第8章恒定電流單元測試

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1、 第八章 恒定電流單元測試 本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共150分考試用時120分鐘 第Ⅰ卷（選擇題共40分） 一、本題共12小題；每小題4分，共48分。其中1-8題為必做題，9-12題為選做題。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。 1．如圖所示兩種電路中，電源相同，各電阻 器阻值相等，各電流表的內(nèi)阻相等且不可忽略不 計。電流表A1、A2、A3和A4讀出的電流值分 別為I1、I2、I3、I4。下列關(guān)系式中正確的是（ ） A．I1=I3

2、 B．I1＜I4 C．I2=2I1 D．I2＜I3+I4 1．答案：BD 解析：左圖中總電阻大于右圖的總電阻，所以I2＜I3+I4，而I1＜I2/2，I4 =（I3+ I4）/2，所以I1＜I4，因此BD正確。 2．兩個小燈泡的標(biāo)識分別是L1“6V 6W”，L2“6V 9W”，把它們分別接在同一直流電源上，L1消耗的功率恰好為6W，則L 2消耗的功率為（電源內(nèi)阻不可忽略） （ ） A．一定小于9W B．一定等于9W C．一定大于9W

3、 D．條件不足，不能確定 2．答案：A 解析：因R=U2/P，故R1>R2，接R2時其電源輸出電壓變小，故L2不能正常工作。 3．電解硫酸銅溶液的裝置示意圖，圖中電壓表示數(shù)為U， 電流表的示數(shù)為I，通電時間為t，下面的說法正確的有（ ） A．It是這段時間內(nèi)流到銅板上的陽離子所帶的總電量 B．UIt是這段時間內(nèi)所產(chǎn)生的總焦耳熱 C．UIt是這段過程中該電路消耗的總電能 D．UI是電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率 3．答案：AC 解析：硫酸銅溶液導(dǎo)電時是正負(fù)離子同時做定向移動，到達銅板的只有陽離子銅，由電流的定義知Q=It，t時間內(nèi)流到銅板上的陽離子所帶的總電量

4、為It. 這段過程中該電路電流做的功是UIt,這也是電路消耗的總電能。 4．某儀器內(nèi)部電路如圖所示，其中M是一個質(zhì)量較大的金屬塊，左右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連，并套在光滑水平細(xì)桿上，a、b、c三塊金屬片的間隙很小（b固定在金屬塊上）。當(dāng)金屬塊處于平衡時兩根彈簧均處于原長狀態(tài)。若將該儀器固定在一輛汽車上，則下列說法正確的是 （ ） A．當(dāng)汽車加速前進時，甲燈亮 B．當(dāng)汽車加速前進時，乙燈亮 C．當(dāng)汽車剎車時，乙燈亮 D．當(dāng)汽車剎車時，甲、乙燈均不亮 4。答案：B 解析：當(dāng)汽車加速前進時，金屬塊由于慣性相對汽車向后運動，從而使金屬片b與金屬片a接通，電燈乙亮；

5、同理，汽車剎車時，金屬塊向前運動金屬片b與c接通電燈甲亮。故選項B正確。 5．如圖所示的電路，當(dāng)閉合開關(guān)時，燈L1、L2正常發(fā)光。由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小。試根據(jù)上述現(xiàn)象判斷，發(fā)生的故障可能是（ ） A．R1斷路 B．R2斷路 C．R3短路 D．R4短路 5。答案：A 解析： 6．在圖中所示的電路中，A、B、C分別表示理想電流表或電 壓表，它們的示數(shù)以安或伏為單位，當(dāng)電鍵S閉合后，A、 B、C三塊表的示數(shù)分別為1、2、3時，燈L1、L2恰好正常 發(fā)光。已知燈L1、L2的額定功率之比為3∶1，則可判

6、定（ ） A．A、B、C均為電流表 B．A、B、C均為電壓表 C．B為電流表，A、C為電壓表 D．B為電壓表，A、C為電流表 6。答案：D 7．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R為可變電阻，且其總阻值R＞R-0+r，則當(dāng)可變電阻的滑動觸頭由A向B移動時 （ ） A．電源內(nèi)部消耗的功率越來越大，電源的供電效率越來越低 B．R、R0上功率均越來越大 C．R0上功率越來越大，R上功率先變大后變小 D．R-0上功率越來越大，R上功率先變小后變大 7。答案：AC 8．如圖所示，直線OAC為某一直流電源的總功率P總隨著電流I

7、變化的圖線，拋物線OBC為該直流電源內(nèi)部的熱功率Pr隨電流I變化的圖線，A、B兩點對應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A，則下面說法中正確的有 （ ） A．電源電動勢為3v，內(nèi)電阻為1Ω B．線段AB表示的功率為2W C．電流為2A時，外電路電阻為0.5Ω D．電流為3A時，外電路電阻為2Ω 8。答案：ABC 9．如圖所示電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動頭P向b端移動時，（ ） A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 9．答案：B 解析：電路中電壓表測電源的路端電壓，電流

