高考物理选修知识点巩固练习 恒定电流 复习与巩固 基础

【巩固练习】一、 选择题1在某电解池中，若在2 s内各有1.01019个2价正离子和2.01019个1价负离子通过某一横截面，那么通过这个截面的电流是（ ）A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 A2如图所示为某收音机内一部分电路元件的支流等效电路图。各个等效电阻的阻值都是2，AC间接一只内阻忽略不计的电流表，如图所示接在电路中，若B、C两点间加有6 V的恒定电压，则电流表的示数是（ ）A3 A B2 A C1 A D03如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=5 cm。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入同一电路中，则电流为（ ）A4 A B2 A C D4如图所示电路中，当滑动变阻器的滑臂向上滑动时（ ）AA、B间的电压增大 B通过R1的电流增大C通过R2的电流增大 D通过R1的电流增大5两只灯泡LA、LB，额定电压都为110 V，LA的额定功率为60 W，LB的额定功率为100 W。为了使它们按在220 V的电路上都能正常发光，且要求电路中消耗的功率最小，应采取如图中的哪一电路（ ）6某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示。则下列说法中正确的是（ ）A加5 V电压时，导体的电阻约是5B加11 V电压时，导体的电阻约为1.4C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小7理发用的电吹风中有电动机的和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热得到热风，将头发吹干设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝串联，接到直流电源上，电吹风机两端的电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有（ ） AIUP BP=I2(R1+R2) CIU=P DPI2(R1+R2)8如图所示，电阻分别是R1=1和R2=4，当S分别接a和b时，单位时间内在外电路上放出的热量相等，则此电源的内阻是（ ） A1.5 B2 C2.5 D4 二、填空题9在图甲中电源的电动势为E，内阻为r当R=_时，电源的输出功率最大，其最大值=_ （1）如图乙所示的电路中E=3 V，r=0.5，R0=1.5，滑动变阻器的最大阻值Rm=10 当滑动变阻器的阻值R=_时，变阻器消耗的功率最大，为_W 当滑动变阻器的阻值R=_时，电阻R0消耗的功率最大，为_W （2）如图丙所示，电源由两个电动势E0=1.5 V、内阻r0=0.5的相同电池串联而成，外电路总电阻R=0.5当开关S闭合后，电源的总功率P总=_W，电源的输出功率P出=_W，外电路消耗的功率P外=_W，内电路消耗的功率P内=_W，电源的供电效率=_10为了测量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用了干电池（1.5 V），毫安表（1 mA），电阻箱（09999），开关，导线等器材该同学设计了实验电路如图甲所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I1=1.00 mA，记录电流值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流表示数为I2=0.80 mA，记录电流强度值由此可得被测电阻的阻值为_经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图乙所示的实验电路，实验过程如下：断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0由此可测出Rx=_ 11如图所示为一电学实验的实物连线图该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值（约500）图中两个电压表量程相同，内阻都很大实验步骤如下： 调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端 合上开关SV1 将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都有明显偏转V2 记下两个电压表 和 的读数U1和U2V2V1 多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下 和 的多组读数U1和U2 求Rx的平均值回答下列问题： （1）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为；滑动变阻器的符号为，其余器材用通用的符号表示 （2）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=_V2V1 （3）考虑电压表内阻的影响，用U1、U2、R0、 的内阻r1、 的内阻r2表示Rx的公式为Rx=_三、解答题12如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r=1，电炉的电阻R1=19，电动机线圈的电阻R2=2当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P=25 W；当S闭合时，干路中的电流I=12.6 A求： （1）电源的电动势E； （2）S闭合后电动机的机械功率； （3）S闭合后电源的效率13如图所示，电源电动势E=6 V，内阻不计，R1=2，R2=4，C1=20F，C2=40F，R3=10求： （1）S闭合时，电流表G中有无电流流过，若有，方向如何？ （2）S闭合后，通过电流表G的总电荷量14电动势为E=12 V的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的1/3。