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第十章:恒定电流
(考试时间:90 分钟,试卷满分:100 分)
考试范围:恒定电流
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共48 分)
一、选择题(本题共12 小题,每小题4 分,共48 分。在每个小题给出的四个选项中,第1~8 小题,只有一个选
项符合题意;第9~12 小题,有多个选项符合题意,全部选对的得4 分,选对而不全的得2 分,错选或不选的得
0 分)
1.某充电宝的铭牌标注“10000mA·h(毫安时)”,它对应下列哪个物理量()
A.时间
B.电能
C.电荷量
D.电流
2.下表列出了某电热水壶的主要参数,该电热水壶正常工作的电流为()
额定容量
1.2 L额定频率
50 Hz
额定电
压
22
额定功率
1100
A.0.5 A
B.5 A
C.6 A
D.22 A
3.在如图电路中,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电压表视为理想电表,下列判断正确的
是()
A.V 1和V 2的示数都变大
B.V 1和V 2的示数都变小
C.V 1的示数变大,V 2的示数变小
D.V 1的示数变小,V 2的示数变大
4.如图所示,四个完全相同的小灯泡并联。闭合开关S1,灯泡L1发光;陆续闭合S2、S3、S4,其它灯泡也
相继发光。关于灯泡L1的亮度变化分析,下列说法正确的是()
A.电源电动势不变,L1两端电压不变,L1亮度不变
B.电路总电阻变小,L1两端电压变小,L1亮度变暗
C.电路总电阻变大,导致L1两端电压变大,L1亮度变亮
D.干路电流不变,其它灯分流导致流过L1电流变小,L1亮度变暗
5.在如图所示的电路中,电源电动势为6V ,内阻为2Ω,定值电阻R的阻值为10Ω,电动机的线圈阻值为
2Ω。闭合开关S后,理想电压表的示数为3V 。下列说法正确的是()
A.电源的输出功率为4.5W
B.电动机消耗的功率为0.75W
C.电动机线圈在1分钟内产生的热量为0.125 J
D.如果电动机被卡住,电压表的示数将变大
6.如图所示为某同学设计的油量表,闭合开关,当往油箱里加油时,浮子高度升高,带动滑杆使滑动变阻
器的滑片P下移,下列判断正确的是()
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变小
C.电源的输出功率一定变大
D.电源的总功率变小
7.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻(阻值均大于电源内阻r ),电压表和电流
表可视为理想电表。开关S闭合时,一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间,若将滑动变阻器R的滑
片向b端移动,下列说法正确的是()
A.油滴将向上运动
B.电压表的示数变小、电流表的示数变大
C.电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大
D.R1、R3电阻上消耗的功率都变大
8.如图所示的U - I图像中,直线A为电源的路端电压与电流的关系,直线B、C分别是电阻R1、R2的电压
与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路,则()
A.两个电阻的电功率相等
B.R1接在电源上时,电源的输出功率较大
C.R2接在电源上时,电源内阻的热功率较大
D.两种情况下,电源中非静电力做功的功率相等
9.在电磁学中,电导率(conductivity )是用来描述物质中电荷定向移动难易程度的物理量。电导率σ为电阻
率ρ的倒数,即σ = 1
ρ ,它的标准单位是西门子/米(简写成S /m),由以上信息可知()
A.电导率越大,材料的电阻越小
B.电导率越大,材料的导电性能越好
C.由物理量的关系可知,1S =1 A /V
D.由物理量的关系可知,1S =1kg⋅m
-3⋅A
-2
10.在如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2为电阻箱,R3为定值电阻,其阻值为4 r,两平
行金属板A、B水平放置。将电阻箱的阻值调节为R1= R2=r,闭合开关S,待电路稳定后,一带电油滴
从金属板左侧中点处以初速度v0水平射入板间,油滴恰能沿水平直线通过。已知油滴所带电荷量绝对值
为q,两平行金属板A、B板长为L,间距为d,重力加速度为g,不考虑空气阻力,运动过程中油滴的电
荷量始终保持不变。下列说法中正确的是()
A.油滴的质量为2 Eq
3dg
B.仅将A板向下平移少许,油滴一定向下运动
C.仅将R2阻值调为零,油滴仍可沿水平直线通过
D.仅将R1阻值调为零,油滴射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为g L
2
5 v0
2
11.在如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为小灯泡(电阻
可视为不变),C为大容量电容器,电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S,小灯泡发光,使滑动变
阻器的滑片向下缓慢移动一小段距离,该过程中电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、
ΔU 2、ΔU 3,电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,小灯泡没有烧坏,则下列说法正确的是()
A.小灯泡逐渐变亮
B. ΔU 1
ΔI + ΔU 2
ΔI = ΔU 3
ΔI
C.电压表V 3的示数增大
D.断开开关S的瞬间小灯泡立即熄灭
12.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R是定值电阻,热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大,C是
