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第010期
第010期:
黄冈中学2010届高考第一轮物理
单元训练题十恒定电流
命题:
郑帆审稿:
胡启新校对:
方秋实
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共120分,考试时间100分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分.)
1、下列关于电阻率的说法正确的是()
A.电阻率与导体的长度有关B.电阻率与导体的材料有关
C.电阻率与导体的形状有关D.电阻率与导体的横截面积有关
2、如图1所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中()
A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流
3、超导材料电阻降为零的温度称为l临界温度,1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料.利用超导材料零电阻的性质,可实现无损耗输电.现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4Ω,它提供给用电器的电功率为40kW,电压为800V.如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为()
A.1kWB.1.6×103kWC.1.6kWD.10kW
4、如图2所示电路图中A为理想电流表,V1和V2为理想电压表,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电池E内阻不计,则()
A.R2不变时,V2读数与A读数之比等于R1
B.R2不变时,V1读数与A读数之比等于R1
C.R2改变一定量时,V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
D.R2改变一定量时,V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
5、在如图3所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时()
A.电压表示数变大,电流表示数变小.
B.电压表示数变小,电流表示数变大.
C.电压表示数变大,电流表示数变大.
D.电压表示数变小,电流表示数变小.
6、在如图4所示电路中E为电源,其电动势E=9.0V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0V,额定功率P=1.8W;S为开关.开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通开关S,然后将触头缓慢地向A方滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光.则CB之间的电阻应为()
A.10ΩB.20ΩC.15ΩD.5Ω
7、在如图5所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示.下列比值正确的是()
A.U1/I不变,△U1/△I不变B.U2/I变大,△U2/△I变大
C.U2/I变大,△U2/△I不变D.U3/I变大,△U3/△I不变
8、在如图6所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()
A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小
9、如图7所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像,a电源的内阻为ra,b电源的内阻rb.直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图像,将这个电阻R分别接到a、b两个电源上,那么R接到a电源上时,a电源的输出功率为Pa,b电源的输出功率为Pb.则()
A.ra>rb,Pa>PbB.ra>rb,Pa C.ra 10、如图8所示为伏安法测电阻的一种常用电路.以下分析正确的是() A.此接法的测量值大于真实值 B.此接法的测量值小于真实值 C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻 D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端 第Ⅱ卷(非选择题,共80分) 二、实验题(本题共3小题,共18分.把答案填写在题中的横线上或按题目要求作答.) 11、某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图9所示,则其阻值是_________,如果要用这只多用电表测量一个约200Ω的电阻,为了测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是_________.(填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”) 12、为了测量一电压表的内阻,实验室提供了以下可供选择的器材: A.待测电压表V,量程1V,内阻Rv约900Ω B.滑动变阻器R: 最大阻值1000Ω,额定电流0.2A C.滑动变阻器R: 最大阻值10Ωl,额定电流1A D.电阻箱R0: 最大阻值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω E.电阻箱R0: 最大阻值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω F.电池组: 电动势约3V,内阻约1Ω G.开关及导线若干: (1)某同学采用半偏法设计的电路如图10所示,他做此实验的主要实验步骤为: a.闭合开关S,调节电阻箱R0使其阻值为0,调节滑动变阻器R的滑动触头P,使电压表_________(填“满偏”或“半偏”).b.保持滑动触头P的位置不动,调节电阻箱R0的阻值,使电压表_________(填“满偏”或“半偏”),并读取此时电阻箱的阻值. (2)在器材的选择上叠滑动变阻器应选_________,电阻箱应选_________(用器材前的序号字母表示). 如果该同学在上述步骤b中从电阻箱上读取的阻值为r,则此电压表的内阻Rv=_________.用上述方法测出的电压表内阻的测量值Rv_________(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻的真实值. 13、图11a为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U,关系曲线图. (1)为了通过测量得到图11a所示的,I-U关系的完整曲线,在图11b和图11c两个电路中应选择的是图_________;简要说明理由: __________________.