届人教版恒定电流单元测试浙江专用Word格式文档下载.docx
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D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
解析 材料的电阻率与长度无关,A错误;
半导体材料的电阻率随温度升高而减小,B错误;
通常情况下纯金属的电阻率较合金的电阻率小,C正确;
电阻率大的导体,电阻不一定大,D错误.
4.如图1所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc,当将A与B接入电路中时电阻为RAB,将C与D接入电路中时电阻为RCD,则RAB∶RCD等于( )
图1
A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1
答案 D
解析 由R=ρ
知,
=
·
.
5.图2所示电路中,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻的阻值已在图中标出,闭合开关S,下列说法正确的是( )
图2
A.路端电压为10V
B.路端电压为2V
C.电源的总功率为10W
D.电源的总功率为2W
解析 外电路的总电阻为10Ω,外电路的总电压U=
R=10V,A项正确,B项错误;
电源的总功率P=
=12W,C、D项错误.
6.平行板电容器的两极板水平放置并接入如图3所示电路中,其中R1、R2均为可变电阻.现闭合开关,电路达到稳定时,平行板电容器间一个带电油滴悬浮在两板之间保持静止不动.下列做法仍能使油滴保持静止不动的是( )
图3
A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值
C.断开开关D.增大两板间的距离
答案 B
解析 增大R1的阻值,电容器两极板间电压增大,两极板间电场强度增大,油滴受到的电场力将大于重力,油滴将向上运动,选项A错误;
增大R2的阻值,电容器两极板间电压不变,板间电场强度不变,油滴仍静止,选项B正确;
断开开关S,电容器与电源断开,电容器将通过两可变电阻放电,油滴所受电场力小于重力,油滴将向下运动,选项C错误;
增大电容器两极板间距离,电容减小,电压不变,板间电场强度减小,油滴向下运动,选项D错误.
7.如图4是某品牌吊扇的相关参数,假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为7kg,则吊扇(g=10m/s2)( )
图4
A.内电阻为880Ω
B.以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25A
C.正常工作时吊扇机械功率等于55W
D.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70N
解析 据P=UI可知以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25A,故B正确;
吊扇的内电阻、正常工作时吊扇机械功率均无法计算,故A、C错误;
由于扇叶受到空气向上的推力,故正常工作时吊杆对转盘的拉力小于70N,故D错误.
8.在校园冬季安全大检查中,某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图5所示,R1为热敏电阻,温度升高时,R1急剧减小,当电铃两端电压达到一定值时,电铃会响,则下列说法正确的是( )
图5
A.若报警器的电池老化(内阻变大,电动势不变),不会影响报警器的安全性能
B.若试验时发现当有火时装置不响,应把R2的滑片P向下移
C.若试验时发现当有火时装置不响,应把R2的滑片P向上移
D.增大电源的电动势,会使报警的临界温度升高
解析 设电铃工作电压为U,当IR2=U时报警;
若电池内阻较大,同一温度时,R2上电压较小,可能不会报警,选项A错误;
R2减小时,R1上电压增大,R2上电压减小,可能不报警,选项B错误;
反之,R2上电压增大,易报警,选项C正确;
电源电动势增大时,报警温度应降低,选项D错误.
9.如图6所示的某种型号的微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )
图6
A.电动机消耗的总功率为I2R
B.电动机消耗的热功率为
C.电源的输出功率为EI
D.电源的效率为1-
解析 根据电功率的定义,电动机消耗的总功率为UI,选项A错误;
电动机不是纯电阻元件,电动机消耗的热功率为I2R≠
,选项B错误;
电源的输出功率为UI,选项C错误;
电源的效率η=
=1-
,选项D正确.
10.LED灯已逐渐走入千家万户,与普通光源相比,LED灯更节能环保,发光时发热量极低;
实验小组研究图7甲所示的某种LED灯得到如图乙所示的U-I图线,这种LED灯工作时需要达到开启电压U0,当达到开启电压,灯亮后,即使电压升高很大,电流只略有增大,因此LED灯普遍使用的是恒流电源.现测得此LED灯工作时电流为I1,其两端电压为U1,下列说法正确的是( )
图7
A.LED灯为线性元件
B.LED灯为纯电阻元件
C.LED灯在P点工作时其电阻RP在数值上等于过P点的切线的斜率
D.LED灯在P点工作时其功率为PP=U1I1
11.如图8所示,描绘出的电源路端电压随电流变化的图线如图中直线A所示,再分别描绘出两电阻R1、R2的伏安特性图线如直线B和C所示,若将这两个电阻分别接到此电源上,则( )
图8
A.R1接在电源上时,电源的效率高
B.R2接在电源上时,电源的效率高
C.R1接在电源上时,电源的输出功率大
D.电源的输出功率一样大
解析 电源的效率等于电源的输出功率与电源总功率的百分比,即η=
,效率与路端电压成正比,R1接在电源上时路端电压大,效率高,故选项A正确,B错误;
由图线的交点读出,R1接在电源上时,U1=
U0,I1=
I0,电源的输出功率P1=U1I1=
U0I0;
R2接在电源上时,U2=
U0,I2=
I0,电源的输出功率P2=U2I2=
U0I0,选项C、D错误.
