多用电表与集成电路章末综合演练

多用电表与集成电路章末综合演练(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)一、选择题(本大题共10个小题，每小题4分，共40分)1一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径为d，电阻为R，把它拉制成直径为的均匀细丝后，它的电阻变为()A.RB.RC100R D10 000R【解析】均匀镍铬丝拉制成直径d时，其横截面积减小到S，由于镍铬丝的体积不变，则其长度变为L100L.根据电阻定律，拉长后的电阻为：R10 000 10 000R.【答案】D2某电解池中，若在2 s内各有1.01019个2价正离子和2.01019个1价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A0 B0.8 AC1.6 A D3.2 A【解析】电荷的定向移动形成电流，但“”“”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s内通过截面的总电荷量应为：q1.6101921.01019C1.6101912.01019 C6.4 C由电流的定义式知：Iq/t(6.4/2)A3.2 A.【答案】D3两个电压表V1和V2是由完全相同的两个电流表改装的，V1量程是5 V，V2量程是15 V，为了测15 V20 V的电压，我们把V1和V2串联起来用，以下叙述正确的是()AV1、V2的读数相同BV1、V2指针偏转角度相等CV1、V2读数不同，指针偏转角也不同DV1、V2读数之比等于两个电压表内阻之比【解析】把V1和V2串联使用时，通过完全相同的两个电流表的电流相等，指针偏转角度相等因为两个电压表是串联使用，根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端的电压之比，即V1和V2读数之比等于两个电压表内阻之比【答案】BD4某同学做三种导电元件的导电性能实验，他分别绘制了三种元件的IU图象，如下图所示，则下述判断正确的是()A只有乙图正确B甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C甲、丙为非线性元件，乙为线性元件D甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差【解析】由于三种导电元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其IU图象可能是直线，也可能是曲线，故C、D正确【答案】CD5.如右图为一个应用简单逻辑电路控制的自动楼道灯原理电路，图中S为声控开关(有声音时开关闭合，无声音时开关断开)，R为光敏电阻，R1和R2都是定值电阻，A为某种门电路，L为灯泡当晚上有人发声时，能够自动打开楼道灯，白天即使有人发声楼道灯也不会亮则以下说法中正确的是()A图中A是一个“与”门电路B图中A是一个“或”门电路C图中A是一个“非”门电路D晚上无光照时L一定亮【解析】黑夜无光照时R1的电阻变大，两端分得的电压升高，当有人发声时，S闭合，R2分得高电压，所以A是“与”门电路，A正确【答案】A6.如右图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的为了查找断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数在下列选项中，符合操作规程的是()A直流10 V挡B直流0.5 A挡C直流2.5 V挡 D欧姆挡【解析】因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全估测电路中电流，最大值可能为Im A1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡【答案】A7下图中是由基本门电路组成的逻辑电路，其中能使小灯泡发光的是()【答案】A8用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如下图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A图(a)中的A1、A2的示数相同B图(a)中的A1、A2的指针偏角相同C图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同D图(b)中的A1、A2的指针偏角相同【解析】大量程电流表是小量程电流表并联一适当小的分流电阻改装而成的当A1、A2并联时，由于A1、A2的电阻不同，通过A1、A2的电流不等，A1、A2的示数不同但通过每个小量程电流表的电流相同，故指针偏角相同，A错，B对当A1、A2串联时，通过A1、A2的电流相同，故示数相同，但A1、A2的量程不同，故指针偏角不同，C、D均错【答案】B9.电阻R与两个完全相同的二极管D1和D2连成如右图所示的电路，a、b端加上电压Uab10 V时，a点的电流为0.01 A；当Uab0.2 V时，a点的电流也为0.01 A，电阻R的阻值为()A1 020 B1 000 C980 D20 【解析】当a、b端加电压Uab10 V时，电流只能从上面的回路流过，I1，其中RD1为二极管D1的正向电阻(其反向电阻可视为无穷大)；当Uab0.2 V时，电流只能从下面的二极管D2中流过，则I2，代入数据可得R980 ，选C项【答案】C10在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S，电流为I的电子束已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时一小段长为l的电子束内电子个数是()A. B. C. D. 【解析】设加速后电子的速度为v，则eUmv2.又IneSv，n为单位体积内的电子数目，故l长内的电子数目：NnlS lS.