平行板电容器,电路中的电表均为理想电表。闭合开关S,平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别
用I、U 1、U 2和U 3表示电流表A、电压表V 1、电压表V 2和电压表V 3的示数,用ΔI、ΔU 1、ΔU 2和
ΔU 3表示电流表A、电压表V 1、电压表V 2和电压表V 3的示数变化量的绝对值。当温度降低时,关于该
电路工作状态的变化,下列说法正确的是()
A.U 2和U 3的示数均增加
B. ΔU 2
ΔI < ΔU 3
ΔI
C.电源的输出功率可能先增加后减小
D.带电液滴可能向下加速运动
第Ⅱ卷(非选择题,共52 分)
二、填空题(本题共2 小题,共14 分)
13.(6 分)某同学想了解额定电压为2.5V 的小灯泡的电阻随温度变化的规律,并想较准确地测出小灯泡的
额定功率,根据实验室提供的器材设计了如图甲所示的电路。
(1)请根据图甲电路图将图乙实物图连接完整 。滑动变阻器有两个:滑动变阻器R1(阻值0∼5Ω,
额定电流1 A );滑动变阻器R2(阻值0∼50Ω,额定电流1 A );本实验滑动变阻器应选用 (填“R1
”或“R2”);
(2)图乙电路连接完整后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (填“左”或“右”)端;闭合
开关后,多次调节滑动变阻器的滑片,测出多组电压表和电流表的示数U、I,作出I -U图像如图丙中
实线所示,由图像可知,温度越高,小灯泡的电阻越 (填“大”或“小”),小灯泡的额定功率为
W (结果保留两位有效数字);
(3)由于电表内阻的影响,实验存在系统误差,若图丙中A、B两条虚线有一条是小灯泡实际的I -U图
像,则这图线是 (填“A”或“B”),实验得到的小灯泡的额定功率比实际值 (填“大”或
“小”)。
14.(8 分)某小组测量电动势和内阻,可供使用的器材有:
电源(电动势E约为3V ,内阻r未知)
电压表(量程0∼3V ,内阻RV约为3kΩ)
电流表(量程0∼0.6 A,内阻R A约为1Ω)
定值电阻R0=3Ω
滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)
开关S
导线若干
该小组设计了如图(a)的实验电路:
回答下列问题:
(1)为了测量精确,滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”)。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U和对应的电流表示数I如下表,根据表格的数据在
图(b)的坐标纸上补完数据点,并绘制U - I图像()。
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
(3)由U - I图像可求得电源电动势测量值E测= V,内阻测量值r测= Ω。(结果均保留三位
有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差,则E测 E真;(选填“大于”、“小于”或“等于”);r测与真实
值r真之间的关系式为 (用RV,R0,r测,r真表示)。
三、计算题(本题共4 小题,共38 分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
15.(6 分)如图所示电路,电源电动势E =6V ,内阻忽略不计,电容C =10 μF,R1= R2=10kΩ,
R3=20kΩ.当开关S接“1”时,电源给电容器充电,稳定后S接“2”.求:
(1)S接通“1”的瞬间,流过R1的电流强度I;
(2)S接通“2”后,通过R2的电量Q.
16.(9 分)小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时,发现了一个现象:启动电源,电动机正常工作,
车轮正常转动,当不小心卡住车轮时,车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势
E =10V ,r =2Ω,车轮电动机的额定电压U M =6V ,额定功率PM =6W ,线圈电阻RM =1Ω。求:
(1)玩具汽车正常工作时,电源的输出电流;
(2)玩具汽车被卡住后,流过灯泡的电流;
17.(10 分)如图1所示,灯泡L的规格为“6V ,3W ”,滑动变阻器R0的最大阻值为15Ω。开关S1闭合、
S2断开,滑动变阻器接入电路的电阻R1=9Ω时,灯泡正常发光。已知电源的输出功率P与外电路的总
电阻R的关系如图2所示,灯泡的电阻视为恒定。
(1)求电源的电动势E;
(2)求图2中R2的大小;
(3)若开关S1、S2均闭合,为使灯泡正常发光,调节滑动变阻器,求滑动变阻器与灯泡并联部分的电阻
R3。
18.(10 分)某同学欲根据所学知识制作一台简易电子台秤,选用器材如下:电动势E = 4V 、内阻r =1Ω
的电源,量程为3V 的理想电压表,阻值随长度均匀变化的电阻丝R(长度为0.03m,总阻值为15Ω),
轻弹簧(相当于导线,电阻不计),托盘,开关,导线等。该电子台秤的原理图如图甲所示,滑动变阻器
的滑片P滑到a端时,电压表的示数为零。
(1)在托盘里缓慢加入细砂,直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端,然后调节电阻箱R0,直到电压表
达到满偏,实验过程中弹簧一直处于弹性限度内,求此时电阻箱的读数;
(2)已知所用的弹簧的劲度系数为k =2.0×10
3 N /m,重力加速度g=10m/ s
2,求该电子台秤所能称
量的最大质量;(结果保留两位有效数字)
(3)若组装另一种电子台秤,将R0换成阻值为8Ω的定值电阻,弹簧换成劲度系数为
k ' =1.5×10
3 N /m的弹簧,其它器材不换,如图乙所示。求该电子台秤所能称量的最大质量及当滑动
变阻器的滑片P恰好滑到b端时,电压表的示数。