12.在图9所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计.开关S闭合后流过R2的电流是S闭合前的( )
图9
A.
B.
C.
D.
解析 设电源电动势为E,R1=R2=R3=R,当S闭合时,流过R2的电流I2=
×
;
当S断开时,流过R2的电流I2′=
,所以
,故选项B正确.
13.如图10所示,学校为创建绿色校园改装了一批太阳能路灯,太阳能路灯技术参数如下:
太阳能电池组件(太阳能单晶硅光电转换效率为18%,得到的电池功率为100W);
免维护蓄电池(60~250Ah/12V,充电效率为80%);
照明时间(4~12h可根据需要任意调节,阴雨天可连续工作5~7d);
光控时LED照明恒流输出功率(15~60W);
其他辅助系统组成部分.结合上述数据,下列说法不正确的是( )
图10
A.太阳照射2小时,光电系统可吸收太阳能为4.0×
106J
B.LED照明5小时,照明时恒流最多输出电能为1.08×
C.利用太阳能电池给蓄电池充电,充满需要的最长时间为30小时
D.利用免维护蓄电池给60W的LED供电,最长时间约为50小时
解析 光电转换电池功率为100W,2小时可吸收的太阳能为100×
2×
3600÷
18%J=4.0×
106J;
LED照明5小时,恒流输出的最多电能为60×
5×
3600J=1.08×
利用太阳能电池给蓄电池充电,充满需要的最长时间t=12×
250÷
100÷
80%h=37.5小时;
利用免维护蓄电池给60W的LED供电,最长时间为250×
12÷
60h=50小时,故选C.
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
14.在一根粗细均匀的导线两端加上电压U时,通过的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v0.若将该导线均匀拉长,使它的长度变为原来的4倍,再在它两端加上电压U,则( )
A.通过导线的电流为
B.通过导线的电流为
C.导线中自由电子定向移动的平均速率为
D.导线中自由电子定向移动的平均速率为
答案 BD
解析 导线被拉长为原来的4倍后,其横截面积变为原来的
,可得该导线电阻变为原来的16倍,故当加上相同的电压U时,通过导线的电流为
,A项错误,B项正确;
又根据I=neSv,n、e不变,可得导线中的自由电子定向移动的平均速率为
,C项错误,D项正确.
15.如图11所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线,则下列说法正确的是( )
图11
A.电源的电动势为50V
B.电源的内阻为
Ω
C.电流为2.5A时,外电路的电阻为15Ω
D.输出功率为120W时,输出电压是30V
答案 ACD
解析 电源的路端电压和电流的关系为:
U=E-Ir,显然直线①的斜率的绝对值等于r,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出E=50V,r=
Ω=5Ω,A正确,B错误;
当电流为I1=2.5A时,由回路中电流I1=
,解得外电路的电阻R外=15Ω,C正确;
当输出功率为120W时,由题图中P-I关系图线看出对应干路电流为4A,再从U-I图线读取对应的输出电压为30V,D正确.
16.如图12所示,一台电动机提着质量为m的物体,使物体以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源的电动势为E,通过电源的电流为I,当地的重力加速度为g,忽略一切阻力及导线的电阻,则( )
图12
A.电源内阻r=
-R
B.电源内阻r=
-
C.如果电动机的转轴被卡住而停止转动,那么较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机的转轴被卡住而停止转动,那么较短时间内电源消耗的功率将变小
答案 BC
解析 根据能量关系有EI=I2r+mgv+I2R,得电源内阻r=
-R,A项错误,B项正确;
如果电动机的转轴被卡住而停止转动,那么电路中的电流变大,较短时间内电源消耗的功率将变大,C项正确,D项错误.
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.(5分)某同学在练习使用多用电表时连接的电路如图13所示:
(1)若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________(填“R1”或“R2”)的电流;
(2)若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,则测得的是________的电阻.