8、表測的是R3上的電流。當(dāng)P向b滑動時， R3↓→R總↓→I↑→U↓故電壓表示數(shù)減小，又U=U1+U2，而U1=IR1，所以U1↑→ U2↓→I2↓，又I=I3+I2，I↑，I2↓→I3↑，故電流表示數(shù)增大，應(yīng)選B。 10．一輛電瓶車，質(zhì)量為500kg，由內(nèi)阻不計的蓄電池組向直流電動機提供24V的電壓，當(dāng)電瓶車在水平地面上以0.8m/s的速度勻速行駛時，通過電動機的電流為5A，設(shè)車所受的阻力是車重的0.02倍（g=10m/s2），則此電動機的內(nèi)阻是 （ ） A．4.8Ω B．3.2Ω C．1.6Ω D．0.4Ω 10．答案：C 解析：消耗電能

9、克服阻力做功，有UI－I2r=kmgv，代入數(shù)據(jù)，得r=1.6Ω。 11.如圖所示，直線A為電源的U—I圖線，直線B為電阻R的U—I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電路的總功率分別是 A.4 W、8 W B.2 W、4 W C.4 W、6 W D.2 W、3 W 11．答案：C 解析：從圖中可知E=3 V，圖線A和圖線B的交點是電源和電阻R構(gòu)成電路的工作點，因此P出=UI=4 W，P源=EI=6 W。 12.如圖所示，電源E的電動勢為3.2 V，電阻R的阻值為30 Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0 V，額定功率為4.5 W，當(dāng)電鍵S接位

10、置1時，電壓表的讀數(shù)為3 V，那么當(dāng)電鍵S接到位置2時，小燈泡L的發(fā)光情況是 A.很暗，甚至不亮 B.正常發(fā)光 C.比正常發(fā)光略亮 D.有可能被燒壞 12．答案：A 解析： S接1時，由E=U+Ir得r=2 Ω.RL=U額2/P額=2 Ω，故S接2時，UL=· RL= 1.6 V＜3.0 V，故燈很暗，此時電路中電流I′=0.8 A，有可能超過電源的額定電流，使電源燒毀導(dǎo)致燈不亮。 第Ⅱ卷（非選擇題 共110分） 二、本題共三小題，22分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖 13．測量電源電動勢和內(nèi)電阻的器材如圖A所示，請用實線表示導(dǎo)線，將

11、圖A中器材連成實驗用電路，實驗時經(jīng)測量得出的數(shù)據(jù)如下表，請在下圖B的方格紙上畫出U—I圖線。利用圖線可求出電源電動勢和內(nèi)電阻分別為 、 。 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 13．答案：E=1.46V r=0.72Ω 14．甲、乙兩個同學(xué)使用完全相同的器材用伏安法測量同一未知電阻Rx的阻值，給定器材為：待測電阻Rx；電流表mA（量程5mA，內(nèi)阻約為10Ω）；電壓表V（量程3

12、V，內(nèi)阻約為3000Ω）；最大阻值為1700Ω的滑動變阻器；電源E（電動勢約3V）；開關(guān)S、導(dǎo)線若干，甲、乙兩個同學(xué)的測量數(shù)據(jù)處理結(jié)果分別如圖甲、乙所示。 （1）由圖甲得Rx= ；由圖 乙得Rx= 。 （2）在圖丙、丁的虛線框中分別畫出 甲、乙兩位同學(xué)所用的測量電路，并由測量結(jié)果判定 同學(xué)測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。 14.答案：（1）1060±40Ω 730±40Ω （2）甲 15．一般情況下，導(dǎo)體的電阻會隨著溫度的改變而改變. 某同學(xué)研究了一白熾燈兩端的電壓與電流的關(guān)系，得出如下一組數(shù)據(jù)： I/A 0 0.040 0.072

13、 0.094 0.116 0.156 0.182 U/V 0 0.75 1.38 1.80 2.30 3.20 4.30 I/A 0.196 0.210 0.220 0.230 0.248 0.264 0.280 U/V 5.00 6.10 7.20 8.30 10.30 12.30 14.50 在圖甲的方格紙中畫出了電流和電壓的關(guān)系圖線. 請回答下列問題： （1）實驗過程中用到了下列器材：直流電源、滑動變阻 器（最大值為30）、電壓表（內(nèi)阻約104）、 電流表（內(nèi)阻約0.0

