天津市新人教版物理2012届高三单元测试：7 恒定电流

天津市新人教版物理高三单元测试7
《恒定电流》
一选择题（共15题）
1、（09年广东理科）．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（ ）
A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比
D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
2、 如图所示，是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是 （ ）
A．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小
B．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小
C．欧姆定律对小灯泡不适用
D．如果把三个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为2V的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.4A
3．一个电池组的电动势为E，内阻为r，用它给一电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为I，电动机两端的电压为U，经时间t (　　)
A．电源在内外电路做的功为(I2r＋IU)t B．电池消耗的化学能为IEt
C．电动机输出的机械能为IEt－I2(R＋r)t D．电池组的效率为
4．家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度．如图1(甲)所示是电熨斗的电路图．旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况．现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的连接是如图(乙)所示中的哪一个 (　　)
5．如图所示是计算机光驱的工作原理：R1是光敏电阻（有激光照射时电阻较小，无激光照射时电阻较大），R2是定值电阻，信号处理系统可以根据R2两端的电压变化把光信号变成电信号。用激光头发射脉冲激光信号扫描光盘，从光盘上反射回来的激光信号照到光敏电阻R1上．下列分析正确的是
A．有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较高
B．有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较低
C．有激光照射光敏电阻时，R1消耗的电功率一定较大
D．有激光照射光敏电阻时，R1消耗的电功率一定较小
6．．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理图如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数不变，且大于升降机静止时电流表的示数，在这段时间内
A．升降机可能匀速上升
B．升降机一定在匀减速上升
C．升降机一定处于失重状态
D．通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大
7．如图所示的电路中，A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不可忽略，则下列说法中正确的是 （ ）
A．R2不变时，V2的读数与A读数之比等于R1
B．R2不变时，V1的读数与A读数之比等于R1
C．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值大于V2读数的变化量的绝对值
D．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值小于V2读数的变化量的绝对值
8．如图2所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器，当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I及报警器两端的电压U的变化情况是(　　)
A．I变大，U变大　　　　 B．I变大，U变小
C．I变小，U变小 D．I变小，U变大
9．.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么 ( )
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的效率较高[来源:21世纪教育网]
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大
D．R接到b电源上，电源的输出功率较大
10．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图3甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图3乙所示，则在此过程中(　　)
A．物体处于失重状态
B．物体处于超重状态
C．升降机一定向上做匀加速运动
D．升降机可能向下做匀减速运动21世纪教育网
11．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为(　　)
A．I2R B.
C．UI D．UI－I2R
12．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．当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　)
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
13．一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω，另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计，则(　　)
A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V
14．（2010·安徽）如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是（ ）
A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大
B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小
C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大
D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小
15．如图所示是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V　40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小(　　)
二计算题（共7题）
16、某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？
17、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？
18． 电动势为E=12V的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的，电流表的读数增大为原来的3倍。求电压表原来的读数。
19.如图所示，变阻器R0的滑片P从最左端移到最右端时电压表的示数变化范围是0～4 V，电流表的示数变化范围是1 A～0.5 A，电源的内阻可忽略不计.求电阻R的阻值、变阻器R0的最大阻值和电源电压U.
20．如图所示，AB、CD为两根平行的相同的均匀电阻丝，EF为另一根电阻丝，其电阻为R，它可以在AB、CD上滑动并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好．图中电压表为理想电压表．电池的电动势和内阻都不变．B、D与电池两极连接的导线的电阻可忽略．当EF处于图中位置时，电压表的读数为．已知将EF由图中位置向左移动一段距离后，电压表的读数变为．若将EF由图中位置向右移动一段距离，电压表的读数是多少？
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21. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40 cm，电源电动势E＝24 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝15 Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4 m/s竖直向上射入板间．若小球所带电荷量为q＝1×10－2 C，质量为m＝2×10－2 kg，不考虑空气阻力，那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(g取10 m/s2)
22 、环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103 kg。当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V。在此行驶状态下
⑴求驱动电机的输入功率P电；
⑵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）；
⑶设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026 W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
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答案：
1.答案：A
解析：对于同中材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律可知A正确。
2．答案：D
3．【答案】ABC
【详解】由闭合电路欧姆定律和能量守恒知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功W，W＝IEt＝I(U＋Ir)t＝(IU＋I2r)t.
电动机的机械能
E机＝UIt－I2Rt＝(E－Ir)It－I2Rt＝EIt－I2(R＋r)t.
