2020—2021教科版物理选修3—1第2章
直流电路含答案
教科版选修3—1第二章
直流电路
1、一只标有“4
V 3
W”的小灯泡,两端加上电压U,在U由0逐渐增加到4
V过程中,电压U和电流I的关系可用图像表示,在如图所示的四个图像中,符合实际的是( )
A B
C D
2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为( )
A.2∶1
B.1∶2
C.6∶1
D.1∶6
3、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12
V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所示,则电压表的示数为8
V,如果他把此电压表改接在R2的两端,则电压表的示数将( )
A.小于4
V
B.等于4
V
C.大于4
V,小于8
V
D.大于或等于8
V
4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置.当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则( )
A.液滴向下运动
B.液滴向上运动
C.电容器所带电荷量减少
D.电容器两极板间电压变大
5、额定电压为4.0
V的直流电动机的线圈电阻为1.0
Ω,正常工作时,电动机线圈每秒产生的热量为4.0
J,下列计算结果正确的是( )
A.电动机正常工作时的电流强度为4.0
A
B.电动机正常工作时的输出功率为8.0
W
C.电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0
J
D.电动机正常工作时的输入功率为4.0
W
6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡.光照射光敏电阻时,其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时,则( )
A.R两端的电势差变小
B.R′两端的电势差变大
C.小灯泡L发光
D.小灯泡L不发光
7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R,下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,试判断合理的表达式为( )
A.R=
B.R=
C.R=
D.R=
8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成.若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些,下列采取的措施正确的是( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U?I图线.用此电源与三个阻值均为3
Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8
V.则该电路可能为( )
10、如图所示,直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线,曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线.若A、B的横坐标为1
A,那么AB段表示的功率为( )
A.1
W
B.6
W
C.2
W
D.2.5
W
11、(双选)某同学设计了一个路灯自动控制门电路,如图所示,天黑了,让路灯自动接通,天亮了,让路灯自动熄灭.图中RG是一个光敏电阻,当有光照射时,光敏电阻的阻值会显著地减小,R是可调电阻,起分压作用.J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路).关于此电路,下列说法正确的是( )
A.天黑时,RG增大,A为高电位,Z为低电位,J使路灯亮
B.天黑时,RG增大,A为低电位,Z为高电位,J使路灯亮
C.R调大时,傍晚路灯亮得早一些
D.R调大时,傍晚路灯亮得晚一些
12、欲用伏安法测定一段阻值约为5
Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3
V,内阻1
Ω)
B.电流表(0~3
A,内阻约0.012
5
Ω)
C.电流表(0~0.6
A,内阻约0.125
Ω)
D.电压表(0~3
V,内阻约3
kΩ)
E.电压表(0~15
V,内阻约15
kΩ)
F.滑动变阻器(0~20
Ω,额定电流1
A)
G.滑动变阻器(0~2
000
Ω,额定电流0.3
A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是________.(填写各器材前的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法.
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图中I=________A,U=________V.
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5
A范围内改变,请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路.
13、电动机的自动控制电路如图所示,其中RH为热敏电阻,RL为光敏电阻.当温度升高时,RH的阻值远小于R1;当光照射RL时,其阻值远小于R2,为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中虚线框内应选________门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值.
2020—2021教科版物理选修3—1第2章
直流电路含答案
教科版选修3—1第二章
直流电路
1、一只标有“4
V 3
W”的小灯泡,两端加上电压U,在U由0逐渐增加到4
V过程中,电压U和电流I的关系可用图像表示,在如图所示的四个图像中,符合实际的是( )
A B
C D
B [本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化,随着电压升高,电流增大,灯丝的电功率增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大.]
2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为( )
A.2∶1
B.1∶2
C.6∶1
D.1∶6
B [两导线串联,电流相等,I1=I2,从两段图线上截取相同的电压,ΔU1=ΔU2,保证电阻是相等的,此时长度之比为L1∶L2=1∶2,由电阻定律知,横截面积之比等于长度之比,则S1∶S2=1∶2,B正确,A、C、D错误.]
3、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12
V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所示,则电压表的示数为8
V,如果他把此电压表改接在R2的两端,则电压表的示数将( )
A.小于4
V
B.等于4
V
C.大于4
V,小于8
V
D.大于或等于8
V
A [并联电路的电阻小于任何一个支路的电阻,又因为串联电路的电压与电阻成正比,所以把电阻并联在R2的两端,则电压表的示数小于4
V,故选A.]
4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置.当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则( )
A.液滴向下运动
B.液滴向上运动
C.电容器所带电荷量减少
D.电容器两极板间电压变大
BD [电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电阻R1两端电压变大,电容器继续充电,所带电荷量增加,并且带电液滴所受电场力增大,液滴向上运动,A、C项错误,B、D项正确.]
5、额定电压为4.0
V的直流电动机的线圈电阻为1.0
Ω,正常工作时,电动机线圈每秒产生的热量为4.0
J,下列计算结果正确的是( )
A.电动机正常工作时的电流强度为4.0
A
B.电动机正常工作时的输出功率为8.0
W
C.电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0
J
D.电动机正常工作时的输入功率为4.0
W
C [电动机正常工作时的电流强度为I==
A=2
A,选项A错误;电动机正常工作时的输出功率为P出=IU-P内=2×4
W-4
W=4
W,选项B错误;电动机每分钟将电能转化成机械能为E机=P出t=4×60
J=240
J,选项C正确;电动机正常工作时的输入功率为P=UI=2×4
W=8
W,选项D错误.]
