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恒定電流基礎(chǔ)A卷 一、單選 1．如圖所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，下列說法正確的是 A. 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是4V時，導(dǎo)體的電阻是1OΩ B. 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是4V時，導(dǎo)體的電阻是0.1Ω C. 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是8V時，導(dǎo)體的電阻是20Ω D. 當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.2A時，導(dǎo)體兩端的電壓是2V 【答案】A 2．一根相細均勻的電用絲，電阻為R，若格其均勻拉長為原來的2倍，則其電阻為 A. 8R B. R C. 2R D. 4R 【答案】D 【解析】由，可知拉長2倍后，體積V不變，故電阻變?yōu)樵瓉?倍，故D正確。 3．有兩個額定電壓220V和額定功率40W的燈泡，一個是金屬絲的，另一個是碳絲的。由于它們的電阻與溫度有關(guān)，所以它們的U-I圖線不是直線，而是曲線，如圖所示。如果把它們串聯(lián)起來接到220V的電源上，那么關(guān)于兩燈泡的發(fā)光情況，下列說法中正確的是（ ） A. 金屬絲燈泡比碳絲燈泡亮些 B. 碳絲燈泡比金屬絲燈泡亮些 C. 兩燈一樣亮 D. 無法判斷那一個燈更亮 【答案】B 【解析】兩個材料燈泡的伏安特性曲線的交點表示額定電壓220V，當(dāng)把它們串聯(lián)起來，電流相等，碳絲燈泡兩端的電壓與金屬絲燈泡兩端的電壓之和為220V，由圖線可知，碳絲兩端的電壓大于金屬絲兩端的電壓，由P=UI，碳絲燈泡的實際消耗功率大于金屬絲燈泡消耗的實際功率，所以碳絲燈泡比金屬絲燈泡亮些，故B正確，ACD錯誤。 4．有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且a＞b＞c．電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由電阻的決定式可知，A中電阻RA=ρ，B中電阻RB=ρ；C中電阻RC=ρ；D中電阻RD=ρ；故電阻最小的為A；故選A． 5．在如圖所示的閉合電路中，當(dāng)滑片P向右移動時，兩電表讀數(shù)的變化是( ) A. 電流表變大，電壓表變大 B. 電流表變小，電壓表變大 C. 電流表變大，電壓表變小 D. 電流表變小，電壓表變小 【答案】B 【解析】由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；當(dāng)滑片P向右滑動時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，則電路的電流變小，即電流表的示數(shù)變小，所以電源內(nèi)阻和R0所占電壓變小，則滑動變阻器R兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故B正確，ACD錯誤。故選B。 點睛：本題考查了歐姆定律及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，注意因滑動變阻器電阻和電流同時發(fā)生了變化，無法直接由歐姆定律討論兩端的電壓，故先求得與之串聯(lián)定值電阻與內(nèi)阻兩端的電壓，再根據(jù)總電壓不變，得出滑動變阻器兩端的電壓． 6．如圖所示是一個由電源、電阻、平行板電容器和開關(guān)組成的串聯(lián)電路，在減小電容器兩極板間距離的過程中（ ） A. 電阻中沒有電流 B. 電容器的電容變小 C. 電阻中有從流向的電流 D. 電阻中有從流向的電流 【答案】C 點睛:本題是電容器的動態(tài)變化分析問題，根據(jù)電容器的決定式C=和電容的定義式結(jié)合進行分析． 7．有一毫伏表，它的內(nèi)阻是100，量程為0.2V，現(xiàn)要將它改裝成量程為10A的電流表，則毫伏表應(yīng)（ ） A. 并聯(lián)一個0.02的電阻 B. 并聯(lián)一個0.8的電阻 C. 串聯(lián)一個50的電阻 D. 串聯(lián)一個4900的電阻 【答案】A 【解析】電表的滿偏電流為： ，把它改裝成量程為10A的電流表需要并聯(lián)一個分流電阻，并聯(lián)電阻阻值為： ，故選A. 8．一臺直流電動機的電阻為R，額定電壓為U，額定電流為I，當(dāng)其正常工作時，下述正確的是 ( ) A. 電動機所消耗的電功率為IU B. t秒內(nèi)所產(chǎn)生的電熱為IUt C. 電動機所消耗的熱功率為 D. t秒內(nèi)所產(chǎn)生的機械能為 【答案】ACD 【解析】、電動機所消耗的電功率P=UI，故A正確；電動機工作時消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，所以t秒內(nèi)所產(chǎn)生的電熱小于UIt．故B錯誤；計算的是電動機的內(nèi)阻發(fā)熱的部分，是發(fā)熱的功率，故C正確；t秒內(nèi)所產(chǎn)生的機械能為電動機的總功減去發(fā)熱的部分，所以機械功，故D正確．本題選錯誤，故選B. 9．如下圖所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B為電阻R的U－I圖線；用該電源和電阻組成的閉合電路，電源輸出功率和電路的總功率分別是 A.4W，8W B.2W，4W C.4W，6W D.2W，3W 【答案】C 【解析】由圖象可知，電源電動勢E=3V，電路電流I=2A，路端電壓U=2V；則電源的輸出功率，即外電路功率為：，電路的總功率為：；故選C。 10．