2019—2020学年人教版选修3-1
恒定电流
单元检测试题(解析版)
1.关于电动势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送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向正极移送电荷量越多
2.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是(
)
A.电压表读数增大
B.电压表读数减小
C.电流表读数减小
D.电流表读数增大
3.如图所示,直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是
A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7
B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2
4.白炽灯的灯丝由钨丝制成,当灯丝烧断后脱落一段,又将剩余灯丝刚好能搭接上使用,若灯泡功率原来为60
W,观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的,则现在灯泡的功率约为( )
A.30
W
B.45
W
C.60
W
D.80
W
5.已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A和B的电流IA和IB的关系是
( )
A.IA=2IB
B.IA=
IB
C.IA=IB
D.IA=IB
6.如图所示的电路中,电阻R=2Ω.断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为
A.1Ω
B.2Ω
C.3Ω
D.4Ω
7.如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱可以分别与触点接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是( )
A.当接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱接的是黑表笔
B.当接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱接的是黑表笔
C.当接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱接的是红表笔
D.当接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱接的是红表笔
8.恒流源是一种特殊的电源,其输出的电流能始终保持不变。如图所示的电路中电源是恒流源,当滑动变阻器滑动触头从最右端向最左端移动时,下列说法中正确的是( )
A.上的电压变小
B.上的电压变大
C.恒流源输出功率保持不变
D.的电功率增大
9.在如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动,则
A.灯泡L变暗
B.电源内部消耗的功率先变大后变小
C.电容器C上的电荷量增加
D.流过R1的电流方向由左向右
10.一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ.棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v.则金属棒内的电场强度大小为
A.
B.
C.ρnev
D.
11.用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为20Ω,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准________(选填“直流电流、电压”或“电阻”)“0”刻线。
②将选择开关转到电阻挡的___________(选填“×1”、“×10”或“×100”)的位置。
③将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前,请从下列选项中挑出必要的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.调节定位指针螺丝,使多用电表指针对准“0”刻线
B.将红黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的“0”刻线
12.某小组的同学在做“测量一节干电池的电动势和内阻”的实验,被测电池的电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω。他们利用图1的电路进行测量,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ
滑动变阻器R:0~20Ω,额定电流2A
(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用___(填写仪器的字母代号)。
(2)正确连接电路并测量后,该组同学根据所获得的6组实验数据,在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U﹣I图线,请据此图线判断被测干电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果保留到小数点后两位)
(3)由于电表内阻的影响,电压表和电流表的测量值可能与“电池两端电压”和“流过电池的电流”存在一定的偏差。下列分析正确的是________。
A.电压表测量值偏大
B.电压表量值测偏小
C.电流表测量值偏大
D.电流表测量值偏小
(4)另一小组的同学认为:利用题中给器材,改用图3所示的电路也可以测量该电池的电动势和内阻,请你对他们的方案进行评价______。
13.如图所示电路中,,,,电池的内阻,电动势.
(1)闭合开关S,求稳定后通过的电流.
(2)求将开关断开后流过的总电荷量.
14.有一个表头,其满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω.求:
(1)如何将该表头改装成量程U=3V的电压表?
(2)如何将该表头改装成量程I=0.6A的电流表?
15.如图所示,电路中电源内阻不计,水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,金属板长为L,在两金属板左端正中间位置M,有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间,已知小液滴的质量为m,带负电,电荷量为q.要使液滴从B板右侧边缘射出电场,电动势E是多大?(重力加速度用g表示)
16.在如图所示的电路中,电源内阻r=0.5Ω,当开关S闭合后电路正常工作,电压表的读数U=2.8V,电流表的读数I=0.4A。若所使用的电压表和电流表均为理想电表。求:
①电阻R的阻值;
②电源的内电压U内;
③电源的电动势E。
参考答案
1.AC
【解析】
在电源内部把正电荷从负极移到正极非静电力做功,电能增加,电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小;根据电动势的定义式E=分析其意义;电动势等于电源没有接入电路时两极的电压.
【详解】
A、在电源内部非静电力把正电荷从负极移到正极而做功,其他形式的能转化为电能,电能增加,故A正确.
B、电动势等于电源没有接入电路时两极的电压,故B错误.
C、D、根据电动势的定义式E=得:W=qE,可知电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多.故C正确,D错误.
故选AC.
【点睛】
本题的解题关键是理解掌握电动势的物理意义、掌握电动势的定义式E=,知道电动势与电源两极间电压的区别.
2.AD
【解析】
由电路图可知滑动变阻器与R2并联然后与R1串联,电压表测路端电压,电流表测通过电阻R2的电流;根据滑动变阻器滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化;然后应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题.
【详解】
A、由电路图可知,滑片向右端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流变小,电源内电压变小,路端电压变大,则电压表示数变大,故A正确,B错误;
C、电路电流变小,电阻R1两端电压变小,路端电压变大,则并联电压变大,由部分电路欧姆定律可知,通过电阻R2的电流变大,电流表示数变大,故C错误,D正确;
故选AD.
