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第十章 恒定电流
质量监测试卷
本试卷分第Ι 卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分。满分:100 分;考试时间:75 分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名.班级.座号.准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B 铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5 毫米的黑色签字笔书写;必须在题号
对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁.完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷自己保存,以备评讲)。
第I 卷(选择题,共43 分)
一、单项选择题:(本题共7 小题,每小题4 分,共28 分.在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求)
1.某款手机搭载了一块5000mA·h 的电池,若用充满电后的该手机观看视频,可连续观看12 个小时,则
观看视频时电池的平均放电电流约为( )
A.0.35A
B.0.42A
C.0.48A
D.0.55A
【答案】B
【详解】因为
5000mA·h=5A·h
根据电流定义式有
故选B。
2.如图,多块沿各方向导电性能相同的长方体样品,设它们的长为a、宽为b、厚为c,电流沿AB 方向时
样品的电阻为R。换用不同样品进行实验,下列说法正确的是( )
A.保持样品长度a 不变,电阻R 与宽度b 成正比
B.保持样品宽度b 不变,电阻R 与长度a 成正比
C.保持样品厚度c 不变,长度a 和宽度b 加倍,电阻R 加倍
D.保持样品厚度c 不变,长度a 和宽度b 减半,电阻R 保持不变
【答案】D
【详解】A.根据
可知,保持样品长度a,厚度c 不变时,电阻R 与宽度b 成反比,选项A 错误;
B.根据
可知,保持样品宽度b 不变,厚度c 不变时,电阻R 与长度a 成正比,选项B 错误;
1
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C.根据
可知,保持样品厚度c 不变,长度a 和宽度b 加倍,电阻R 不变,选项C 错误;
D.根据
可知,保持样品厚度c 不变,长度a 和宽度b 减半,电阻R 保持不变,选项D 正确。
故选D。
3.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 曲线所示,其电阻会随温度的改变而改变,下列说法正确的是(
)
A.B 点对应的电阻为12Ω
B.B 点对应的电阻为0.25Ω
C.工作状态从A 变化到B 时,导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
D.工作状态从A 变化到B 时,导体的电阻因温度的影响改变了9Ω
【答案】C
【详解】AB.根据欧姆定律可知,B 点对应的电阻为
故AB 错误;
CD.根据欧姆定律可知,A 点对应的电阻为
可知,工作状态从A 变化到B 时,导体的电阻因温度的影响改变了
故C 正确,D 错误。
故选C。
4.如图所示,某同学用微安表头(量程100μA,内阻900Ω)改装成一个量程为1mA 的直流电流表,在此
基础上再将它改装成量程为3V 的直流电压表。则R1和R2的阻值分别为( )
2
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A.100Ω 29100Ω
B.100Ω 2910Ω
C.10Ω 29100Ω
D.10Ω 2910Ω
【答案】B
【详解】根据并联电路分流原理,可知
解得
根据串联电路分压原理,可得
解得
故选B。
5.如图为某手机电池背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )
A.“毫安时”(
)是电能的单位
B.该电池充满电可提供的电能为7.2J
C.
指的是该电池放电时能输出的总电荷量
D.若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机100 小时
【答案】C
【详解】AC.根据
可知“毫安时”(
)是电量的单位,
指的是该电池放电时能输出的总电荷量,故A 错误,
C 正确;
B.该电池充满电可提供的电能为
故B 错误;
D.若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机时长为
故D 错误。
故选C。
6.如图所示的电路中,输入电压U 恒为12V,灯泡L 上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻
3
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。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率为12W
B.电动机的输出功率为12W
C.电动机的热功率为4W
D.整个电路消耗的电功率为22W
【答案】A
【详解】ABC.灯泡恰能正常发光,电动机两端的电压为
整个电路的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
电动机的输出功率为
故A 正确,BC 错误;
D.整个电路消耗的电功率为
故D 错误。
故选A。
7.如图所示,电路中定值电阻
的阻值等于电源内阻r 的阻值,定值电阻
的阻值等于2r,开关S 闭合,
平行板电容器中带电质点P 原来处于静止状态,将滑动变阻器滑片向上滑动,理想电压表
、
、
的
示数变化量的绝对值分别为
、
、
,理想电流表A 示数变化量的绝对值为
,下列说法正确的
是( )
A.理想电压表
示数增大,理想电压表
示数减小,理想电流表A 示数增大
4
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B.质点将向下运动,定值电阻
中有从a 流向b 的瞬间电流
C.
