高二物理必修三之巩固练习 恒定电流 复习与巩固 基础

1、【巩固练习】一、选择题1（2015高考上海卷）重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.210-5a，则在1s内发射的重离子个数为（e=1.610-19c）（）a3.01012b1.51013c7.51013d3.7510142如图所示为某收音机内一部分电路元件的支流等效电路图。各个等效电阻的阻值都是2，ac间接一只内阻忽略不计的电流表，如图所示接在电路中，若b、c两点间加有6v的恒定电压，则电流表的示数是（）a3ab2ac1ad0a4ab2ac13如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm，bc=5cm。当将a与b接入电压为u的电路中时，电流为1a；若将c

2、与d接入同一电路中，则电流为（）1ada244如图所示，闭合开关s后，a灯与b灯均发光，当滑动变阻器的滑片p向左滑动时，以下说法中正确的是()aa灯变亮bb灯变亮c电源的输出功率可能减小d电源的总功率增大5（2016四川模拟）通常一次闪电过程历时约0.20.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅4080s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪击前云地之间的电势差约为1.0109v，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6c，闪击持续时间约为60s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是()a闪电电流的瞬时值可达到1105a

3、b整个闪电过程的平均功率约为11014wc闪电前云地间的电场强度约为1106v/md整个闪电过程向外释放的能量约为6106j6某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示。则下列说法中正确的是（）a加5v电压时，导体的电阻约是5b加11v电压时，导体的电阻约为1.4c由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小d由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小7理发用的电吹风中有电动机的和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热得到热风，将头发吹干设电动机线圈的电阻为r1，它与电阻为r2的电热丝串联，接到直流电源上，电吹风机两端的电压为u，电流为i，消耗的电功率为p，则有（）aiupbp=i2(r

4、1+r2)ciu=pdpi2(r1+r2)8如图所示，电阻分别是r1=1和r2=4，当s分别接a和b时，单位时间内在外电路上放出的热量相等，则此电源的内阻是（）a1.5b2c2.5d4二、填空题9在图甲中电源的电动势为e，内阻为r当r=_时，电源的输出功率最大，其最大值=_（1）如图乙所示的电路中e=3v，r=0.5，r0=1.5，滑动变阻器的最大阻值rm=10当滑动变阻器的阻值r=_时，变阻器消耗的功率最大，为_w当滑动变阻器的阻值r=_时，电阻r0消耗的功率最大，为_w（2）如图丙所示，电源由两个电动势e0=1.5v、内阻r0=0.5的相同电池串联而成，外电路总电阻r=0.5当开关s闭合后

5、，电源的总功率p总=_w，电源的输出功率p出=_w，外电路消耗的功率p外=_w，内电路消耗的功率p内=_w，电源的供电效率h=_10为了测量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用了干电池（1.5v），毫安表（1ma），电阻箱（09999），开关，导线等器材该同学设计了实验电路如图甲所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开k2，闭合k1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为i1=1.00ma，记录电流值；然后保持电阻箱阻值不变，断开k1，闭合k2，此时电流表示数为i2=0.80ma，记录电流强度值由此可得被测电阻的阻值为_经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差为避

6、免电源对实验结果的影响，又设计了如图乙所示的实验电路，实验过程如下：断开k1，闭合k2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为i；断开k2闭合k1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_，记录此时电阻箱的阻值，其大小为r0由此可测出rx=_（112016新课标全国2卷）某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5v的电压表的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱r（最大阻值99999.9w），滑动变阻器r（最大阻值50w），滑动变阻器r（最大阻值5kw），直流电源e（电动势3v），开12关1个，导线若干图a实验步骤如下：按电路原理图（a）连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将

7、滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关s；调节滑动变阻器，使电压表满偏保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00v，记下电阻箱的阻值回答下列问题：（1）实验中应选择滑动变阻器（填“r”或“r”）12（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线图b（3）实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0w，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为w（结果保留到个位）（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为（填正确答案标号）a100mab250mac500mad1ma三、解答题12在如图所示的电路中

8、，r12，r2r34，当开关s接a时，r2上消耗的电功率为4w，当开关s接b时，电压表示数为4.5v，试求：(1)开关s接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关s接b时，电源的电动势和内电阻；(3)当开关s接c时，通过r2的电流。13如图所示，电源电动势e=6v，内阻不计，r1=2，r2=4，c1=20f，c2=40f，r3=10求：（1）s闭合时，电流表g中有无电流流过，若有，方向如何？（2）s闭合后，通过电流表g的总电荷量14电动势为e=12v的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的1/3。电流表的读数增大为原来的3倍。求电压

9、表原来的读数。【答案与解析】一、选择题1【答案】b【解析】由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在1s内通过某一截面的总电荷量为：q=it=1.210-51=1.210-5c。重离子个数为n=q1.210-5=1.51013，故选b5e51.610-192【答案】c【解析】等效电路如图所示。由串、并联电路的特点可知=2u=2a，所以ia=i/2=1a。i=ur+r2263r323【答案】a【解析】首先计算出沿a、b方向和沿c、d方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比。设沿a、b方向的横截面积为s1，沿c、d方向的横截面积为s2，则s1=s212，a、b接入线路中时的电阻为r

