《与名师对话》2015届课时作业：恒定电流.doc

课时作业(二十六)

1. 如右图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是
(　　)
A．a代表的电阻丝较粗
B．b代表的电阻丝较粗
C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
解析：b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R＝ρ知，b的导线粗，B正确，A、C不正确；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D不正确．
答案：B
2．(2013·东城模拟)把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足(　　)
A.＝1 B.＝
C.＝ D.＝2
解析：根据电阻定律R甲＝ρ，R乙＝ρ，P甲＝，P乙＝，若使P甲＝P乙，即＝，＝＝＝2，＝，所以选项C是正确的．
答案：C
3．(2012·上海高考)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J．为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是(　　)
A．3 V　1.8 J B．3 V　3.6 J
C．6 V　1.8 J D．6 V　3.6 J
解析：根据电功公式有W1＝q1U1，可得电压U1＝3 V，在相同时间内使06 C的电荷量通过该电阻，则电压U2＝6 V，W2＝q2U2＝3.6 J，所以D正确．
答案：D
4．灯泡中灯丝断了，将灯丝搭接起来再用，则以下判断正确的是(　　)
A．比原来更亮，原因是搭接后灯丝电阻变小
B．比原来更暗，原因是搭接后灯丝电阻率变小
C．搭接起来的地方容易烧断，其他地方不易断
D．搭接起来的地方不容易断，其他地方容易烧断
解析：灯丝断了，搭接起来变短了，电阻小了，由P＝知消耗的功率大了，比原来更亮，A对，B错；搭接的地方电阻比其它地方大，发热量高，容易烧断，C对，D错．
答案：AC
5．(2013·绍兴模拟)一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正确的是(　　)
A．电动机所消耗的电功率为I2R
B．t秒内所产生的电热为UIt
C．t秒内所产生的电热为I2Rt
D．t秒内输出的机械能为(U－IR)It
解析：电动机的电功率为UI，A错；t秒内产生的电热为I2Rt，B错，C对；t秒输出的机械能为UIt－I2Rt，D对．
答案：CD
6．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为(　　)
A．5×1011 B．5×1019
C．1.0×1013 D．1.0×103
解析：由公式I＝，q＝Net＝得I＝ve，N＝＝5.0×1011个．
答案：A
7. 在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝．如右图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低．这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量，这种电热丝的伏安特性曲线，得到结果正确的是(　　)

解析：电阻R两端的电压U0越高，电流I就越大，由闭合电路欧姆定律得I＝，则电热丝的电阻越小，符合这个规律的图是C.
答案：C
8．把六个相同的小灯泡接成如下图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　　)

A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙
C．P乙＝3P甲 D．P乙>3P甲
解析：设各灯泡正常工作时的电流为I，则甲电路的总电流为I甲＝3I，乙电路的总电流为I乙＝I，所以由P＝UI得P甲＝3P乙，应选B.【来源：全,品…中&高*考*网】
答案：B

9. (2013·长春十一高中月考)在如右图所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为下图中的(　　)

解析：根据电阻定律，横坐标为x的点与A点之间的电阻R＝ρ，这两点间的电压U＝IR＝Iρ(I为电路中的电流，它是一个定值)，故U跟x成正比例关系，故选A.
答案：A
10．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Δl的电子束内的电子个数是(　　)
A. B.
C. D. 【来源：全,品…中&高*考*网】
解析：设单位体积电子束中含有的电子个数为n，由电流的定义得I＝＝＝neSv，所以n＝，电子经电场加速后，满足eU＝mv2，得n＝ ，长为Δl的电子束内的电子个数为N＝nΔlS＝ ，故选项B正确．
答案：B
11．(2013·福州六校联考)(1)下表为一个洗衣机所用电动机的工作参数.
名称
额定电压
(V)
频率
(Hz)
工作电流
(A)
电阻
(Ω)
转速
(r/min)
洗涤电
动机
220
50
0.5
20
1370
脱水电
动机
220
50
0.8
18
1370
从上表可想到哪些物理知识？【来源：全,品…中&高*考*网】
(2)图1是洗衣机洗涤时正转、反转和停的时间程序，若洗涤衣服的时间为15 min，脱水的时间为2 min，则洗涤一次衣服大约用电多少？当洗涤和脱水同时操作时，流过电源插座的电流是多少？

