高中物理选修31章末检测11恒定电流检测卷Word格式.docx
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,所以R1∶R2=
∶
=16∶1.
3.(2017·
盐城市第三次模拟考试)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体,某同学对它们各进行了一次测量,把每个导体中通过的电流和两端的电压在I-U坐标系中描点,如图1所示,四个导体中电阻率最大的是( )
图1
A.甲B.乙C.丙D.丁
[答案] A
[解析] 根据电阻定律R=ρ
可知,导体的电阻率ρ=
.分别把甲、乙、丙、丁所在的位置与坐标原点O连接,I-U图线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知甲导体的电阻最大,丁导体的电阻最小.因甲、乙、丙、丁四个导体的长度、横截面积均相同,则甲的电阻率最大,A正确.
4.(2018·
济宁市高一下期末)一电流表的满偏电流Ig=30mA,内电阻Rg=95Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,应在电流表上( )
A.串联一个5.00Ω的电阻
B.串联一个4.75Ω的电阻
C.并联一个5.00Ω的电阻
D.并联一个4.75Ω的电阻
[答案] C
5.(2018·
齐齐哈尔市高二上期末)将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和定值电阻Ⅱ串联,如图2所示,接在不计内阻的稳压电源两端.开始时,Ⅰ和Ⅱ阻值相等,加热或冷却热敏电阻,则Ⅰ的电功率在( )
图2
A.加热时变大,冷却时变小
B.加热时变小,冷却时变大
C.加热或冷却时都变小
D.加热或冷却时都变大
[解析] 若将定值电阻Ⅱ看做是电源的内阻,可知开始时热敏电阻Ⅰ和定值电阻Ⅱ阻值相等,Ⅰ的电功率最大,故无论是加热或冷却热敏电阻,Ⅰ的电功率都变小,故选C.
6.(2018·
邢台市高二上期末)在如图3所示的电路中两相同的小灯泡原来都发光,忽然小灯泡A比原来亮了,小灯泡B比原来暗了,则发生这种现象的故障可能是(电源内阻不计)( )
图3
A.R1断路B.R2短路
C.R3断路D.R4短路
[解析] 电阻R1单独在一个支路上,断路后电路的电阻值变大,因不考虑电源的内阻,则灯泡所在的电路两端的电压不变,两个灯泡的亮度都不变,故A错误;
R2短路,总电阻减小,总电压不变,故流过A灯的电流增大,A灯变亮,由并联电路的特点可知流过B灯的电流减小,B灯变暗,故B正确;
R3断路,总电阻增大,总电压不变,故流过A灯的电流减小,A灯变暗,流过B灯的电流增大,B灯变亮,故C错误;
R4短路,总电阻减小,总电压不变,故流过A、B两灯的电流都增大,故A、B两灯都变亮,故D错误.
7.(2018·
菏泽市高一下期末)如图4所示为甲、乙两灯泡的I-U图象,根据图象计算甲、乙两灯泡串联在电压为220V的电路中,实际发光的功率分别为( )
图4
A.21W 12WB.12W 21W
C.42W 24WD.24W 42W
[解析] 两灯泡串联,故两灯泡中电流相等,且两灯泡两端的电压之和为220V,
则由图可知,两灯泡的电流均为I=15×
10-2A时,甲的电压为U1=140V,而乙的电压为U2=80V,满足条件,故甲的电功率为P甲=U1I=140×
15×
10-2W=21W,乙的电功率为P乙=80×
10-2W=12W,故A正确,B、C、D错误.
8.(2018·
西南大学附中期末)如图5所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r(R2<
r<
R1+R2),电表均视为理想电表.闭合开关S后,调节R的阻值,使电流表的示数增大ΔI,在这一过程中电压表示数的变化量的大小为ΔU,则( )
图5
A.通过R的电流增大,但增大量小于ΔI
B.
的大小随R的变化而变化
C.电源的输出功率一定增大了
D.电源的效率降低了
[答案] D
[解析] 因总电流增大,则r与R2分压增大,并联部分电压减小,则流过R1的电流减小,因此流过R的电流增大,且增大量大于ΔI,故A错误;
由
=r,可知
的大小不会随R的变化而变化,故B错误;
当内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,因不明确内、外电阻的关系,故无法明确功率的变化情况,故C错误;
电源的效率η=
×
100%,因电压表示数的减小量为ΔI·
r,得电源的效率降低了
,故D正确.
9.如图6所示,电源的电动势E=2V,内阻r=2Ω,两个定值电阻均为8Ω,平行板电容器的电容C=3×
10-6F,则( )
图6
A.开关断开时两极板间的电压为
V
B.开关断开时电容器所带电荷量为4×
10-6C
C.开关接通时两极板间的电压为
D.开关接通时电容器所带电荷量为4×
[答案] CD
[解析] 电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总电流为I=
=
A=0.2A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.2×
8V=1.6V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=3×
10-6×
1.6C=4.8×
10-6C,故选项A、B错误;
开关接通时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I′=
A=
A,电容器的两极板间的电压U′=I′R外=
4V=
V,此时电容器所带的电荷量Q′=CU′=3×
C=4×
10-6C,故选项C、D正确.