D.电源的输出功率减小
【答案】D
【详解】A.分析电路可知,当开关S 闭合,滑动变阻器与定值电阻R1串联后接在电源两端;将滑动变阻
器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电路电流减小,理想电流表A 示
数减小;
理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,据欧姆定律可得
电路电流减小,则
变小,即理想电压表
示数减小;
而理想电压表V2测量电源的路端电压,据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小,电源内阻上分得的电压变小,电源路端电压增大,理想电压表V2的示数增大。
故A 错误;
B.理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小,则
增大;
根据
可知电容器的电荷量
增大,电容器充电,所以定值电阻
中有从b 流向a 的瞬间电流;
又
和
可得
电荷量
增大,E 增大,向上的电场力增大,则质点将向上运动,B 错误;
C.理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,据欧姆定律可得
理想电压表V2测量电源的路端电压,据闭合电路欧姆定律可得
理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,据闭合电路欧姆定律可得
5
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电路中定值电阻R1的阻值等于电源内阻r 的阻值,当电路中电流增大,电阻R1的阻值不变,故
故C 错误;
D.电源的输出功率与外电阻变化的图像如下
定值电阻R1的阻值等于电源内阻r 的阻值,将滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻增
大,电路的外电阻阻值从大于内阻r 继续增大,则电源的输出功率减小,故D 正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3 小题,每小题5 分,共15 分.在每小题给出的四个选项中,有多
项符合题目要求.全部选对的得5 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分)
8.物理思想方法是高中物理学科核心素养的重要内容,等效替代法在处理许多问题时可以带来很大方便。
电源的两个重要参数分别是电动势E 和内阻r,我们已经知道电源电动势数值上等于电源的开路电压,如
图甲所示,如果我们在电源两端M、N 之间接上一个理想电压表,则理想电压表测得的数值就是电动势大
小;如果在电源两端M、N 之间接上一个理想电流表,则理想电流表测得的就是短路电流;而理想电压表
与理想电流表读数之比为电源内阻。现有一个电动势为E、内阻为r 的电源和一阻值为R 的定值电阻,将
它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源,如图乙和丙中虚线框所示。设虚线框内电路的等效电
源的电动势为
,等效内电阻为
,试根据以上信息,判断下列说法中正确的是( )
A.乙图中的
,
B.乙图中的
,
C.丙图中的
,
D.丙图中的
,
【答案】AD
【详解】AB.对于图乙,当M、N 间断开时,电路中无电流,此时M、N 两端电压为等效电源的电动势,
即
6
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E'=E-0×(R+r)=E
当M、N 间短路时,短路电流为
则等效电源内阻为
故A 正确,B 错误;
CD.对于图丙,当M、N 间断开时,此时M、N 两端电压为等效电源的电动势,即
当M、N 间短路时,R 被短路,短路电流为
则等效电源内阻为
故C 错误,D 正确。
故选AD。
9.如图甲所示,当滑动变阻器R 的滑片P 从一端滑到另一端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数
的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于或等于0.2A 时,电动机不发生转动,各电表均视为理想电表,
不考虑电动机电阻随温度的变化,则( )
A.电源的输出功率最大为1.02W
B.电源的效率最高约为
C.电动机的输出功率最大为0.72W
D.当滑动变阻器接入的阻值为
时,电动机消耗的电功率为0.35W
【答案】BD
【详解】A.由题意可知,当通过电动机的电流小于0.2A 时,电动机不发生转动,电动机属于纯电阻元件,
其U-I 图线应为直线,当通过电动机的电流大于0.2A 时,电动机属于非纯电阻元件,U-I 图线将不再是直
