恒定电流单元质量检测八Word格式.docx
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C.小灯泡L2变亮,电压表V2的读数不变
D.小灯泡L1变暗,电压表V1的读数变小
解析 由题图知:
滑动变阻器与小灯泡L1并联,与小灯泡L2串联。
电压表V1测量路端电压,电压表V2测量小灯泡L2两端的电压。
将滑动变阻器的滑片由右向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,滑动变阻器与小灯泡L1并联的电阻变小,外电路总电阻减小,路端电压减小,电压表V1的读数变小。
由闭合电路欧姆定律可知,干路电流增大,小灯泡L2变亮,电压表V2的读数变大。
小灯泡L1两端的电压U1=E-I(r+RL2)减小,小灯泡L1变暗。
故A、B、C错误,D正确。
3.如图3所示,相距40km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10V,电流表的示数为40mA,则发生短路处距A处的距离为( )
图3
A.6.25kmB.12.5kmC.25kmD.31.25km
解析 设A与B间距离为L,从A处到短路点距离为x。
根据欧姆定律有Rx=
,又由电阻定律有RAB=ρ
,Rx=ρ
,解得x=12.5km,故选项B正确。
答案 B
4.定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω,在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10W、10W、2W,现将这三个电阻按照如图4所示的方式连接,则这部分电路消耗的电功率的最大值为( )
图4
A.22WB.12WC.15WD.16W
解析 由题意知R1=R2=R3=2Ω,P1=10W,P2=10W,P3=2W,首先分析两个并联电阻R2、R3所允许的最大消耗功率。
因为R2与R3并联,则两端电压相等,由公式P=
知道,R2与R3所消耗的功率一样。
已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W,所以R2、R3在该电路中的最大功率都是2W,否则会超过R3的最大功率。
再分析R1在电路中允许的最大功率。
把R2与R3看成一个并联电阻R′,则电路就是R1与R′串联,而串联电路所流过的电流一样,再由P=I2R知道,R1与R′所消耗功率之比为R1∶R′,R2与R3的并联阻值R′=
,即
=2,所以R1消耗的功率是并联电阻R′的两倍,则R1的功率是2×
4W=8W<
10W,所以总功率最大为2W+2W+8W=12W。
5.(2017·
正定中学月考)有一个消毒用电器P,电阻为20kΩ,它只有在电压高于24V时才能工作。
今用一个光敏电阻R1对它进行控制,光敏电阻在光照时为100Ω,黑暗时为1000kΩ。
电源电动势E为36V,内阻不计,另有一个定值电阻R2,电阻为1000Ω。
下列电路开关闭合后能使消毒用电器在光照时正常作用,黑暗停止工作的是( )
解析 对A电路,在光照时,光敏电阻为100Ω,P电阻为20kΩ,R2电阻为1000Ω,P分得电压超过
E,正常工作;
黑暗时,光敏电阻1000Ω,P分得电压超过
E,正常工作,A错误;
同理可以求得B电路中光照和黑暗时,P分得电压均超过
E,都可以正常工作,B错误;
电路C中P与R2并联,电阻略小于1000Ω,能使消毒用电器在光照时正常工作,黑暗时停止工作,C正确;
电路D中P与R1并联,光照时并联部分电阻小于100Ω,此时P分得的电压远小于24V,不能正常工作,黑暗时并联总电阻小于1000Ω,P分得电压同样小于24V,也不能正常工作,D错误。
答案 C
6.把标有“220V 100W”的A灯和“220V 200W”的B灯串联起来,接在电压恒为220V的电源两端,不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化,则下列判断中正确的是( )
A.两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1
B.两灯的实际电压之比UA∶UB=1∶2
C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2
D.在相同时间内,两灯实际发热之比QA∶QB=2∶1
解析 由P=
可知两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1,两灯串联,故通过两灯的电流相等,由U=IR可知,两灯的实际电压之比UA∶UB=2∶1,由P=I2R可知,两灯实际消耗的功率之比为2∶1;
相同时间内,两灯实际发热之比为2∶1。
答案 AD
7.如图5所示,用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍—氢电池充电。
下列说法正确的是( )
图5
A.电能转化为化学能的功率为0.12W
B.充电器输出的电功率为0.14W
C.充电时,电池消耗的热功率为0.02W
D.充电器把0.14W的功率储存在电池内
解析 充电器对电池的充电功率为P总=UI=0.14W,电池充电时的热功率为P热=I2r=0.02W,所以转化为化学能的功率为P化=P总-P热=0.12W,因此充电器充电功率为0.12W,故A、B、C正确,D错误。
答案 ABC
8.在如图6所示的电路中,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。
当滑动变阻器R2滑动触头P滑动时,关于两个电压表V1与V2的示数,下列判断正确的是( )
图6
A.P向a滑动,V1的示数减小、V2的示数增大
B.P向b滑动,V1的示数减小、V2的示数增大
