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第七章 恒定电流 (时间90分钟，满分100分)命 题 设 计 难度题号目标 较易中等稍难电路动态分析，串、并联电路1、4、7814欧姆定律、闭合电路欧姆定律2、51016电功、电热、电功率及其计算3、69、1315实验1112一、选择题(本大题共10个小题，共50分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1如图1所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路在增大电容器两极板距离的过程中 ()A电阻R中没有电流B电容器的电容变小C电阻R中有从a流向b的电流D电阻R中有从b流向a的电流解析：增大电容器两极板距离时，电容器电容变小，电容器放电，A极板上的正电荷通过电阻向电池充电，电阻R中有从a流向b的电流故选B、C正确答案：BC2(2020烟台模拟)利用图2所示电路可以测出电压表的内阻已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的R图象应该是图3中的哪一个 ()图2图3解析：设电源电动势为E，电压表内阻为RV，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律可得I，则UEIRE，由此可得RRV，由此判断A正确答案：A3把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来，接入220 V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是()A两灯的电阻之比RARB21B两灯的实际电压之比UAUB21C两灯实际消耗的功率之比PAPB12D在相同时间内，两灯实际发热之比QAQB12解析：RA RB，则RARB21因为A与B串联所以UAUBRARB21，PAPBRARB21.相同时间内，QAQBRARB21.答案：AB4在如图4所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器开关闭合后，灯泡L能正常发光当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是 ()A灯泡L将变暗B灯泡L将变亮C电容器C的电荷量将减小D电容器C的电荷量将增大解析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器R接入电路部分电阻增大，灯泡L中电流减小，灯泡L将变暗，选项B错、A正确；电阻R接入电路部分电阻增大，电源路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增大，选项C错、D正确答案：AD5(2020镇江模拟)如图5所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 .电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是 ()A2 AB8 AC50 A D58 A解析：只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：EUIr12 V100.05 V12.5 V，R灯 1.2 ，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机I A8 A50 A，故选项C正确答案：C6在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24 V电压，产生2.5 A的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为 ()A120 J B300 JC600 J D1200 J解析：每秒钟路灯消耗电能为WUIt242.51 J60 J则每秒转化的太阳能为： J300 J故选项B正确答案：B7如图6所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是()AR1短路 BR2断路CR3断路 DR4短路解析：假设R1短路，发生故障后总电阻减小，干路电流增大，与R1并联支路电流减小，与R1串联电路电流增大，故A、B两灯都将变亮，与题设现象不同，所以A选项错误；假设R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，A灯变暗，同时B灯两端电压增大，B灯变亮，表现与题设现象相同，所以选项B正确；假设R3断路，同理推知A灯变暗，B灯变亮，选项C正确；假设R4短路，可推知A、B灯都变亮，选项D不正确答案：BC8. 为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在图7所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将 ()AI变大，U变大 BI变小，U变小CI变大，U变小 DI变小，U变大解析：由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总E/(Rr)可知I总必增大，再由U外EI总r可知，外电压U减小而由U1I总R1可知，U1增大，U3必减小，由电流表的电流II总I3可知，电流表的电流必变大故选项C正确 答案：C9如图8所示，电阻R120 ，电动机内阻的阻值R210 .当开关打开时，电流表的示数是I00.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()AI1.5 ABI1.5 ACP15 WDP15 W解析：由题意可知，电路两端的电压UR1I010 V，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1 A，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I1.5 A，B对；同理电动机所消耗的功率也小于10 W，则电路消耗的电功率P15W，D正确答案：BD10(2020重庆高考)某同学设计了一个转向灯电路(图9)，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源当S置于位置1时，以下判断正确的是 ()AL的功率小于额定功率BL1亮，其功率等于额定功率CL2亮，其功率等于额定功率D含L支路的总功率较另一支路的大解析：S置于位置1时，因电源有内阻，各灯均不能达到额定功率，B、C错含L支路的电阻大于另一支路电阻，其电压与另一支路相同，其功率小于另一支路功率，D错L功率小于额定功率，A正确答案：A二、实验题(本大题共2个小题，共14分)11(8分)某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2 k)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)在操作台上还准备了如下实验器材：A电压表V(量程4 V，电阻RV约为4.0 k)B电流表A1(量程100 mA，电阻RA1约为5 )C电流表A2(量程2 mA，电阻RA2约为50 )D滑动变阻器R1(020 ，额定电流1 A)E电阻箱R2(0999.9 ，最小分度值0.1 )F开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图10所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？