《恒定电流》单元检测题
一、单选题
1.如图所示,电源电动势为12 V,电源内阻为l.0 Ω,电路中的电阻R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,电动机正常转动时,电流表的示数为
2.0.则以下判断中正确的是( )
A. 电动机的输出功率为14.0 W
B. 电源输出的电功率为20.0 W
C. 电动机产生的热功率4.0 W
D. 电动机两端的电压为5.0 V
2.一节干电池的电动势为1.5 V,这表示( )
A. 电池中每通过1 C的电荷量,该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能
B. 该电池接入电路工作时,电池两极间的电压恒为1.5 V
C. 该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
D. 将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功
3.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装好如图所示的装置。向杯中加入冷水,温度计的示数为20 ℃,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值R1,然后向杯内加入热水,温度计的示数为60 ℃,发现多用电表的指针偏角较大,则下列说法正确的是
A. 多用电表应选用电流档,温度升高换用大量程测量
B. 多用电表应选用电流档,温度升高换用小量程测量
C. 多用电表应选用欧姆档,温度升高时换用倍率大的档
D. 多用电表应选用欧姆档,温度升高时换用倍率小的档
4.有两个电阻R1和R2,且R1>R2,下列说法正确的是( )
A. 由公式P=I2R可知,电阻大的消耗的功率多,所以有P1>P2
B. 由公式P=可知,电阻小的消耗的功率多,所以有P1
C. 由公式P=IU可知,消耗的功率多少与电阻无关,所以有P1=P2
D. 在所加电压相同的情况下,由公式P=可知,P15.在《测定电源电动势和内阻》的实验中,进行数据处理时的作图,正确做法是( )
A. 横坐标I的起点一定要是零
B. 纵坐标U的起点一定要是零
C. 使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
D. 使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
6.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积S铝=2S铜.在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两截面的电流的大小关系是( )
A.IA=IB B.IA=2IB C.IB=2IA D. 不能确定
7.如下图所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是图中的( )
A. B.
C. D.
8.在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示.电源内阻不计,导线连接良好.若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:
a.电珠L不亮,电流表示数几乎为零;
b.电珠L亮度增加,电流表示数增大;
c.电珠L开始不亮,后来忽然发光,电流表从示数不为零到线圈烧断;
d.电珠L不亮,电流表从示数增大到线圈烧断.
与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为( )
A. ③①②④ B. ③④②① C. ③①④② D. ②①④③
9.两段材料和质量都相同的均匀电阻线,它们的长度之比为L1∶L2=2∶3,则它们的电阻之比R1∶R2为( )
A. 2∶3 B. 4∶9 C. 9∶4 D. 3∶2
10.如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为( )
A. 1 W B. 6 W C. 2 W D. 2.5 W
二、多选题
11. 关于电源,下列说法中正确的是( )
A. 在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加
B. 对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大
C. 电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时,单位电荷量做功越多
D. 电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时,移送的电荷量越多
12 在如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,下列关于通过电源的电流和路端电压的说法正确的是( )
A. 通过电源的电流I将减小
B. 不会影响电源的电流的变化
C. 路端电压将增大
D. 路端电压将减小
13. 下列关于闭合电路的说法正确的是( )
A. 电源短路时,电源的内电压等于电动势
B. 电源短路时,路端电压为零
C. 电源断路时,路端电压最大
D. 电源的负载增加时,路端电压也增大
14. 下列关于电流的说法中,正确的是( )
A. 金属导体中,电流的传播速率就是电场的传导速率
B. 温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,电流也就加大
C. 电路接通后,电子就由电源出发,只要经过一个极短的时间就能到达用电器
D. 通电的金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率等于光速
15. 某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 加5 V的电压时,导体的电阻约是5 Ω
B. 加11 V的电压时,导体的电阻约是1.4 Ω
C. 由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断减小
D. 由图可知,随着电压减小,导体的电阻不断减小
三、实验题
16.某同学测定电池的电动势和内阻,提供的实验器材有:
A.电源(4 V,内阻约0.4 Ω)
B.电压表V(2 V,内阻为2 kΩ)
C.电流表A(0.6 A,内阻约0.3 Ω)
D.滑动变阻器R(0~10 Ω)
E.三个定值电阻(R1=1 kΩ,R2=2 kΩ,R3=5 kΩ)
F.开关及导线若干
该同学研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用(选填“R1”、“R2”或“R3”)与电压表(选填 “串联”或“并联”),完成改装.
