第七章 恒定电流 章末质量检测.docx
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第七章恒定电流章末质量检测
第七章恒定电流
(时间90分钟,满分100分)
命题设计
难度
题号
目标
较易
中等
稍难
电路动态分析,串、并联电路
1、4、7
8
14
欧姆定律、闭合电路欧姆定律
2、5
10
16
电功、电热、电功率及其计算
3、6
9、13
15
实验
11
12
一、选择题(本大题共10个小题,共50分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的
得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.如图1所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串
联电路.在增大电容器两极板距离的过程中( )
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
解析:
增大电容器两极板距离时,电容器电容变小,电容器放电,A极板上的正电
荷通过电阻向电池充电,电阻R中有从a流向b的电流.故选B、C正确.
答案:
BC
2.(2010·烟台模拟)利用图2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
-R图象应该是图3中的哪一个( )
图2
图3
解析:
设电源电动势为E,电压表内阻为RV,电压表的读数为U,则由闭合电路的
欧姆定律可得I=
,则U=E-IR=E-
,由此可得R=
-RV,由此
判断A正确.
答案:
A
3.把标有“220V,100W”的A灯和“220V,200W”的B灯串联起来,接入220V的
电路中,不计导线电阻,则下列判断中正确的是( )
A.两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1
B.两灯的实际电压之比UA∶UB=2∶1
C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2
D.在相同时间内,两灯实际发热之比QA∶QB=1∶2
解析:
RA=
=
Ω
RB=
=
Ω,则RA∶RB=2∶1
因为A与B串联
所以UA∶UB=RA∶RB=2∶1,PA∶PB=RA∶RB=2∶1.
相同时间内,QA∶QB=RA∶RB=2∶1.
答案:
AB
4.在如图4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时,下列判断正
确的是( )
A.灯泡L将变暗
B.灯泡L将变亮
C.电容器C的电荷量将减小
D.电容器C的电荷量将增大
解析:
当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器R接入电路部分电阻增大,灯泡L
中电流减小,灯泡L将变暗,选项B错、A正确;电阻R接入电路部分电阻增大,
电源路端电压增大,电容器两端电压增大,电容器C的电荷量增大,选项C错、D
正确.
答案:
AD
5.(2010·镇江模拟)如图5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0.05Ω.
电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10A,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8A,则此时通过启动电动机的
电流是( )
A.2A B.8A
C.50AD.58A
解析:
只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得:
E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V,
R灯=
=
Ω=1.2Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为:
I电动机=
-I′
=
A-8A=50A,故选项C正确.
答案:
C
6.在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心.如在奥运村及奥运
场馆内大量使用太阳能路灯,其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储
存起来,供夜晚照明使用.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达20%,
可产生24V电压,产生2.5A的电流,则每秒该路灯可转化的太阳能为( )
A.120JB.300J
C.600JD.1200J
解析:
每秒钟路灯消耗电能为
W=UIt=24×2.5×1J=60J
则每秒转化的太阳能为:
=
J=300J
故选项B正确.
答案:
B
7.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
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:
BC
8.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7所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中RB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RB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
C.I变大,U变小D.I变小,U变大
解析:
由题意知RB的电阻随断针的出现而减小,即外电路的电阻减小,由闭合电路
欧姆定律有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,由电流表的电流I=I总-I3可知,电流表的
电流必变大.故选项C正确.
答案:
C
9.如图8所示,电阻R1=20Ω,电动机内阻的阻值R2=10Ω.
当开关打开时,电流表的示数是I0=0.5A,当开关合上后,
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=1.5A B.I<1.5A
C.P=15W D.P<15W
解析:
由题意可知,电路两端的电压U=R1I0=10V,闭合开关后,当电压全部加在
电动机的内阻上时,它的电流为1A,但只有一部分电压加在电动机内阻上,所以I
<1.5A,B对;同理电动机所消耗的功率也小于10W,则电路消耗的电功率P<15
W,D正确.
答案:
BD
10.(2008·重庆高考)某同学设计了一个转向灯电路(图9),
其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为
单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下
判断正确的是( )
A.L的功率小于额定功率
B.L1亮,其功率等于额定功率
C.L2亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
解析:
S置于位置1时,因电源有内阻,各灯均不能达到额定功率,B、C错.含L
支路的电阻大于另一支路电阻,其电压与另一支路相同,其功率小于另一支路功率,
D错.L功率小于额定功率,A正确.
答案:
A
二、实验题(本大题共2个小题,共14分)
11.(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2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许
最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
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________________________.
解析:
(1)流过R0的最大电流约为Imax=
=
A=1.85×10-3A=1.85mA≪100
mA.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+
r,整理得:
=
+
·
答案:
(1)用A2替换A1
(2)①电路图见解析 ②
=
+
·
12.(6分)(2008·江苏高考)某同学想要了解导线在质
量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、
质量相等的5卷导线,进行了如下实验:
(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图11所
示.读得直径d=____________________mm.