3.ABC
A.根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知,电源1与电源2的内阻之比是11∶7,选项A正确;
B.根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知,电源1与电源2的电动势之比是1∶1,选项B正确;
C.根据曲线交点表示工作点,交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率,在这两种连接状态下,由可知,小灯泡消耗的功率之比是1∶2,选项C正确;
D.根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻,在这两种连接状态下,由可知,小灯泡的电阻之比是18∶25,选项D错误;
故选ABC。
4.D
【解析】
由电阻定律知,灯丝长度减为原来的,电阻变为原来的,照明电路中电压220V不变,则由知功率变为原来的倍,即80W,故选D.
【点睛】
根据电阻的定义式和功率公式联合求解.
5.D
【解析】
由得:,即,故D正确,A、B、C错误;
故选D.
6.A
【解析】
开关s断开时有:,开s闭合时有:,其中,解得:,
故A正确。
7.A
【解析】
BC.当接触点2时,电路中有电源,则此时多用电表处于测量电阻的挡位,电流计左端为正极,右端为负极,其中接线柱接的是黑表笔,选项BC错误;
A.当接触点1时,电流计与分流电阻R1并联,则此时多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱接的是黑表笔,选项A正确;
D.当接触点3时,电流计与电阻R2串联,则多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱接的是黑表笔,选项D错误。
故选A。
8.B
【解析】
ABD.电源输出电流不变,触头P由图示位置向左移动时,接入电路的电阻变大,则总电阻也变大,而电源输出电流不变,由闭合电路欧姆定律可知,并联部分电压增大,所以R2上的电压变大,R2是定值电阻,所以通过R2的电流变大,总电流不变,则通过R1电流减小,所以R1的电压减小,R1的电功率减小,R0上的电压变大,故AD错误,B正确;
C.恒流源输出功率P=UI,而U增大,I不变,则P增大,故C错误。
故选B。
9.D
【解析】
本题考查含电容器电路的动态分析
【详解】
AB.当滑片向右移动时,电阻减小,干路电流增大,根据P=I2R知灯泡变亮,电源内部消耗功率变大,选项A、B错误;
C.根据U=IR知,电源内电压及灯泡上电压增大,滑动变阻器上分得电压减小,电容器因与滑动变阻器并联,电容器C上电压也减小,根据Q=CU知电容器电量减小,C错误;
D.电容器会通过R、R1组成回路放电,故经过电阻R1的电流由左向右,D正确。
10.C
【解析】
考查电路和电场知识
【详解】
,I=neSv,,,联立得E=ρnev,故选C.
11.直流电流、电压
×1
0刻线
DBE
【解析】
(1)
①[1].调节指针定位螺丝,进行机械调零,使多用电表指针对准直流电流、电压“0”刻线。
②[2].因待测电阻约为20Ω,则将选择开关转到电阻挡的“×1”的位置。
③[3].将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的“0刻线”。
(2)[4].测量后要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻,则需先将选择开关旋转到“×100”位置,然后两表笔短接调零,使电表指针对准电阻的“0”刻线。故为DBE。
12.A1
1.48
0.83
D
方案不合理。由于一节干电池的内阻较小,电流表的内阻与其相比不可忽略,电流表的分压与电源内阻承担的电压比较接近,所以此实验方案不合理
【解析】
(1)[1]电源电动势约为1.5V,流过电路的最大电流约为零点几安培,电流表应选择A1。
(2)[2]由图示电源U-I图象可知,电源电动势
E=1.48V
[3]电源内阻
(3)[4]电流表采用内接法,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,实验误差来源与电压表的分流,电流表测量值偏小,选项D正确,ABC错误。
故选D。
(4)[5]该方案不合理。由于一节干电池的内阻较小,电流表的内阻与其相比不可忽略,电流表的分压与电源内阻承担的电压比较接近,所以此实验方案不合理。
13.(1)1A;(2)
【解析】
(1)闭合开关S电路稳定后,电容视为断路,则由图可知,与串联,由闭合电路的欧姆定律有:
所以稳定后通过的电流为1A.
(2)闭合开关S后,电容器两端的电压与的相等,有
将开关S断开后,电容器两端的电压与电源的电动势相等,有
流过的总电荷量为
14.(1)与表头串联一个2500Ω的分压电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
(2)与表头并联一个0.83Ω的分流电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
【解析】
(1)电压表满偏时,由欧姆定律公式可知:
U=Ig(R+Rg)
解得:
R=2500Ω
即与表头串联一个2500Ω的分压电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
(2)电流表满偏时,由欧姆定律公式可知:
IgRg=(I﹣Ig)r
解得:
R≈0.83Ω
即与表头并联一个0.83Ω的分流电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
15.
【解析】
由闭合电路欧姆定律得
两金属板间电压为UBA=IR=
由牛顿第二定律得q-mg=ma
液滴在电场中做类平抛运动,有
L=v0t
联立解得
【点睛】
题是电路与电场两部分知识的综合,关键是确定电容器的电压与电动势的关系,掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律.
16.①;②0.2V;③3V
【解析】
①由欧姆定律得
电阻R的阻值为。
②电源的内电压为
电源的内电压为0.2V。
③根据闭合电路欧姆定律有
即电源的电动势为3V。