作业本章末定时练七恒定电流.docx
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作业本章末定时练七恒定电流
章末定时练七
(时间:
60分钟)
一、选择题(1、2为单项选择题,3、4、5为多项选择题)
1.(2013·淮安第一次调研)(单选)电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图2甲的电路中,移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x(x为图中a与触头之间的距离),定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙,a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点,当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中,下列说法正确的是( ).
图1
A.电流表A示数变化相等
B.电压表V2的示数变化不相等
C.电阻R1的功率变化相等
D.电源的输出功率均不断增大
解析 由图2知U1与x呈线性关系,而R1为定值电阻,因此电流与x也应呈线性关系,由于ab=bc,则电流表示数变化相等,A正确.电压表
示数U2=I(R1+R2),而R2与x呈非线性关系变化,因此
示数变化不相等,B错.R1功率P1=I2R1,P1与x一定呈非线性关系,R1功率变化不相等,C错.由于不能确定电源内阻与外电阻之间关系,D错.
答案 A
图2
2.某电源的路端电压与总电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图2所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是( ).
A.将R1单独接到电源两端
B.将R2单独接到电源两端
C.将R1、R2串联后接到电源两端
D.将R1、R2并联后接到电源两端
解析 根据UI图象可知,电源电动势E=8V,电源内阻r=
Ω,R1=4Ω,R1=2Ω,设外电路电阻为R,则电源的输出功率P出=I2R=
=
,可见,当外电路电阻R=r时,电源的输出功率最大.将R1、R2并联后接到电源两端时,外电路电阻R=
Ω=
Ω,刚好等于电源内阻,因此,电源的输出功率最大.
答案 D
图3
3.(2013·江苏盐城模拟)如图3所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定不变,滑片P在变阻器正中央位置时,电灯L正常发光,现将滑片P移向右端,则( ).
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C.电灯L消耗的功率变小
D.电阻R1消耗的功率变小
解析 将滑片P移向右端,变阻器接入电路中的电阻R变小,总电阻变小,由闭合电路欧姆定律可以判断电路中总电流变大,电流表示数变大,选项B正确.由U=IR可以判断内电压变大,则路端电压变小,电灯L消耗的功率变小,选项C正确.流过R1的电流I1=I总-IL变大,电阻R1消耗的功率变大,UR1变大,选项D错误.电压表示数UV=UL-UR1变小,选项A错误.
答案 BC
4.(2013·大连四校联考)如图4所示,甲、乙两电路中电源完全相同,内阻不能忽略,电阻R1>R2.图中电压表为理想表.当在两电路中通过相同的电荷量q的过程中,下列关于两电路的比较正确的是( ).
图4
A.R1上产生的热量比R2上产生的热量多
B.电源内部产生热量较多的是甲电路
C.电压表V1示数大于电压表V2示数
D.甲、乙两电路电源输出功率可能相等
解析 由焦耳定律可得Q=I2Rt=It×IR=qU,由于两电路电源相同,R1>R2,由串联分压与电阻成正比,得U1>U2,所以Q1>Q2,A、C正确;电源内部产生的热量Qr=I2rt=It×Ir=q(E-U),由于U1>U2,故Qr1 答案 ACD 5.如图5甲所示,R为电阻箱(0~99.9Ω),置于阻值最大位置,Rx为未知电阻. (1)断开K2,闭合K1,逐渐减小电阻箱的阻值,得到多组R、I值,并依据R、I值作出了如图乙所示的R- 图线. (2)断开K2,闭合K1,当R调至某一位置时,电流表的示数I1=1.0A;保持电阻箱的位置不变,断开K1,闭合K2,此时电流表的示数为I2=0.8A.根据以上数据可知( ). 图5 A.电源电动势为3.0V B.电源内阻为0.5Ω C.Rx的阻值为0.5Ω D.K1断开、K2闭合时,随着R的减小,电源输出功率减小 解析 由I= 得R= -r,则R- 图象的斜率k=E=2.0V,A选项错误.R轴截距的绝对值等于内阻r,即r=0.5Ω,B选项正确.K2断开、K1闭合时,R+r= ;K1断开、K2闭合时,Rx+R+r= ,所以Rx= - =0.5Ω,C选项正确.因Rx=r,所以电路中的外电阻大于内阻,随着R的减小,电源输出功率增大,当R=0时,电源的输出功率最大,D选项错误. 答案 BC 二、非选择题 6.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ. 用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图6甲所示,由图甲可知其长度为________mm;用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图乙可知其直径为________mm;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,该电阻的阻值约为________Ω,则该圆柱体的电阻率ρ=________Ω·m. 