(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
电阻R(Ω)
121.0
50.0
23.9
10.0
3.1
导线直径d(mm)
0.801
0.999
1.201
1.494
1.998
导线截面积S(mm2)
0.504
0.784
1.133
1.753
3.135
请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?
若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.
(3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω·m,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=________
m(结果保留两位有效数字).
解析:
(1)螺旋测微器读数应先读可动刻度左边露出的主刻度L,如本题为1mm,再
看固定刻度水平线对应的可动刻度n,如本题为20.0,记数为L+n×0.01=1mm+
20.0×0.01mm=1.200mm.
(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784=39.2,10.0×1.753=17.53),可得RS明显不相
等,可判断结果为“不满足”;并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944
≈10×1.54≈50,两者接近相等,即R与d的四次方成反比,得出R与S2成反比.计
算时选择合适的数据可使自己计算简单方便,如本题中的(50.0,0.999,0.784)和
(10.0,1.494,1.753).
(3)根据R=ρ
有:
l=
=
m≈19m.
答案:
(1)1.200
(2)不满足 R与S2成反比(或RS2=常量) (3)19
三、计算题(本大题共4小题,共36分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(6分)利用电动机通过如图12所示的电路提升重物,
已知电源电动势E=6V,电源内阻r=1Ω,电阻R=3
Ω,重物质量m=0.10kg,当将重物固定时,电压表的示数为5V,当重物不固定,
且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5V,求重物匀速上
升时的速度大小(不计摩擦,g取10m/s2).
解析:
设电动机内阻为r′
当将重物固定时I=
=1A
R+r′=
=5Ω,r′=2Ω
当重物不固定时I′=
=0.5A
P出=UI′=2.75W,PR+Pr′=I′2(R+r′)=1.25W
所以重物的功率P=P出-PR-Pr′=mgv,
解得v=1.5m/s
答案:
1.5m/s
14.(8分)如图13所示,将一电动势为E=6V、内阻r=0.5Ω的电源,与一粗细均匀
的电阻丝AB相连,电阻丝的长度为L=0.30m,阻值为R=4Ω,电容器的电容为C
=3μF.闭合开关S使其达到稳定状态后,将滑动触头P向右以速度v=0.6m/s匀
速滑动的过程中,电流计的读数为多少?
流过电流计的电流方向如何?
图13
解析:
设在Δt时间内,触头P移动的距离为ΔL,则ΔL=vΔt,由于电阻丝单位长
度上电压值为
=
·
因此在Δt时间内PB间电压改变
ΔU=
ΔL=
而I=
=C
则I=
·v=
×0.6A=32μA
电流方向从右向左.
答案:
32μA 从右向左
15.(10分)受动画片《四驱兄弟》的影响,越来越多
的小朋友喜欢上了玩具赛车.某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图
象如图14所示.
(1)求该电池的电动势E和内阻r;
(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻);
(3)由图象可以看出,同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2,即对应两个不
同的外电阻(纯电阻)R1、R2,试确定r、R1、R2三者间的关系.
解析:
(1)I1=2A时,Pm=
I2=4A时,输出功率为零,此时电源被短路,即:
I2=
.解得:
E=2V,r=0.5Ω.
(2)R=r=0.5Ω
(3)由题知:
(
)2R1=(
)2R2,
整理得r2=R1R2.
答案:
(1)2V 0.5Ω
(2)0.5Ω (3)r2=R1R2
16.(12分)如图15(a)所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图象,图中R0表示0℃
时的电阻值,k表示图线的斜率.若用该电阻与电池(电动势为E,内阻为r)、电流
表(满偏电流为Ig、内阻为Rg)、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图(b)所示的电
路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到
了一个简单的“电阻温度计”.
图15
(1)使用“电阻温度计”前,先要把电流表的刻度改为相应的温度值,若温度t1<t2
其对应的电流分别为I1、I2,则I1、I2谁大?
(2)若该“电阻温度计”的最低适用温度为0℃,即当温度为0℃时,电流表恰好达到
满偏电流Ig,则变阻器R′的阻值为多大?
(3)若保持
(2)中电阻R′的值不变,则电流表刻度为I时所对应的温度t为多大?
(4)将电流表刻度盘换为温度刻度盘,刻度均匀吗?
解析:
(1)由图(a)可知温度越高,电阻R越大,对应电路中的电流越小,故I1>I2
(2)由闭合电路欧姆定律得:
Ig=
得:
R′=
-R0-Rg-r
(3)由图(a)得R=R0+kt
再由闭合电路欧姆定律得:
I=
解之得:
t=
(
-
)
(4)由t=
(
-
)可知t与I不是一次线性关系,故刻度不均匀.
答案:
(1)I1大
(2)
-R0-Rg-r
(3)t=
(
-
) (4)不均匀
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- 第七章 恒定电流 章末质量检测 第七 恒定 电流 质量 检测