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0.05V=12.5V
再接通S2时,路端电压U′=I′R=9.6V
内电压U内=E-U′=2.9V
干路电流I干=
=
A=58A
通过启动电动机的电流是I″=I干-I′=58A-8A=50A.选项C正确.
[答案] C
4.三个相同的电压表接入电路中,如图所示,已知电压表V1的示数为8V,电压表V3的示数应为5V,那么电压表V2的示数应为( )
A.5V
B.3V
C.8V
D.大于3V,小于5V
[解析] 非理想电压表可看做一个特殊的用电器,电压表的示数为该电阻两端的电压,三个电压表相同说明它们的内阻、量程相同.则由欧姆定律得:
I总=
,I3=
,I2=I总-I3=
-
,即U2=3V.
5.(2011·
吉林东北师大附中二模)在如下图所示的电路中,R1、R2和R3皆为定值电阻,电源的电动势为E,内阻为r.设理想电流表A的读数为I,理想电压表V的读数为U.当R1发生断路时( )
A.I变大,U变小,R3的功率不变
B.I变大,U变大,R3的功率增大
C.I变小,U变大,R3的功率增大
D.I变小,U变小,R3的功率减小
[解析] 当R1发生断路时,外电阻变大,由闭合电路欧姆定律可以判断总电流变小,内电压变小,则路端电压变大,流过R3的电流变大,所以电流表的电流I变大,R3的功率增大.由题图可知,理想电压表V的读数即为路端电压,即U变大,选项B正确.
6.(2012·
云南省建水一中月考)如图所示,电源内阻不可忽略,R1为半导体热敏电阻,R2为锰铜合金制成的可变电阻.当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时,可能的原因是( )
A.R1的温度逐渐降低B.R1的温度逐渐升高
C.R2的阻值逐渐增大D.R2的阻值逐渐减小
[解析] 当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时,可能的原因是灯泡中电流逐渐减小,R1的阻值逐渐增大,R1的温度逐渐降低,选项A正确BC错误;
由于电源内阻不可忽略,当R2的阻值逐渐减小,电源输出电流增大,电源路端电压减小,导致灯泡L的亮度逐渐变暗,选项D正确.
[答案] AD
7.(2011·
海淀二模)A、B两块正对的金属板竖直放置,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球.两块金属板接在如图所示的电路中.电路中的R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,R3为定值电阻.当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S.此时电流表
和电压表
的示数分别为I和U,带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ,电源电动势E和内阻r一定.则以下说法正确的是( )
A.若将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大
B.保持滑动触头P不动,用更强的光线照射R1,则I增大,U增大
C.保持滑动触头P不动,用更强的光照射R1,则小球重新达到稳定后θ变大
D.保持滑动触头P不动,用更强的光照射R1,则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变
[解析] 将R2的滑动触头P向b端移动时,因为电容的电阻是无穷大,所以I不变,U不变,即A选项错误;
保持滑动触头P不动,用更强的光线照射R1,光敏电阻R1的值将变小,则I增大,U减小,所以B选项错误;
保持滑动触头P不动,用更强的光照射R1,则A、B两金属板间的电压减小,所以小球重新达到稳定后θ变小,即C选项错误;
保持滑动触头P不动,用更强的光照射R1,则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值等于电源的内阻r,即不变,所以D选项正确.
[答案] D
8.一中学生为载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置,其原理可简化如图,拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接,该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处,在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值,当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正.这个装置若放在“神舟七号”载人飞船中,则在飞船发射、运行和回收过程中,下列说法中正确的是( )
A.飞船在竖直减速上升的过程中,处于失重状态,电压表的示数为负
B.飞船在竖直减速返回地面的过程中,处于超重状态,电压表的示数为正
C.飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为零
D.飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为负
[解析] 飞船在竖直减速上升的过程中,加速度向下,处于失重状态,电压表的示数为负,A对;
飞船在竖直减速返回地面的过程中,加速度向上,超重,电压表的示数为正,B对;
飞船在圆轨道上运行时,完全失重,电压表的示数为负,D对,C错.
[答案] ABD
9.如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是( )
A.电源的电动势为4V
B.电源的内电阻为1Ω
C.电源输出功率最大值为8W
D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16W
[解析] 两图线的交点表明,电流为I=2A时,内外功率都为4W,这时R=r,P=I2R,代入数据得R=r=1Ω,电动势E=I(R+r)=4V,电源短路时,Pm=E2/r=16W,A、B、D都对,C错.