电池组的效率
η＝×100%＝×100%.故A、B、C正确．
4．【答案】A
【详解】在图A中，两电阻丝并联，总电阻为R/2，总功率为PA＝2U2/R；在图B中，只有右侧电阻接入电路，功率PB＝；在图C中，电源被断开，功率PC＝0；在图D中，两电阻丝串联，功率PD＝，故A正确．
5．答案：A
6．答案：C
7．答案：BD
8．【答案】C
【详解】出现火情时，环境温度升高，使得热敏电阻R3的电阻减小，R2与R3并联，总电阻将变小，这部分获得的电压减小，即R2两端电压减小，所以R2电流减小，即安培表读数减小，外电路的总电阻减小，所以外电压即报警器两端的电压减小，所以C正确．
9．答案：BC
10．【答案】BD
【详解】由乙图可知，电流由I0变为2I0，且保持不变，说明压敏电阻受压力恒定，说明升降机做匀变速运动；电流变大说明阻值减小，说明压力变大，说明物体处于超重状态，即升降机有向上的加速度．升降机有两种运动状态：加速向上或减速向下，故选项B、D正确．
11．【答案】C
【详解】不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P＝UI，选项C正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P＝UI＝I2R＝，故A、B错误；而UI－I2R为电路转化为其他能量的功率，故D错误．
12．【答案】A
【详解】滑片滑向b时，电阻R增大，回路的总电阻增大，所以回路的总电流减小，路端电压增大，所以电压表的示数增大，电阻R2两端的电压增大，故R2中的电流增大，电流表示数增大，故A对．
13．【答案】AC
【详解】当cd端短路时，ab间等效电阻R＝R1＋＝10 Ω＋ Ω＝40 Ω，故A对；当ab端短路时，cd间等效电阻R′＝R2＋＝120 Ω＋ Ω＝128 Ω.B错；当ab间接电源E＝100 V时，cd间电压为R3上电压，则U＝×100 V＝80 V，故C对；当cd两端接电源时，ab两端电压为R3上电压，则U′＝×100 V＝25 V，故D错．
14．【答案】B
【解析】保持R1不变，缓慢增大R2时，由于R0和R2串联，R0两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压U减小，带电小球受到的电场力减小, 悬线的拉力为将减小，选项B正确，A错误。保持R2不变，缓慢增大R1时，R0两端的电压不变，F电不变，悬线的拉力为F不变，C、D错误。
15．【答案】C
【详解】台灯消耗的功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率．C项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W，而其他选项中，不论滑动变阻器使用分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W，故C选项正确．
16．解析：设在t=1s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价离子数为n2，元电荷的电荷量为e，则t时间内通过该横截面的电荷量为q=（2n1+n2）e
电流强度为
I==
=×1.6×10-19A=3.2 A
17．解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电量q=e，由圆周运动的知识有：T=
根据电流的定义式得：I=
18．设电压表和电流表的原来读数分别为U和I，电源和电流表的内阻分别为r1和r2。由欧姆定律得 ①
②[来源:21世纪教育网]
解①②两式并代入的数值得
19．【答案】8 Ω 8 Ω 8 V
【详解】当电压表示数U1＝0时，电流表示数I1＝1 A
电源电压：U＝I1R＝1×R ①21世纪教育网
当电压表示数U2＝4 V时，电流表示数21世纪教育网
I2＝0.5 A [来源:21世纪教育网]
R0＝＝8 Ω
电源电压：U＝U2＋I2R＝4＋0.5×R ②
由①②解得：U＝8 V，R＝8 Ω. [来源:21世纪教育网]
20．解答： 令表示AB、CD上单位长度电阻丝的电阻，当EF处于图中位置时，设EB、FD两段电阻丝的长度皆为．由于电压表是理想电压表，故电压表的读数就是EF两端的电压．由分压关系得， ①
当EF由图示位置向左移动一段距离，EB、FD两段电阻丝的总电阻为．
由分压关系得 ②
当EF由图示位置向右移动一段距离，EB、FD两段电阻丝的总电阻为．由分压关系得， ③
由以上三式，代入数值解得
21．【答案】8 Ω　23 W
【详解】小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为UAB，
由动能定理可得－mgd－qUAB＝0－mv02，
∴ 滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝8 V.
设通过滑动变阻器电流为I，
由欧姆定律得I＝＝1 A
滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝＝8 Ω
电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23 W
22、⑴驱动电机的输入功率
⑵在匀速行驶时
汽车所受阻力与车重之比 。
⑶当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积
若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，
由于，所以电池板的最小面积
分析可行性并提出合理的改进建议。21世纪教育网
信号处
理系统
R1
R2
激光