图6 解析 游标卡尺的读数为(50+0.05×3)mm=50.15mm,螺旋测微器的读数为(4.5+0.01×20.0)mm=4.700mm,多用电表的读数为22.0×10Ω=220Ω 答案 50.15 4.700 220 7.6×10-2 7.在做测量一只蓄电池(电动势约为2.2V,内阻很小)的电动势和内阻的实验时,备有下列器材供选用: A.定值电阻(阻值已知为R1=1Ω,额定功率约5W) B.定值电阻(阻值已知为R2=10Ω,额定功率约10W) C.直流电流表(量程0~0.6A~3A,内阻不能忽略) D.直流电压表(量程0~3V~15V,内阻较大) E.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω) F.滑动变阻器(阻值范围0~1000Ω) G.电键 H.导线若干 (1)为防止电源短路,用作保护电阻的定值电阻选用________(填“A”或“B”);滑动变阻器选用________(填“E”或“F”). (2)某同学将选定的器材在实物图7上连线完成了实验电路,闭合电键后无论怎样移动滑片P,发现电压表示数约为2.2V不变,电流表的示数几乎为零,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是下述中的________. A.b、c间断路B.a、b间某点电阻丝断路 C.P与电阻丝未接通D.保护电阻断路 图7 (3)排除故障后,某小组讨论发现图中有一条导线连接错误,请在错误导线上画上“×”,并画出正确接线. (4)改正错误后按正确操作完成实验,根据实验记录,将测量数据描点如图8,请在图上作出相应图象.则待测蓄电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω.(结果均保留三位有效数字) 图8 解析 (1)如用R2=10Ω的定值电阻,则电流过小,与U-I图象不符,无法完成实验,因此应选A.滑动变阻器应选E,因为滑动变阻器F阻值过大,不易调节. (2)电压表有示数约为2.2V且不变,说明a、c之间断路,选项A、C正确. (3)由于电源内阻很小,电流表一定内接. (4)根据作出的图象知,纵轴截距为电动势E=2.20V,(2.10V~2.30V皆可) k= =R1+r,所以r=0.500Ω(0.400Ω~0.600Ω皆可). 答案 (1)A E (2)AC (3)图线如图所示 (4)2.20(2.10~2.30) 0.500(0.400~0.600) 8.(2013·广东卷,34 (2))图9(a)是测量电阻Rx的原理图,学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为 30.0cm. 图9 (1)根据原理图连接图(b)的实物图. (2)断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0V时,单位长度电阻丝的电压u=________V/cm,记录此时电流表A1的示数. (3)保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I,测量6组L和I值,测量数据已在图(c)中标出,写出Rx与L、I、u的关系式Rx=________;根据图(c)用作图法算出Rx=________Ω. 解析 (1)根据原理图,实物连接如图甲所示. 甲 (2)由于电阻丝均匀,故单位长度电阻丝的电压 u= V/cm=0.1V/cm. (3)调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤 (2)记录的值相同,即通过电阻丝ac段的电流恒定,则Rx两端的电压与电阻丝的长度成正比,即U=uL,根据欧姆定律得Rx的表达式Rx= = . LI图象如图乙所示.根据L= I知图象的斜率k= .由图象知,斜率为k=60cm/A,故Rx=ku=6.0Ω. 乙 答案 (1)见解析图所示 (2)0.1 (3) 6 9.(2013·南通第一次调研)某同学为了测量某电池的电动势E和内阻r,设计了如图10甲所示的电路.已知定值电阻R0=20Ω,电压表V2的内阻很大,可视为理想电压表. (1)根据图甲所示电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接. 图10 (2)实验中,该同学移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的示数U1、U2,数据如下表所示.请根据表格中的数据在图11所示的坐标纸中画出U2-U1的图线. 次数 1 2 3 4 5 6 U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 4.5 5.0 U2/V 16.5 15.2 15.0 12.0 11.1 10.3 图11 (3)由图象可得该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω. (4)实验电路测得的电源内阻的阻值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值. 解析 (1)如图① (2)如图② (3)由闭合电路欧姆定律得U2=E- U1, 因此纵轴截距表示电动势E,读数为18.0V(17.9~18.3),由斜率意义可得: = , 所以r=30.5Ω(29.0~32.0). (4)V2内阻很大,影响忽略,考虑V1影响,r测=kR0 而r真=kR并,R并为R0与V1内阻并联电阻,因此r测>r真,偏大. 答案 (1)如图① (2)如图② (3)18.0V(17.9~18.3) 30.5Ω(29.0~32.0) (4)偏大
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- 作业 本章 定时 恒定 电流