10.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图(b)所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,它们之间的大小关系有( )
A.P1=4P2B.PD=P/9
C.P1<
4P2D.PD>
P2
[解析] 由图线知,电阻器D的电阻随着电压的减小而增大,原来电压为U时,电阻器D与两标准电阻阻值相等,后来连接成如题图(c)所示的电路,电压变小了,RD>
R2,RD、R2两端电压相等,所以PD<
P2.又由于I1=ID+I2,故I1<
2I2,P1<
4P2,C正确,A、D错,由于电阻器D的伏安特性图线是曲线,无法求出PD与P的定量关系,B错.
11.(2011·
郑州二测)某同学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变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知( )
A.反映Pr变化的图线是c
B.电源电动势为8V
C.电源内阻为1Ω
D.当电流为0.5A时,外电路的电阻为6Ω
[解析] 由题意可知Pr=I2r,变化曲线应该是c,且由图象可求得电源内阻r=2Ω,选项A正确,C错误;
由PE=EI,可求得电源电动势E=4V,选项B错误;
由图象及闭合电路欧姆定律E=IR+Ir可知,当电流为0.5A时外电路的电阻为6Ω,选项D正确.
12.(2011·
重庆高考)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示.电源内阻不计,导线连接良好,若将滑动变阻器的触头置于左端.闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:
a.电珠L不亮;
电流表示数几乎为零
b.电珠L亮度增加;
电流表示数增大
c.电珠L开始不亮,后来忽然发光;
电流表从示数不为零到线圈烧断
d.电珠L不亮;
电流表从示数增大到线圈烧断
与上述abcd四种现象对应的电路序号为( )
A.③①②④B.③④②①
C.③①④②D.②①④③
[解析] 本题考查电路故障和电路的动态变化,意在考查考生对电路的识图能力和从整体与局部分析问题的能力.电珠不亮、电流表示数几乎为零,说明电珠和电流表与电压表具有串联关系,a对应③图;
电珠亮度增加,电流表示数增大,说明电珠与电流表具有串联关系,b对应①图;
电流表线圈烧断,说明最后电流表短路,但是电灯L不亮,可知,d对应④图,故选项A正确.
[答案] A
二、实验题(本题共3个小题,共30分)
13.(6分)(2011·
日照市第三次联考)
(1)物理实验中,误差分为系统误差和偶然误差,通常用________方法来减小偶然误差.
(2)由于电表的内阻会给实验结果带来影响,一同学为了精确测量某一电阻的阻值,先测出某一电表的内阻再测量未知电阻的阻值.该同学设计的测量电路如图所示,实验步骤如下:
①按电路图连接好电路,闭合开关S后,闭合开关________,调节滑动变阻器滑动头至适当位置,读出电压表的读数为U1,电流表的读数为I1;
②再闭合开关________,调节滑动变阻器滑动头至适当位置,读出电压表的读数为U2,电流表的读数为I2.由实验数据测出电压表内阻RV为________,精确计算待测电阻R的阻值为________.
[答案]
(1)多次测量求平均值
(2)①S1 ②S2
14.(12分)(2011·
广东)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:
小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干.
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×
1”、“×
10”或“×
100”);
调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图(a)所示,结果为________Ω.
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图(b)完成实物图(c)中的连线.
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于________端.为使小电珠亮度增加,P应由中点向________端滑动.
④下表为电压等间隔变化测得的数据.为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点________间多测几组数据(请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”)
数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
[解析] ①由小电珠的额定电压和
额定功率可知小电珠的电阻,确定多用电表欧姆挡选×
1挡即可;
由刻度盘读数知电阻为7.5Ω;
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于a端,使测量电路两端的电压为零;
为使小电珠亮度增加,P应由中点向b端滑动;
④ab间的电流差值太大,应在ab间多测几组数据.
[答案] ①×
1;
7.5 ②实物图连接如图 ③a;
b ④ab
15.(12分)(2011·
豫南四校调研)实验室给出下列器材,请你完成一节干电池电动势和内阻的测定.
