高三物理恒定电流练习题(含详解答案).doc

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1、用P=求出的“220 V　40 W”的灯泡的电阻为1 210 Ω,用多用电表测得其电阻只有90 Ω,下列说法中正确的是(　　)
A.两个阻值相差悬殊是不正常的,一定是测量时读错了数据
B.两个阻值相差悬殊是正常的,因为欧姆表测电阻的误差大
C.两个阻值相差悬殊是不正常的,可能出厂时把灯泡的功率标错了
D.两个阻值相差悬殊是正常的,1 210 Ω是正常工作状态(温度很高)的阻值,90 Ω是常温下的阻值

2、日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝的电阻R2串联,接到直流电源上,电吹风两端的电压为U,通过的电流为I,消耗的电功率为P,则以下关系式正确的是(　　)
A.UI>P
B.UI=P
C.P>I2(R1+R2)
D.P=I2(R1+R2)

3、在一次研究性学习活动中,研究小组对一幢居民楼的供电设施进行了观察和测量,整幢居民楼供电线路可简化为如图所示的模型,暂停供电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R,恢复供电后,测得A、B间电压为U,进线电流为I。则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是(　　)

A.P=I2R　　B.P=　　C.P=IU　　D.以上公式都适用

4、如图所示,两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的,V2的量程为5 V,V1的量程为15 V,为了测量15~20 V的电压,把V1、V2串联起来使用,这种情况下(　　)

A.V1、V2读数相等
B.V1、V2两指针偏角相等
C.V1、V2读数之比等于电压表内阻之比
D.V1和V2的指针偏转角度之比等于电压表内阻之比

5、如图是一火警报警器的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(　　)

A.I 变大,U 变大　　B.I 变小,U 变小　　C.I 变小,U 变大　　D.I 变大,U 变小

6、某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是(　　)

A.电流表烧坏　　B.电压表烧坏　　C.小灯泡烧坏　　D.小灯泡不亮

7、电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是(　　)
A.通过电炉丝的电流大,而通过导线的电流小
B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热
C.铜导线的电阻比电炉丝小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小
D.电炉丝的两端电压比铜导线两端的电压小得多

8、如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动的过程中,两表的示数变化情况为(　　)

A.电压表示数增大,电流表示数减小
B.电压表示数减小,电流表示数增大
C.两电表示数都增大
D.两电表示数都减小

9、一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个电阻箱及电源连接成如图所示的电路。今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动,要使油滴上升,可采用的办法是(　　)

A.增大R1　　B.增大R2　　C.增大R3　　D.减小R2

10、如图所示,当外电阻分别是R1=1 Ω和R2=4 Ω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(　　)

A.1.5 Ω　　B.2 Ω　　C.2.5 Ω　　D.4 Ω

11、在如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是(　　)

A.R1短路　　B.R2断路　　C.R3断路　　D.R4短路

12、(8分)某同学要测定一个圆柱体的电阻率,进行了如下操作:
(1)用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度,由图1可知其长度为________mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,可知其直径为________mm。

(3)用已调零且选择开关指向欧姆挡“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体阻值,根据如图所示的表盘,可读出被测电阻阻值为________Ω。

(4)为了精确测量该圆柱体的电阻,他选用了以下仪器,用伏安法进行测量,实验要求电压表的读数从0开始,请在虚线框中画出实验电路图。
A.直流电源,输出电压为6 V;
B.电压表(0~3 V),内阻大约1 kΩ;
C.电流表(0~0.6 A),内阻大约1 Ω;
D.滑动变阻器,总电阻10 Ω;
E.开关、导线若干。

13、(8分)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于1.5 Ω)
B.电流表G(满偏电流2 mA,内阻10 Ω)
C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,1 A)
F.定值电阻R3=990 Ω
G.开关、导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,应选用滑动变阻器________(填写序号);
(2)请在下面的方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图;
(3)某同学根据他设计的实验测出了六组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数),请在如图所示的坐标纸上作出I1和I2的关系图线:
序号
1
2
3
4
5
6
I1/mA
1.40
1.36
1.35
1.28
1.20
1.07
I2/A
0.10
0.15
0.23
0.25
0.35
0.50