电流表的读数增大为原来的3倍。求电压表原来的读数。【答案与解析】一、选择题1【答案】D【解析】由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s内通过某一截面的总电荷量为：q=1.6101921.01019C+1.6101912.01019C=6.4 C。由电流的定义式知：。2【答案】C【解析】等效电路如图所示。由串、并联电路的特点可知，所以IA=I / 2=1 A。3【答案】A【解析】首先计算出沿A、B方向和沿C、D方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比。设沿A、B方向的横截面积为S1，沿C、D方向的横截面积为S2，则，A、B接入线路中时的电阻为R1，C、D接入电路中时的电阻为R2，则有。两种情况下电流之比为，故I2=4I1=4 A。选项A正确。4【答案】AC【解析】当滑动变阻器的滑臂向上滑动时，外电阻增大，由I=E / (R+r)可知，I减小，流过R1的电流变小，电压变小，B错。再由U=EIr可知，路端电压增大，而由U=U1+U2得，U2必变大。通过R2的电流I2增大，A、C正确；再由I=I2+I3知，I3必变小，D错。故正确选项为AC。5【答案】C【解析】由电功率公式，得。所以A灯的电阻，B灯的电阻。在A图中，若A灯正常发光，则B灯两端电压将小于110 V，不能正常发光，所以A错；在B图中，LB被烧坏，LA可能正常发光，B错；在C图中，若RB=RA，则灯A、B两端电压均为110 V，都能正确 发光，总功率为200 W，C对；在D图中，若RAB=R（变阻器），则A、B能正常发光，但总功率为320W，所以不选D。6【答案】AD【解析】对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体在其两端加5 V电压时，值为5，所以此时电阻为5；当电压增大时，值增大，即电阻增大。综合判断可知B、C项错误。7【答案】CD 【解析】依题意可作出电路如图所示，电吹风两端电压为U，电流为I，故电吹风的电功率P=UI，电路总热功率P热=I2(R1+R2)，由于电吹风不是纯电阻用电器，即此时有电能转化为机械能，所以PP热，即PI2(R1+R2) 8【答案】B 【解析】设电源电动势为E，内阻为r，由P=I2R和P1=P2，可得，化简此式得，代入数据得r=2，所以B选项正确注意：这是一个极为重要的关系式，其物理意义是：一个内阻为r的电源，分别向两个电阻供电，当输出功率相等时，电源内阻等于两电阻的几何平均数，即当输出功率相等时，两电阻的乘积为定值（所谓共轭现象），如图所示二、填空题9【答案】r （1）2 0 （2）6 2 2 4 33.3%【解析】电源的输出功率即为R上消耗的电功率，P出=I2R，根据闭合电路欧姆定律： ，所以当R=r时，P出有最大值。将R=r代入，得。（1）把R0归入内电阻，即把R0和电池整体看做等效电源，等效电源的电动势E=3 V，内阻r=r+R0=2。滑动变阻器R是外电路总电阻，根据电源最大输出功率条件：当R=r=2时，电源输出功率最大，即滑动变阻器消耗的功率最大，为。R0消耗的电功率P0=I2R0，又，只要电流最大，P0就最大，所以应当把R调至零时，R0上有最大功率：。（2）E=21.5 V=3 V，r=20.5=1，P总=EI=32 W=6 W，P出=I2R=2W，P内=I2r=4 W，。点拨：电池串联时，电源的电动势等于它们之和，内电阻也是各电池内阻之和。10【答案】375 I R0 【解析】当I1=1.00 mA时，电阻箱的电阻；当断开K1、闭合K2时，电阻箱与待测电阻串联，其电阻值，所以待测电阻Rx=RR0=375。题图乙是利用了替换法测电阻，两次电流表示数相同，则Rx=R0。11【答案】（1）见解析 （2） （3）【解析】（1）电路原理图如图所示。（2）R0与Rx串联，且不考虑电压表内阻的影响，故通过Rx的电流，则Rx的阻值由欧姆定律可表示为。（3）由于考虑电压表内阻的影响，则有，化简可得。三、解答题12【答案】（1）100 V （2）571.2 W （3）87.4%【解析】（1）开关S断开时，由得，由闭合电路欧姆定律，得E=I0(R1+r)=5(19+1) V=100 V。（2）开关S闭合后，内电压U内=Ir=12.6 V，路端电压U=EU内=(10012.6) V=87.4 V。通过电炉的电流。通过电动机的电流I2=II1=8.0 A。电动机消耗的热功率P1=I22R2=8.022 W=128 W。电动机工作时，消耗的电功率：P2=I2U=87.48 W=699.2 W，电动机输出的机械功率：P3=P2P1=(699.2128) W=571.2 W。（3）电源的总功率：P总=EI=10012.6 W=1260 W，内功率P内=I2r=12.621 W159 W，故效率。13【答案】（1）有 自b向c （2）1.2104 C【解析】（1）S断开时，电容支路与电阻支路并联，因R1与R2串联，有 UR1UR2=R1R2=12已知 UR1+UR2=6 V，所以 UR1=2 V，UR2=4 V。又因为C1与C2串联，QC1=QC2，有：UC1UC2=C2C1=21，同样 UC1+UC2=6 V，所以 UC1=4 V，UC2=2V。因为UC2UR2，所以QbQa，如果闭合S，电流表G中有电流通过，方向为自b向a。（2）S闭合后，UR1=UC1，C1两端的电压减小，C1放电，放出的电荷量为：q1=C1U1=20106(42) C=4105 C。同时又有UR2=UC2，C2两端的电压增大，C2充电，获得电荷量为：q2=C2U2=40106(42) C=8105 C。C1放电是它的右极板上负电荷从电势低的a点经G运动到电势高的b点，电流流经G的方向向上。C2充电是它的左极板上负电荷从电势低的a点经G运动到电势高的b点，电流流经G的方向上也是向上，因此通过电流表G的总电荷量为：q=q1+q2=1.2104 C。电路稳定后，没有电流通过电阻R3，因此它两端的电压为零。14【答案】9 V【解析】设电源内阻和电流表内阻分别为r和rA，电压表、电流表原来的读数分别为U、I。根据闭合电路欧姆定律，电路中接入电阻前：E=U+I(r+rA)电路中接入电阻后：由上两式解得U=9 V。