解析：(1)从表中可想到工作电压是我们国家的民用交流电压；洗涤电动机的工作功率为110 W，脱水电动机的工作功率为176 W；用欧姆定律I＝求出的电流和工作电流是不同的，原因是欧姆定律适合纯电阻电路，而电动机主要是用来输出机械能的，不是用来发热的，不是纯电阻电路．
(2)从洗衣机洗涤为正、反转和停的时间程序图可知，停和转的时间分别为125 s和775 s，由洗涤做功
W洗＝P洗t＝UIt＝220×0.5×10－3×0.215 kW·h≈0.0237 kW·h
W脱＝P脱t＝UIt＝ kW·h
≈0.0059 kW·h
则W＝W洗＋W脱＝0.0237 kW·h＋0.0059 kW·h≈0.03 kW·h
当洗涤和脱水同时操作时，就相当于两个用电器并联，则流过插座的电流应为两个用电器单独使用时工作电流之和，故I＝I洗＋I脱＝(0.5＋0.8) A＝1.3 A.【来源：全,品…中&高*考*网】
答案：(1)见解析　(2)0.03 kW·h　1.3 A
12．(2013·岳阳联考)一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：
(1)电动机的输入功率；
(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；
(3)线圈的电阻．
解析：(1)电动机的输入功率
P入＝UI＝0.2×3 W＝0.6 W.
(2)电动机提升重物的机械功率
P机＝Fv＝(4×) W＝0.4 W.
根据能量关系P入＝P机＋PQ，得生热的功率
PQ＝P入－P机＝(0.6－0.4) W＝0.2 W.
所生热量Q＝PQ t＝0.2×30 J＝6 J.
(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻
R＝＝ Ω＝5 Ω
答案：(1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω

课时作业(二十七)

1．在闭合电路中，下列叙述正确的是(　　)
A．闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比
B．当外电路断开时，路端电压等于零，电流也等于零
C．当外电路短路时，电路中的电流趋于无穷大，电压为零
D．当外电阻增大时，路端电压增大
答案：AD
2．将三个不同的电源的U－I图线画在同一坐标中，如图所示，其中1和2平行，它们的电动势分别为E1、E2、E3，它们的内阻分别为r1、r2、r3，则下列关系正确的是(　　)

A．r1＝r2r2>r3
C．E1>E2＝E3 D．E1＝E2网】
3．如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，两电表均可看做是理想电表．闭合开关，使滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动，在此过程中(　　)

A．小灯泡L1、L2均变暗
B．小灯泡L1变暗，L2变亮
C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大
D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小
解析：分析电路图可知，L1和滑动变阻器并联后再与L2串联，当滑动变阻器连入电路部分的阻值变小后，整个电路的电流变大，外电压减小，故电流表读数增大，电压表读数减小，D项正确；流过L2的电流变大，加在L1两端的电压减小，故L1变暗，而L2变亮，B项正确．
答案：BD
4．(2013·江苏卷)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　)