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)滑動變阻器的滑片P從左端滑到右端時，理想電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為△U1和△U2，干路電流為I，下列說法中正確的是(燈泡電阻不變) （ ） A. 小燈泡L1、L3變暗，L2變亮 B. △U1與△I的比值變大 C. △U1大于△U2 D. 電源的輸出功率一定減小 【答案】C 【解析】A、當(dāng)滑動變阻器的觸片P從左端滑到右端時，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，則變暗。 變阻器的電阻增大，并聯(lián)部分的電阻增大，則并聯(lián)部分的電壓增大，則變亮?？傠娏鳒p小，而的電流增大，則的電流減小，則變暗，故A錯誤； B、由得： ，不變，故B錯誤； C、由上分析可知，電壓表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)減小，由于路端電壓增大，即兩電壓表示數(shù)之和增大，所以，故C正確； D、利用結(jié)論當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，當(dāng)滑片右移動時，總電阻增大，但無法判斷外電阻與內(nèi)阻的關(guān)系，所以電源的輸出功率無法判斷，故D錯誤。 點睛：本題是電路動態(tài)變化分析問題，按“局部→整體→局部”思路進行分析，運用總量法分析兩電壓表讀數(shù)變化量的大小，運用歐姆定律定量分析電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值變化，這是常用的方法。 二、多選 11．電池給燈泡供電與人將球拋出在能量轉(zhuǎn)化方面有相似之處，我們可以將電勢能類比于重力勢能，如圖所示，下列說法正確的是( ) A. 可以將電流通過燈泡時電流做功與拋球時人對球做功相類比 B. 可以將電池的非靜電力做功與拋球時人對球做功相類比 C. 可以將電流通過燈泡時電流做功與重力對球做功相類比 D. 可以將電池的非靜電力做功與重力對球做功相類比 【答案】BC 【解析】電池的非靜電力做功把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，類比人對球做功，故A錯誤，B正確；當(dāng)電荷被非靜電力搬到正極后，就會自發(fā)的由電勢能高的地方向電勢能低的地方運動，可以類比為重力對球做功，故C正確，D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。 12．某中學(xué)物理學(xué)習(xí)興趣小組做“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗，他們分別測了兩個電源的電動勢和內(nèi)阻，并利用所測數(shù)據(jù)繪出兩電源的U-I圖象分別如圖中①②所示，則（ ） A. 電源①的電動勢比電源②的大 B. 電源①的內(nèi)阻比電源②的小 C. 當(dāng)外接相同的電阻時，兩電源的輸出功率可能相等 D. 當(dāng)外接相同電阻時，電源①的輸出功率一定比電源②的輸出功率大 【答案】AD 【解析】由圖象在U坐標(biāo)軸上的截距等于電源電動勢，圖線的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，可得A正確、B錯誤；作外接電阻R的U-I曲線分別交電源①、②的伏安特性曲線于兩點，如圖所示： 電源的工作點橫、縱坐標(biāo)的乘積IU為電源的輸出功率，由圖可知，無論外接多大電阻，工作點的橫、縱坐標(biāo)的乘積都大于的橫、縱坐標(biāo)的乘積，可知電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大，故C錯誤、D正確；故選AD. 13．如圖所示的電路中，電表均為理想電表。閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移動時，下列書佛正確的是 A. 電流表A讀數(shù)變大，電壓表V1讀數(shù)變大 B. 電流表A讀數(shù)變小，電壓表V2讀數(shù)變大 C. 燈泡變亮 D. 電壓表V1示數(shù)的變化量小于電壓表V2示數(shù)的變化量 【答案】BD 14．如圖所示是某型號電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構(gòu)成。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時的功率為120W，吹熱風(fēng)時的功率為1000W，關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是 A. 若S1、S2閉合，則電吹風(fēng)吹冷風(fēng) B. 電熱絲的電阻為55Ω C. 電動機工作時輸出的機械功率為880W D. 當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機每秒鐘消耗的電能為120J 【答案】BD 【解析】A、若閉合，電熱絲接入，則此時電阻絲發(fā)熱，電吹風(fēng)冷出的是熱風(fēng)，故A錯誤； B、電機和電阻并聯(lián)，當(dāng)吹熱風(fēng)時，電阻消耗的功率為： 由，可知，故B正確； C、電動機工作時輸出的功率為吹冷風(fēng)時的功率，故只有，故C錯誤； D、當(dāng)吹熱風(fēng)時，電動機消耗的電功率仍為，故每秒鐘消耗的電能為，故D正確。 15．如圖甲所示，R為電阻箱(0～99.9 Ω)，置于阻值最大位置，Rx為未知電阻．(1)斷開S2，閉合S1，逐次減小電阻箱的阻值，得到多組R、I值，并依據(jù)R、I值作出了如圖乙所示的R－圖線．(2)斷開S2，閉合S1，當(dāng)R調(diào)至某一位置時，電流表的示數(shù)I1＝1.0 A；保持電阻箱的位置不變，斷開S1，閉合S2，此時電流表的示數(shù)為I2＝0.8 A．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知( ) A. 