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2018-2019学年江苏省苏州外国语学校高二物理选修3-1:恒定电流测试卷

2018-2019苏州外国语学校高二物理选修3-1恒定电流测试卷

时间90分钟满分  100

题号

总分

得分

 

 

 

 

 

 

一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)

  1. 有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电量为e,此时电子的定向移动速度为v,在t时间内,通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为(  )

    A. B. C. D.

  2. 如图,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=0.6ΩR=10ΩU=160V,电压表的读数为110V,则下列说法正确的是(  )

  1. 通过电动机的电流为5A

  2. B. 通过电动机的电流为4A
    C. 在电动机中发热的功率为5W

    D. 输入到电动机的电功率为500W

  1. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由a端滑向b端时,下列说法正确的是(  )

    A. 电压表和电流表读数都减小
    B. 电压表和电流表读数都增大
    C. 电压表读数增大,电流表读数减小
    D. 电压表读数减小,电流表读数增大

  2. 如图,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1U-I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光.另有一相同材料制成的灯泡L2,标有6V22W”,下列说法中正确的是(  

    A. 电源的内阻为
    B. 把灯泡换成可能正常发光
    C. 把灯泡换成,电源的输出功率可能相等
    D. 把灯泡换成,电源的输出功率一定变小

  3. 如图所示为有两个量程的电压表,当使用ab两端点时,量程为1 V;当使用ac两端点时,量程为10 V。已知电流表的内阻Rg50Ω,满偏电流Ig1 mA。则R1R2的电阻值(      )

    A. B.
    C. D.

  4.    如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,R1R2为定值电阻,P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流计,A为理想电流表.开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态,则以下说法正确的是()

    A. P向上移动的过程中,A表的示数变大,油滴仍然静止,G中有方向由ab的电流
    B. P向上移动的过程中,A表的示数变小,油滴向上加速运动,G中有方向由ba的电流
    C. P向下移动的过程中,A表的示数变大,油滴向下加速运动,G中有方向由ba的电流
    D. P向下移动的过程中,A表的示数变小,油滴向下加速运动,G中有由ab的电流

  5. 如图所示,电源内阻不可忽略,电路中接有一小灯泡和一电动机.小灯泡L上标有9V 9W”字样,电动机的线圈电阻RM=1Ω.若灯泡正常发光时,电源的输出电压为15V,此时(  )

    A. 电动机的输入功率为36 W      B. 电动机的输出功率为5 W
    C. 电动机的热功率为6 W       D. 整个电路消耗的电功率为15 W

    二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)

  6. 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变化的图线画在同一坐标系内,如图所示,根据图线可知下列叙述正确的是(  )

    A. 反映变化的图线是c
    B. 电源电动势为8 V
    C. 电源内阻为
    D. 当电流为 A时,外电路的电阻为

  7. 如图所示的电路中,若ab为输入端,AB为输出端,并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央,则(  )

    A. 空载时输出电压
    B. AB间接上负载R时,输出电压
    C. AB间的负载R越大,越接近
    D. AB间的负载R越小,越接近

  8. 如图所示的电路中,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片 P向上移动,则有(  )

    A. 表读数变小
    B. 表读数变小
    C. A表读数变小
    D. 电源的总功率变小

  9. 四个相同的电流表分别改装成两个电流表A1A2和两个电压表V1V2A1的量程大于的量程A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后(        

  1. 的读数比的读数小     
    B. 指针偏转角度比指针偏转角度小
    C. 读数比读数大
    D. 指针偏转角度比指针偏转角度大

     

     

     

     

  1. 如图所示电路中,当滑动变阻器的触头向下滑动时,则(   

    A. 电源的功率变大
    B. 电容器储存的电荷量变大
    C. 电源内部消耗的功率变小
    D. 电阻R消耗的电功率变大

    三、实验题(本大题共2小题,共18.0分)

  2. 有一个小灯泡上标有4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线。现有下列器材供选用:
    A.电压表(05 V,内阻约10 kΩ)
    B.电压表(015 V,内阻约20 kΩ)
    C.电流表(03 A,内阻约1 Ω)
    D.电流表(00.6 A,内阻约0.4 Ω)
    E.滑动变阻器(10 Ω2 A)
    F.滑动变阻器(500 Ω1 A)
    G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干
    (1)实验中所用电压表应选________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________
    (2)在线框内画出实验电路图,并根据所画电路图进行实物连接。
                       