A．RM变大，且R越大，U增大越明显
B．RM变大，且R越小，U增大越明显
C．RM变小，且R越大，U增大越明显
D．RM变小，且R越小，U增大越明显
解析：S两端的电压增大，总电流变大，总电阻变小，说明M的电阻变小，RM变小，且R越大，并联电阻减小越快，干路电流增大越明显，电压U变大越明显，C项正确．
答案：C
5．(2013·广州市高三调研测试)如图所示的电路，电源内阻不可忽略，闭合开关S后(　　)
A．电流表Ⓐ的示数减小
B．电流表Ⓐ的示数增大
C．电压表的示数减小
D．电压表的示数增大【来源：全,品…中&高*考*网】
解析：闭合开关S后，外电路电阻R总减小，回路中电流即电流表示数I＝增大，选项A错误，选项B正确；路端电压即电压表示数U＝E－Ir减小，选项C正确，选项D错误．
答案：BC
6．(2013·湖北省八校高三联考)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象：直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象．将这个电阻R分别接到ab两电源上，那么(　　)
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的效率较高
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大
D．R接到b电源上，电源的输出功率较大
解析：由图象知两电源的电动势Ea>Eb，内阻ra>rb，电源的效率η＝×100%，R接到a电源上，电源的效率ηa＝，Ua为图线A、C交点的纵坐标，由相似比知ηa＝＝＝33.3%；R接到b电源时，电源的效率ηb为图线B、C交点的纵坐标与Eb之比，由相似比知ηb>ηa，选项A错误，选项B正确，电源的输出功率P＝IU，R接到a电源上，电源的输出功率为A、C交点的横、纵坐标之积，R接到b电源上，电源的输出功率为B、C交点的横、纵坐标之积，故Pa>Pb，选项C正确，选项D错误．
答案：BC
7．(2013·江西省红色六校高三第二次联考)如图所示的电路中，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器，电源的内阻不能忽略，电流表A和电压表V均为理想电表．闭合开关S，当滑动变阻器的触头P从右端滑至左端的过程，下列说法中正确的是(　　)
A．电压表V的示数减小
B．电流表A的示数减小【来源：全,品…中&高*考*网】
C．电容器C所带的电荷量增加
D．电阻R1的电功率增大【来源：全,品…中&高*考*网】
解析：当触头P从右端滑至左端的过程中，电阻R3减小，回路总电阻减小，总电流I＝增大，路端电压U＝E－Ir减小，选项A正确；电流表示数等于干路电流所以增大，选项B错误；电容器与R1并联，则UC＝UR1＝IR1增大，所带电量Q＝CUC增大，选项C正确；电阻R1消耗的功率P1＝I2R1增大，选项D正确．
答案：ACD

8．(2013·湖北襄阳普通高中调研统一测试)电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图1的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x(x为图中a与触头之间的距离)，定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图2，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，下列说法正确的是(　　)

A．电流表A示数变化相等
B．电压表V2的示数变化不相等
C．电阻R1的功率变化相等
D．电源的输出功率均不断增大
解析：从图2可知，定值电阻R1两端的电压U1与x的关系是线性关系U1∝x，所以通过R的电流与x间的关系也是线性关系I∝x，因此电流表A示数变化相等，所以A正确；电压表V2的示数U2＝E－Ir＝E－kxr，所以电压表V2的示数变化相等，B错；电阻R1的功率P1＝I2R1＝(kx)2R1与x2成线性关系，因此C错；电源输出功率P＝2 (R1＋R2)，当R1＋R2＝r时输出功率最大，所以D错．
答案：A
9．在如下甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示．则(　　)

A．图线乙是电压表V2示数随电流变化的图线
B．电源内电阻的阻值为10 Ω
C．电源的最大输出功率为3.6 W
D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9 W
解析：V1是定值电阻R1两端电压，随电流的增大而增大，应是乙图线所反映的U－I关系，图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线， A错误；图线甲的斜率表示的是R1和电源内阻之和，电源内阻为r＝ Ω－ Ω＝5 Ω，所以B错误；内外电阻相等时，输出功率最大，Pm＝＝ W＝1.8 W；可将R1和电源内阻之和等效为电源的“内阻”，当滑动变阻器的电阻等于该“内阻”时，滑动变阻器的功率最大，P′m＝＝ W＝0.9 W.
答案：D
10．在如图所示的电路中，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ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是(　　)
A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变
B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大
C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变
D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变
解析：＝＝R1，由于R1不变，故不变，不变．同理＝R2，由于R2变大，所以变大．但是＝＝R1＋r，所以不变．而＝R2＋R1，所
以变大，由于＝＝r，所以不变．故选项A、C、D正确，选项B错误．
答案ACD
11．(2013·衡阳八中质检)一电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m.【来源：全,品…中&高*考*网】

(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2)
解析：(1)S断开时，电阻R3两端电压为U3＝E＝16 V
S闭合后，外阻为R＝＝6 Ω
路端电压为U＝E＝21 V
电阻R3两端电压为U′3＝U＝14 V
则所求流过R4的总电量为
ΔQ＝CU3－CU′3＝6.0×10－12 C
(2)设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：＝mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－＝ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t＝
竖直方向：y＝at2
由以上各式求得：y＝6.25×10－3 m>
故微粒不能从C的电场中射出．
答案：(1)6.0×10－12 C　(2)不能从C的电场中射出

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