2019—2020学年教科版选修3-1
直流电路
章末复习精炼(解析版)
1.如图所示是通有恒定电流的某段导体。在5s内有10C的负电荷向右通过横截面A,则导体内电流的大小和方向分别是
A.2A、向右
B.2A、向左
C.50A、向右
D.50A、向左
2.电动机与小电珠串联接人电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为12。则
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,电路中E、r为电源的电动势和内电阻,R1、R2、R3为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。开关闭合时,平行金属板中带电小液滴P处于静止状态。选地面为零电势参考面,当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时,则( )
A.电阻R1消耗的功率增大
B.小液滴一定会运动且运动过程中电势能增加
C.电源的效率减小
D.若电流表、电压表的示数变化量分别为I和U,则
4.如图所示的电路中,闭合开关S,将调节滑动变阻器的滑动头P从变阻器的中点移到最左端时,在此过程中,下列结论正确的是( )
A.电源的功率一定变大了
B.通过R0的电流不变
C.电阻R0的功率不断增大
D.电源的输出功率一定减小
5.用图示电路是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻,L两端并联一个电压表,用来测自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路拆开时应先( )
A.拆除电流表
B.拆除电阻R
C.断开S1
D.断开S2
6.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机和电热丝构成。当闭合开关后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为,吹冷风时的功率为,吹热风时的功率为。关于该电吹风,下列说法正确的是(
)
A.电热丝的电阻为
B.电动机的电阻为
C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为
7.为减少汽车排放带来的污染,很多城市开始使用电动汽车,现有一辆质量为2t的某品牌电动汽车电池每次充满电后能提供的总电能为60kW?h,充电时,直流充电桩充电电压为400V,充电时间为4.5h,充电效率为95%,以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶时汽车将总电能转化为机械能的效率为90%,汽车受到的阻力为重力的0.03倍,由此可知( )
A.充电的平均电流为33A
B.汽车牵引力的功率为15kW
C.汽车能匀速行驶的时间为3h
D.汽车能匀速行驶的距离为350km
8.下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源两极间的电压
B.规格为“1.5μF,9V”电容器中的9V指击穿电压
C.材料的电阻率都会随温度的升高而增大
D.长为L的金属导线截去,将剩余部分均匀拉长至L,电阻变为原来的
9.由于锂离子电池的材料特性,在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸。为安全起见,中国民航总局做出了如表相关规定。某款移动电池(锂离子电池)的参数如表格所示( )
容量
25000mAh
重量
596g
额定电压
3.7V
转换率
85%
充电时间
15.5h
A.25000mAh中的mAh是能量的单位
B.这款移动电池充满电后所储存的总化学能为92500Wh
C.乘飞机出行时,这款移动电池可以直接随身携带
D.这款移动电池理论上能给3200mAh的手机最多充电7次
10.如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是( )
A.电流表、电压表的读数均变小
B.电源内阻消耗的功率变大
C.液滴将向上运动
D.电源的输出功率变大
11.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,现有两个多用电表
A、B,某同学使用两个多用电表进行相互测量。
(1)将多用电表
A
的选择开关拨至欧姆挡“×100”挡,两表笔短接后发现指针如图甲所示,正确的操作应调节哪个部件_______。(选填“A”或“B”或“C”)
(2)正确调节后,将多用电表B
拨至“0.5mA”档,与多用电表
A
进行相连,如图乙,那么多用电表A
的红表笔与多用电表
B
的_______相接。(选填“红表笔”或“黑表笔”)
(3)正确连接两多用电表后,发现两表指针如图丙所示,那么测得多用电表B
的内阻为______Ω,此时多用电表
A
欧姆档的内部电源的电动势为_____V。(计算结果保留两位有效数字)
12.在电表的改装的实验中,需要精确测量电流表表头G1(10mA内阻约100)的电阻,实验室提供的器材如下:
电流表:G2(4mA内阻为rg=50)
定值电阻:R1=200
滑动变阻器:R2((0200),R3(010)
干电池E=1.5V,内阻未知,单刀单掷开关K,导线若干。要求在实验的测量当中,电路能耗较少,则
①滑动变阻器应选择_________;
②请在方格内画出该实验的原理图________;
③到电流表G1的读数为I1,电流表G2的读数为I2,则电流表G1的电阻计算式为r1=_____(请用题干中所给相关字母表示)。
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.手电筒里的两节干电池(串联)用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。但有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设一节新电池的电动势E1=1.5V,内阻r1=0.3Ω;一节旧电池的电动势E2=1.2V,内阻r2=4.3Ω。手电筒使用的小灯泡的电阻R=4.4Ω。求:
(1)当使用两节新电池时,灯泡两端的电压;
(2)当使用新、旧电池混装时,灯泡两端的电压及旧电池的内阻r2上的电压;
(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。
16.如图所示的电路,开关S闭合,电源的电动势E=14V,内阻r=0.
2,,,线圈电阻R=1,规格为“6V
12W”的电动机正常工作.
求:
(1)通过电源的电流I;
(2)电阻的阻值;
(3)电动机的输出功率.
参考答案
1.B
【解析】
根据电流的定义式,可得电流的大小为:
I=A=2A
电流方向规定为正电荷定向移动的方向,因移动的是负电荷,电流方向与定向移动的方向相反,故电流向左。
A.2A、向右。故A不符合题意。
B.2A、向左。故B符合题意。
C.50A、向右。故C不符合题意。
D.50A、向左。故D不符合题意。
2.D
【解析】
由题意可知I1=I2,选项A错误;因U2>I2R2,U1=I1R1,则,选项BC错误,D正确;故选D.
