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《恒定电流》单元测试及参考答案

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《恒定电流》单元测试
一、选择题。共12小题,共48分。下列各小题中,有的有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,选错或不选的得0分。
    1、R1和R2分别标有“2Ω、1.0A”和“4Ω、0.5A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为(   )
 
A. 6.0 W     B. 5.0 W     C. 3.0 W       D. 1.5 W
    2、在图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,
R为滑动变阻器。开关闭合后,灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列
判断正确的是                  (    )
 
 A.灯泡L将变暗
 B.灯泡L将变亮
 C.电容器C的电量将减小
 D.电容器C的电量将增大
3、分别测量两个电池的路端电压和电流,得到如图所示的a、b两条U-I图线,比较两图线,可得出结论(  )
 
 A.a电池的电动势较小、内阻较大
B.a电池的电动势较大、内阻较大
C.b电池的电动势较大、内阻较小
D.b电池的电动势较小、内阻较大
 4、在研究微型电动机的性能时,可采用图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,
使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和 15.0V 。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(    )
 
    A.电动机的输出功率为8 w  B.电动机的输出功率为30 W
C.电动机的内电阻为2 Ω   D.电动机的内电阻为7.5 Ω
    5、关于闭合电路的性质,下列说法不正确的是(   )
A.外电路断路时,路端电压最高       B.外电路短路时,电源的功率最大
C.外电路电阻变大时,电源的输出功率变大
D.不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变
6、如图所示,甲、乙两电路中电源完全相同,电阻R1>R2,在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中,下列判断正确的是(   )
 
A.电源内部产生电热较多的是乙电路   B.R1上产生的电热比R2上产生的电热多
C.电源做功较多的是甲电路           D.甲、乙两电路中电源做功相等

7、如图甲所示,在滑动变阻器的滑动触头P从一端滑到另一端的过程中,两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R0的值分别为(    )
 
A.3Ω,12Ω        B.15Ω,3Ω
C.12Ω,3Ω        D.4Ω,15Ω               

8、如图所示,一电压表和可变电阻器R串联后接在一个电压恒定的电源两端,如
果可变电阻的阻值减小到原来的 ,电压表的示数将由U变为2U,则(    ) 
 
 A.流过R的电流将增大到原来的2倍
 B.R两端的电压将减来原来的
 C.R上消耗的功率将变为原来的
D.当R阻值变为零时,电压表示数将增大到3U    

9、如图所示电路的三根导线中有一根是断的。电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线,某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数。在下列选挡中,符合操作规程的是:(    )
 
  A.直流10V挡   B.直流0.5A挡
C.直流2.5V挡   D.欧姆挡   

10、在电源电压不变的情况下,为使正常工作的电热器在单位时间内 产生的热量增加一倍,下列措施可行的是(    )
  A、剪去一半的电阻丝        B、并联一根相同的电阻丝
  C、串联一根相同的电阻丝      D、使电热器两端的电压增大一倍
11、如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,A为电压表,内阻为10kΩ,B为静电计,两个电容器的电容分别为C1和C2,将电键S合上一段时间后,下列说法中正确的是(    )
   A.若C1>C2,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差
   B.若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器C2上带电量增大
   C.C1上带电量为零        
D.再将电键S打开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大 
 
12、如图所示,汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电表可视为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V;再接通S2,启动电动机时,电流表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是(  )  
 
A. 2A    B.8A
C.50A    D. 58A
二、实验题。每个空格3分,共15分。                        
    13、某同学做“测定金属电阻率”的实验。  
①需要通过实验直接测量的物理量有:                                              
                            (写出名称和符号)。
②这位同学采用伏安法测 定一段阻值约为5 左右的金属丝的电阻。有以下器材可
供选择:(要求测量结果尽量准确)
A.电池组(3V,内阻约1 )
B.电流表(0—3A,内阻约0.025 )
C.电流表(0—0.6A,内阻约0.125 )
D.电压表(0—3V,内阻约3k )
E.电压表(0—15V,内阻约15k )
F.滑动变阻器(0—20 ,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0—1000 ,额定电流0.3A)
H.开关,导线
实验时应选用的器材是                   (填写各器材的字母代号)。
请在下面的虚线框中画出实验电路图。
这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如下图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为                    。
 
③用伏安法测金属丝电阻存在系统误差。为了减小系统误差,有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻,R是电阻箱,R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S,灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为R0时,灵敏电阻计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx                   。(用R1、R2、R0表示)                        
 
三、计算题。共4小题,共57分。写出必要的文字说明、计算步骤和解题依据,只写出最后答案的不得分。
   
 14、(14分)如图所示,电灯L标有“4V,1W”的字样,滑动变阻器R′总电阻为50Ω,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时理想电流表示数为0.45A,由于某 处电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时理想电流表示数变为0.5A,理想电压表示数为10V,若导线完好,电路中各处接触良好,试问:
(1)发生的故障是短路还是断路?发生在何处?
(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的电阻是多大?
(3)电源的电动势和内阻为多大?

