第二章《恒定电流》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.在如图所示的电路中,E为内阻不可忽略的电源,R1、R2为定值电阻,R为光敏电阻.无光照射时,外电路的总电阻比电源的内阻小;当有光照射在光敏电阻上,且照射光的强度逐渐增大时,下列说法正确的是( )
A. 电源消耗的总功率减少
B. 外电路消耗的功率逐渐减少
C. 外电路消耗的功率先增大后减少
D. 电压表的读数增大,电流表的读数减小
2.有三个用电器,分别为电风扇、白炽灯和电热毯,它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的焦耳热( )
A. 电风扇最少
B. 白炽灯最少
C. 电热毯最少
D. 三者相同
3.一只“220 V 100 W”的灯泡工作时的电阻为484 Ω,测量它不工作时的电阻应( )
A. 等于484 Ω
B. 大于484 Ω
C. 小于484 Ω
D. 无法确定
4.如图所示,R1和R2是材料相同,厚度相同、表面积为正方形的导体,已知R1的表面积是R2的100倍,通过导体的电流方向如图所示.则这两个导体的电阻关系为( )
A.R1=100R2
B.R2=100R1
C.R2=10R1
D.R1=R2
5.用多用电表探测下图所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件的接法可能是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
6.关于导线中的恒定电场,下列说法中正确的是( )
A. 导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的 C. 导线中的电场线始终和导线平行
B. 导线中的电场是导体内自由电荷形成的 D. 导线中的电场分布随电荷的移动而随时间改变
7.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为可变电阻,C为电容器.在可变电阻R3的阻值由较大慢慢变小的过程中( )
A. 流过R2的电流方向是由下向上
B. 电容器板间场强逐渐变大
C. 电容器的电容逐渐减小
D. 电源内部消耗的功率变小
8.如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器的两块正对金属板,R1为光敏电阻.当R2的滑动触头P在a端时,闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U.以下说法正确的是( )
A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大
B. 若仅增大A、B板间距离,则电容器所带电荷量增加
C. 若仅用更强的光照射R1,则I增大,U增大,电容器所带电荷量增加
D. 若仅用更强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值之比不变
9.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成票或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,不通过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )
A. “与”门
B. “或”门
C. “非”门
D. “与非”门
10.已知电流表电阻RA=2 Ω,电压表内阻RV=20 kΩ,现有一个阻值约为200 Ω的待测电阻需要较精确地测量其阻值,那么以下说法中,正确的是( )
A. 用电流表内接法测量误差较小
B. 用电流表外接法测量误差较小
C. 用电流表内接法或用电流表外接法所测量的结果精确程度相同
D. 无法确定哪种测量方式好
11.电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是( )
A. 通过电炉丝的电流大,而铜导线电流小
B. 电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热
C. 铜导线的电阻比电炉丝小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小
D. 电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多
12.如图所示的电路中,闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同,若继续将P向下移动,则三灯亮度变化情况为( )
A. A灯变亮
B. B灯变亮
C. A灯最暗
D. C灯最暗
二、实验题(共3小题)
13.把一个満偏电流I=1 mA、线圈电阻R=的小量程电流表,改装成量程U=10 V的电压表,需串联的分压电阻阻值为_________;改装成量程10 mA的电流表,需并联的分流电阻的阻值为_______.
14.某同学设计如图(a)所示的电路图来进行有关电学实验,其中a、b为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻.
(1)按电路图在图(b)中完成实物连线;
(2)用螺旋测微器测得金属丝直径如图(c)所示,其读数为___________;
(3)电路连接正确后,闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I.将记录的数据描点在如图(d)的坐标纸上.
①在图(d)上作出-x关系图线.
②由-x图线求得电流表的内阻rA=______ Ω和金属丝的电阻率ρ与其横截面积S的比值=_______Ω·m-1.(计算结果保留两位有效数字)
15.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除了开关、导线外,还有:
电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E=6 V,内阻不计)
①请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.
②该同学描绘出的I-U图象应是图中的________.
A.B.
C.D.
三、计算题(共3小题)
16.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg.当它在水平路面上以v=36 km/h的速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V.在此行驶状态下:
(1)求驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2).
17.将电动势为3 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C的电荷流过时,求:
(1)有多少其他形式的能转化为电能;
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能;
(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.
18.如图所示,已知电源电动势E=20 V,内阻r=1 Ω,当接入固定电阻R=4 Ω时,电路中标有“3 V 6 W”的灯泡L和内阻RD=0.5 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求:
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机的额定电压;
(3)电动机的输出功率.
四、填空题(共3小题)
19.如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图,R0是一个光敏电阻,当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时,灯都会亮.则在电路图的虚线框内的门电路应是________门,当有光照到光敏电阻上R0时,门电路的输入端B是________电位.
20.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G,内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是 联(填“串”或者“并”)一个 Ω的电阻.
21.如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100 μA ,内阻为600 Ω ,则图中串联的分压电阻R1=________ Ω,R2=________ Ω.
