恒定电流单元测试.docx

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恒定电流单元测试

第3章《恒定电流》单元测试

（有详解，适合70分以下同学）

一、单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）

1．（2011年福建高二检测）关于电阻率的说法，正确的是（　　）

A．电阻率ρ越大的导体，电阻可以很小

B．电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体的长度决定，与温度无关

C．电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关

D．超导材料的电阻率一定为零

解析：

选A.电阻率反映了导体材料的导电能力的强弱，有组成导体的材料决定，电阻率ρ越大的导体，电阻不一定大，因为电阻由电阻率、导体的长度、横截面积共同决定；超导材料的电阻率小但不一定为零．选项A正确．

2.如图3－16所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按甲方式接在电极A、B之间，测出它的电阻为R，然后再将它按图乙的方式接在C、D之间，这时P的电阻为（　　）

图3－16

A．R　　　　　　　　B．R/2

C．4RD．5R

解析：

选C.可以将半圆形的电阻看做两个1/4半圆的电阻，在甲图中相当于两电阻并联，乙图中相当于两电阻串联，所以乙图中电阻值应为甲图中电阻值的4倍．

3．把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（　　）

A．由Q＝I2Rt可知，电炉的发热量减小

B．由Q＝UIt可知，电炉的发热量不变

C．由Q＝

t可知，电炉的发热量增大

D．无法确定

解析：

选C.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，电阻R变小，电流变大，电炉的发热量增大，故C正确．

4.如图3－17所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等．停电时，用欧姆表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家用电器同时使用，测得A、B间的电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（　　）

图3－17

A．P＝I2RB．P＝

C．P＝UID．P＝

解析：

选C.题中给出的已知量为R、I、U，可以看出D不正确．又因为居民楼内只有电炉、灯泡等为纯电阻，其余电器为非纯电阻，所以计算总功率只能用P＝IU.故C正确，A、B错误．

5．（2011年福州高二检测）用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要ts，如果不考虑煮水时的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么（　　）

A．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要2ts

B．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4ts

C．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4ts

D．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要8ts

解析：

选B.由公式Q＝

t，煮沸一壶水所需的热量为Q＝

t.当电压变为原来的

时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4ts，选项B正确；当电压变为原来的

时，时间要变为原来的16倍，即16ts，选项D错误．

6．（2011年厦门高二检测）如图3－18所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的U甲，U乙，R甲，R乙之间的关系，正确的是（　　）

图3－18

A．U甲>U乙B．U甲＝4U乙

C．R甲＝4R乙D．R甲＝2R乙

解析：

选C.设灯的阻值为R，正常发光时电流为I，由于两个电路的总功率相等，所以I2·R甲＝（2I）2·R乙，即R甲＝4R乙；由P＝U甲·I＝U乙·2I可知，U甲＝2U乙．故正确答案为C.

7．在如图3－19所示的电路中，定值电阻的阻值为10Ω，电动机M的线圈电阻值为2Ω，a、b两端加有44V的恒定电压，理想电压表的示数为24V，由此可知（　　）

图3－19

A．通过电动机的电流为12A

B．电动机消耗的功率为24W

C．电动机线圈在1分钟内产生的热量为480J

D．电动机输出的功率为8W

解析：

选C.通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为I＝

＝

A＝2A，故A错；电动机消耗的功率为P＝U1I＝24×2W＝48W，故B错；电动机的电热功率P热＝I2r＝22×2W＝8W，其1分钟产生的热量Q＝P热t＝8×60J＝480J，故C对；电动机的输出功率P出＝P－P热＝（48－8）W＝40W，故D错．

8．图3－20为甲、乙两灯泡的I—U图象．根据图象，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中，实际发光的功率约为（　　）

图3－20

A．15W、30WB．30W、40W

C．40W、60WD．60W、100W

解析：

选C.从图象的横坐标U为220V的刻度可找出对应的纵坐标（I）的值分别为I甲＝0.18A，I乙＝0.27A，则P甲＝I甲U≈40W，P乙＝I乙U≈60W，C正确．

9.如图3－21是一个电路的一部分，其中R1＝5Ω，R2＝1Ω，R3＝3Ω，I1＝0.2A，I2＝0.1A，那么电流表测得的电流为（　　）

图3－21

A．0.2A，方向向右

B．0.15A，方向向左

C．0.2A，方向向左

D．0.3A，方向向右

解析：

选C.由图示电流方向可计算出R1和R2两端的电压降U1＝1.0V，U2＝0.1V，电势左高右低，比较U1、U2可判定R3两端电势下高上低，U3＝0.9V，通过R3的电流I3＝U3/R3＝0.3A，向上流，由图可知R3上电流由I2和IA共同提供，IA＝0.2A，方向向左．故正确答案为C.

10．有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图3－22甲、乙两种电路进行测试，利用甲测得数据为“2.7V,5.0mA”，利用乙测得数据为“2.8V,4.0mA”，那么，该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是（　　）

图3－22

A．5600Ω，偏大　　　　　　　B．5600Ω，偏小

C．700Ω，偏小D．700Ω，偏大

解析：

选D.比较甲、乙两图的电压表读数，可知电压变化ΔU＝0.1V，

＝

＝

.电流变化ΔI＝1mA，

＝

.可见

>

，即电流表变化明显一些，说明电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采用电流表内接法，即乙图测量较准．故Rx＝

Ω＝700Ω，且此种接法测量值偏大．

二、实验题（本题共2小题，共10分．按题目要求作答）

11．（4分）（2011年西南师大附中高二检测）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.