【答案】B二、非选择题(本大题共60分)11(6分)如右图所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E1.5 V，经改装后，若将原电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA刻度处应标_，1 mA处应标_.【解析】电流表满偏电流Ig3 mA3103 A，当将红、黑表笔短接时，电路的总电阻为(RgR0r)，其中Rg是电流表内阻，R0是调零电阻，r是电池内阻，我们将(RgR0r)叫做欧姆表内阻，用R内表示，R内500 ，指针在2 mA处，设待测电阻为Rx，则Ig，2103，得Rx250 ，则2 mA刻度处应标250 .指针在1 mA处，设待测电阻为Rx，则Ig，1103，得Rx1 000 ，则1 mA处应标1 000 .【答案】2501 000 12(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压(1)请在图中虚线框内按要求完成实验电路图(用笔线代替导线)(2)某同学实验后作出的IU图象如图所示，请分析该图象形成的原因是：_【答案】(1)电路图如图所示(2)金属材料的电阻率随着温度的升高而升高13(8分)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/k754028232018(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点(2)如上图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗，照度降低至1.0 (1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干【解析】根据串联电阻的分压关系，E3 V，当照度降低至1.0(lx)时，其电压升至2 V，由图线知，此时光敏电阻R20 k，UR2 V，串联电阻URx1 V，由2得：Rx10 k，故选定值电阻R1，如图所示【答案】(1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线见解析光敏电阻的阻值随照度的增大而非线性减小(2)电路原理图：14(8分)A、B两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两条导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；(2)令A端的双线断开，在B处测出的双线两端间的电阻RB；(3)在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB；试由以上测量结果确定损坏处的位置【解析】设双线电缆每单位长度的电阻为r，漏电处距A端为x，漏电处电阻为R，则RArxR，RBr(Lx)R，由欧姆定律知，解以上三式消去r、R得：x.【答案】距A端的距离是15(10分)火警自动报警器用“非门”、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按如下图所示连接，调节电位器使蜂鸣器正好不报警，然后用火焰靠近热敏电阻，蜂鸣器就会发出报警信号在不报警时，P为低电位记“0”，报警时，P为高电位记“1”试问：(1)报警时，A点电位为高电位“1”还是低电位“0”？(2)当用火焰靠近热敏电阻时，热敏电阻的阻值是增大还是减小？【解析】(1)报警时，P点为高电位“1”，由于此电路运用了“非”门电路，输出端P为高电位时，输入端A点一定是低电位“0”(2)题图可等效为如下图所示电路图当火焰靠近热敏电阻时，蜂鸣器报警，说明此时P点为高电位，A点为低电位，也就是说热敏电阻两端的电压减小，由电路图可知，热敏电阻的阻值减小【答案】(1)低电位“0”(2)阻值减小16(10分)如下图，是0.5 A与2 A的双量程电流表，其表头内阻Rg50 ，满偏电流Ig1 mA图中A、B两个接线柱，量程为2 A的接线柱是哪一个？分流电阻R1、R2分别是多少？【解析】当接“，A”接线柱时，表头与R2串联后再与R1并联，电路中的总电阻为R：RR1(R2Rg)/(R2RgR1)当通过表头的电流达到满偏电流Ig时，通过干路中的电流即改装后的电流表的量程为I：IIg(R2Rg)/RIg(R2RgR1)/R1当接“，B”接线柱时，R1与R2串联后再与表头并联，电路中的总电阻为R：RRg(R2R1)/(R2RgR1)当通过表头的电流达到满偏电流Ig时，通过干路中的电流即改装后的电流表的量程为I：IIgRg/RIg(R2RgR1)/(R1R2)可见II，所以量程为2 A的是“A”接线柱，即I2 A，I0.5 A，代入数据，由可解得：R10.025 ，R20.075 .【答案】量程为2 A的接线柱是“A”R10.025 R20.075 17(12分)大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随离地面距离的增大而增大，可以把离地面50 km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50 km以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面50 km处与地面之间的电势差为4105 V由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生闪电又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变统计表明，大气中每秒钟平均发生60次闪电，每次闪电带给地球的电荷量平均为30 C试估算大气的电阻率已知地球半径r6 400 km.【解析】设每秒闪电的次数为n，每次闪电带给地球的电荷量为q，则大气漏电的平均电流Inq离地面l50 km以下的大气可看做是长为l，横截面积为地球表面积S(因lr)的电阻，如右图所示设其电阻值为R，大气的电阻率为，根据电阻定律R根据题设条件：离地面50 km处与地面之间的电势差U4105 V，由欧姆定律可得UIR联立式有代入数据解得2.291012 m.【答案】2.291012 m9