河南省实验中学2011届高三恒定电流测试题.doc

河南省实验中学2011届高三《恒定电流》测试题
U
X
L
2L
12
8
0
4
10—1
一．选择题（共40分）
1．两根长度都为L的同种材料制成的导线a和b串联后接入电路，使电流从a的起端流入，从b的末端流出,且b的末端接地，若此导线上各点电势如图10—1所示，则导线a和b的横截面积之比Sa：Sb为（ ）
A．2 ：1 B．1 ：2 C．4 ：1 D．1 ：4
2 已知如图10—2，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法（ ）
A．增大R1 B．增大R2 R1
R2
R3
10—2
C．增大R3 D．减小R1
3．右图10—3是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为Ｒ的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为
A．4R B．5R C．10R D．16R
10—3
E(6V 1Ω)
L1(6V 16W)
L2(6V 16W)
L (6V 1.2W)
S
1
2
10—4

10—5

4．某同学设计了一个转向灯电路如图10—4，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
A．L的功率小于额定功率 B．L1亮，其功率等于额定功率
10—6
C．L2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
5．如图10—5为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、b与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。由此可知：( )
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通 D．bc间电路不通，cd间电路通
6．如图10—6所示，一确定电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示．由该图可知（ )
A．电源的电动势为 8V B．电源的内电阻为2Ω
C．电源输出功率的最大值为16W D．电源被短路时，电源消耗的功率可达16W
7.为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（ ）
A．与门 B．或门 C．非门 D．与非门
10—8
8．用相同的表头分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入如图10—8所示的电路，闭合开关后( )
A． A1的读数比A2的读数大
B． A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大
C． V1的读数比V2的读数大
D． V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
S
E
r
R1
R2
P
V2
V3
10—9
A
V1
9．在如图10—9所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2和∆U3表示，下列比值错误的是( )
A．U1/I不变，∆U1/∆I不变 B．U2/I变大，∆U2/∆I变大
C．U2/I变大，∆U2/∆I不变 D．U3/I变大，∆U3/∆I不变
图甲
10—10
10用图10—10甲所示电路测量电压表的内阻。闭合电键S，当变阻器的滑片滑至c处时，测得电流表的和电压表的示数分别是40mA、5V．已知图甲中热敏电阻的I－U关系图线如图乙所示，则电压表的内阻为（ ）A．2Ω　 B．85Ω C．125 Ω　 D．500Ω
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案

G
R
E
r
红
黑
10—12
二．本题共2小题,共20分.将正确答案填在题中横线上或按题目要求作图.
11．如图10—12是欧姆表的工作原理图。
电流刻度（μA）
0
50
100
200
250
300
400
500
电阻刻度

（1）若表头的满偏电流为Ig=500μA，干电池的电动势为1.5Ｖ，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中：

（2）这只欧姆表的总内阻为 Ω，表针偏转到满刻度的1/3时，待测电阻为 Ω.
12．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）。电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。
（1）若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图10—13的实物图上连线。
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关， ，
，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据。
mV
－
3
+
–
10—13
mA
+
—
恒流电源
0
100
105
110
115
120
125
130
10
20
30
40
50
60
70
80
R/Ω
t/℃
10—14

（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图10—14的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R= + t (Ω) (保留3位有效数字)。

三．本题共3小题,共50分。
E
10—15
14．（15分）如图10—15所示，电源的电动势为50V，电源内阻为1.0Ω，定值电阻R=14Ω，M为直流电动机，电枢电阻R′=2.0Ω，电动机正常运转时，电压表读数为35V，求在100s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少？

10—16
15．（15分）如图10—16所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0 = 4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q =1×10-2C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10 m/s2）

16(20分)如图10—17所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3V、0．9W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”的字样，电流表的量程为0．6A，电压表的量程为3V．求：(1)传感器的电阻和额定电流．
(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0．来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：

电压表示数U/N
电流表示数I/A
第一次
1．48
0．16
第二次
0．91
0．22
A
传感器
V
a b
R0
10—17
若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少？

