第8章 恒定电流单元测试.doc

第八章 恒定电流单元测试本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟第卷（选择题共40分）一、本题共12小题；每小题4分，共48分。其中1-8题为必做题，9-12题为选做题。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。1如图所示两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计。电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3、I4。下列关系式中正确的是（ ） AI1=I3 BI1I4 CI2=2I1 DI2I3+I4 1答案：BD 解析：左图中总电阻大于右图的总电阻，所以I2I3+I4，而I1I2/2，I4 =（I3+ I4）/2，所以I1I4，因此BD正确。2两个小灯泡的标识分别是L1“6V 6W”，L2“6V 9W”，把它们分别接在同一直流电源上，L1消耗的功率恰好为6W，则L 2消耗的功率为（电源内阻不可忽略）（ ）A一定小于9W B一定等于9WC一定大于9W D条件不足，不能确定2答案：A 解析：因R=U2/P，故R1R2，接R2时其电源输出电压变小，故L2不能正常工作。3电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U， 电流表的示数为I，通电时间为t，下面的说法正确的有（ ）AIt是这段时间内流到铜板上的阳离子所带的总电量BUIt是这段时间内所产生的总焦耳热CUIt是这段过程中该电路消耗的总电能DUI是电能转化成化学能的功率3答案：AC 解析：硫酸铜溶液导电时是正负离子同时做定向移动，到达铜板的只有阳离子铜，由电流的定义知Q=It，t时间内流到铜板上的阳离子所带的总电量为It. 这段过程中该电路电流做的功是UIt,这也是电路消耗的总电能。4某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小（b固定在金属块上）。当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是（ ）A当汽车加速前进时，甲灯亮B当汽车加速前进时，乙灯亮C当汽车刹车时，乙灯亮D当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮4。答案：B 解析：当汽车加速前进时，金属块由于惯性相对汽车向后运动，从而使金属片b与金属片a接通，电灯乙亮；同理，汽车刹车时，金属块向前运动金属片b与c接通电灯甲亮。故选项B正确。5如图所示的电路，当闭合开关时，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小。试根据上述现象判断，发生的故障可能是（ ）AR1断路 BR2断路 CR3短路 DR4短路5。答案：A解析：6在图中所示的电路中，A、B、C分别表示理想电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位，当电键S闭合后，A、B、C三块表的示数分别为1、2、3时，灯L1、L2恰好正常发光。已知灯L1、L2的额定功率之比为31，则可判定（ ）AA、B、C均为电流表BA、B、C均为电压表CB为电流表，A、C为电压表DB为电压表，A、C为电流表6。答案：D7如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R为可变电阻，且其总阻值RR-0+r，则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时（ ） A电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率越来越低 BR、R0上功率均越来越大 CR0上功率越来越大，R上功率先变大后变小 DR-0上功率越来越大，R上功率先变小后变大7。答案：AC8如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随着电流I变化的图线，抛物线OBC为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A，则下面说法中正确的有（ ）A电源电动势为3v，内电阻为1 B线段AB表示的功率为2WC电流为2A时，外电路电阻为0.5D电流为3A时，外电路电阻为28。答案：ABC9如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，（ ）A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小9答案：B 解析：电路中电压表测电源的路端电压，电流表测的是R3上的电流。当P向b滑动时，R3R总IU故电压表示数减小，又U=U1+U2，而U1=IR1，所以U1U2I2，又I=I3+I2，I，I2I3，故电流表示数增大，应选B。10一辆电瓶车，质量为500kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力是车重的0.02倍（g=10m/s2），则此电动机的内阻是（ ）A4.8 B3.2 C1.6 D0.410答案：C 解析：消耗电能克服阻力做功，有UII2r=kmgv，代入数据，得r=1.6。11.如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是A.4 W、8 WB.2 W、4 WC.4 W、6 WD.2 W、3 W11答案：C 解析：从图中可知E=3 V，图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成电路的工作点，因此P出=UI=4 W，P源=EI=6 W。12.如图所示，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 ，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是A.很暗，甚至不亮 B.