10.(2018·
德州市高一下期末)如图7所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=2Ω与电动机M串联接在电源上,开关闭合后,理想电流表示数为1A,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=0.5Ω.下列说法中正确的是( )
图7
A.定值电阻消耗的热功率2W
B.电动机的输出功率为2.5W
C.电动机的输出功率为3W
D.电源的输出功率是6W
[答案] AB
11.(2018·
无锡市江阴四校高二期中)如图8所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向,电源的内阻不能忽略,则下列判断正确的是( )
图8
A.小球带正电
B.当滑动触头从a向b滑动时,绝缘线的偏角θ变小
C.当滑动触头从a向b滑动时,电流计中有电流,方向从上向下
D.当滑动触头停在b处时电源的输出功率一定大于滑动触头在a处时电源的输出功率
[答案] ABC
[解析] 由题图知,A板带正电,B板带负电,电容器内电场方向水平向右.绝缘线向右偏,电场力向右,则小球带正电,故A正确.滑动触头向右移动时,R接入电路的阻值变小,外电路总电阻变小,总电流变大,路端电压U=E-Ir变小,R1两端电压变小,则电容器电压变小,绝缘线偏角变小,故B正确.滑动触头向右移动时,电容器电压变小,电容器放电,因A板带正电,则流过电流计的电流方向从上向下,故C正确.根据电源的输出功率与外电阻的关系:
当外电阻等于内阻时,输出功率最大.外电阻大于内阻时,外电阻减小,输出功率增大;
外电阻小于内阻时,外电阻减小,输出功率减小.本题不知道外电阻与内阻大小关系,故无法比较电源输出功率的大小,故D错误.
12.(2018·
成都外国语学校质检)将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图9所示,则下列说法正确的是( )
图9
A.图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系
B.M点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA<
PB+PC
D.两个交点M与N的横坐标之比一定为1∶4,纵坐标之比一定为1∶2
[解析] 由电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率表达式PE=EI,PR=EI-I2r,Pr=I2r,可知,a表示的是电源的总功率随电流I的变化关系;
b表示的是电源内部的发热功率随电流I的变化关系;
c表示输出功率PR随电流I的变化关系,A正确;
当R=r时,输出功率最大,M点是输出功率最大的位置,B正确;
A、B、C为在a、b、c三条图线上横坐标相同的三点,因为直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率之和,所以这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC,C错误;
M点输出功率最大,R=r,IM=
,IN=
,
,D错误.
二、实验题(本题共2小题,共16分)
13.(8分)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:
小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A);
电压表(量程3V,内阻3kΩ);
电流表(量程0.5A,内阻0.5Ω);
固定电阻R0(阻值1000Ω);
滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω);
电源E(电动势5V,内阻不计);
开关S;
导线若干.
(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图10(a)所示.
图10
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”).
(3)用另一电源E0(电动势4V,内阻1.0Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为______W.(结果保留两位小数)
[答案]
(1)见[解析]图(2分)
(2)增大(2分) 增大(2分) (3)0.39(2分)
[解析]
(1)电压表量程为3V,要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程,题目中要求小灯泡两端电压从零开始,故滑动变阻器采用分压式接法,小灯泡的电阻RL=
Ω=11.875Ω,因
<
,故电流表采用外接法,实验电路原理图如图所示.
(2)由I-U图象知,图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小,表示灯泡的电阻随电流的增大而增大,根据电阻定律R=ρ
知,灯丝的电阻率增大.
(3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时,电路中的电流最小,灯泡实际功率最小,由E0=U+I(R+r)得U=-10I+4,作出图线①如图所示.
由交点坐标可得U1=1.78V,I1=220mA,P1=U1I1≈0.39W.
14.(8分)(2018·
咸阳市高二上期末)小阳同学要测量一圆柱体导体材料的电阻率(阻值约为
150Ω),他进行了如下实验:
(1)利用多用电表测该导体材料的电阻,小阳同学先用多用电表电阻挡“×
100”测量时发现指针偏转角度过大,为了减小测量误差,下列选项中正确的操作及步骤顺序为________(填写选项前的字母)
A.将选择开关旋转到“×
1k”的位置
B.将选择开关旋转到“×
10”的位置
C.用两表笔与导体材料连接好并读数
D.将两表笔短接,进行欧姆调零
(2)他按正确的实验操作,用多用电表电阻挡测量时指针停在图11所示的位置,则此材料电阻的测量值为________Ω.
(3
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- 高中物理 选修 31 检测 11 恒定 电流