恒定电流单元测试题This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020安远一中恒定电流单元测试题一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1．如图1所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长L1，ad边长L2，当端点Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ接入电路时，RⅠⅡ∶RⅢⅣ＝ ( )A．L1∶L2B．L2∶L1C．L21∶L22 D．L22∶L212．“神舟”七号载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生 V的电动势，可获得 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( )A． J B． J C． J D． J3．如图所示，定值电阻R 1＝10 Ω，R2＝8 Ω，当开关S接“1”时，电流表示数为 A，那么当S接“2”时，电流表示数的可能值为(电源内阻不可忽略)( )A． A B． AC． A D． A4．利用图所示电路可以测出电压表的内阻．已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的1U－R图象应该是图3中的哪一个 ( )5．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流( )A．2 A B．8 AC．50 A D．58 A6．如图6所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是( )A．R1短路 B．R2断路C．R3断路D．R4短路7．(2010·湖北名校联考)一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压．现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图3(a)和(b)所示．测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，则下列结论正确的是( )A．图(b)中对应的电表读数为32308度B．在这段时间中，电热水壶消耗的电能为181500 JC．利用这段时间内电热水壶消耗的电能可供“200 V,60 W”的白炽灯正常工作2500 sD．此时加在电热水壶上的实际电压为200 V8．如图10－2所示，电源的电动势和内阻分别为E和r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为( )A．电流表的示数一直减小 B．电压表的示数一直增大C．电流表的示数先减小后增大 D．电压表的示数先增大后减小9．如图10－4所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线．抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P r随电流I变化的图线．若A、B的对应电流为1 A，那么AB线段表示的功率等于( )A．1 W B．3 WC．2 W D． W10．如图10－5所示的电路中，电源有不可忽略的电阻，R 1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下面判断正确的是( )A．仅将R1增大，Q1和Q2都将增大B．仅将R2增大，Q1和Q2都将减小C．仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D．突然断开开关S，Q1和Q2都将不变11．．如图10－10所示是火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的阻值随温度升高而减小，a、b接报警器，则( )A．R2处发生火情时，电流表示数将变小B．R2处发生火情时，电流表示数将变大C．当a、b两点间电压显着变大时，报警器开始报警D．当a、b两点间电压显着变小时，报警器开始报警12．为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．图6所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中R B是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将 ( )A．I变大，U变大 B．I变小，U变小1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12题号答案座号成绩二、实验题(本题共2小题，共18分)13．(8分)某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为 V，允许最大放电电流为100 mA)．在操作台上还准备了如下实验器材：A．电压表V(量程4 V，电阻R V约为kΩ) B．电流表A1(量程100 mA，电阻R A1约为5 Ω)C．电流表A(量程2 mA，电阻R A2约为50 Ω) D．滑动变阻2器R1(0～20 Ω，额定电流1 A)E．电阻箱R2(0～Ω，最小分度值Ω) F．开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图10所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整____________________________________________________________________ ____(2)在实验操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.①请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)．②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式________________________．14．在如图10－12甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“ V, A”．合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障，①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；A． V B．10 VC．50 V D．250 V②测得c、d间电压约为 V，e、f间电压为0，则故障是________；A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开 D．B灯被短路(2)接着训练用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________ Ω，此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________ Ω，它不等于测量值，原因是：___________________________________________________________________________________________________________________.三、计算题(本题共3小题，共34分)15．(12分)如图11所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．16．（10分）如图12所示的电路中，定值电阻R0＝10 Ω，R为电阻箱，S2为单刀双掷开关．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其阻值为R1，记录电压传感器测得的数据为U1，然后保持电阻箱阻值不变，将S2切换到b，记录电压传感器示数为U2.(1)试写出电阻R x的表达式．