            
    (3)利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点:________________________________
    (4)若把电阻元件Z和小灯泡接入如图乙所示的电路中时,已知电阻Z的阻值为,已知AB两端电压恒为2.5 V,则此时灯泡L的功率约为________W(保留两位有效数字)
     


     

  3. 一同学测量某干电池的电动势和内阻.
      如图甲所示是该同学正准备接入最后一根导线图中虚线所示时的实验电路实验中他注意到了正确选择内阻为1的电流表的量程,并将电阻箱的阻值调到了零,结合图甲,指出该同学在器材操作上存在的两个不妥之处:_____________________   _________________________
    实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的 ,数据见下表。根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出关系图像。由图像计算出该干电池的电动势为_________V(结果保留3位有效数字);内阻为__________.(结果保留1位小数)


     

     

     

     

     

     

    四、计算题(本大题共3小题,共41.0分)

  4. 如图所示,电阻R110ΩR2R3R4,电压U24 V,问:       

    (1)如果在ab间接入一个内阻很大的电压表,它的读数是多少?

    (2)如果在ab间接入一个内阻很小的电流表,它的读数是多少?






  5. 如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,闭合电键S后,标有8V12W”的灯泡恰能正常发光,电动机M绕组的电阻R0=4Ω,求:
    1)电源的内电压U
    2)通过电动机M的电流IM
    3)电动机的输出功率P






  6. 如图所示,M为一线圈电阻rM=1Ω的电动机,一定值电阻R=4Ω,电源电动势E=9V.当S闭合时,电压表的示数为U1=8.0V,当开关S断开时,电压表的示数为U2=4.0V.求:
    1)电源内阻r 
    2)开关S断开时电源输出功率;
    3)开关S断开时电动机输出的机械功率.







    答案和解析

    1.【答案】C
    【解析】

    【分析】
    首先根据度的定可以求得t时间内通过导线横截面荷量的大小,而可以求得自由子的个数,再根据流的微的表达式,根据阻的运的速率的大小也可以求得通过导线横截面的自由子的个数.
    题计算自由子的个数,要注意从不同的角度来分析问题,一是从微的角度,二是从度的角度.
    【解答】
    解:在t时间内,以速度v子在铜导线中通的距离vt,由于铜导线的横截面积为St时间内,经过导线积为
      V=vtS
    又由于位体导线n个自由子,t时间内,通过导线横截面的自由子数目可表示N=nvSt
    由于流经导线It时间内,流经导线荷量Q=It,而子的荷量et时间内通过导线横截面的自由子数目可表示N=,故C正确。
    C

    2.【答案】A
    【解析】

    【分析】
    功率的公式中,功率用P=IU算,发热的功率用P=I2R算,如果是纯电阻的功率,两个公式的果是一的,但电动机等非纯电阻,第一个算的是功率,第二个只是发热的功率,两个的果是不一的;
    功率的算,一定要分析清楚是不是纯电路,于非纯电路,功率和发热功率的算公式是不一的。
    【解答】
    AB. 电动机和阻串,所以流相等,R两端电压U1=160V110V=50V,所以通过电动机的5A,故A正确,B错误
    C. 电动机的功率P=I2R=52×0.6W=15W,故C错误
    D. 电动机的功率P=UI=110×5W=550W,故D错误
    A

    3.【答案】B
    【解析】

    【分析】
    首先认识电路的接关系:R2R后与R1电压路端电压流表量流R2流;滑片向b端移动时,滑动变阻器接入阻增大,路的欧姆定律可知路中干路流的化及路端电压化;再分析并联电路可得出流表示数的化。
    R1也可直接作理,可直接由路欧姆定律得出并部分的电压增大,流R2流增大。
    【解答】
    当滑片向b动时R接入阻增大,总电阻增大;由路的欧姆定律可知路中总电流减小,电压减小,由U=E-Ir可知路端电压增大,即电压表示数增大;
    因路端电压增大,R1两端的电压减小,故并部分电压增大,由欧姆定律可知流表示数增大;故B正确;
    B

