第二章《恒定电流》单元测试题一、选择题1.关于电源电动势大小的说法,正确的是()A.同一种电池,体积越大,电动势也越大B.电动势的大小表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C.电路断开时,电源的非静电力做功为0,电动势并不为0D.电路中电流越大,电源的非静电力做功越多,电动势也越大2.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示()A.蓄电池两极间的电压为2 VB.蓄电池能在1 s 内将2 J 的化学能转变成电能C.电路中每通过1 C 电量,电源把2 J 的化学能转化为电能D.电路中通过相同的电荷量时,蓄电池比1 节干电池非静电力做的功多3.在1 min 内通过阻值为5 Ω的导体横截面的电量为240 C,那么加在该导体两端的电压是()A.20 V B.48 V C.120 V D.1 200 V4.横截面积为S 的铜导线,流过的电流为I,设单位体积的导体中有n 个自由电子,电子的电量为q,此时电子的定向移动的平均速度设为v,在时间Δt 内,通过导线横截面的自由电子数为()A.n v SΔt B.n vΔtC.D.5.图1 所示是两个不同电阻的I-U 图象,则图象①②表示的电阻及两电阻串联或并联后的I-U 图象所在区域分别是()A.①表示大电阻值的图象,并联后在区域III图 1B.①表示小电阻值的图象,并联后在区域ⅡC.②表示大电阻值的图象,并联后在区域ⅡD.②表示大电阻值的图象,串联后在区域III6.如图2 所示,定值电阻R=20 Ω,电动机线圈的电阻R0=10 Ω,当开关S 断开时,电流表的示数是0.5 A。
当开关S 闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是()A.I=1.5 A B.I<1.5 AC.P=15 W D.P<15 W7.如图3 所示,用半偏法测量一只电流表的内阻,下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是()A.闭合S1,调节R1使电流表满偏,再闭合S2,调节R2使电流表半偏,读出R2的阻值B.闭合S1,调节R1使电流表满偏,再闭合S2,调节图3R1使电流表半偏,读出R2的阻值C.闭合S1、S2,调节R1使电流表满偏,再调节R2使电流表半偏,读出R2的阻值D.闭合S1、S2,调节R2使电流表满偏,再调节R1使电流表半偏,读出R2的阻值8.如图4 所示,两个定值电阻R1、R2串联后接在电压U 稳定于12V 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,电压表的示数为8 V。
如果他把电压表改接在R2两端,则电压表的示数将()A. 小于4 V B.等于4 VC.大于4 V,小于8 V D.等于或大于8 V9.电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R 供电。
关于路端电压,下列说法中正确的是()A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当R 增大时,路端电压也增大C.因为U=IR,所以当I 增大时,路端电压也增大D.因为U=E-Ir,所以当I 增大时,路端电压减小10.如图5-a 所示是一个欧姆表的示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是图5-b 中的图()图5-a 图5-b11.在如图6 所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根导线都是好的。
为了查出断导线,某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b 端和R2的c 端,并观察多用电表指针的示数,在下列选挡中,符合操作规程的是()A.直流10 V 挡B.直流0.5 A 挡C.直流2.5 V 挡D.欧姆挡12.如图7 所示,直线a 为某电源与可变电阻连接成闭合电路时的路端电压U 与干路电流I 的关系图象,直线b 为电阻R 两端电压的U 与通过它的电流I 的图象,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的效率分别为()A.4 W、33.3%B.2 W、33.3%C.4 W、67%D.2 W、67%13.如图8 所示的电路中,开关S1、S2、S3、S4均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器,极板间悬浮着一油滴P,欲使P 向下运动,应断开开关()A.S1B.S2C.S3D.S4图814.家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC 元件。
PTC 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率 与温度T 的关系如图9 所示,T0为室温。
由于这种特性,PTC 元件通电后,能够达到稳定状态,它的温度保持不变。
对此,以下说法正确的是()A.通电后其消耗的功率先增大,后减小B.通电后其消耗的功率先减小,后增大C.稳定状态时,温度保持在T1~T2的某一值不变D.稳定状态时,温度保持在T1值不变15.在如图10 所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,C 为电容器,R0为定值电阻,R 为滑动变阻器。
开关闭合后,灯泡L 能正常发光。
当滑动变阻器的滑片向右移动S E,r时,下列判断正确的是()R LA.灯泡L 将变暗B.灯泡L 将变亮C.电容器C 所带的电荷量将减小C R0图10123cm1020D. 电容器 C 所带的电荷量将增大16. 如图 11 为一逻辑电路,根据电路图完成它的真值表。
其输出端从上到下排列的结果正确的是()A .0 0 1 0B .0 0 1 1C .1 0 1 0D .0 0 0 1 二、实验题17. 一把游标卡尺,主尺的最小分度是 1 mm ,游标尺上有 20 个小的等分刻度。