10、1，c、d接入电路中时的电阻为r2，则有=。两种情况下电流之比为1=2=，故i2=4i1=4a。选项a正确。i2rbc1isirabrs4ir11=1rr42124【答案】ac【解析】滑动变阻器的滑片p向左滑动，r的阻值增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，干路的电流ie减小，则b灯变暗，路端电压ueir增大，灯泡ar外r两端的电压uauub增大，a灯变亮，则a正确，b错误。由于内、外电阻的关系不明确，所以电源的输出功率可能减小，但电源的总功率pei减小，c正确，d错误。故选ac5【答案】ac【解析】根据题意第一个闪击过程中转移电荷量q6c，时间约为t60s，故平均电流为it平=q=

11、1105a，闪击过程中的瞬时最大值一定大于平均值，故a对；第一次闪击过程中电功约为wqu6109j，第一个闪击过程的平均功率p=wt=11014w，由于一次闪电过程主要发生在第一个闪击过程中，但整个闪击过程中的时间远大于60s，故=v/m1106v/m，c对；整个b错；闪电前云与地之间的电场强度约为e=u1109d1000闪电过程向外释放的能量约为w6109j，d错。6【答案】ad【解析】对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的ui值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体在其两端加5v电压时，ui值为5，所以此时电阻为5；当电压增大时，ui值增大，即电阻增大。综合判断可知b

12、、c项错误。7【答案】cd【解析】依题意可作出电路如图所示，电吹风两端电压为u，电流为i，故电吹风的电功率p=ui，电路总热功率p热=i2(r1+r2)，由于电吹风不是纯电阻用电器，即此时有电能转(r+r)(r+r)2化为机械能，所以pp热，即pi2(r1+r2)8【答案】b【解析】设电源电动势为e，内阻为r，由p=i2r和p1=p2，e2e2可得r=r，化简此式得r=rr，代1212122入数据得r=2，所以b选项正确注意：这是一个极为重要的关系式，其物理意义是：一个内阻为r的电源，分别向两个电阻供电，当输出功率相等时，电源内阻等于两电阻的几何平均数，即当输出功率相等时，两电阻的乘积为定值（

13、所谓共轭现象），如图所示二、填空题e29279【答案】r（1）20（2）622433.3%4r88【解析】电源的输出功率即为r上消耗的电功率，p出=i2r，根据闭合电路欧姆定律：(r+r)2(r-r)2+4rr(r-r)2p=出e2e2re2r=，所以当r=r时，p出有最大值。将r+4r=。（1）把r0归入内电阻，即把r0和电池整体看做等效电源，r=r代入，得p出maxe24r=w=w。r0消耗的电功率p0=i2r0，又i=4r428r+r+r等效电源的电动势e=3v，内阻r=r+r0=2。滑动变阻器r是外电路总电阻，根据电源最大输出功率条件：当r=r=2时，电源输出功率最大，即滑动变阻器消耗

14、的功率最大，e2329e为p=，只要电流m0最大，p0就最大，所以应当把r调至零时，r0上有最大功率：(r+r)(1.5+0.5)e232p=i2r=r=1.5w=mm02020278w。（2）e=21.5v=3v，r=20.5=1，i=er+r0.5+1h=p3=a=2a，p=ei=32w=6w，p=i2r=2w，p=i2r=4w，总出内2出100%=100%33.3%。p6总点拨：电池串联时，电源的电动势等于它们之和，内电阻也是各电池内阻之和。10【答案】375ir0=w=1500w；当断开k1、i【解析】当i1=1.00ma时，电阻箱的电阻r0=u11.5110-3闭合k2时，电阻箱与待

15、测电阻串联，其电阻值r=u1.5=w=1875w，所以待i0.8010-321（2）见解析（3）2520（4）d测电阻rx=rr0=375。题图乙是利用了替换法测电阻，两次电流表示数相同，则rx=r0。11【答案】（1）r（【解析】1）实验原理类比于半偏法测电表内阻，电压表所在支路的总电压应该尽量不变化，即滑动变阻器选最大阻值小的即选r1（2）如图所示vr（3）近似认为电压表所在电路的总电压不变，且流过电压表与变阻箱的电流不变，22.5-2=则r=4r=2520wrv（4）由欧姆定律可知，i=ur=满满2.525201ma三、解答题12【答案】(1)1a4v(2)6v2(3)0.5a【解析】(

16、1)当s接a时，r1被短路，外电阻为r2，根据电功率公式可得通过电源的电流i1pr21a通过电源的电流i20.75a电源两端的电压u1pr24v。(2)当s接a时，有eu1i1r4r当s接b时，r1和r2串联，r外r1r26u2r1r2总电流i总1a这时有：eu2i2r4.50.75r联立式得：e6v，r2。(3)当s接c时，r总r1rr236er总1通过r2的电流i2i总0.5a。【解析】1）s断开时，电容支路与电阻支路并联，因r1与r2串联，有ur1ur2=r113【答案】（1）有自b向c（2）1.2104c（r2=12已知ur1+ur2=6v，所以ur1=2v，ur2=4v。又因为c1与c2串联，qc1=qc2，有：uc1uc2=c2c1=21，同样uc1+uc2=6v，所以uc1=4v，uc2=2v。因为uc2ur2，所以qbqa，如果闭合s，电流表g中有电流通过，方向为自b向a。（2）s闭合后，ur1=uc1，c1两端的电压减小，c1放电，放出的电荷量为：q1=c1u1=20106(42)c=4105c。同时又有ur2=uc2，c2两端的电压增大，c2充电，获得电荷量为：q2=c2u2=40106(42)c=8105c。c