6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡.光照射光敏电阻时,其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时,则( )
A.R两端的电势差变小
B.R′两端的电势差变大
C.小灯泡L发光
D.小灯泡L不发光
C [当电阻R′受到光照时,其阻值将变得远小于R.则R两端的电势差大,R′两端间的电势差小.故A、B错误;该逻辑电路为“非”门电路.“非”门的特点是输出状态和输入状态相反,当电阻R′受到光照时,其阻值将变得远小于R,则输入端为低电势,输出端为高电势,故a点电势为高电势,小灯泡L发光.故C正确,D错误.]
7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R,下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,试判断合理的表达式为( )
A.R=
B.R=
C.R=
D.R=
B [A项等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的,将b=a代入得到R≠0,因为电阻是很薄的一层,电阻应该很小,这个等式是不合理的,故A错误;B项等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的,将b=a代入得到R=0,根据上面分析是合理的,故B正确;C项等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω·m2,左右两边单位不同,则此式不合理,故C错误;D项等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω·m2,左右两边单位不同,则此式不合理,故D错误.]
8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成.若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些,下列采取的措施正确的是( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
A [电流表读数比准确值稍小些,是由于并联的电阻R的阻值偏小,而使流经小量程的电流表的电流偏小造成的,所以应该给电阻R串联一个阻值比R小得多的电阻,从而使改装后的电流表读数准确些.]
9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U?I图线.用此电源与三个阻值均为3
Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8
V.则该电路可能为( )
B [由图可知,E=Um=6
V,U=4
V时,I=4
A,因此有6
V=4
V+4r,解得r=0.5
Ω.当路端电压为4.8
V时,U内=6
V-4.8
V=1.2
V,由于=,所以R=r=×0.5=2
Ω,由电阻的串、并联知识可知,该电路可能为B.]
10、如图所示,直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线,曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线.若A、B的横坐标为1
A,那么AB段表示的功率为( )
A.1
W
B.6
W
C.2
W
D.2.5
W
C [在C点,电源的总功率等于电源内耗功率,所以电源电动势的大小为E=3
V,短路电流的大小为I=3
A,所以电源的内阻为r==1
Ω,图像上AB段所代表的功率为PAB=P总-I2r=1×3
W-12×1
W=2
W,故选C.]
11、(双选)某同学设计了一个路灯自动控制门电路,如图所示,天黑了,让路灯自动接通,天亮了,让路灯自动熄灭.图中RG是一个光敏电阻,当有光照射时,光敏电阻的阻值会显著地减小,R是可调电阻,起分压作用.J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路).关于此电路,下列说法正确的是( )
A.天黑时,RG增大,A为高电位,Z为低电位,J使路灯亮
B.天黑时,RG增大,A为低电位,Z为高电位,J使路灯亮
C.R调大时,傍晚路灯亮得早一些
D.R调大时,傍晚路灯亮得晚一些
BD [当光照变弱时光敏电阻RG的阻值变大,分担的电压大,则门电路获得的电势低,“非”门电路输入端电压变小,继电器得到的电压变高,路灯被点亮,所以B对,A错;在相同的光照情况下,若电阻R增大,使得R分得的电压变大,使“非”门电路的输入端电压变大,继电器得到的电压偏低,路灯不被点亮.只有更晚一些,天色更暗时,光敏电阻更大一些,门电路获得的电势低,“非”门电路输入端电压变小,继电器得到的电压变高,路灯才能被点亮,故C错,D对.]
12、欲用伏安法测定一段阻值约为5
Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3
V,内阻1
Ω)
B.电流表(0~3
A,内阻约0.012
5
Ω)
C.电流表(0~0.6
A,内阻约0.125
Ω)
D.电压表(0~3
V,内阻约3
kΩ)
E.电压表(0~15
V,内阻约15
kΩ)
F.滑动变阻器(0~20
Ω,额定电流1
A)
G.滑动变阻器(0~2
000
Ω,额定电流0.3
A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是________.(填写各器材前的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法.
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图中I=________A,U=________V.
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5
A范围内改变,请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路.
解析:电池组电压为3
V,待测电阻约为5
Ω,流过待测电阻的最大电流约为=0.6
A,故应选量程为0~0.6
A的电流表、量程为0~3
V的电压表.滑动变阻器应选阻值小、额定电流大的,安全又易于调节.由于待测电阻与电流表、电压表内阻比较有<,故采用电流表外接法.为使流过金属导线的电流在0~0.5
A范围内改变,则滑动变阻器应采用分压式接法.原理电路图和实物连线图如图(a)、(b)所示.
答案:(1)A、C、D、F、H (2)外 (3)0.48 2.20
(4)见解析
13、电动机的自动控制电路如图所示,其中RH为热敏电阻,RL为光敏电阻.当温度升高时,RH的阻值远小于R1;当光照射RL时,其阻值远小于R2,为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中虚线框内应选________门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值.
解析:电路中的逻辑关系是“或”逻辑关系,故虚线框内应选“或”门电路.增大R2的阻值,可增大电动机两端的电压,此时RL的阻值改变较小时,就可以使电动机启动,故增大R2的阻值可提高光照时电动机启动的灵敏度.
答案:或 增大