 串联 290
【详解】
电流表G改装成一个量程为3V的电压表,需要串联分压电阻
串联电阻的阻值
21. 电能 电能
【详解】
电源是提供电能的装置,把其他形式的能转化成电能;在电源的内电路,电源把其它形式的能转化为电能,在电源外电路,电场力做功,电能转化为其它形式的能。
22.(1)3A;(2)9W;(3)21W
【详解】
(1)由闭合电路欧姆定律可知
解得
I=A=3W
(2)电动机的热功率
P热=I2RM = 9×1W=9W
(3)电动机输入的功率
P=UI=10V×3A=30W
电动机的输出功率
P输出=P-P热=30W-9W=21 W
23.(1)2.65V;(2)1.38V;(3)不妥当;分析见解析
【解析】
(1)两节新电池串联时,总电流为
灯泡两端的电压为
(2)一新,一旧电池串联时,总电流
灯泡两端的电压为
(3)不妥当,因为旧电池内阻消耗的电压
大于其电动势,从而使得灯泡两端的电压将小于一节新电池的电动势。
24.(1)100W;10W;(2)1210W;1210W
【详解】
(1)排气扇在220V的电压下正常工作时的电流为
发热功率为
转化为机械能的功率为
(2)扇叶被卡住不能转动后,电动机成为纯电阻电路,电流做功全部转化为热能,此时电动机中电流为
电动机消耗的功率即电功率等于热功率
25.(1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流;(2)
【详解】
(1)由闭合电路欧姆定律可知
所以图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流,如图所示
(2)电源的输出功率等于路端电压与干路电流的乘积,即所要求的的面积为该点向坐标轴作垂线后与坐标轴围成的面积,如图所示。
答案第1页,共2页