14、1），以及開關(guān)一只，導(dǎo)線 苦干.請按實驗要求：①在圖乙中畫出電路圖 ② 在圖丙中給實物連線 （2）從圖線和實驗數(shù)據(jù)均可看出，當(dāng)該燈泡兩端的電壓 大于3.2V時，燈泡的阻值會發(fā)生明顯的改變.通常我們把小于3.2V的圖線區(qū)域叫做線 性區(qū)域，大于3.2V的圖線區(qū)域叫做非線性區(qū)域，當(dāng)該燈泡正常發(fā)光時，其電壓值是在 線性區(qū)域，還是在非線性區(qū)域？為什么？ 15．答案：（1）如圖所示 （2）非線性區(qū)域，因為在非線性區(qū)域內(nèi)，燈絲電阻隨電壓變化明顯，可保持電燈功率基本不變，亮度穩(wěn)定。 三、本題共七小題，80分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。

15、只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 16．在如圖所示的電路中，所用電源電動勢E=10V，內(nèi)電阻r=1.0Ω，電阻R1可調(diào)。現(xiàn)將R1調(diào)到3.0Ω后固定。已知R2=16Ω，R3=Ω，求： （1）開關(guān)S斷開和接通時，通過R1的電流分別為多大？ （2）為了使A、B之間電路的電功率在開關(guān)S接通時能達到最 大值，應(yīng)將R1的阻值調(diào)到多大？這時A、B間電路消耗的 電功率將是多少？ 16．解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：S斷開時：I=10/(16+3+1)=10/20=0.5A S閉合時：RAB=(R2×R3)/(R2+R3)=1.0Ω 所以I=10/(1

16、+3+1)=2.0A （2）S閉合時，RAB=1.0Ω是定值電阻，所以電流越大，功率越大，所以應(yīng)將R1調(diào)為零。 A、B間電路消耗的電功率為：PAB=E2/(RAB+r)=102/2=50W。 17．在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω； 電阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω；R4=35Ω；電容器的電容 C=100μF，電容器原來不帶電，求接通開關(guān)S后流過R4的總電量。 17．解：由電阻的串并聯(lián)得，閉合電路的總電阻R=R1(R2+R3)/(R1+R2+R3)+r 由歐姆定律得，通過電源的電流I=E/R 電源的端電壓U=E－Ir 電阻R3兩

17、端的電壓U/=R3U/(R2+R3) 通過R4的總電量就是通過電容器的電量Q=CU/ 代入數(shù)據(jù)解得，Q=2.0×10－4C 18．如圖所示，電源的電動勢E=110V，電阻R1=21Ω，電動機繞組的電阻R0=0.5Ω，電鍵S1始終閉合。當(dāng)電鍵S2斷開時，電阻R1的電功率是525W；當(dāng)電鍵S2閉合時，電阻R1的電功率是336W，求 （1）電源的內(nèi)電阻； （2）當(dāng)電鍵S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出的 功率。 18．解：（1）設(shè)S2斷開時R1消耗的功率為P1，則 ， 代入數(shù)據(jù)可以解得，r=1Ω （2）設(shè)S2閉合時R1兩端的電壓為U，消耗的功率為P2，則，解得，U=84V 由

18、閉合電路歐姆定律得，E=U+Ir，代入數(shù)據(jù)，得I=26A 流過R1的電流為I1，流過電動機的電流為I2，A，而I1+I2=I，所以I2=22A， 由，代入數(shù)據(jù)得，W 19．大氣中存在可自由運動的帶電粒子，其密度隨距地面高度的增加而增大，可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體（即電阻率較大的物質(zhì)）；離地面50km以上的大氣則看作是帶電粒子密度非常大的良導(dǎo)體。地球本身帶負(fù)電，其周圍空間存在電場，離地面L=50km處與地面之間的電勢差約為U=3.0×105V。由于電場的作用，地球處于放電狀態(tài)，但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對地球充電，從而保證了地球周圍電場恒定不變。統(tǒng)計表明，

19、雷暴每秒帶給地球的平均電荷量為q=1800C。試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P。（已知地球半徑r=6400km，結(jié)果保留一位有效數(shù)字） 19．解：已知每秒雷暴帶給地球的電荷量為q，則大氣的漏電電流為I=q/t=1800A 大氣的漏電電阻可由歐姆定律求得U=IR 其中U=3.0×105V，R=ρL/s，L=50km，s=4πr2，代入有關(guān)數(shù)據(jù)解得， ρ=2×1012Ω·m－1 地球的漏電功率為P=UI=5×108W 20．如圖所示，A、B、C為三塊水平放置的金屬板，板的厚度不計，間距均為d。A、B板中央有小孔，電路中三個電阻的阻值均為R，電源內(nèi)阻也為R?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶正電液滴在距A板小孔正上方為d的P處由靜止開始下落，不計空氣阻力，當(dāng)它達到C板時速度恰為零。求： （1）液滴通過B板中央小孔時的速度大小； （2）液滴從P處到達B板的運動過程中其電勢能變化了多少？ 20．解：（1），.帶電液滴從開始下落到B板的過程中，有 帶電液滴從開始下落到C板的過程中，有mg.3d+qUAB-qUCB=0 由以上二式解得： (2)液滴從靜止的位置到B板的運動過程中，其電勢能減小