17.某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等.
①使用多用电表粗测元件X的电阻.选择“×1”欧姆挡测量,示数如图(a)所示,读数为______Ω.据此应选择图中的 ______(填“b”或“c”)电路进行实验.
②连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐_________(填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验.
③图(d)是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件______(填“X”或“Y”)是非线性元件.
④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 Ω的定值电阻,测量待测电池组的电动势E和电阻r,如图(e)所示.闭合S1和S2,电压表读数为3.00 V;断开S2,读数为1.00 V,利用图(d)可算得E=________V,r=________Ω(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表).
四、计算题
18.如图所示,用某一直流电动机来提升重物,重物的质量m=50 kg.当电压U1=
12 V时没有提起重物,即输出功率为0,这时电流为I1=3 A.当电动机的电压为U2=110 V,重物被提起.不计各种摩擦,当重物向上运动的速率恒定时,电路中的电流强度I2=5.0 A,
求:
(1)该电动机的电阻.
(2)重物被电动机匀速提升时的速率?(取g=10m/s2).
19.一根镍铬合金丝的两端加8 V的电压,通过它的电流是2 A,它的电阻是多少?若通电时间为50 s,通过它的电荷量为多少?如果在它两端加4 V电压,则这根合金丝的电阻是多少?
答案解析
1.【答案】B
【解析】电路中电流表的示数为2.0 A,所以电动机的电压为:U=E﹣U内﹣UR0=12 V﹣Ir﹣IR0=(12﹣2×1﹣2×1.5) V=7 V,故D错误;
电动机的总功率为:P总=UI=7×2 W=14 W,电动机的发热功率为:P热=I2R=22×0.5 W =2 W,所以电动机的输出功率为:P机=14 W﹣2 W=12 W,故A错误,C错误;
电源的输出的功率为:P输出=EI﹣I2R=(12×2﹣22×1) W=20 W,故B正确.
2.【答案】A
【解析】 电动势大小表示电池中每通过1 C的电荷量,电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小,并非表示电池内部储存的能量大小,故选项A正确,C错误;电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小,故选项B错误;电动势为1.5 V,表示电池内部非静电力将1 C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小,故选项D错误.
3.【答案】D
【解析】因题目中用多用电表与测电阻直接相连,故只能选用从多用电表的欧姆档;温度升高时,电表指针偏大,说明热敏电阻的阻值减小,所以电表的倍率应减小,D正确,A、B、C错误.
4.【答案】D
【解析】A、B选项中均没有说明电流一定时和电压一定时,所以A、B错误;对于C项电流与电阻有关,所以功率是与电阻有关的.
5.【答案】D
【解析】如果实验数据比较集中,电流和电压的取值不一定要从零开始,以图线占整个坐标纸的范围取值,A、B、C错;D对.
6.【答案】A
【解析】这个题目中有很多干扰项,例如两个截面的面积不相等,导线的组成材料不同等等.但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等,根据I=可知电流相等.