C.P向a滑动,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值
D.P向b滑动,V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值
解析 P向a滑动,滑动变阻器R2接入电路的电阻变小,分压U2减小,根据闭合电路的欧姆定律有E=Ur+U1+U2,其余部分电路的分压相对增大,减小量和增大量的绝对值相等,即|ΔU2|=|Δ(U1+Ur)|,选项A错误、C正确;
同理,P向b滑动,V1的示数减小、V2的示数增大,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值,选项B正确,D错误。
答案 BC
9.某实验小组用如图7甲所示的电路完成了蓄电池的电动势E和内电阻r的测量,该小组的同学测量了多组数据,并根据测量的数据描绘了如图乙所示的图线。
已知两电表均为理想电表,则下列说法正确的是( )
图7
A.E=1.40V
B.r=3.50Ω
C.调节滑动变阻器使其阻值为零时,流过电源的电流为0.40A
D.调节滑动变阻器使电压表的读数为1.20V时,电流表的读数I′=0.20A
解析 由闭合电路欧姆定律U=E-Ir知,当I=0时,U=E,A正确;
U-I图线斜率的绝对值表示电源的内阻,即r=|
|=|
|Ω=1Ω,B错误;
纵轴的电压刻度不是从零开始的,U-I图线的横截距不再表示U=0时的短路电流,而是表示路端电压为1.00V时的干路电流是0.40A,C错误;
因为|
|=r,为常数,则|
|=1Ω,所以I′=0.20A,D正确。
二、非选择题
10.某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表(量程为10V)的内阻(大约为几十千欧),该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为15。
图8
(1)欧姆挡的选择开关拨至 (选填“×
1k”或“×
100”)挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用图8中 (选填“A”或“B”)方式连接。
(2)如图9甲所示,某同学读出欧姆表的读数为 Ω;
如图乙所示,电压表的读数为 V,欧姆表电池的电动势为 V。
图9
解析
(1)用多用电表测电阻时,应让指针指在中间刻度附近,因而应选“×
1k”挡。
多用电表测电阻时,需要用其内部电源,黑表笔接内部电源的正极,电压表的两接线柱中,“+”接线柱应接高电势端,因而A电路的连接方式正确。
(2)题图甲中欧姆表的读数为40×
1kΩ=40kΩ。
题图乙中电压表的读数为5.0V。
由闭合电路的欧姆定律知欧姆表中电池的电动势E=U+Ir=U+
r=5.0+
×
15×
103V=6.875V。
答案
(1)×
1k A
(2)4×
104 5.0 6.875
11.(2015·
天津理综,9)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V,内电阻约1Ω)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:
A.电流表:
量程0.6A,内电阻约1Ω
B.电流表:
量程3A,内电阻约0.2Ω
C.电压表:
量程3V,内电阻约30kΩ
D.电压表:
量程6V,内电阻约60kΩ
E.滑动变阻器:
0~1000Ω,额定电流0.5A
F.滑动变阻器:
0~20Ω,额定电流2A
(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 (均填仪器的字母代号)。
(2)如图10为正确选择仪器后,连好的部分电路。
为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将 和 相连、 和 相连、 和 相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。
图10
(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验。
实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。
用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以 为纵坐标,以 为横坐标。
解析
(1)因三节干电池的电动势约为4.5V,故电压表应选D;
因干电池放电电流不宜超过0.5A,故电流表应选A;
由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可。
(2)本实验的实验电路应如图。
为了连接成如图的实验电路,还需要用导线将a与d,c与g,f与h相连。
(3)实验时,电流表不再使用,电阻箱代替滑动变阻器,实验电路图如图所示
根据闭合电路的欧姆定律得U+
r=E,整理可得三种情况:
①
=
·
+
,以
为纵坐标,
为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线;
②U=E-r·
,以U为纵坐标,
为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线。
③
R+
为纵坐标,R为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线。
答案
(1)A D F
(2)a d c g f h (3)
或U
或
R
12.某同学利用满偏电流为500μA的电流表、热敏电阻等制作电子温度计。
图11
(1)制作的实验过程中需要测出该电流表
的内阻Rg,所用的电路如图11,主要步骤是:
①接通开关S1,调节变阻器R1,使
指针偏转到满刻度;