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《第二章 恒定電流》 一、單選題（1-8題是只有一個(gè)答案正確；9-12題有多個(gè)答案正確） 1．電路中，每分鐘有61013個(gè)自由電子通過(guò)橫截面積為0.6410-6m2的導(dǎo)線，那么電路中的電流是(　　) A．0.016mA B．1.6mA C．0.16μA D．1.6μA 【答案】 C 【解析】 每分鐘通過(guò)的電量為：q=ne=610131.610-19=9.610-6C；t=1分鐘=60s。則電路中的電流為：I=qt=9.610-660=0.16μA，故C正確，ABD錯(cuò)誤。 2．甲、乙兩個(gè)電阻，在相同時(shí)間內(nèi)流過(guò)甲的電荷量是乙的2倍，甲、乙兩端的電壓之比為1:2，則甲、乙兩個(gè)電阻阻值的比值為 A．1:2 B．1:3 C．1:4 D．1:5 【答案】 C 【解析】 甲、乙兩個(gè)電阻，在相同時(shí)間內(nèi)流過(guò)甲的電荷量是乙的2倍，根據(jù)公式，甲、乙兩個(gè)電阻的電流之比為2：1，甲、乙兩端的電壓之比為1：2，根據(jù)歐姆定律公式，兩個(gè)電阻之比為；故選C。 3．額定電壓都是110 V，額定功率PA＝100 W、PB＝40 W的電燈兩盞，若接入電壓是220 V的電路中，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗的電功率最小的電路是下圖中的(　　)． A． B． C． D． 【答案】 C 【解析】 判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷電壓是否是額定電壓，或電流是否是額定電流，對(duì)燈泡有P＝UI＝P出tG，可知RA＜RB。對(duì)于A電路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110 V，B燈被燒毀，UA＜110 V，A燈不能正常發(fā)光。對(duì)于B電路，由于RB＞RA，A燈又并聯(lián)變阻器，并聯(lián)電阻更小于RB，所以UB＞U并，B燈燒毀。對(duì)于C電路，B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110 V，兩燈可以正常發(fā)光。對(duì)于D電路，若變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則UA＝UB＝110 V，兩燈可以正常發(fā)光。比較C、D兩個(gè)電路，由于C電路中變阻器功率為（IA－IB）110 V，而D電路中變阻器功率為（IA＋I(xiàn)B）110 V，所以C電路消耗電功率最小。 4．兩根完全相同的金屬絲甲和乙，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，橫截面積均為S，將乙拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍后，將兩根金屬絲串聯(lián)在同一電路中，甲、乙金屬絲兩端的電壓之比為（　?。? A．1：9 B．9：1 C．1：3 D．3：1 【答案】 A 【解析】 乙拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍時(shí)，橫截面積減小為原來(lái)的1/3，由R=ρLS可知，乙的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，則甲、乙電阻之比為1：9。兩電阻串聯(lián)時(shí)，電流相等，電壓之比等于電阻之比，故甲、乙金屬絲兩端的電壓之比為：1：9；故選A。 5．R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2大得多，把它們分別連接在如圖所示的電路的A、B兩端，接R1時(shí)電壓表的讀數(shù)為U1，接R2時(shí)電壓表的讀數(shù)為U2，則下列判斷正確的是（） A．U1＞U2 B．R1＞R2 C．R1=R2 D．U1＜U2 【答案】 C 【解析】 設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為a，則導(dǎo)體的電阻R=ρLS=ρa(bǔ)ad=ρd，由兩導(dǎo)體的ρ與d相同，則兩導(dǎo)體電阻相等，即R1=R2，故B錯(cuò)誤，C正確；導(dǎo)體接入電路中，電壓表示數(shù)U=IR=Er+RR，由于電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r、導(dǎo)體電阻R相同，則電壓表示數(shù)U相同，即U1=U2，故AD錯(cuò)誤；故選C。 6．如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L標(biāo)有“6V 12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.5Ω．若燈泡恰能正常發(fā)光且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的是（　?。? A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率是12W B．電動(dòng)機(jī)的輸出功率12W C．電動(dòng)機(jī)的熱功率是12W D．整個(gè)電路消耗的電功率是22W 【答案】 A 【解析】 電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U1=U-UL=12-6V=6V，整個(gè)電路中的電流I=126=2A，所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率P=U1I=62W=12W．故A正確。電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱=I2RM=40.5W=2W，則電動(dòng)機(jī)的輸出功率P2=P-I2RM=12-2W=10W．