3.D
【解析】
A.由图可知,与滑动变阻器串联后与并联,再与串连接在电源两端;电容器与并联;当滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可知,干路中电流减小;路端电压增大,同时两端的电压也减小;故并联部分的电压增大;由欧姆定律可知流过的电流增大,故电流表的示数减小;根据
电阻消耗的功率减小,故A错误;
B.电压表的示数变大,金属板板间的电场变强,电场力变大,电场力大于小液滴的重力,则小液滴向上运动,电势能减小,故B错误;
C.由于路端电压变大,电源效率增大,故C错误;
D.根据
很容易看出
由于
即有
故D正确。
故选D。
4.C
【解析】
A.滑动变阻器的滑动头P从变阻器的中点移到最左端时,R的阻值变大,电路的总电阻变大,由
知,电路的总电流I变小,电源的功率
减小,A错误;
B.再由路端电压和内电压
,
可得路端电压U增大,则通过R0的电流
变大,B错误;
C.根据功率公式
则电阻R0的功率不断增大,正确;
D.电源的输出功率
当
时,输出功率
最大,即可知滑动变阻器的滑动头P从变阻器的中点移到最左端时,电源的输出功率不一定减小,D错误;
故选C。
5.D
【解析】
AB.拆开电路时,应将电路断电,直接拆除电路元件电流表和电阻R都不合理,AB错误;
C.断开开关
,电路还未断电,C错误;
D.断开开关
,电路已断电,D正确;
故选D。
6.A
【解析】
吹热风时电热丝消耗的功率为,又由可得电热丝的电阻为,选项A正确;由于不知道电动机线圈的发热功率,所以电动机线圈的电阻无法计算,选项B错误;当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为880J,选项C错误;当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120J,选项D错误。
7.C
【解析】
A.由题可知,电能,则由可知,充电电流为
故A错误;
B.当汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力的大小,即
则牵引力的功率为
故B错误;
CD.汽车能匀速行驶的时间
则汽车匀速行驶的最大距离为
故C正确,D错误。
故选C。
8.D
【解析】
A.
根据闭合电路欧姆定律得知,电源的电动势等于内外电压之和,当电源没有接入电路时内电压等于零,则电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,故A错误;
B.
规格为“1.5μF,9V”电容器中的9V指额定电压,即能承受的最大电压,故B错误;
C.
金属的电阻率随温度升高而增大,半导体的电阻率随温度升高而减小,故C错误;
D.
长为L的金属导线截去,将剩余部分均匀拉长至L,其体积减小了,变为原来的,故横截面积变为,根据电阻定律公式,电阻与横截面积成反比,故电阻变为原来的,故D正确。
故选D。
9.C
【解析】
A.
根据
可知,mAh是电量的单位,故A错误;
B.
这款移动电池充满电后所储存的总化学能为
故B错误;
C.根据B分析可知,乘飞机出行时,这款移动电池可以直接随身携带,故C正确;
D.
这款移动电池理论上能给3200mAh的手机最多充电
故最多充电6次,故D错误。
故选C。
10.C
【解析】
首先对电路进行分析:L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大,由闭合欧姆定律可求得电路中电流及路端电压的变化;再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化,则可知液滴的受力变化,则可知液滴的运动情况.根据电源的内外电阻关系,分析电源输出功率的变化.
【详解】
AC.当L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大,则总电流减小,电源的内电压和R1电压减小,由闭合电路的欧姆定律可知,路端电压增大,故电容器C的电压增大,板间场强增大,带电液滴所受的电场力增大,则该液滴将向上移动;
由于C两端的电压增大,R2、R3中的电流增大,则电流表、电压表的读数均变大;故A错误,C正确;
B.因干路电流减小,则电源内阻消耗的功率变小,故B错误;
D.由于电源的内外电阻的关系未知,不能判断电源的输出功率如何变化.故D错误.
【点睛】
本题考查闭合电路的欧姆定律,一般可以先将分析电路结构,电容器看作开路;再按部分-整体-部分的分析思路进行分析.
11.B
黑表笔
1000
1.4
【解析】
(1)[1]调整欧姆调零旋钮B,使指针指到欧姆表的0刻度。
(2)[2]电表中的电流都是“红进黑出”,因此电流应从A的黑表笔流入B的红表笔,因此A的红表笔应接B的黑表笔。
(3)[3]由于欧姆表是倍率档,因此B的内阻
[4]由于欧姆表内阻就是它的中值电阻,为4000,从B表中读出回路电流为0.280mA,根据闭合电路欧姆定律,可得电动势
12.R2
【解析】
①[1]实验要求电路能耗较少,则滑动变阻器应选用限流式,所以滑动变阻器应选用总阻器与待测电阻相差不多的R2
②[2]由于器材中没有电压表且电流表G2内阻已知,可用电电流表G2与定值电阻串联改装成电压表,所以实验电路图如图所示
③[3]由欧姆定律得
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.(1)2.64V;(2)1.29V;(3)不妥当。因为旧电池内阻消耗的电压Ur大于其电动势E2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小
【解析】
(1)两节新电池串联时,电流
灯泡两端的电压
(2)一新、一旧电池串联时,电流
灯泡两端的电压
旧电池的内阻r2上的电压
(3)不妥当。因为旧电池内阻消耗的电压Ur大于其电动势E2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小。
16.(1)4A
(2)2Ω
(3)8W
【解析】
(1)设电动机两端的电压为U,根据闭合电路欧姆定律得
代入得
解得I=4A
(2)设通过电动机的电流为I1,通过R2的电流为I2,通过R3的电流为I3,通过R4的电流为I4,R4两端的电压为U4,则通过电动机的电流为
通过R2的电流为
R4两端的电压为
通过R3的电流为
通过R4的电流为
则电阻R4的阻值为
代入数据得
(3)电动机的输出功率为
代入数据得