A.R1的电阻B.R2的电阻
C.R1和R2的串联电阻D.R1和R2的并联电阻
图13
(3)将选择倍率的旋钮拨至“×
100Ω”挡时,测量时指针停在刻度盘0Ω附近处,为了提高测量的精确度,有下列可供选择的步骤:
A.将两根表笔短接
B.将选择开关拨至“______________”(填“×
1kΩ”或“×
10Ω”)挡
C.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数
D.调节调零电阻,使指针停在0Ω刻度线上
E.将选择开关拨至交流电压最高挡上
①补全B项步骤
②将上述步骤中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理顺序是________(填写步骤的代号).
③若操作正确,上述C步骤中,指针偏转情况如图所示,则所测电阻大小为________.
答案
(1)R1
(2)C (3)①×
10Ω ②BADCE③160Ω
解析
(1)多用电表与R1串联,所以测得的是通过R1的电流;
(2)断开开关时,多用电表与R1和R2串联形成回路,所以测得的是R1和R2的串联电阻;
(3)测量时指针停在刻度盘0Ω附近处,说明阻值小,所以选小倍率×
10Ω;
换挡后要先进行欧姆调零,然后测量读数,读数时应该是刻度盘读数再乘以倍率,即16×
10Ω=160Ω,测量完成后应将选择开关拨至交流电压最高挡或“OFF”挡.
18.(8分)(2017·
宁波市9月联考)用伏安法测定电阻约为5Ω的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池.如图14所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上,底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出.实验采用的电路原理图如图15所示,电表均可视为理想电表.
图14
图15
(1)本实验电压表的量程选__________(填“0~3V”或“0~15V”).
(2)根据电路原理图,用笔画线代替导线,将如图16实物图连接成实验电路.
图16
(3)闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,将触头P自左向右移动的过程中,电流表读数________(填“增大”“减小”或“不变”).
(4)实验得到几组U、I、L的数据,用R=
计算出相应的电阻值后作出R-L图线如图17所示,取图线上的两个点间的数据之差ΔL和ΔR,若电阻丝直径为d,则电阻率ρ=________.(用ΔL、ΔR、d表示)
图17
答案
(1)0~3V
(2)连线如图所示 (3)不变(4)
19.(8分)在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中,小张同学连接成的测量电路如图18甲所示,闭合开关S前,老师检查发现图中标示的①、②、③条接线中有一处错误,错误的连线是________(填“①”“②或“③”).小张正确连线后,测得6组电流I和电压U的值,并描点如图乙所示,所得电池组的电动势E=________V,电池组的内阻r=________Ω.(取3位有效数字)
图18
答案 ② 2.94~3.00 0.700~0.770
20.(8分)如图19所示的电路中,灯L标有“6V 3W”,定值电阻4Ω,电源内阻r=2Ω,闭合开关后,灯L恰好正常发光.求:
图19
(1)灯L的电阻;
(2)电源的电动势.
答案
(1)12Ω
(2)9V
解析
(1)灯L的电阻RL=
=12Ω;
(2)灯L中的电流I=
=0.5A,
故E=I(RL+R+r)=9V.
21.(12分)在研究微型电动机的性能时,应用如图20所示的实验电路.电源电动势为28V,内阻为1Ω,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和2V,重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2A和24V,则:
图20
(1)这台电动机的内阻多大?
(2)电动机恢复正常运转时,R的阻值调到多大?
(3)这台电动机正常运转时输出功率为多少?
答案
(1)4Ω
(2)1Ω (3)32W
解析
(1)依题,电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和2V,则电动机的内阻
rM=
Ω=4Ω
(2)电动机正常工作时
UR=E-UM-U内=E-UM-rI=(28-24-2)V=2V
R=
Ω=1Ω
(3)这个电动机正常运转时的输出功率为
P=UMI-rMI2=(24×
2-4×
22)W=32W
22.(14分)如图21甲所示电路,当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响.求:
图21
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象应分别为图乙中哪一条直线?
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R;
(3)电源的电动势E和内阻r;
(4)变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率为多少?
答案
(1)BC AC
(2)3Ω 12Ω
(3)8V 1Ω (4)4W
解析
(1)当变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻R0的电压增大,路端电压减小,所以电压表V1的示数随电流表示数的变化图线应为BC;
电压表V2的示数随电流表示数的变化图线应为AC.
(2)定值电阻R0=
Ω=3Ω
变阻器全部电阻接入电路时,电流最小.
当I=0.5A时R外=
Ω=15Ω
则R=R外-R0=12Ω
(3)由题图乙,根据闭合电路欧姆定律得
E=7.5+0.5r
E=6+2r
可得E=8V,r=1Ω.
(4)将电源和电阻R0等效成“新电源”,当变阻器的阻值R=R0+r=4Ω时,变阻器消耗的电功率最大
UR=
E=
V=4V
PR=
W=4W.
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