    4.【答案】C
    【解析】

    【分析】
    源的外特性曲线与灯泡伏安特性曲线的交点就是灯泡与的工作状,由出工作电压流及源的电动势,从而可算出源的出功率.解决这类问题的关在于从数学角度理解象的物理意,抓住象的斜率、面、截距、交点等方面行分析,更加全面地象的物理内涵.
    【解答】
    解:A、由图读源的电动势为E=10V图线A的斜率大小表示源的内阻,r=Ω=2.5Ω,故A错误
    BCD、灯泡与AB图线的交点表示灯泡的工作状知其电压U=6VI=1.6A灯泡L1电压为6V,功率=UI=9.6W
    把灯泡L1“6V22W”的灯泡L2,不能正常光,
    而由P=知:灯泡L2的正常工作R2===1.64Ω
    灯泡L1R1==Ω=3.75Ω知正常灯泡L2阻更接近源的内阻,但是里灯泡并没有达到正常光,此L2阻是不确定的;源的出功率可能大,可能相等,也有可能小,故BD错误C正确;
    C

    5.【答案】A
    【解析】

    【分析】

    流表改装成电压表需要串压电阻,用串联电路特点与欧姆定律可以求出阻阻

    解决本的关是掌握表的改装是用了欧姆定律。

    【解答】

    使用ab两端点R1=R1-Rg=950Ω;使用ac两端点R2=R2-R1=9kΩ;故A正确;故BCD错误

    A

    6.【答案】B
    【解析】

      【分析】
    容器与RR2相并后与R1,滑片移,根据路串并路欧姆定律得到容器两端电压变化情况,最判断油滴受力化和运情况.
    动态分析问题,关是理清路,根据路串并路欧姆定律得到各个部分流和电压化.
     【解答】
    解:AB、粒子原来于平衡状,重力和静力平衡;容器与RR2相并后与R1,滑片向上移R大,总电大,小,容器两端电压为U=E-Ir+R1),故容器两端电压变大,带电大,电场大,粒子向上加速;容器充,故流从ba,故A错误B正确;
    CD、在将滑动变阻器滑片P向下移程,R小,总电小,大,容器两端电压为U=E-Ir+R1),故容器两端电压变小,带电小,电场小,粒子向下加速;容器放,故流从ab,故CD错误
    B

    7.【答案】B
    【解析】

    解:ABC、灯泡正常光,则电I=IL===1A电动机的电压为UM=U-UL=15-9=6V,故电动机的入功率P=UMI=6×1=6W
    电动机的功率PQ=I2RM=12×1=1W电动机的出功率P=P-PQ=6W-1W=5W;故B正确,AC错误
    D源的电压为15V源内阻不可忽略,已知流,无法求解电动势,无法求出整个路消耗的功率,故D错误
    B
    电动机与灯泡串,通流相等;已知小灯泡电压定功率,由功率公式的形公式求出灯泡正常工作流;由功率公式分析答
    查闭路欧姆定律的基本用以及功率的算,要注意明确电动机是非纯电路,电动机的出功率等于入功率与功率之差.

    8.【答案】ACD
    【解析】

    解:A源内部的发热功率Pr=I2rPr-I象是抛物线,而且是增函数,反映Pr化的图线c。故A正确。
    B、直流源的功率PE=EIP-I象的斜率等于电动势EE===4V.故B错误
    CI=2A源内部的发热功率Pr源的功率相等,Pr=I2r,得到r==Ω=2Ω.故C正确。
    D、当0.5A,根据路欧姆定律得:I=,代入解得R=6Ω.故D正确。
    ACD
    源内部的发热功率Pr=I2r.直流源的功率PE=EIP-I象的斜率等于电动势E.当I=2A源内部的发热功率Pr源的功率相等,求出源的内阻.根据路欧姆定律求出0.5A的外阻.
    要理解象的性;根据源的功率公式PE=EI求解电动势,根据发热功率的解析式I2r,求解源的内阻.

    9.【答案】ABC
    【解析】

    解:A、空载时阻器上下两部分阻串,根据串联电电压阻成正比得出电压UAB=,故A正确。
      B、当AB接上负载R负载R阻器下部分阻并阻减小,AB电压减小,电压UAB.故B正确。
      CDAB负载R越大,下部分并阻越大,分担的电压越大,越接近.故C正确,D错误
    ABC
    载时变阻器上下两部分阻串,根据串联电电压阻成正比得出电压UAB.当AB接上负载R负载R阻器下部分阻并阻减小,分担的电压减小,AB负载R越大,下部分并阻越大,分担的电压越大,越接近
    题变阻器作器使用,考查对器原理的理解能力,关利用串并的特点行分析.