_.(2)在实验操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式_解析：(1)流过R0的最大电流约为Imax A1.85103 A1.85 mA100mA.因此使用电流表A1时，电流表示数太小，误差太大，故应调换为A2.(2)电路如图所示根据闭合电路欧姆定律得：EUr，整理得：答案：(1)用A2替换A1(2)电路图见解析12(6分)(2020江苏高考)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图11所示读得直径d_ mm.(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：电阻R()121.050.023.910.03.1导线直径d(mm)0.8010.9991.2011.4941.998导线截面积S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系(3)若导线的电阻率5.1107 m，则表中阻值为3.1 的导线长度l_m(结果保留两位有效数字)解析：(1)螺旋测微器读数应先读可动刻度左边露出的主刻度L，如本题为1 mm，再看固定刻度水平线对应的可动刻度n，如本题为20.0，记数为Ln0.011 mm20.00.01 mm1.200 mm.(2)直接用两组R、S值相乘(500.78439.2,10.01.75317.53)，可得RS明显不相等，可判断结果为“不满足”；并同时可简单计算50.00.9994501,101.4944101.5450，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，得出R与S2成反比计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的(50.0,0.999，0.784)和(10.0,1.494,1.753)(3)根据R有：l m19 m.答案：(1)1.200(2)不满足R与S2成反比(或RS2常量)(3)19三、计算题(本大题共4小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13(6分)利用电动机通过如图12所示的电路提升重物，已知电源电动势E6 V，电源内阻r1 ，电阻R3，重物质量m0.10 kg，当将重物固定时，电压表的示数为5 V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5 V，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10 m/s2)解析：设电动机内阻为r当将重物固定时I1 ARr5 ，r2 当重物不固定时I0.5 AP出UI2.75 W，PRPrI2(Rr)1.25 W所以重物的功率PP出PRPrmgv，解得v1.5 m/s答案：1.5 m/s14(8分)如图13所示，将一电动势为E6 V、内阻r0.5 的电源，与一粗细均匀的电阻丝AB相连，电阻丝的长度为L0.30 m，阻值为R4 ，电容器的电容为C3 F.闭合开关S使其达到稳定状态后，将滑动触头P向右以速度v0.6 m/s匀速滑动的过程中，电流计的读数为多少？流过电流计的电流方向如何？图 13解析：设在t时间内，触头P移动的距离为L，则Lvt，由于电阻丝单位长度上电压值为因此在t时间内PB间电压改变UL而IC则Iv 0.6 A32 A电流方向从右向左答案：32 A从右向左15(10分)受动画片四驱兄弟的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图14所示(1)求该电池的电动势E和内阻r；(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻)；(3)由图象可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R1、R2，试确定r、R1、R2三者间的关系解析：(1)I12 A时，PmI24 A时，输出功率为零，此时电源被短路，即：I2.解得：E2 V，r0.5 .(2)Rr0.5 (3)由题知：()2R1()2R2，整理得r2R1R2.答案：(1)2 V0.5 (2)0.5 (3)r2R1R216(12分)如图15(a)所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图象，图中R0表示0时的电阻值，k表示图线的斜率若用该电阻与电池(电动势为E，内阻为r)、电流表(满偏电流为Ig、内阻为Rg)、滑动变阻器R串联起来，连接成如图(b)所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻温度计”图15(1)使用“电阻温度计”前，先要把电流表的刻度改为相应的温度值，若温度t1t2其对应的电流分别为I1、I2，则I1、I2谁大？(2)若该“电阻温度计”的最低适用温度为0，即当温度为0时，电流表恰好达到满偏电流Ig，则变阻器R的阻值为多大？(3)若保持(2)中电阻R的值不变，则电流表刻度为I时所对应的温度t为多大？(4)将电流表刻度盘换为温度刻度盘，刻度均匀吗？解析：(1)由图(a)可知温度越高，电阻R越大，对应电路中的电流越小，故I1I2(2)由闭合电路欧姆定律得：Ig得：RR0Rgr(3)由图(a)得RR0kt再由闭合电路欧姆定律得：I解之得：t()(4)由t()可知t与I不是一次线性关系，故刻度不均匀答案：(1)I1大(2)R0Rgr(3)t()(4)不均匀
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