线,结合图像可知,当电流为I1=0.1A 时,路端电压为U1=3.4V,此时滑动变阻器接入回路的电阻最大;当
电流为I2=0.3A 时,路端电压为U2=3.0V,此时滑动变阻器接入回路的电阻为零,根据闭合电路欧姆定律可
7
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得
解得
,
电源的输出功率
当
时,电源输出功率最大
故A 错误;
B.电源的效率
由图乙可知当
时电源的效率最高
故B 正确;
C.电动机线圈电阻为
当U2=3.0V,电动机输出功率最大,电动机的最大输出功率为
故C 错误;
D.当
时滑动变阻器接入电路中的阻值为
所以当滑动变阻器接入的阻值为
时,电动机转动;由图乙可知当电路中的电流为
时,电动
机两端电压为
,滑动变阻器接入电路中的阻值为
则当滑动变阻器接入的阻值为
时,电动机消耗的电功率为
故D 正确。
故选BD。
10.如图所示电路中电表都是理想电表.某同学按此电路进行实验,将变阻器的滑动触片P 移到不同位置,
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观察各电表的示数,记录下多组数据.关于该实验的下列说法中正确的是( )
A.通过实验,能够测定R2和R3的阻值,不能测定R1的阻值
B.通过实验,能够测定电源电动势E 的大小,但不能测定电源内阻r 的值
C.若调节滑动变阻器Rp时,电压表V2示数始终为零,其它三个电表读数有变化,可能原因是R1发生
断路故障
D.若调节滑动变阻器时各电表示数均不变,可能原因是R2发生断路故障
【答案】ABD
【详解】A、由于电表是理想的,则由电压表V1和电流表A2可分别测出R3的电压和电流,可求出R2的阻
值.由电压表V2测量R2的电压,通过R2的电流等于电流表A1与A2读数之差得到,可以求出R2的阻值.
由于R1的电压无法测量,所以不能测出R1的阻值.故A 正确.B、根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,路端
电压由电压表V1测量,总电流由电流表A1测量,可以求出电源的电动势及R1和内阻r 的总电阻,因为R1
的阻值未知,所以无法求出内阻r.故B 正确.C、若R1发生断路,外电路断开,几个电表都没有读数.
故C 错误.D、R2发生断路故障时,滑动变阻器对其他几个电表都没有影响,它们的读数均不变.所以若
调节滑动变阻器时各电表示数均不变,可能原因是R2发生断路故障.故D 正确.故选ABD.
第Ⅱ卷(非选择题,共57 分)
三、实验题(本大题共2 小题,共16 分)
11.(6 分)在“测小灯泡的伏安特性曲线”实验时,为了使测量尽可能地准确,需要使小灯泡两端的电
压从0 逐渐增大到额定电压且能方便地进行调节。
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(1)如图甲所示,将器材进行实物连线 ,要求当滑动变阻器向左滑动时,小灯泡两端的分压增大。
(2)测量的过程中电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为 A。
(3)将测量的结果描点连线如图丙所示,将小灯泡接入如图丁所示的电路中,已知
,
,
,
滑动变阻器的阻值为
,则当滑动变阻器从最大值滑到最小值的过程中,小灯泡消耗的最大功率为
W(保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)0.47
(3)1.0
【详解】(1)根据题意,为了使测量尽可能地准确,需要使小灯泡两端的电压从0 逐渐增大到额定电压且
能方便地进行调节,可知滑动变阻器应采用分压接法,实物连接如图所示
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(2)由图示电路图可知,电流表量程为
,由图示电流表可知,其分度值为
,示数为
。
(3)根据题意,由图丙可知,灯泡两端电压越大,功率越大,由图丁可知,当滑动变阻器阻值最大时,
灯泡两端电压最大,设此时灯泡两端电压为
,流过灯泡的电流为
,则有
整理可得
在灯泡
图像坐标系内作出对应的
图线如图所示
由图像交点可知,灯泡两端电压为
通过灯泡的电流为
灯泡功率为
12.(10 分)测量一节干电池的电动势和内阻。
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(1)图中电流表A 的量程为
、内阻为
。定值电阻
有标称分别为1.0Ω、
、
的三
个定值电阻可选,则该实验应选用
。
(2)正确选择(1)中定值电阻后,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R 及对应的电流表的
示数I,作出
图线如图丁所示,则电源的电动势
V,内阻
。(计算结果保留两
位有效数字)
(3)若
的实际阻值大于标称阻值,则(2)中电源电动势的测量值 (选填“大于”“等于”或“小