電源電動勢為3.0 V B. 電源內(nèi)阻為0.5 Ω C. Rx的阻值為0.5 Ω D. S1斷開、S2閉合時，隨著R的減小，電源輸出功率減小 【答案】BC 【解析】當(dāng)中斷開s2閉合s1時，根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有： ,整理得： ，根據(jù)斜率和截距的概念可知： , r=0.5Ω,所以A錯誤，B正確；當(dāng)中斷開s2閉合s1時，由上式可得： ，斷開s1，閉合 s 2時，根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有： ，聯(lián)立解得： ，故C正確；根據(jù)電源輸出功率與外電阻關(guān)系可知，由于定值電阻=r，斷開s 2時R 外=r+R+R 3，根據(jù)圖象可知，隨著電阻箱電阻R的減小R 外與r逐漸接近，則電源的輸出功率應(yīng)逐漸增大，所以D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。 三、實驗 16．在“測定金屬的電阻率”的實驗中: (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其示數(shù)如圖1所示,則該金屬絲直徑的測量值d=__________mm (2)用圖2所示的電路圖測量該金屬絲的電阻RX(阻值約為15Ω.實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材: 電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約3KΩ 電流表A1(量程0~200mA,內(nèi)阻約5Ω) 電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω) 滑動變阻器R1(0~40Ω) 滑動變阻器R2(0~200Ω) 電源E(電動勢為3V,內(nèi)阻不計) 為了調(diào)節(jié)方便,測量準確,實驗中電流表應(yīng)選____ ,滑動變阻器選____.(選填器材的名稱符號) (3)若通過測量可知,金屬絲的長度為L,直徑為d,通過金屬絲的電流為I,金屬絲兩端的電壓為U,由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ=_________ .(用題目所給字母表示) 【答案】 （1）0.371-0.373 （2）A1 R1 （3） 【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)為d=0+37.20.01mm=0.372mm； （2）由于通過待測電阻的最大電流為Imax=A=0.2A=200mA，所以電流表應(yīng)選擇A1；根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻應(yīng)為Rmax=Ω=45Ω，則變阻器需要的最大電阻為45-15=30Ω，所以為調(diào)節(jié)方便，變阻器應(yīng)選擇R1； （3）根據(jù)歐姆定律應(yīng)有R=U/I，R=，聯(lián)立可得ρ=； 17．一個小燈泡的額定電壓為2.0 V，額定電流約為0.5 A，選用下列實驗器材進行實驗，并利用實驗數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線． A．電源E：電動勢為3.0 V，內(nèi)阻不計； B．電壓表V1：量程為0～3 V，內(nèi)阻約為1 kΩ C．電壓表V2：量程為0～15 V，內(nèi)阻約為4 kΩ D．電流表A1：量程為0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω； E．電流表A2：量程為0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.6 Ω； F．滑動變阻器R1：最大阻值為10 Ω，額定電流為0.5 A； G．滑動變阻器R2：最大阻值為15 Ω，額定電流為1.0 A； H．滑動變阻器R3：最大阻值為150 Ω，額定電流為1.0 A； I．開關(guān)S，導(dǎo)線若干． 實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓)： (1)實驗中電壓表應(yīng)選用______；電流表應(yīng)選用______；滑動變阻器應(yīng)選用______．(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母) (2)請你不要改動已連接導(dǎo)線，在如圖所示的實物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補上________．閉合開關(guān)前，應(yīng)使變阻器滑片處在最________(填“左”或“右”)端． (3)在如圖所示坐標(biāo)系中畫出小燈泡的U－I曲線_______________． (4)若將本題中的小燈泡接在電動勢是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率約為________(保留兩位有效數(shù)字)． 【答案】 B E F 左 0.28W 【解析】(1)燈泡額定電壓是2.0V，則電壓表選B；燈泡額定電流為0.5A，則電流表選E；為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選F. (2)燈泡正常發(fā)光時電阻.，，故，則電流表采用外接法，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電路圖如圖所示；閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于最左端． (3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點，然后作出燈泡的U－I曲線如圖所示． (4)電源的電動勢為1.5V，短路電流為，電流與路端電壓的關(guān)系式為：U＝E－Ir＝1.5－2r.