(4)根据图线可得,被测电池的电动势为________V,内阻为________Ω。

14、(8分)如图所示,由5节相同蓄电池组成的电池组,每节蓄电池的电动势为2 V,内阻为1 Ω,定值电阻R=5 Ω,直流电动机线圈内阻R0=2 Ω。当电动机正常工作时,电压表的读数为 6 V,求:电池组输出的功率。

15、(8分)如图所示的电路中,电源电动势E=6.0 V,其内阻可忽略不计。电阻的阻值分别为R1=2.4 kΩ,R2=4.8 kΩ,电容器的电容C=4.7 μF。闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端电压,其稳定值为1.5 V。
(1)该电压表的内阻为多大?
(2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少?

16、(10分)如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱读数为R1=2 Ω时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱读数为R2=5 Ω 时,电压表读数为U2=5 V。求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?

17.(10分)在图所示的电路,电源为三个电池组成的电池组,每个电池的电动势为2 V,内阻r=0.2 Ω,R1=6 Ω,R2=2 Ω,R3=3 Ω,求:
(1)当S断开时,电流表和电压表的读数;
(2)当S闭合后,电流表和电压表的读数。

18、[2013天津理综,9(3)①②,★★☆]要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);
电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω);
电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A)
B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)。

19、(2012安徽理综,21Ⅱ,8分,★★★)图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V。

(1)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,　　　　　　　　　　;
②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,________________________________________;
③断开开关,……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。
20、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,导体的电阻是5 Ω
B.加1 V电压时,导体的电阻约是 1.4 Ω
C.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
21、我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图象上A点与原点连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则(　　)

A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tan β
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为U0/I0

22、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是(　　)

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积

23、如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线。若把三个这样的灯泡串联后,接到电压恒定的12 V电源上,求流过小灯泡的电流为________A,小灯泡的电阻为________Ω。

24、有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡,现用图甲所示电路测量,提供的器材除导线和开关外,还有:

A.直流电源6 V(内阻不计)
B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)
C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)
D.直流电压表0~15 V(内阻约为15 kΩ)
E.滑动变阻器10 Ω,2 A
F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A
(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。(用序号表示)
(2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路。

25、如图是由晶体二极管组成的有两个输入端的门电路,A、B是输入端,Y是输出端,电压表显示输出电压的值。下列有关门电路的说法中正确的是(　　)