    10.【答案】BD
    【解析】

    解:A合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向上移阻器接入路的阻值变大,路的总电大,根据路的欧姆定律,总电小,路端电压变大,即V1大.故A错误 
    B总电小,根据部分路的欧姆定律,R1两端的电压变小,即V2小.故B正确. 
    CR2两端的电压加上R1两端的电压等于路端电压,即U1+U2=UR1两端的电压变小,路端电压变大,所以R2两端的电压变大,故R2中的流减大,即A大.故C错误 
    D源的功率P=EIEI减小,源的功率小.故D正确. 
    BD 
    可知RR2电压V1路的路端电压电压V2R1电压流表量通R2流;由滑片的移可知滑动变阻器接入阻的化,路欧姆定律可得出路中总电流的化,同可得出内阻及路端电压化,可得出电压V1示数的化;由部分路的欧姆定律可知R1两端的电压化;由串并律可得出流表示数的化;由P=EI可求得源的功率化. 
    查闭路的欧姆定律的动态分析及功率公式,要明确源的功率等于电动势乘以总电流.

    11.【答案】BC
    【解析】

    【分析】

    对电表的内部构要了解:流表是由表与分流阻并电压表是由表与分压电阻串
    流表A1A2是由相同的流表改装而成的,A1的量程大,分流小,串联时A1小,指的角度小;电压V1V2是相同流表改装而成的,串联时流相同,指的角度相同,量程大的电压大。

    【解答】

    A.流表A1A2,流过电流表的流相同,A1数与A2数相同,故A错误

    B.流表A1A2是由相同的流表改装而成的,A1的量程大,分流小,串联时A1小,指的角度小,故B正确;

    C.电压V1V2是相同流表改装而成的,串联时流相同,指的角度相同,V1 的量程大于V2的量程,所以,V1数比V2数大,故C正确;

    D.电压表的表相同,串联时流相同,指的角度相同,故D错误
    BC

    12.【答案】BC
    【解析】

    【分析】

    当滑动变阻器的滑片向下滑动时,先分析阻器接入路的阻如何化,再分析总电阻如何化,即可由路欧姆定律判断干路流和路端电压如何化,一步得到并阻器两端电压化,即可分析功率如何.
    路欧姆定律的用;本是一道动态分析,分析清楚构、灵活用欧姆定律、串联电路特点是解的关.

    【解答】

    A.路欧姆定律可知,当滑向下滑动时,接入路的大,则总电R大,I减小,源的功率P减小,故A错误

    B.I减小,路端电压U增大,而R1减小增大,所以容器上的电压增大,由知:Q大,故B正确; 
    C.源内部消耗功率减小,故C正确; 
    D.R1看成源的内阻,因R的大小未知,等效源的出功率如何化不能确定,R上消耗的功率无法确定,故D错误 
    BC

    13.【答案】(1)ADE
    (2)  
    (3)小灯泡电阻随温度的升高而增大
    (4)0.31
    【解析】

    【分析】
    主要考了描小灯泡的伏安特性曲线实验,中等.
    要求掌握:(1)根据实验要求取合适路,(2)根据实验数据实验仪(3)连线要注意按图连接,:从正极到极,先干路再支路,先串再并.
    【解答】
    解:
    1)小灯泡的电压为4V0.5A,故电压选择A流表选择D,控制选择压电路,故用阻小的滑动变阻器,选择E
    2)由于小灯泡小, ,所以流表用外接法,又阻器采用分式接法,所以连线图所示:   
    3)由I-U象可知,小灯泡阻随温度的升高而增大,
    4)根据像,估算得小灯泡的工作状态为电压U=1.45VI=0.215A功率P=UI=0.31W.
    故答案(1)ADE(2)  (3)小灯泡阻随温度的升高而增大(4)0.31

    14.【答案】1)开关未断开;电阻箱电阻为零
    2)图像如图:1.35-1.39    0.3-0.7
    【解析】

    【分析】
    1路的接要遵守一定的步,并且要安全范操作,关于开关和滑动变阻器的使用需要注意;
    2)根据路欧姆定律,以及图线的斜率和截距求解电动势和内阻。
    【解答】
    1证电路安全,,开关要断开;另一个问题阻箱接入阻值为零,这样容易流表和源;
    2)由路的欧姆定律:,可得,由像的斜率算出电动1.35-1.39V;由纵轴截距的绝对值得出源内阻0.3-0.7Ω
    故答案1)开关未断开;阻箱
    2像如1.35-1.39    0.3-0.7