（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图3－23甲，则金属丝的直径为________mm.

图3－23

（2）若用图3－23乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．（选填“偏大”或“偏小”）

（3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图3－24，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A.

图3－24

解析：

（1）螺旋测微器的读数为

（0＋0.5＋0.01×19.7）mm＝0.697mm

（0.696mm,0.698mm也对）

（2）图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小．

（3）电压表精度为0.1V，其读数为2.60V；电流表精度为0.02A，其读数为0.520A.

答案：

（1）0.697（0.696、0.698也对）

（2）偏小　（3）2.60　0.520

12．（6分）（2011年福建福州高二检测）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了小灯泡（2.5V,0.3A）、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材：

（1）图3－25甲为实验中某同学连接好的实验电路图，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑动片P移到________位置（填“A端”或“B端”）；实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中会观察到电压表读数变________（填“大”或“小”）．

（2）某同学根据测量出的数据画出的I—U图象，如图3－25乙所示，当小灯泡两端电压为2.00V时，小灯泡的电阻值R＝________Ω，小灯泡的实际功率P＝________W（结果保留两位有效数字）．

图3－25

解析：

（1）图甲是滑动变阻器的分压式连接，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑动片P移到A端，使电路电压从零开始变化，电压表读数逐渐变大．

（2）有图乙可知，当小灯泡两端电压为2.00V时，电流为0.26A，故小灯泡的电阻值R＝U/I＝7.7Ω，小灯泡的实际功率P＝UI＝0.52W.

答案：

（1）A端　大　

（2）7.7　0.52

三、计算题（本题共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13．（8分）为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图3－26所示，A、B是两片面积均为1cm2的正对着的正方形铂片，相互平行，间距d＝1cm，把它浸没在待测的液体中，若通过两根引线加在两铂片上的电压U＝6V，测得电流I＝1μA，试求这种液体的电阻率是多少？

图3－26

解析：

由电阻定律R＝ρ

知，欲求ρ需知R、S、l.R可由定义R＝

求得，S、l已知，故可求得ρ.

R＝

＝

Ω＝6×106Ω.（3分）

ρ＝

＝

Ω·m

＝6×104Ω·m.（5分）

答案：

6×104Ω·m

14．（10分）（2011年福建福州检测）电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通电的电流为0.3A，此时电动机没有转动．当加上3V电压时，电流为1A，这时候电动机正常工作．求：

（1）电动机的电阻；

（2）电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率．

解析：

（1）当加上0.3V电压时电动机不转动，利用欧姆定律得R＝U1/I1＝0.3/0.3Ω＝1Ω.（2分）

（2）当加上3V电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能．

消耗的电功率为：

P＝IU＝1×3W＝3W（2分）

发热功率P热＝I2R＝12×1W＝1W（3分）

根据能量关系，产生的机械功率为：

P机＝P－P热＝3－1W＝2W．（3分）

答案：

1Ω　2W　1W

15．（10分）有一只量程为1mA的电流表，刻度盘共有50格，若给它并联一个10－2Ω的电阻，则可将它改装成一个量程为1A的电流表，若要把这个量程为1mA的电流表改装成一个量程为10V的电压表，应在电流表上串联一个多大的电阻？

用这个电压表测量电压时，表盘上指针偏转40格，则所测电压为多少伏？

解析：

将电流表改装成大量程电流表时，并联一分流电阻，则有I＝Ig＋

即

Rg＝

＝

Ω

＝9.99Ω≈10Ω（3分）

将电流表改装成大量程电压表时，串联一分压电阻

Ig（Rg＋R2）＝U

R2＝

－Rg＝

Ω－10Ω＝9990Ω（3分）

当指针偏转40格时，通过电流表的电流为

I′＝0.001×

A．（2分）

所测电压U′＝I′（Rg＋R2）＝8V．（2分）

答案：

9990Ω　8V

16.（12分）如图3－27所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200Ω，R2＝300Ω，A、B两端电压UAB＝8V，求：

图3－27

（1）当电键S断开时，移动滑动片P，R2两端可获得电压值的范围．

（2）当电键S闭合时，移动滑动片P，R2两端可获得电压值的范围．

解析：

（1）电键断开：

当BP间电阻为零时，R2两端电压最大，等于AB两端的电压，Umax＝8V．（2分）

当BP间电阻最大时，即RPB＝R1＝200Ω，R2两端的电压最小，设为Umin，由电压分配关系，得：

Umin/R2＝U/（R1＋R2）

解得：

Umin＝4.8V．（4分）

所以，范围是：

4.8V≤U≤8V．（1分）

（2）电键闭合时，为一分压电路．当BP间电阻为零时，R2两端电压最大，等于AB两端的电压，Umax＝8V．（2分）

当BP间电阻最大时，AP间的电阻为零，电压也为零．此时，R2两端的电压最小，等于零．即：

Umin＝0V．（2分）

所以，范围是：

0V≤U≤8V．（1分）

答案：

（1）4.8V≤U≤8V　

（2）0V≤U≤8V