如图12 所示,用它测量某一钢球的直径,钢球的直径是 mm 。
图 1218. 一个标有“3.8 V 2 W ”的小灯泡,要通过实验描绘出这个小灯泡的伏安特性曲线,某同学按图 13-a 所示方式连接电路,画出图 13-b 所示小灯泡的 I -U 图象。
(1) 电流为 0.40 A 时小灯泡的阻值为Ω,小灯泡消耗的电功率为W 。
(2) 实验中,电路的所有元件都完好,且电压表和电流表也均调好零点。
a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、h 为连接电路所用的导线。
一位同学闭合开关后,反复调节滑动变阻器,灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数无法调为零,则电路中断路的导线为0.50 0.400.30 I /A × ×××× × ××0.200.10 ×0× ×0.501.001.502.00 2.50 图 13-b3.00 3.504.00U /VedVhAcfgSbB图 13-aa输入 输出 AB C0 0 0 11 0 11。
19.某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中,用刻度尺测量金属丝的接入长度为l=0.720 m,用螺旋测微器测量金属丝直径(刻度位置如图14 所示),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5Ω),然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下实验器材:A.直流电源:电动势约 3 V,内阻很小;B.电流表A:量程0~0.6 A,内阻约为0.125Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻3 kΩ;D.滑动变阻器:最大阻值20Ω;E.开关、导线等。
图14 (1)从图中读出金属丝的直径为mm;(2)根据所提供的器材,在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图;(3)若根据伏安法测出电阻丝的阻值为R x=4.0Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m(保留二位有效数字)。
20.将满偏电流I g=300 μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对。
(1)利用如图15 所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4 V):先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R 不变,调节R′,使电流表指针偏转到满刻度的一半,读出此时R′的阻值为450 Ω,则电流表内阻的测量值R g=Ω,这个测量值比电流表内阻的真实值(填“偏大”或“偏小”)。
(2)将该表改装成量程为3 V 的电压表,需(填“串联”或“并联”)阻值为R0=Ω的电阻。
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在答题纸上画出实验电路图。
21.在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用的电流表和电压表的内阻分别约为0.1 Ω和1 kΩ。
右边为实验原理图,下边为所需器材的实物图。
(1)试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。
(2) 一位同学在实验中记录的 6 组数据如表所示,试根据这些数据在图 17 中画出 U -I 图线。
根据图线可读出被测电池的电动势 E = V ,内电阻 r = Ω。
1.40 1.301.201.101.00 00.100.20 0.30 0.400.50 0.60 0.70图 17三、计算题22. 如图 18 所示,电源电动势 E =6V ,电源内阻不计。
定值电阻 R 1=2.4kΩ、R 2=4.8 kΩ。
(1) 若在 ab 之间接一个 C =100 μF 的电容器,闭合开关 S ,电路稳定后,求电容器上所带的电量;(2) 若在 ab 之间接一个内阻 R V =4.8 kΩ 的电压表,求电压表的示数。
23. 如图 19 所示,电阻 R 1=2Ω,小灯泡 L 上标有“3V 1.5 W ”,电源内阻 r =1Ω,滑动变阻器的最大阻值为 R 0(大小未知),当触头 P 滑动到最上端 a 时安培表的读数为 l A ,小灯泡 L 恰好正常发光,求:(1) 滑动变阻器的最大阻值R 0;(2) 当触头 P 滑动到最下端 b 时,求电源的总功率及输出功率。
图 19I (A) 0.15 0.23 0.35 0.360.54 0.61U (V U /V 1.391.351.27 1.201.13 1.081).50I /A24.图20 中电源电动势E=12 V,内电阻r=0.5 Ω。
将一盏额定电压为8 V,额定功率为16 W 的灯泡与一只线圈电阻为0.5 Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100 min。
问:(1)电源提供的能量是多少?(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?(4)电动机的效率为多少?25.如图21 所示为一种测定风力的仪器的原理图,P 为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O 是悬挂点,保护电阻为R0,CD 是水平放置的光滑电阻丝,与悬挂金属球的细金属丝始终保持良好接触。
无风时细金属丝与电阻丝右端点C接触,此时电路中电流为I0;有风时金属丝将相对竖直方向图21偏转一定角度,这个角度与风力大小有关。
已知风力方向水平向左,OC=h,CD=L,金属球质量为m,电阻丝单位长度的阻值为k,电源内阻和金属丝电阻均不计。