高三物理训练题：恒定电流

用心 爱心 专心 恒定电流训练题恒定电流训练题 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 10 小题 每小题 4 分 共 40 分 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 神经系统中 把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类 现代生物学认为 髓鞘是由多层 类脂物质 髓质累积而成 具有很大的电阻 经实验测得髓质的电阻率为 8 106 m 某生物体中某段髓质神经纤维可看作高 20cm 半径为 4cm 的圆柱体 当在其两端加上电压U 100V 时 该神经发生反应 则引起神经纤维产生感觉的最小电流 为 A 0 31 A B 0 62 A C 0 15 A D 0 43 A 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 电源内阻不可忽略 L1消耗的功率恰好为 6W 则L 2消耗的功率为 A 一定小于 9W B 一定等于 9W C 一定大于 9W D 条件不足 不能确定 3 随着中国电信业的发展 国产手机在手机市场 上已经占有了相当大的市场份额 如图所示是 中国科健股份有限公司生产的一块手机电池 外壳上的文字说明 由此可知此电池的电动势 待机状态下平均工作电流分别是 A 4 2V 14 58mAB 4 2V 700mA C 3 7V 14 58mAD 3 7V 700mA 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 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 A R1断路 用心 爱心 专心 B R2断路 C R3短路 D R4短路 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 3 1 则可判定 A A B C均为电流表 B A B C均为电压表 C B为电流表 A C为电压表 D B为电压表 A C为电流表 7 如图所示的电路中 C2 2C1 R2 2R1 下列说法正确的是 A 开关处于断开状态 电容C2的电量大于C1的电量 B 开关处于断开状态 电容C1的电量大于C2的电量 C 开关处于接通状态 电容C2的电量大于C1的电量 D 开关处于接通状态 电容C1的电量大于C2的电量 8 图中电阻R1 R2 R3的阻值相等 电池的内阻不计 开关 K 接通后流过 R2的电流是 K 接通前的 A 2 1 B 3 2 C 3 1 D 4 1 9 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 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 A 4 8 B 3 2 C 1 6 D 0 4 用心 爱心 专心 3 15 0 6 3 第 卷 非选择题 共 110 分 二 本题共三小题 21 分 把答案填在题中的横线上或按题目要求作图 11 8分 随着居民生活水平的提高 纯净水已经进入千家万户 某市对市场上出售 的纯净水质量进行了抽测 结果发现竞有九成样品的细菌超标或电导率不合格 电导率是 电阻率的倒数 是检验纯净水是否合格的一项重要指标 不合格的纯净水的电导率一定是偏 填大或小 对纯净水样品进行检验所用的设备原 理如图所示 将采集的水样装入绝缘性能 良好的塑料圆柱形容器内 容器两端用金 属圆片电极密封 请把检测电路连接好 要求测量尽可能准确 已知水的电导率远 小于金属的电导率 所用滑动变阻器的阻 值较小 12 6 分 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 13 7 分 一热敏电阻阻值为温度变化的图象如图甲 请应用这一热敏电阻自行设计一控 制电路 当温度高于某一值后红色指示灯亮 而温度低于这一值时绿色指示灯亮 给你的器材有 如图乙所示的继电器一只 a b为常闭触点 c d为常开触点 热敏电阻一只 滑动变阻器一只 红绿指示灯各一个 两个独立的电池组 开关两 个 导线若干 将所用器材连入图乙的继电器中构成电路图并且说明滑动变阻器的作 用 丙丁 用心 爱心 专心 三 本题共七小题 89 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 14 14 分 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 15 16 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 15 14 分 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 100 F 电容器原来不带电 求接通开关S后流过R4的总电量 用心 爱心 专心 16 14 分 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 17 15 分 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 0 105V 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 用心 爱心 专心 18 16 分 如图所示为检测某传感器的电路图 传感器上标有 3 V 0 9 W 的字 样 传感 器可看做一个纯电阻 滑动变阻器 R 上标有 10 1 A 的字样 电流表的量程为 0 6 A 电压表的量程为 3 V 1 根据传感器上的标注 计算该传感器的电阻和额定 电流 2 若电路各元件均完好 检测时 为了确保电 路各部分的安全 在 a b 之间所加的电源电压最大 值是多少 3 根据技术资料可知 如果传感器的电阻变化超过 1 则该传感器就失去了作用 实际 检测时 将一个电压恒定的电源加在图中 a b 之间 该电源电压小于上述所求电压的最大 值 闭合开关 S 通过调节 R0 来改变电路中的电流和 R0两端的电压 检测记录如下 电压表示数 U V电流表示数 I A 第一次 1 480 16 第二次 0 910 22 若不计检测电路对传感器电阻的影响 通过计算分析 你认为这个传感器是否仍可使用 此 时 a b 间所加的电压是多少 AV 传感器 abs R0 用心 爱心 专心 19 16 分 如图所示的电路中 用电动势E 6V 内阻不计的电池组向电阻R0 20 额定 电压U0 4 5V 的灯泡供电 求 在灯泡获得额定电压下的情况下 1 要使系统的效率不低于6 0 0 变阻器 R 的阻值及它应承 受的最大电流是多大 2 系统的最大可能效率是多少 变阻器如何连接才能取得最大效率 用心 爱心 专心 参考答案 12345678910 AACBADABBC 11 大 滑线变阻器应为分压式 电流表内接 12 答案 1 1060 40 730 40 2 甲 13 答案 1 设计的电路图如图 2 此方案中滑动变阻器的作用 主要是通过调节满足对热敏电阻的要求 说明 滑动变 阻器作分压连接正确 同样得分 14 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 5A S 闭合时 RAB R2 R3 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 15 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 E Ir 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 0 10 4C 16 解 1 设S2断开时R1消耗的功率为P1 则 1 2 1 1 R rR E P 代入数据可以解得 r 1 用心 爱心 专心 2 设S2闭合时R1两端的电压为U 消耗的功率为P2 则 1 2 2 R U P 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 4 1 1 R U IA 而I1 I2 I 所以 I2 22A 由 0 2 22 RIPUI 出 代入数据得 1606 出 PW 17 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 0 105V R L s L 50km s 4 r2 代入有关数据解得 2 1012 m 1 地球的漏电功率为P UI 5 108W 18 解 1 传感器的电阻 R传 U2传 P传 32 0 9 10 2 分 传感器的额定电流 I传 P传 U传 0 9 3A 0 3A 2 分 2 要求电路各部分安全 则要求电路的最大电流 I I传 0 3 A 1 分 此时电源电压量大值 Um U传 Uo U传为传感器的额定电压 Uo 为 R0调至最大值 R0m 10 时 R0两端的电压 即 Uo I传R0m 0 3 10 V 3 V 1 分 电源电压最大值 Um U传 U0 3 V 3 V 6 V 1 分 3 设实际检测时加在 a b 间的电压为 U 传感器的实际电阻为 R传 根据第一次实 验记录数据有 U I1R传 U1 即 U 0 16 R传 1 48 1 分 根据第二次实验记录数据有 U I2R传 U2 即 U 0 22 R传 0 91 1 分 解得 R传 9 5 1 分 U 3 V 1 分 传感器的电阻变化为 R R伟一 R传 l0 一 9 5 0 5 此传感器仍可使用 1 分 19 解 1 系统的效率为 IER U 0 2 0 要使 0