正常发光 C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏12答案：A 解析： S接1时，由E=U+Ir得r=2 .RL=U额2/P额=2 ，故S接2时，UL= RL= 1.6 V3.0 V，故灯很暗，此时电路中电流I=0.8 A，有可能超过电源的额定电流，使电源烧毁导致灯不亮。第卷（非选择题 共110分）二、本题共三小题，22分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图13测量电源电动势和内电阻的器材如图A所示，请用实线表示导线，将图A中器材连成实验用电路，实验时经测量得出的数据如下表，请在下图B的方格纸上画出UI图线。利用图线可求出电源电动势和内电阻分别为 、 。123456I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.0513答案：E=1.46V r=0.7214甲、乙两个同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值，给定器材为：待测电阻Rx；电流表mA（量程5mA，内阻约为10）；电压表V（量程3V，内阻约为3000）；最大阻值为1700的滑动变阻器；电源E（电动势约3V）；开关S、导线若干，甲、乙两个同学的测量数据处理结果分别如图甲、乙所示。（1）由图甲得Rx= ；由图 乙得Rx= 。（2）在图丙、丁的虚线框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路，并由测量结果判定 同学测量结果较为准确。14.答案：（1）106040 73040 （2）甲15一般情况下，导体的电阻会随着温度的改变而改变. 某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系，得出如下一组数据：I/A00.0400.0720.0940.1160.1560.182U/V00.751.381.802.303.204.30I/A0.1960.2100.2200.2300.2480.2640.280U/V5.006.107.208.3010.3012.3014.50在图甲的方格纸中画出了电流和电压的关系图线.请回答下列问题：（1）实验过程中用到了下列器材：直流电源、滑动变阻 器（最大值为30）、电压表（内阻约104）、电流表（内阻约0.01），以及开关一只，导线苦干.请按实验要求：在图乙中画出电路图 在图丙中给实物连线（2）从图线和实验数据均可看出，当该灯泡两端的电压大于3.2V时，灯泡的阻值会发生明显的改变.通常我们把小于3.2V的图线区域叫做线性区域，大于3.2V的图线区域叫做非线性区域，当该灯泡正常发光时，其电压值是在线性区域，还是在非线性区域？为什么？15答案：（1）如图所示（2）非线性区域，因为在非线性区域内，灯丝电阻随电压变化明显，可保持电灯功率基本不变，亮度稳定。三、本题共七小题，80分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。16在如图所示的电路中，所用电源电动势E=10V，内电阻r=1.0，电阻R1可调。现将R1调到3.0后固定。已知R2=16，R3=，求：（1）开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？（2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间电路消耗的电功率将是多少？16解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：S断开时：I=10/(16+3+1)=10/20=0.5AS闭合时：RAB=(R2R3)/(R2+R3)=1.0 所以I=10/(1+3+1)=2.0A（2）S闭合时，RAB=1.0是定值电阻，所以电流越大，功率越大，所以应将R1调为零。A、B间电路消耗的电功率为：PAB=E2/(RAB+r)=102/2=50W。17在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0；电阻R1=10，R2=10，R3=30；R4=35；电容器的电容C=100F，电容器原来不带电，求接通开关S后流过R4的总电量。17解：由电阻的串并联得，闭合电路的总电阻R=R1(R2+R3)/(R1+R2+R3)+r由欧姆定律得，通过电源的电流I=E/R电源的端电压U=EIr 电阻R3两端的电压U/=R3U/(R2+R3)通过R4的总电量就是通过电容器的电量Q=CU/代入数据解得，Q=2.0104C18如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21，电动机绕组的电阻R0=0.5，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率。18解：（1）设S2断开时R1消耗的功率为P1，则 ，代入数据可以解得，r=1（2）设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则，解得，U=84V由闭合电路欧姆定律得，E=U+Ir，代入数据，得I=26A流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，A，而I1+I2=I，所以I2=22A，由，代入数据得，W19大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50km以上的大气则看作是带电粒子密度非常大的良导体。地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面L=50km处与地面之间的电势差约为U=3.0105V。由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变。统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量为q=1800C。试估算大气电阻率和地球漏电功率P。（已知地球半径r=6400km，结果保留一位有效数字）19解：已知每秒雷暴带给地球的电荷量为q，则大气的漏电电流为I=q/t=1800A大气的漏电电阻可由欧姆定律求得U=IR其中U=3.0105V，R=L/s，L=50km，s=4r2，代入有关数据解得，=21012m1 地球的漏电功率为P=UI=5108W20如图所示，A、B、C为三块水平放置的金属板