故BC錯(cuò)誤。整個(gè)電路消耗的功率P總=UI=122W=24W．故D錯(cuò)誤。故選A。 7．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，則下列判斷中正確的是 A．電壓表示數(shù)減小，燈L變暗 B．電壓表示數(shù)減小，燈L變亮 C．電壓表示數(shù)增大，燈L變暗 D．電壓表示數(shù)增大，燈L變亮 【答案】 C 【解析】 若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻增大，電路總電阻增大，所以路端電壓增大，故電壓表示數(shù)增大，電路總電流減小，所以通過(guò)L的電流減小，故L變暗，所以選C 8．某學(xué)生在研究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，接成如圖所示的電路，接通S后，他將大內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A，C兩點(diǎn)間，電壓表讀數(shù)為U，當(dāng)并聯(lián)在A，B兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)也為U，當(dāng)并聯(lián)在B，C兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表的讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因可能是（R1，R2的阻值相差不大） A．AB段斷路BC段短路 B．AB段短路BC段短路 C．AB段短路BC段斷路 D．AB段斷路BC段斷路 【答案】 A 【解析】 電壓表有示數(shù)說(shuō)明并聯(lián)部分無(wú)短路，串聯(lián)部分無(wú)斷路，電壓表無(wú)示數(shù)說(shuō)明并聯(lián)部分可能短路或者串聯(lián)部分?jǐn)嗦罚鶕?jù)題意電壓表并聯(lián)在A，C兩點(diǎn)間，電壓表讀數(shù)為U，當(dāng)并聯(lián)在A，B兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)也為U，當(dāng)并聯(lián)在B，C兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表的讀數(shù)為零，則可以判斷電路的故障可能是AB段斷路，也可能BC段短路，故A正確；BCD錯(cuò)誤； 故選A 9．用伏安法測(cè)電阻時(shí)，電流表外接電路和電流表內(nèi)接電路的誤差來(lái)源是（） A．外接電路由于電壓表內(nèi)阻的分流，使得電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值 B．外接電路由于電壓表內(nèi)阻的分流，使得電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值 C．內(nèi)接電路由于電流表內(nèi)阻的分壓，使得電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值 D．內(nèi)接電路由于電流表內(nèi)阻的分壓，使得電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值 【答案】 AD 【解析】電流表內(nèi)接法測(cè)量未知電阻阻值時(shí)，誤差來(lái)源于電流表內(nèi)阻的分壓，電壓表測(cè)量的電壓大于待測(cè)電阻兩端實(shí)際電壓，測(cè)量值大于真實(shí)值；電流表外接法測(cè)量未知電阻阻值時(shí)，誤差來(lái)源于電壓表內(nèi)阻的分流，電流表測(cè)量的電流大于待測(cè)電阻實(shí)際電流，測(cè)量值小于真實(shí)值，故AD正確．故選AD． 10．把標(biāo)有“220 V,100 W”的A燈和“220 V,200 W”的B燈串聯(lián)起來(lái),接在電壓恒為220 V的電源兩端,不計(jì)導(dǎo)線電阻及燈泡電阻隨溫度的變化,則下列判斷中正確的是() A．兩燈的電阻之比RA∶RB=2∶1 B．兩燈的實(shí)際電壓之比UA∶UB=1∶2 C．兩燈實(shí)際消耗的功率之比PA∶PB=1∶2 D．在相同時(shí)間內(nèi),兩燈實(shí)際發(fā)熱之比QA∶QB=2∶1 【答案】 AD 【解析】 根據(jù)P=U2R，代入數(shù)據(jù)可得A燈泡電阻為484Ω，B燈泡電阻為242Ω，故電阻之比為：2：1，故A正確；兩個(gè)電燈泡電阻之比為2：1，根據(jù)U=IR，電壓之比為2：1，故B錯(cuò)誤；根據(jù)P=I2R，電流相等，故電功率之比為2：1，故C錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳定律，Q=I2Rt，電流和時(shí)間相等，故熱量之比等于電阻之比，即為2：1，故D正確。所以AD正確，BC錯(cuò)誤。 11．如圖所示，直線A為電源的U-I圖線，曲線B為燈泡電阻的U-I圖線，則以下說(shuō)法正確的是（　?。? A．由圖線A，電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為2Ω B．由圖線A，當(dāng)電流為2A時(shí)，電源輸出功率為4W C．由圖線B，隨著燈泡兩端電壓增大，燈泡的電阻是增大的 D．由圖線B，當(dāng)燈泡兩端電壓為2V時(shí)，電阻為1Ω 【答案】 BCD 【解析】 A.圖線A的縱軸截距是3V，所以電源電動(dòng)勢(shì)為3V，斜率大小為0.5Ω，所以電源內(nèi)阻為0.5Ω，A錯(cuò)誤； B.電流為2A時(shí)，路端電壓為2V，故電源的輸出功率為4W，B正確； C.圖線上點(diǎn)與原點(diǎn)的連線斜率隨電壓增大而增大，故燈泡的電阻增大，C正確； D.燈泡兩端電壓為2V時(shí)，電流為2A，燈泡的電阻為1Ω，D正確。 12．