于”)真实值,内阻的测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)1.0
(2) 1.5 2.5
(3) 等于 大于
【详解】(1)回路中的最大电流为
若定值电阻
选择
、
,回路中电流较小,电流表偏转减小,实验误差较大,故定值电阻
应选择
。
(2)[1]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
图像的斜率为
解得电源的电动势
[2]
图像的纵截距为
解得内阻
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(3)[1]若
的实际阻值大于标称阻值,
图像的斜率不变,则电源电动势的测量值等于真实值。
[2]
图像的纵截距为
若
的实际阻值大于标称阻值,则内阻的测量值大于真实值。
四、解答题(本大题共3 小题,共41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出
最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10 分)常用的电压表其实是由小量程的电流表(电流计)G 改装而成的.从电路的角度来看,电流计
其实是一个电阻,同样遵循欧姆定律.电流计与其他电阻的不同仅在于通过电流计的电流大小可从刻度盘
上读出来.
(1)如图甲所示是一个量程为
,内阻(即电流计G 自身电阻)
是
的电流计.使用时,其指针指
着某一电流刻度,表示流过电流计G 的电流为某一数值,也意味着电流计G 两端具有一定大小的电压.若
指针指在
刻度时,求其对应的电压大小;
(2)如图乙所示,将电流计G 改装成电压表就是给电流计G 串联一个定值电阻,串联好的定值电阻和电流计
G 即为改装后的电压表.如果需要将图甲中电流计G 改装成量程为
的电压表,求串联的电阻R 的阻值
大小;
(3)利用按照图乙所示改装好的电压表(如图丙)测量电压时,如果其指针指在表盘刻度为
处,求此
时所测量的电压大小.
【答案】(1)0.02V
(2)990
(3)1.5V
【详解】(1)由
可得,指针指在2mA 刻度时,对应的电压为
V
(2)当电流表改成量程为3V 的电压表时,即此时流过电流表的电流为
mA =3 10-3A
表头的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以串联电阻R 的阻值为
13
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(3)当指针指在表盘刻度为1.5mA 处,则
=1.5mA =1.5 10-3A
可得所测量的电压
V
14.(14 分)小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。
汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为
,内阻为
。
车灯接通电动机未起动时,电流表示数为
;电动机启动的瞬间,电流表示数达到
。假设车灯的电
阻保持不变,求:
(1)车灯的电阻R;
(2)电动机启动的瞬间,电动机消耗的功率。
【答案】(1)
;(2)
【详解】(1)电动车未启动时,车灯、电流表和电源串联,根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压为
解得
根据欧姆定律可得,灯泡电阻为
(2)电动机启动瞬间,车灯两端电压为
车灯电流为
因此电动机电流为
因此电动机的消耗功率为
15.(17 分)如图甲所示,电源内阻
,
、
、
均为定值电阻,
,
,
为滑动变
阻器,最大阻值为
,电容器的电容
,电表均为理想电表。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片
14
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P,电路稳定时读出电压表和电流表的示数,得到
关系如图乙所示。求:
(1)电源的电动势
和
的阻值;
(2)当滑片P 移到
正中间位置时,电容器上带的电荷量
;
(3)滑片P 从
移到
的过程中,滑动变阻器
的最大功率
。
【答案】(1)
,
;(2)
;(3)
【详解】(1)结合电路图,根据闭合电路的欧姆定律可得
由图乙知,当
时,
;当
时,
;代入数据,联立解得
,
(2)当滑片P 移到
正中间位置时,电阻
接入电路的阻值为最大值的一半,即
。可得
和
并联部分的电阻为
此时电流表的示数为
此时电容两端的电势差等于电阻
两端的电势差,为
由电容器的定义可得
代入数据解得
(3)并联部分电压
15
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的功率
整理得
当
时,功率最大,解得
16