    15、(14分)下表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。
额定车速 车质量 载重 电源 电源输出电压 充电时间 额定输
出功率 电动机额定工
作电压和电流
18km/h 40kg 80kg 36V/12Ah ≥36V 6~8h 180W 36V/6A
请参考表中数据,完成下列问题(g取10m/s2):
   (1)此车所配电动机的内阻是多少?
   (2)在行驶过程中电动车受阻力是车重(包括满载重)的k倍,试计算k的大小。
   (3)若电动车满载时在平直道路上以额定功率行驶,且阻力大小恒定,当车速为3m/s时,加速度为多少?

16、(14分)如图14所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时,极板中的一个质量m=4×10-3g,电量为q=1.0×10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。求:
 
(1)K断开后,微粒向什么方向 运动,加速度多大?
(2)若电容为1000pF,K断开后,有多少电量的电荷流过R2?
 

 17、(15分)有一种测量压力的电子秤,其原理如图15所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 ......
电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 ......
(1)在坐标系中画出电阻R随压力F变化的图线,并归纳出电值R随压力F变化的函数关系式。
 
(2)写出压力与电流的关系式,说明该测力显示器的刻度是否均匀。
(3)若电容器的耐压值为5V,该电子秤的量程是多少牛顿?                                         

参考答案
一、选择题:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D AD B C C AD C ABD A B CD C
二、实验题:
13、①加在金属丝两端的电压U,通过金属丝的电流I,金属丝的长度L,金属丝的直径D  (3分 )(少答一项扣1分)
②ACDFH (3分)(含有错误答案不给分)
电路图如图所示(3分)(电流表内接不给分)
 
5.22(3分)
③   (3分)
三、计算题:
    14、解:(1)电路发生故障后,电流表读数增大,路端电压U=UR=IRR也增大,因而外电路总电阻增大,故一定是外电路发生断路。由于电流表和电压表有读数,R和变阻器R´不可能发生断路,故是灯L发生断路。(4分)
(2)L断路后,外电器只有R(因无电流流过R´),故电压表示数即为路端电压,根据部分电路欧姆定律可得:R=U/IR=10/0.5Ω=20Ω(2分);L未断路时,灯L正常发光,则流过电灯的电流为:IL=PL/UL=1/4 A=0.25A; 这时的路端电压 则变阻器R′两端的电压为UR′=U′-UL=5V,所以,变阻器连入电路的电阻为R′=UR′/IL=20Ω(2分)
(3)由闭合电路欧姆定律得:故障前E=9+(0.45+0.25)r(2分),故障后E=10+0.5r(2分),解之得:E=12.5V,r=5Ω (2分)
    15、解:(1)从表中可知,输出功率P出=180W,
    输入功率P入=UI=36×6W=216W  …………2分
    Pr=I2r=P入-P出  …………2分
        …………2分
   (2)P额=   …………2分
        …………2分
   (3)P额=Fv
    F-k(M+m)g=(M+m)a  …………2分
由上式得:a=0.2m/s2     …………2分
16、解:(1)当K接通电路稳定时,等效电路图如图所示。ε1、r1和R1形成闭合回路,A,B两点间的电压为:
 
      ……2分
  电容器中带电粒子处于平衡状态,则所受合力为零,
  F-mg=0
   ……4分
  在B,R2,ε2,C,A支路中没有电流,R2两端等势将其简化,  
U+ε2=UAB,ε2=U-UAB=1.25V
当K断开电路再次达到稳定后,回路中无 电流电路结构为图所示。电容器两端电压U′=ε2=1.25V
 
          
  即带电粒子将以6.875m/s2的加速度向下做匀加速运动。……2分
  (2)K接通时,电容器带 电量为Q=CU=4×1O-9C……2分
  K断开时,电容器带电量为Q′=CU′=1.25×10-9(C)……2分
  △Q=Q—Q′=2.75×10-9C……1分
  有总量为2.75×10-9(C)的电子从R2由下至上流过。……1分

17、

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