在U-I圖中作出電流與路端電壓的關(guān)系圖線，如圖所示；交點坐標(biāo)即為小燈泡的實際電壓和電流，故功率為：P＝UI＝0.80.35 W＝0.28W. 【點睛】本題關(guān)鍵要先畫出小燈泡的伏安特性曲線和電源的路端電壓與電流關(guān)系圖線，注意燈泡電阻隨溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析，根據(jù)兩圖的交點得到電源的實際輸出電壓和電流，再計算電功率． 四、解答 18．在如圖所示的電路中， 當(dāng)開關(guān)S閉合后電路正常工作，電壓表的讀數(shù)U=3V，電流表的讀數(shù)I=0.5A。求： ①電阻R； ②電阻R消耗的功率P； ③經(jīng)過t=10s的時間，通過電阻R的電量q。 【答案】① ② ③ 【點睛】①根據(jù)歐姆定律可求得電阻的大?。虎诟鶕?jù)P=UI可求得電功率； ③根據(jù)q=It即可求得電量 19．如圖所示，電源電壓恒定，R2= 6Ω，R3 = 12Ω，滑動變阻器R1的滑片P滑到中點，當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，電流表的示數(shù)為3A；當(dāng)開關(guān)S1閉合S2、S3都斷開時，電流表A的示數(shù)為0.6A。求： （1）電源電壓 （2）滑動變阻器R1的最大阻值 （3）當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時，電路消耗的總功率。 【答案】（1）12V （2）28Ω （3）24W 【解析】試題分析：當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R2、R3并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電阻規(guī)律可求得總電阻，由歐姆定律可求得總電壓；當(dāng)開關(guān)S1閉合S2、S3都斷開時，R1與R2串聯(lián)，由歐姆定律可求得總電阻，再由串聯(lián)電路的規(guī)律可求得滑動變阻器接入電阻，由題意可求得滑動變阻器的總電阻；當(dāng)S1、S3閉合S2斷開時，只有R2工作，則由功率公式可求得總功率。 （1）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R2、R3并聯(lián)，根據(jù)， 代入數(shù)據(jù)可得： 電源電壓為：U=I并R并=3A4Ω=12V （2）當(dāng)開關(guān)S1閉合S2、S3都斷開時，R1、R2串聯(lián) 根據(jù)： 可得串聯(lián)的電阻為： 所以R1=（R串-R2）2=（20Ω-6Ω）2=28Ω （3）當(dāng)S1、S3閉合S2斷開時，只有R2工作 所以 20．某課外小組設(shè)計了一種測定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示，一個勁度系數(shù)，自然長度彈簧一端固定在墻上的點，另一端與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面積．工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向。電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在點與金屬桿相連。迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動。定值電阻，電源的電動勢，內(nèi)阻。閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)，某時刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)椤＃妷罕砜煽醋骼硐氡恚┣? （1）金屬桿單位長度的電阻； （2）此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力； （3）假設(shè)風(fēng)與迎風(fēng)板作用后的速度變?yōu)榱?，空氣的密度為，求風(fēng)速多大。 【答案】（1）（2）117N（3）15m/s 【解析】（1）無風(fēng)時金屬桿接入電路的電阻為，有， 得，所以金屬桿單位長度的電阻 （3）設(shè)風(fēng)速為v，在Δt時間內(nèi)接觸到吹風(fēng)板的空氣質(zhì)量為； 據(jù)動量定理可得，解得。 21．三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站，平均水位落差約100m，水的流量約1.35104m3/s。船只通航需要約3500m 3/s的流量，其余流量全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機發(fā)電時，水流減少的勢能有20% 轉(zhuǎn)化為電能。 （1）按照以上數(shù)據(jù)估算，三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多大； （2）本市現(xiàn)行階梯電價每戶每月1擋用電量最高為240kWh，如果按照本市現(xiàn)行階梯電價1擋最高用電量計算，三峽電站可以滿足多少戶家庭生活用電； （3）把抽水蓄能電站產(chǎn)生的電能輸送到北京城區(qū)。已知輸電功率為P，輸電線路的總阻值為R，要使輸電線路上損耗的功率小于ΔP。 a．求輸電電壓的最小值U； b．在輸電功率一定時，請?zhí)岢鰞煞N減少輸電過程中功率損耗的方法。 【答案】（1）kW（2）戶（3）a．b．①提高輸電電壓②增大導(dǎo)線橫截面積，減小電阻 （3）a．輸電導(dǎo)線損失熱功率 輸電功率 ， b． 減少輸電過程中功率損耗的方法：①．提高輸電電壓； ②．增大導(dǎo)線橫截面積，減小電阻；