A.门电路是“与”门关系,A、B都输入1,输出端有电压输出
B.门电路是“与”门关系,A、B都输入0,输出端无电压输出
C.门电路是“或”门关系,A输入0,B输入1,输出端有电压输出
D.门电路是“或”门关系,A输入1,B输入0,输出端有电压输出
答案详解
1、
[答案]　D
[解析]　用多用电表测灯泡的电阻时,需要将灯泡从电路中断开,灯泡是不发光的,即用多用电表测得的是不发光时(室温)的电阻,用P=求出的灯泡电阻是1 210 Ω,是灯泡正常发光时(温度很高)的电阻,灯丝是钨丝,金属的电阻率随温度的升高而增大,故两个值相差悬殊是正常的,D正确,A、B、C错误。
2、
[答案]　BC
[解析]　因电吹风中有电动机,所以是非纯电阻用电器,计算电功率应选用P=IU,不能用其他的变形公式,所以A错误,B正确;电吹风有一部分电能转化为机械能,所以C正确,D错误。
3、
[答案]　C
[解析]　因居民楼内用电器中有非纯电阻的,像冰箱、洗衣机等是含有电动机的电器,欧姆定律不能成立,功率的计算只能用公式P=IU求,答案选C。
4、
[答案]　BC
[解析]　通过两表头的电流相等,故指针的偏角相同,B项正确,排除A、D;根据串联分压原理可知,两表的示数即加在两表两端的电压跟电阻成正比,所以C项正确。
5、
[答案]　B
[解析]　当传感器R2所在处出现火情时,温度升高,R2电阻减小,总电流变大,路端电压U变小,R1上电压变大,R3上电压变小,故电流表示数I变小,B正确。
6、
[答案]　D
[解析]　电压表内阻很大,所在电路中电流非常小,电压表和电流表均不会被烧坏,所以A、B错。电流表内阻远小于小灯泡的电阻,通过小灯泡的电流几乎为零,故小灯泡可能不亮,选项C错,D对。
7、
[答案]　C
[解析]　通电后,电炉丝热得发红,但铜导线不热的原因是电炉丝电阻比铜导线的电阻大得多,两者串联,使电炉丝分得的电压大,发热功率大,故C对,A、B、D错。
8、
[答案]　A
[解析]　P上滑→RP↑→R总↑→I总↓→U内↓→U外↑→V示数变大。
I总↓→U1↓→U并↑→U2↑→→IP↓→A示数变小。
9、
[答案]　CD
[解析]　带电油滴受到向上的静电力和向下的重力,若要使其上升,应增加静电力,也就是增加电容器两端电压,电容器两端电压与R3两端电压相等,R3与R2串联,所以增大R3或减小R2都行。
10、
[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R1=R2,化简此式得r=,代入数据得r=2 Ω,所以B选项正确。
11、
[答案]　BC
[解析]　由于A串联于干路中,且故障发生后,A灯变暗,故知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此可排除选项A、D。
假设R2断路,则其断路后,电路总电阻变大,总电流变小,A灯变暗,同时R2断路必引起与之并联的灯B中电流变大,使B灯变亮,推理结果与现象相符,故选项B对。
假设R3断路,则也引起总电阻变大,总电流变小,使A灯变暗,同时R3断路后也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)中电流增大,灯B中分得的电流也变大,B灯变亮,故选项C正确。
12、
[答案]　(1)22.6　(2)6.360~6.362　(3)7　(4)图见解析

[解析]　(1)游标卡尺的读数为(22+6×0.1) mm=22.6 mm。
(2)螺旋测微器的读数为(6+36.0×0.01) mm=6.360 mm。
(3)欧姆表的读数为7×1 Ω=7 Ω。
(4)因圆柱体电阻约为7 Ω,所以伏安法测电阻用电流表外接法,又要求电压表的读数从0开始,所以选用分压电路,电路图如图所示。
13、
[答案]　(1)D　(2)如图甲所示　(3)如图乙所示