恒定电流测试(答案)
1．A解析：由图可知导线a和b串联后分得电压之比为1：2, 则截面积之比2：1
2．BD解：由于稳定后电容器相当于断路，因此R3上无电流，电容器相当于和R2并联。只有增大R2或减小R1才能增大电容器C两端的电压，从而增大其带电量。改变R3不能改变电容器的带电量。因此选BD
3．D解析：由E=IgR内、E=4Ig(R+R内)/5、E=Ig(RX+R内)/5三式可解D对
4．A解析：开关接1时,L的电压小于额定电压,所以A对,同时L1亮,但由于电源有内阻,所以其功率小于额定功率,B错,L2由于电阻比L小很多,分得的电压很小,所以不亮,C错, 含L支路的总电阻较另一支路的大,电压相同,所以总功率小,D错.
5．CD解析： b、d两点间为220V；说明R2或R3断路, a、c两点间为220V,说明R1或R2断路；综合分析可知R2断路，即选项C、D正确。
6．D解析：图中交点为内阻等于外阻时的功率和电流,可得电动势为4V,内阻为1Ω, 电源输出功率的最大值为8W,所以ABC都错,D对.
7．A
8．AC解析：电流表量程越大,内阻越小, A1、A2并联,所以A1的电流比A2大,A对；偏转角看流过表头的电流,由于A1和A2的表头并联,所以偏转角相同,B错；电压表量程越大,内阻越大,串联时,分得电压越大,所以V1的读数比V2的读数大,C对；流过两个电压表表头的电流相同,所以偏转角相同,D错
9．B解析：U1/I=∆U1/∆I=R1,不变；U2/I=R2,变大，∆U2/∆I=R1+r,不变；U3/I=R1+R2,变大，∆U3/∆I=r,不变。所以选B
10．D解析：由图可知,加在热敏电阻上的电压为5V时,流过的电流为30mA,则流过电压表的电流为10mA,可得电压表内阻为500Ω。
11．解析：（1）对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”.由闭合电路欧姆定律得，调零时：Ig=E/(Rg+r+R0) 所以欧姆表总内阻R内=Rg+r+R0=3000 Ω
测量电阻Rx时：I=E/(R内+RX)得RX=(E—IR内)/I 当I=50 μΑ时，RX=2.7×104 Ω
mV
－
3
+
–
答10—1
mA
+
—
恒流电源
同理可求出，100μΑ，200μΑ，250μΑ，300μΑ，400μΑ时对应的电阻分别为：1.2×104 Ω，4.5×103 Ω，3×103 Ω，2×103 Ω，750Ω.
（2）3000Ω、6000Ω当表针偏转到满刻度的1/3处时,电流为500/3微安,可得RX=6000Ω
12．(1)如图答10—1
(2)记录电压表读数 记录温度计读数
(3) R=100+0.395tΩ
13．解：内阻和电阻R上的电压为
由欧姆定律得电路电流为
在100s内电源做的功
在100s内电动机转化为机械能的部分有

14．(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．
设两板间电压为UAB
由动能定理得 -mgd-qUAB=0- ①
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V ②
设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得
I= ③
滑动变阻器接入电路的电阻 ④
(2)电源的输出功率 P出 = I2 ( R + R滑) = 23 W ⑤
15．解析：（1）R传=U2传/P传=9/0．9Ω=10Ω ①
  I传=P传/U传=0．9/3A=0．3A ②
(2)最大电流I=I传=0．3A ③
电源电压最大值Um=U传+U0
U传为传感器的额定电压，U0为R0m=10Ω时R0两端的电压，即
U0=I传R0m=0．3×10V=3V ④
Um=U传+U0=3V+3V=6V ⑤
（3）设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传
根据第一次实验记录数据有：U=ItR传+U1
即：U=0．16×R传+1．48 ⑥
根据第二次实验记录数据有：U=I2R传+U2
即：U=0．22×R传+0．91
解得：R传=9．5Ω U=3V ⑦
传感器的电阻变化为ΔR=R传-R传=10Ω-9．5Ω＜0．5Ω
∴此传感器仍可使用 ⑧

6