(2)若求得电阻R x＝Ω，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U，对测得的数据进行处理，绘出如图13所示的1U －1R图线．求电源电动势E和内阻r.17．(12分)如图10－16所示的电路中，两平行金属板A、B 水平放置，极板长l＝80 cm，两板间的距离d＝40 cm.电源电动势E＝40 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝15 Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4 m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电量q＝1×10－2 C，质量为m＝2×10－2 kg，不考虑空气阻力，电路中礑电压表、电流表均是理想电表．若小球恰好从A板右边缘射出(g取10m/s2)．求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少(3)此时电源的输出功率是多少参考答案1．解析：设电阻板厚为D，当端点Ⅰ和Ⅱ接入电路时，导体的长为L2，横截面积为L1D，根据电阻定律RⅠⅡ＝ρlS＝ρL2L1D；同理，RⅢⅣ＝ρL1L2D；所以RⅠⅡ∶RⅢⅣ＝L22∶L21.D项正确．答案：D2．解析：根据W＝UIt可得每秒太阳能电池产生的能量为W＝××1 J＝ J，设太阳每秒照射的能量为Q，则由能量守恒定律得Q×23%＝W，所以Q＝ J，故C正确．答案：C3．解析：开关接“2”后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是A，故D错；路端电压一定减小，一定小于2 V，因此电流一定小于 A，故A、B 错，C对．答案：C4．解析：设电源电动势为E，电压表内阻为R V，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律可得I＝ER V＋R，则U＝E－IR＝E－ERR V＋R，由此可得R＝ER VU－R V，由此判断A正确5．解析：只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir＝12 V＋10× V＝V，R灯＝UI＝1210Ω＝Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机＝E－I′R灯r－I′＝错误! A－8 A＝50 A，故选项C正确．答案：C6．解析：假设R1短路，发生故障后总电阻减小，干路电流增大，与R1并联支路电流减小，与R1串联电路电流增大，故A、B两灯都将变亮，与题设现象不同，所以A选项错误；假设R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，A灯变暗，同时B灯两端电压增大，B灯变亮，表现与题设现象相同，所以选项B正确；假设R3断路，同理推知A灯变暗，B灯变亮，选项C正确；假设R4短路，可推知A、B灯都变亮，选项D不正确．答案：BC7．解析：图(b)中对应的电能表读数为度，所以A项错误；电热水壶消耗的电能W＝(125××106)÷3000 J＝×105 J，所以B项错误；根据W＝Pt计算，可得C项正确；电热水壶实际的电功率P实＝Wt，由P＝U2R得U实＝U额P实P额＝错误!×220 V＝200 V，所以D正确．答案：CD8．解析：选CD.画出该电路的等效电路图如图所示，由此可见，电压表测量的是路端电压，而电流表测量的是电路总电流．在滑片由a向b移动的过程中，电路总电阻先增大后减小，所以电路总电流先减小后增大，内电压先减小后增大，从而电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小．9．答案：C10．解析：选两端电压是R1、R2电压之和，C2两端电压是R2两端电压．R1增大，UC1增大，Q1增大，Q2减少；R2增大，UC1增大，UC2增大，Q1、Q2都增大；断开S，C1、C2均放电，Q1、Q2逐渐减少．11解析：选BD.根据热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特点可知，当R2处发生火情时，R2阻值减小，整个电路电阻减小，电流表示数增大，路端电压减小，故AC错误、BD正确．12．解析：由“巨磁电阻”效应知，R B的电阻随断针的出现而降低，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律I总＝E/(R＋r)可知I总必增大，再由U外＝E－I总r可知，外电压U减小．而由U1＝I总R1可知，U1增大，U3必减小，I3必减小，电流表的电流I＝I总－I3，可知通过电流表的电流必变大．故选项C正确．答案：C为I max＝ER0＝错误! A＝13. 解析：(1)流过R0的最大电流约×10－3 A＝ mA100mA.因此使用电流表A1时，电流表示数太小，误差太大，故应调换为A2.(2)①电路如图所示．②根据闭合电路欧姆定律得：E＝U＋UR2r，整理得：1U＝1E＋rE·1R2答案：(1)用A2替换A1(2)①电路图见解析②1U＝1E＋rE·1R214. 解析：(1)①由于四节干电池串联后电动势应为 6 V，所以电压表量程应选10 V，B正确．②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A正确．(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”②温度高时金属丝的电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)读数应该为6 Ω.由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6 Ω，说明测量的应该是e、f间电阻．由R＝UI可求得电阻为Ω；金属丝的电阻率随温度的升高而增大，利用R＝UI算出小灯泡的电阻是在较高温度下正常发光时的电阻，而用欧姆表测量的电阻是小灯泡常温下的阻值，故不相等．答案：(1)①B②A(2)①断开②6e、f原因见解析15.解析：(1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：U L＝123V＝4V结合图象可得当U L＝4 V时，I L＝ A故每个电灯的电阻为：R＝U LI L＝错误!Ω＝10 Ω.(2)设此时电灯两端的电压为U′，流过每个电灯的电流为I，由闭合电路欧姆定律得E＝U′＋2IR0代入数据得U′＝8－20I在图甲上画出此直线如图所示．可得到该直线与曲线的交点(2 V, A)，即流过电灯的电流为 A，则流过电流表的电流为I A＝2I＝ A每个灯的功率为：P＝UI＝2× W＝ W.答案：(1) A 10 Ω(2) A W16. 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律E＝U1R1(R1＋R x＋R0＋r)E＝U2R1＋R x(R1＋R x＋R0＋r)联立方程求得：R x＝(U2－U1)R1/U1.(或说明将S2切换到a或切换到b，电流不变，故U1R1＝U2R1＋R x解出R x同样给分)(2)利用图线的截距求E E＝U＋I(R x＋R0＋r)E U ＝1＋1R(R x＋R0＋r)令1R＝0，即得E＝U＝2 V将数据1R＝、1U＝、E＝2 V，代入上式得r＝Ω.答案：(1)R x＝(U2－U1)R1/U1(2)2 V Ω17. 解析：(1)设小球在板间飞行时间为t，t＝lv0＝错误! s＝ s，根据d＝12at2得飞行加速度a＝2dt2＝错误! m/s2＝20 m/s2对小球根据牛顿第二定律得q U ABd－mg＝ma解得U AB＝m(g＋a)dq＝2×10－2×(10＋20)×1×10－2V＝24 V所以滑动变阻器两端电压U滑＝U AB＝24 V设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得，I＝E－U滑R＋r＝40－2415＋1A＝1 A滑动变阻器接入电阻的阻值R滑＝U滑I＝24 Ω.(2)此时电流表的示数为1 A，电压表的示数为U＝E－Ir＝(40－1×1) V＝39 V.(3)电源的输出功率P出＝IU＝39 W.答案：(1)24 Ω(2)1 A 39 V (3)39W。