(4)1.48(1.47~1.49范围内即可)　0.80(0.70~0.90范围内即可)
[解析]　(1)为便于调节,滑动变阻器不能太大,选D较合适。
(2)由于没有电压表,将G与R3串联作电压表使用。
(3)描点作出I1-I2关系图线。
(4)电流表G的示数与定值电阻R3和电流表G的内阻之和的乘积表示路端电压,所以I1-I2图线的纵轴截距与R3和RG之和的乘积即为电池的电动势。电池的电动势为1.48×10-3×(10+990)V=1.48 V(1.47~1.49 V范围内即可)。
I1-I2图线的斜率的绝对值与R3和RG之和的乘积即为电池的内阻r=×(R3+RG)=0.82 Ω(0.70~0.90 Ω范围内即可)。
14、
[答案]　3.2 W
[解析]　5节蓄电池串联后E=5E1=5×2 V=10 V,r=5r1=5 Ω。
电压表读数为6 V,则R、r上分担的电压为E-6 V=10 V-6 V=4 V,I== A=0.4 A,P出=EI-I2r=(10×0.4-0.42×5)W=3.2 W。
15、
[答案]　(1)4.8 kΩ　(2)2.35×10-6 C
[解析]　(1)设电压表内阻为RV,则有
UV=(E-UV),
解得RV=4.8 kΩ。
(2)电压表接入电路前,电容器上电压为
UC=E=4 V,
Q=CUC=1.88×10-5 C,
电压表接入电路后,电容器上电压为
UC'=4.5 V,
Q'=CUC'=2.115×10-5 C,
所以电容器上电荷量增加了ΔQ=Q'-Q=2.35×10-6 C。
16、
[答案]　(1)E=6 V　r=1 Ω　(2)R=1 Ω　Pm=9 W
[解析]　(1)由闭合电路的欧姆定律,有
E=U1+r①
E=U2+r②
联立①②并代入数据解得E=6 V,r=1 Ω。
(2)由电功率表达式,有P=R③
将③式变形为P=④
由④式可知,当R=r=1 Ω时P有最大值
Pm==9 W。
17、
[答案]　(1)0.70 A　5.60 V　(2)0.43 A　5.22 V
[解析]　(1)S断开时,R1、R2串联,则
I== A≈0.70 A,
U=I(R1+R2)=0.70×(6+2) V=5.60 V,
即电流表的读数为0.70 A,电压表的读数为5.60 V。
(2)S闭合后,R1、R3并联后再和R2串联,
R并= Ω=2 Ω,
总电流I总== A≈1.30 A,
电流表的读数为R1支路的电流,因为U1=U3=E-I总(R2+r)=3×2 V-1.30×(2+0.2×3)V=2.62 V,所以I=I1==A≈0.43 A,电压表读数U=E-I总r=5.22 V。
18、
[答案]　①A　②B
[解析]　①测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求能较大范围测量数据,所以控制电路部分应用分压式接法,滑动变阻器应用最大阻值小、额定电流大的,故选A。
②灯泡的电阻R==15 Ω,额定电流I==0.2 A,由R=15 Ω<= Ω,依据公式法“大内小外”的原则,可知电流表应采用外接法,故选B。
19、
[答案]　(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱
②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压
(2)如图所示

[解析]　(1)①在分压电路中为了保护灯泡所在支路,开关闭合前,滑动变阻器与灯泡所在支路并联部分的电阻为零,因此滑片应靠近左端。
②必须测多组数据,并且使小灯泡两端电压达到额定电压,才能测绘小灯泡的伏安特性曲线。
(2)见答案图。
20、
[答案]　AD
[解析]　对某些导体,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加5 V电压时, 值为5 Ω,所以此时电阻为 5 Ω;当电压增大时,值增大,即电阻增大,故选项A、D正确。
21、
[答案]　CD
[解析]　由U-I图可知,白炽灯的电阻随电压的增大而增大,A不正确;在A点,白炽灯的电阻可表示为,且=tan α,B不正确,D正确;在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0,C正确。
22、
[答案]　ABD
[解析]　由图象可知,U越大,I-U图线的斜率越小,表示小灯泡的电阻越大,即A正确;R= 中的U、I与小灯泡所处状态下的电压和电流相对应,即B对,C错;对应P点,功率P=U1I2,与图中PQOM所围面积相等,故D正确。
23、
[答案]　0.4　10
[解析]　三个小灯泡串联后接到12 V的电源上,每个小灯泡两端的电压均为4 V,由小灯泡的伏安特性曲线知U=4 V时,I=0.4 A。由欧姆定律知R== Ω=10 Ω。
24、
[答案]　(1)C　E　(2)如图所示

[解析]　选电流表实际上是选量程。先估算一下通过电流表的电流,由小灯泡的规格可知通过的电流最大不能超过0.25 A,因此选C。在该题中滑动变阻器接成分压式,此时要求滑动变阻器的电阻比用电器的电阻小,至少应差不多,小灯泡的电阻在正常工作时为24 Ω,所以滑动变阻器不能选F,应选E,但不应忘记还要核对一下电流是否会超过其允许最大值,E允许的最大电流是2 A,实验中的最大电流只有0.25 A,选E也是安全的。
25、
[答案]　CD
[解析]　当A输入1,B输入0,或A输入0,B输入1时,均有一个电源对R供电,电压表有示数;当A、B都输入1时,两二极管均导通,电压表仍有示数,故此门电路为“或”门关系,C、D选项正确。

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