A.一节待测干电池(内阻大于2Ω)
B.电流表,量程0.6A,内阻5Ω左右
C.电流表,量程1.5A,内阻0.5Ω左右
D.电压表,量程2.0V,内阻5kΩ左右
E.滑动变阻器,最大阻值为100Ω
F.滑动变阻器,最大阻值为10Ω
G.电键一只、导线若干
(1)该实验所需器材________(填器材前面字母);
(2)请画出该实验电路图;
(3)下表列出了某组同学测得的实验数据,其中有一组数据不符合读数要求,请将该组数据的序号填在横线上______________;
组序
1
2
3
4
5
6
U(V)
1.37
1.32
1.24
1.20
1.10
1.05
I(A)
0.12
0.2
0.31
0.42
0.57
(4)根据表中数据,作出U-I图线,并根据图线计算被测电池的电动势为________V,内电阻为________Ω.
[解析]
(1)应用电压表和电流表测量干电池电动势和内阻,应选用电源A、电压表D、电键与导线G,根据表格数据或电路中的电阻计算,最大电流不超过0.6A,则电流表选B,滑动变阻器起限流作用,最大阻值与电路干路其他元件总电阻相当或大一点即可,则选F.
(3)第2组数据中的电流值不符合有效数字位数.
(4)描点作出图象,纵轴的截距为电动势,大小约为1.46V,图线的斜率为电源内阻,大小约为0.73Ω.
[答案]
(1)ABDFG
(2)如图1所示 (3)2
(4)如图2所示 1.46(1.45~1.47均对) 0.73(0.70~
0.75均对)
三、计算题(本题包括3小题,共32分.解答时请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.)
16.(10分)如右图所示,若R1=4Ω,R3=6Ω,电池内阻r=0.6Ω,则电源产生的总功率为P总=40W,而输出功率为P出=37.6W.求:
电源电动势和电阻R2.
[解析] 内电路消耗的功率P内=P总-P出=2.4W P内=I2r,代入数据解得I=2A P总=EI,E=P总/I=20V
由闭合电路欧姆定律:
E=I(r+R2+R并)
而R并=
=2.4Ω 代入解得R2=7Ω.
[答案] 20V 7Ω
17.(10分)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中,它是利用热敏电阻的随温度
变化而变化的特性工作的.在图甲中,电源的电动势E=9.0V,内电阻可忽略不计;
G为灵敏电流表,内阻Rg保持不变;
R为热敏电阻,其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图线所示.闭合开关S,当R的温度等于20℃时,电流表示数I1=2mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是多少摄氏度?
[解析] 从题图乙查得t=20℃时,R的阻值为4kΩ
由E=I1(R+Rg)
得:
Rg=
-R=
kΩ-4kΩ=0.5kΩ
当I2=3.6mA时,E=I2(R+Rg),代入数据解得R=2kΩ
查图线知此时温度为120℃.
[答案] 120℃
18.(12分)(2011·
湛江五校联考)如图(a)所示电路中,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω.
(1)若在C、D间连一个理想电压表,其读数是多少?
(2)若在C、D间连一个理想电流表,其读数是多少?
(3)图(a)中虚线框内的电路可等效为一个电源,即图(a)可等效为图(b),其等效电动势E′等于C、D间未接入用电器时C、D间的电压;
若用导线直接将C、D两点连接起来,通过该导线的电流等于等效电源的短路电流.则等效电源的内电阻r′是多少?
(4)若在C、D间连一个“6V,3W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是多少?
[解析]
(1)若在C、D间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有I1=
A=1A
理想电压表读数为Uv=I1R2=6V.
(2)若在C、D间连一个理想电流表,这时电阻R2与R3并联,并联电阻大小R23=
Ω=2Ω
根据闭合电路欧姆定律,有
I2=
A=1.5A
理想电流表读数为
I′=
×
1.5A=1A.
(3)依题意,该等效电源的电动势E′=6V
短路电流I′=1A,所以其等效内阻
r′=
Ω=6Ω.
(4)小灯泡的电阻RA=
Ω=12Ω
将小灯泡连在C、D之间,相当于接在等效电源E′两端,则流过小灯泡的电流大小为
I3=
A=
A
小灯泡的实际功率为
P′=I
RA=(
)2×
12W=
W≈1.33W.
[答案]
(1)6V
(2)1A (3)6Ω (4)1.33W
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- 恒定 电流 质量 检测