答案解析
1.【答案】B
【解析】光敏电阻在被光照时,阻值随光强增大而减小,R的阻值减小,电路总电阻减小,干路电流增大,根据公式P总=IE可得,电源消耗的总功率增大,A错误;外电路消耗的功率P出=R=可知,当R2.【答案】A
【解析】电风扇、白炽灯和电热毯的额定电压、额定功率相同,相同时间内消耗的电能相等,而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能,白炽灯和电热毯消耗的电能全部转化为内能,所以电风扇产生的焦耳热最少.
3.【答案】C
【解析】金属导体的电阻率随温度的降低而减小,不工作时温度较低,所以电阻小于484 Ω.
4.【答案】D
【解析】设厚度为D,
由电阻定律可得:
故D正确,A、B、C错误.
5.【答案】B
【解析】由E、G两点之间与F、G之间有电压,说明黑箱内有电源,且电源一定与G相连.因为利用欧姆表测量E、F两点的电阻时,正、反向的电阻区别比较大,说明E、F两点间有二极管,且E端接二极管的正极.由以上的分析可得黑箱内的元件接法为B.
6.【答案】C
【解析】导线中的电场是由电源电场和导线两侧所积累的电荷共同形成的,故选项A、B错;稳定以后电场线与导线平行,故选项C对;稳定后电场分布不随时间变化,故选项D错.
7.【答案】A
【解析】在可变电阻R3的阻值由较大慢慢变小的过程中,电路中总电阻减小,电路中电流增大,内电压及R1两端的电压增大,则R3两端的电压减小;电容器两端的电压减小,电容器电量减小,故电容器放电,所以通过R2的电流方向由下向上,A对;电容器两端电压变小,场强减小,B错;电容器的电容与电压、电量无关,电容不变,C错;电流增大,电源内部消耗的功率由P=I2r可知,功率增大,D错.
8.【答案】D
【解析】滑动变阻器处于含容支路中,相当于导线,所以移动滑动触头,I不变,U不变.故A错误.
将A、B两板间的距离拉大,电容C减小,U不变,故Q=CU减小.故B错误.
用更强的光线照射R1,R1的阻值变小,总电阻减小,电流增大,内电压增大,外电压减小,即U减小,U的变化量的绝对值等于内电压的增加量,=r不变,故C错误,D正确.
9.【答案】A
【解析】
10.【答案】C
【解析】因为=100,=100,故选用内、外接法均相同.
11.【答案】C
【解析】电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,R电炉丝>R导线,由Q=I2Rt,电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故A错误,C正确.由以上分析知,电炉丝与铜导线消耗的电能不同,电炉丝两端的电压比铜导线大的多,故B、D错误.
12.【答案】A
【解析】将变阻器滑片P向下移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据全电路欧姆定律得知,总电流IA增大,则A灯变亮.并联部分的电压U并=E-IA(RA+r),E、RA、r不变,IA增大,U并减小,则B灯变暗.通过C灯的电流IC=IA-IB,IA增大,IB减小,则IC增大,C灯变亮.可知B灯最暗.因为IA=IB+IC,由于IB减小,IC增大,IA增大,所以C灯电流的增加量大于A灯的增加量,C灯最亮.
13.【答案】(1) 9000(2) 111.1
【解析】把一个满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=1 kΩ的小量程电流表,改装成量程U=10 V的电压表,需要串联一个分压电阻,分压电阻阻值:,改装成量程10 mA的电流表,需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值:。
14.【答案】(1)电路连线如图
(2)0.400 mm (3)①—x图象如图
②2.0(1.9~2.2都给分)和9.6(9.4~10都给分)
15.【答案】①电路图如图所示 ②B
【解析】①电压表V1和定值电阻R5串联,可改装成量程为0~4 V的电压表,电流表A1与定值电阻R4并联,可改装成量程为0~0.4 A的电流表,待测小灯泡的电阻很小,故电流表采用外接法.②小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,所以B正确.
16.【答案】(1)1.5×104W (2)0.045
【解析】(1)驱动电机的输入功率P电=IU=1.5×104W.
(2)在匀速行驶时,P机=0.9P电=Fv=Ffv,得
Ff==1.35×103N,
汽车所受阻力与车重之比=0.045.
17.【答案】(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J
【解析】(1)W=Eq=3×6 J=18 J,电源中共有18 J其他形式的能转化为电能.
(2)W1=Uq=2.4×6 J=14.4 J,外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能.
(3)由能量守恒知,内电路中有18 J-14.4 J=3.6 J的电能转化为其他形式的能.
18.【答案】(1)2 A (2)7 V (3)12 W
19.【答案】或 低
20.【答案】并 0.05
【解析】解:改装成电流表是要扩大电流的量程,使用并联电路的分流原理;
要并联的阻值为:R并==0.05 Ω;
21.【答案】4.94×104 1.0×105
【解析】