    15.【答案】解:(1)在ab间接一只理想电压表时,R3R4串联后电阻为:

    R=R3+R4=6Ω+4Ω=10Ω  
    RR1并联后电阻为:
    再与R4串联后总电阻为:R=R+R2=5Ω+3Ω=8Ω  
    此时电路电流为:
    R2两端的电压为:U2=IR2=3A×3Ω=9V
    所以R3R4串联后两端的电压为:U=U-U4=24V-9V=15V
    R3R4串联后电流为:
    R3两端的电压为:U3=IR3=1.5A×6Ω=9V
    电阻R2R3两端的电压之和也就是电压表的示数为:
    U=U2+U3=9V+9V=18V 
    2)通过电阻R4的电流为:,
    R3R4并联后电阻为:
    再与R1串联后总电阻为:R=R1+R=10Ω+2Ω=12Ω  
    此时这段电路的电流为:
    所以通过R1的电流为2AR3两端的电压为:U3=I1R=2A×2Ω=4V
    通过R3的电流为:
    所以电流表的示数为:I=I3+I4=0.67A+6A=6.67A 
    答:(1)如果在ab间接入一个内阻很大的电压表,它的读数是18V
    2)如果在ab间接入一个内阻很小的电流表,它的读数是6.7A


    【解析】

    查电流表和电压表的数,关在于欧姆定律及其形的灵活运用,点是明白接不同的时电路的接,能画出等效要知道串、并联电流、电压阻的律。
    1)在ab接一只理想电压表,R3R4后与R1再与R2电压R2R3两端的电压之和;
    2)在ab接一只理想流表,此R2R3后,再与R1三个成串联电路后,再与R4流表量通R3R4流之和,根据欧姆定律和串、并联电阻的特点求出流表的示数。

     

    16.【答案】解:(1)灯泡恰能正常发光,可知外电路有:
    U=8V
    E=U+U得:
    U=E-U=12-8=4V            
    2)由PL=ULIL得灯泡的电流为:

    总电流为:
    故有:IM=I-IL=2-1.5A=0.5A
    3)电动机输入功率为:
    P=UIM=8×0.5W=4W
    发热功率为:

    P=P+P得:
    P=P-P=3W
    答:(1)电源的内电压U4V
    2)通过电动机M的电流IM0.5A
    3)电动机的输出功率P3W
    【解析】


    1)灯泡恰能正常光,电压和功率达到,即可知道外电压,由路欧姆定律可求得内电压 
    2)由公式P=UI求出灯泡的流.由欧姆定律求出总电流,从而得到通过电动M流. 
    3电动机的出功率等于入功率减去发热功率.由功率公式和功率关系求解.
    查闭路欧姆定律以及功率公式,要注意电动机正常工作路是非纯电路,欧姆定律不成立,不能根据欧姆定律求其流.要明确电动机的出功率等于入功率与功率的差

    17.【答案】解:(1)当S闭合时,电压表的示数为U1=8.0V,根据闭合电路欧姆定律,有:
    E=U1+
    解得:
    r=0.5Ω

    2)当开关S断开时,电压表的示数为U2=4.0V,电流为:

    电源的输出公式:
    P=UI2=E-I2rI2=9-1×0.5×1=8.5W

    3)开关S断开时电动机输出的机械功率:
    P=P-I22R+rM=8.5-12×4+1=3.5W
    答:(1)电源内阻r0.5Ω
    2)开关S断开时电源输出功率为8.5W
    3)开关S断开时电动机输出的机械功率为3.5W
    【解析】


    1)当S电动机被短路,根据路欧姆定律求解源的内阻; 
    2)开关S断开,先根据欧姆定律求解通过电R流,然后根据P=UIU=E-Ir求解出功率; 
    3)根据能量守恒定律和焦耳定律列式求解开关S断开时电动出的机械功率.
    电动路,正常工作是非路,根据能量守恒求解其出功率,要区分电动机的出功率与效率的不同,不能混淆.

     


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