(电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0~100Ω). (2)在图11d电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω,由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为_________V;电阻R2的阻值为_________Ω. 三、计算题(本题共5小题,共62分.解答时应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,解答中必须明确写出数值和单位.) 14、(10分)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt),其中α称为电阻温度系数,ρ0是材料在t=0℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数.金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知: 在0℃时,铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,碳的电阻率为3.5×10-5Ω·m,在0℃时,铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体,要求其电阻在0℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化). 15、(12分)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 ,电流表的读数增大为原来的3倍.求电压表原来的读数. 16、(12分)如图12所示的电路中,电源电动势E=6.00V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ,电容器的电容C=4.7μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,其稳定值为1.50V. (1)该电压表的内阻为多大? (2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少? 17、(14分)如图13所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷最为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板? 此时,电源的输出功率是多大? (取g=10m/s2) 18、(14分)在如图14所示的电路中,电源的电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω,电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω,电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电,求接通开关S后流过R4的总电荷量. 答案与解析: 1、B2、BC3、A4、BCD5、B6、B7、ACD8、B9、A10、A 提示: 2、增大电容器两极板距离时,电容器电容变小,电容器放电,A极板上的正电 荷通过电阻向电池充电,电阻R中有从a流向b的电流.故选B、C正确. 3、节约的电功率也就是导线上的热功率,电流为I=P/U=50A,导线上消耗的热功率为 5、滑片P向b移动,R3接入电路的阻值变小,根据串反并同定则,电流表读数变大,伏特表读数变小. 6、变阻器上分担的电压为U1=E-U=9.0V-6.0V=3.0V,而电路电流I=P/U=0.3A, 故变阻器连入电路的阻值为R1=U1/I=10Ω,那么CB之间的阻值为30-10=20Ω 7、 8、滑片P向b移动,R2接入电路的阻值变小,根据串反并同定则, 9、E-I图像的斜率表示内阻,故 ,C与A的交点横坐标为I0/2,说明 ,电源的输出功率 当内阻与外电阻相等时,输出功率最大,故 10、安培表内接时测量的是待测电阻与安培表的内阻之和,故测量值大于实际值,要减少误差,必须要求待测电阻远大于安培表的内阻.这里采用的是滑动变阻器分压接法,开始滑片P应在最右端,避免应电流过大而损坏电流表. 11、12kΩ×10 12、 (1)满偏半偏 (2)CDr大于 13、 (1)图b可以获得更多的实验数据 (2)5.2111.8(111.6~112.0均可) 14、解: 设碳棒的长度为x,则铜棒的电阻为 ,碳棒的电阻 ,要使得在0℃附近总电阻不随温度变化,则有R1+R2=定值,则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m. 15、解: 设电压表和电流表的原来读数分别为U和I,电源和电流表的内阻分别为r1和r2.由欧姆定律得 =U+I(r1+r2)① ② 解①②两式并代入 的数值得 U=9V 16、解: (1)设电压表的内阻为Rv,测得R1两端的电压为U1,R1与Rr并联后的总电阻为R,则有 ① 由串联电路的规律 ② 联立①②,得 代入数据,得Rv=4.8kΩ (2)电压表接入前,电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压,R1两端的电压为UR1,则 又E=UC+UR1 接入电压表后,电容器上的电压为U′C=E-U1 由于电压表的接入,电容器带电量增加了 △Q=C(U′C-UC) 由以上各式解得 带入数据,可得 △Q=2.35×10-6C 17、解: (1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零. 设两板间电压为UAB 由动能定理得 -mgd-qUAB=0- ① ∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8V② 设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得 ③ 滑动变阻器接入电路的电阻 ④ (2)电源的输出功率 P出=I2(R+R滑)=23W⑤ 18、解: 由于电容器的直流电阻无穷大,开关S断开与闭合时,电路连接方式不改变,均为R2与R3串联,然后与R1并联,S断开时,电容器带电荷量为零;S闭合时,电容器电压为R3两端电压,电容器带电荷量为Q=CUC=CU3,即为流过R4的总电荷量. 由电阻的串并联公式,得外电路总电阻 由欧姆定律,通过电源的电流 电源的端电压 电阻R3两端电压 开关接通后电容器带电荷量 Q=CUC=CU3=100×10-6×2C=2.0×10-4C 所以流过R4的电荷量为 Q=2.0×10-4C
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