如圖示所示的電路中，R1、R2為定值電阻，R3為可變電阻，C為電容器，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電壓表與電流表均為理想電表。在可變電阻R3的滑片由a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 A．電流表的示數(shù)減小 B．電壓表的示數(shù)減小 C．電容器的電荷量逐漸減少 D．電源的輸出功率一定增大 【答案】 BC 【解析】 可變電阻R3的滑片由a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，R3的阻值減小，總電阻減小，總電流變大，即電流表的示數(shù)變大，電源內(nèi)阻及R1上的電壓變大，可知電壓表示數(shù)減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；電容器兩端的電壓變小，可知電容器帶電量變小，選項(xiàng)C正確；因不明確電源內(nèi)阻與外電阻的關(guān)系，則不能確定電源輸出功率的變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC. 二、非選擇題 13．如圖所示閉合電路，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.1Ω，外電路電阻R=1.4Ω.求： （1）電路中的電流I； （2）路端電壓U； （3）電源的輸出功率P出． 【答案】 （1）1.0A（2）1.4V（3）1.4W 【解析】 （1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過(guò)電阻R的電流為： I=ER+r=1.51.4+0.1=1.0A； （2）路端電壓為： U=IR=1.01.4=1.4V； （3）電源的輸出功率等于R上消耗的電功率為：P出=PR=I2R=1.021.4W=1.4W． 14．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電動(dòng)機(jī)的電阻R0=1.0Ω，電阻R1=1.5Ω．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)U1=3.0V，求： （1）電源釋放的電功率； （2）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率．將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率； 【答案】 （1）20W?。?）12W　 8W． 【解析】 （1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，總電流為：I=U1R I=3.01.5A=2 A， 電源釋放的電功率為：P=EI =102 W=20 W； （2）電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為： U= E﹣Ir﹣U1 則U=（10﹣20.5﹣3.0）V=6 V； 電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為： P電=UI=62 W=12 W； 電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為： P熱=I2R0 =221.0 W=4 W； 電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率，據(jù)能量守恒為：P機(jī)=P電﹣P熱 P機(jī)=（12﹣4）W=8 W； 15．一個(gè)量程為15Ｖ的電壓表，串聯(lián)一個(gè)R1=3kΩ的電阻后，測(cè)量某電路兩端的電壓時(shí)，電壓表示數(shù)為12V，若已知該電路兩端的實(shí)際電壓為15V，試求： (1)該電壓表的內(nèi)阻RV； (2)將該電壓表改裝成量程為0-90V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)電阻的阻值R2。 【答案】 (1)RV=12kΩ (2)R2=60kΩ 【解析】 （1）當(dāng)電壓表串聯(lián)一個(gè)R1=3kΩ的電阻測(cè)量某電路兩端的電壓時(shí)，電壓表兩端的電壓為U=12V，電阻分得的電壓為U1=3V，電壓表與電阻串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等：UU1=RVR1 解得：RV=UU1R1=1233000Ω=12000Ω=12kΩ； （2）將這個(gè)電壓表改裝成量程為90V的電壓表，原電壓表兩端最大分得的電壓為UV=15V，串聯(lián)電阻分得的電壓：U2=75V，UVU2=RVR2R2=U2UVRV=751512kΩ=60kΩ。 16．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，閉合電鍵S后，標(biāo)有“8V，12W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M繞組的電阻R0 =2Ω，求： (1)電源的內(nèi)電壓U內(nèi)； (2)通過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流IM； (3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出。 【答案】 （1）2V（2）0.5A（3）3.5W 【解析】 (1)由全電路的歐姆定律可得，電源的內(nèi)電壓：U內(nèi)=E-UL 代入數(shù)據(jù)：U內(nèi)=10V-8V=2V (2)干路電流：I=U內(nèi)r=2A 電燈的電流：IL=PLUL=1.5A 通過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流：IM=I-IL=0.5A (3)電動(dòng)機(jī)的電功率：P=UMIM=4W 電動(dòng)機(jī)的熱功率：P熱=IM2R0=0.5W 電動(dòng)機(jī)的輸出功率：P出=P-P熱=3.5W.