7.【答案】A
【解析】
8.【答案】A
【解析】①中电流表测量干流电流,不能测灯泡中的电流,故电流表接线错误,将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S后电珠L不亮,在向右端滑动触头过程中,电珠L逐渐变亮,由于总电阻减小,干路电流增大,电流表示数增大,是b;
在②中安培表连接错误,应该连接在干路上,开始时滑动变阻器的电阻最大,通过电珠的电流太小,电珠L不亮,在向右端滑动触头过程中,电珠后来忽然发光,由于大部分电流流过电流表,造成电流表从示数不为零到线圈烧断,是c;
在③中伏特表和安培表应该互换位置,由于伏特表串联造成电珠L不亮,电流表示数几乎为零,是a;
在④中安培表使电珠短路,电珠L始终不亮,电流表从示数增大到线圈烧断,是d.即①②③④分别对应bcad,正确的是A.
9.【答案】B
【解析】材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的,又因长度之比L1∶L2=2∶3,故横截面积之比S1∶S2=3∶2.由电阻定律得电阻之比为==·=×=.
10.【答案】C
【解析】 由题图不难看出,在C点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E=3 V,短路电流为I短=3 A,所以电源的内阻为r==1 Ω.题图上AB线段表示的功率为PAB=P总-I2r=(1×3-12×1) W=2 W.故正确选项为C.
11.【答案】AC
【解析】电源是将其他形式的能转化为电势能的装置,是通过电源内部的非静电力做功来完成的,所以,非静电力做功,电势能就增加,因此选项A正确.电源的电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电势能本领的物理量,电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,移送的电荷量越多,所以选项C正确,选项B、D错误.
12.【答案】AC
【解析】图中变阻器R与电阻R0串联,当变阻器R的阻值增加时,外电路的总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律,可知通过电源的电流I将减小,故A正确,B错误;
根据闭合电路欧姆定律,路端电压为:U=E-Ir,由于电流I减小,故路端电压增大,故C正确,D错误.
13.【答案】ABC
【解析】电源短路时,外电阻为零,路端电压为零,由E=U内+U外,故U内=E,选项A、B正确;电源断路时,I=0,由U=E-Ir,故U最大等于E,选项C正确;负载增加,并联在电源上的用电器个数增加,外电阻减小,路端电压减小,故选项D错误.
14.【答案】AD
【解析】金属导体中,电流的速率就是建立电场的速率,所以A正确;电场建立后,回路中的自由电子开始做定向移动,所以并非是从电源发出的电子,所以C项错误;温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,但是电子定向移动的速率并未加快,所以电流不会增大,B项错误;通电导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率即光速,所以D项正确.
15.【答案】AD
【解析】由R=得:U=5 V时,R=5 Ω,A项正确;根据R=知,曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,电压增大时,连线斜率在减小,故电阻逐渐增大,随着电压的减小,电阻减小,U=11 V时的电阻一定大于5 Ω,所以A、D项正确.
16.【答案】R2串联
【解析】灯泡额定电压为3.8 V,可以把电压表改装成4 V量程;因电压表量程为2 V,要把电压表改装成4 V的电压表,则根据串联电路规律可知,,解得:,故应选择与电压表串联.
17.【答案】①10 b ②增大 ③Y ④3.2 0.50
【解析】①读数为10,欧姆挡“×1”,故电阻为1×10 Ω= 10 Ω.采用外接法的原因是RX=10 Ω<,电流表的分压作用影响大,应使用电流表外接法.
②当P向右边滑动时,未知元件上分到的电压增大,因此电流增大.
③由图(d)可知,Y的电压与电流的比值并不固定,因此是非线性元件.
④由图(d)可知,RX= 10 Ω ,由闭合电路欧姆定律可得,当S2闭合时,E= 3 +r,当S2断开时有E= 1 +(r+ 21)(此时把R当作电源内阻),联立解得E≈3.2 V ,r= 0.50 Ω.
18.【答案】(1)4 Ω (2)0.9 m/s
【解析】(1)电动机输出功率为零时符合欧姆定律,则有:
;
(2)设重物匀速运动的速率为v,则根据功率关系可得:
解得:.
19.【答案】4 Ω 100 C 4 Ω
【解析】R==4 Ω,q=It=100 C,电阻仍为4 Ω.