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1、单元质检八恒定电流(时间:45分钟满分:100分)单元质检第16页一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分。在每小题给出的四个选项中,第13题只有一项符合题目要求,第47题有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2017安徽模拟)安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流,设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流I和方向为()A.,顺时针B.,顺时针C.,逆时针D.,逆时针答案C解析电子带负电,负电荷的定向移动方向是形成电流方向的反方向,因电子绕核顺时针方向运动,故电
2、流方向为逆时针方向,选项A、B错误;由匀速圆周运动的周期公式和电流的定义,可得I=,选项C正确,选项D错误。2.(2017湖北武汉调研)电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为()A.nUB.C.(n-1)UD.答案A解析Rac与Rcd串联,电流I=,对输出端电压Ucd=U=IRcd=,即输入端电压为Uab=nU。3.如图甲所示为某一小灯泡的U-I图线,现将两个同样的小灯泡并联后再与一个4 的定值电阻R串联,接在内阻为1 、电动势为5 V的电源两端,如
3、图乙所示,则()A.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WB.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WC.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.26 WD.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W答案B解析由题可知E=R+r+2I,RL=,所以有U=5-10I,在U-I图上作U=5-10I图线,其交点为U=2 V,I=0.3 A,P=UI=0.6 W,所以只有B项正确。4.如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r、R0为定值电阻,电容器的电容为C。闭合开关S,增大可变电
4、阻R的阻值,电压表示数的变化量为U,电流表示数的变化量为I,则()A.变化过程中U和I的比值保持不变B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变C.电阻R0两端电压减小,减小量为UD.电容器所带的电荷量增大,增加量为CU答案AD解析闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电流表示数减小,电压表示数增大,变化过程中U和I的比值等于定值电阻R0与电源内阻r之和,保持不变;电压表示数U和电流表示数I的比值等于可变电阻R的阻值,逐渐增大,选项A正确,B错误;电阻R0两端电压减小,减小量小于U,选项C错误;电容器所带的电荷量增大,增加量为CU,选项D正确。5.(2017河北唐山模拟)如图所示,电源电动势E=3 V
5、,小灯泡L标有“2 V0.4 W”,开关S接1,当滑动变阻器调到R=4 时,小灯泡L正常发光。现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作。则()A.电源内阻为1 B.电动机的内阻为4 C.电动机正常工作电压为1 VD.电源效率约为93.3%答案AD解析小灯泡正常工作时的电阻RL=10 ,流过小灯泡的电流I=0.2 A。当开关S接1时,R总=15 ,电源内阻r=R总-R-RL=1 ,A正确;当开关S接2时,电动机M两端的电压UM=E-Ir-U=0.8 V,C错误;电动机对外功率未知,不能求出电动机的内阻,选项B错误;电源的效率=100%=93.3%,D正确。6.(2017湖南株洲质检)某种小灯
6、泡的伏安特性曲线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,电源的内阻为1.0 。现闭合开关S,理想电压表V的示数为4.0 V,则()A.三个灯泡的总电阻为8.3 B.电源的电动势为5.6 VC.电源消耗的热功率为3.0 WD.电源的效率为89.3%答案ABD解析理想电压表V的示数为4.0 V,可知串联的灯泡电流0.6 A,此时小灯泡电阻 = ;每个并联灯泡的电流为0.3 A,电压1.0 V,此时小灯泡电阻RL= = ,所以总电阻为R总= + =8.3 ,A正确;电动势等于E=4 V+1 V+0.61.0 V=5.6 V,B正确;电源消耗的热功率为P热=0.621.0 W=0.
7、36 W,C错误;电源效率=100%=89.3%,D正确。7.如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 ,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A答案AC解析已知电路中的总电阻R总=2 + =12 ,干路电流I总=1 A,各支路电流为0.5 A,路端电压U=E-I总r=12 V-1 A2 =10 V,选项A正确;电源的总功率P总=EI总=12 V1 A=12 W,选项B错误;设电源负极电势为0,a点电势为a=UaO=0+0.5 A5 =2.5
8、V,b点电势为b=0+0.5 A15 =7.5 V,所以|Uab|=7.5 V-2.5 V=5 V,选项C正确;用导线将a、b连接,总电阻为R总=2 + + =9.5 ,据I=知电路总电流不等于1 A,选项D错误。二、非选择题(本题共3小题,共44分)8.(14分)(2017宁夏银川一模)在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,某同学连接了如图甲所示的实物电路图。闭合开关,发现灯泡不亮,电流表的示数为零。甲乙(1)他借助多用电表检查小灯泡,先断开开关,把多用电表的选择开关旋到“1”挡,再进行调零;又将红、黑表笔分别接触、接线柱,此时多用电表的表盘如图乙所示,说明小灯泡正常,此时灯丝的电阻为 。(2
9、)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触、接线柱,闭合开关,发现电压表的示数约等于电源的电动势,说明、接线柱间的导线出现了(填“断路”或“短路”)。(3)故障排除后,为了使电流表的示数从零开始,要在(填“、”或“、”)接线柱间再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最(填“左”和“右”)端。答案(1)欧姆6.0(2)断路(3)、左解析(1)多用电表测电阻前应先进行欧姆调零;多用电表的表盘读数为6.0 。(2)电压表的示数约等于电源电动势,说明电压表直接接在开路的电源上,、接线柱间的导线出现了断路。(3)为了使电流表的示数从零开始,滑动变阻器要采用分压式接法,要
10、在“、”接线柱间再连接一根导线;为了保证安全,初始时刻应使电路中的电流最小,滑片应置于最左端。9.(14分)(2017北京二模)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻R1的阻值。甲实验器材有:待测电源,待测电阻R1,电压表V(量程03 V,内阻很大),电阻箱R(099.99 ),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。(1)先测电阻R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:A.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1。B.,将S1切换到b,读出电压表的示数U2。C.则电阻R1的表达式为R1=。(2)该同学已经测得电阻R1=3.2 ,继续
11、测电源电动势E和内阻r,其做法是闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E= V,内阻r= 。乙答案(1)保持电阻箱示数不变R0(2)2.00.8解析(1)由实验电路图分析可知在切换S2时,应使电路中的电流保持不变,则应保持电阻箱示数不变。S2切换到a时,电压表测量的是电阻箱R两端的电压,则有U1=IR0,当S2接b时,电压表测量的是电阻箱R和R1两端的电压,则有U2=I(R0+R1),解得R1=R0。(2)电阻箱两端的电压U=R,则,再由图乙中纵轴截距可得=0.5 V-1,得E=2.0 V,图线斜率
12、 /V=2 /V,又知R1=3.2 ,解得r=0.8 。10.(16分)(2017陕西西安模拟)李明同学想要测量某个未知电阻R1,他的手边共有仪器如下:一个电阻箱R、一个滑动变阻器R0、一个灵敏电流计G、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干。他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现。苦恼之余去寻求物理老师的帮助。老师首先给了他一道习题要求他思考:(1)如图甲,在a、b之间搭一座“电桥”,调节四个变阻箱R1、R2、R3、R4的阻值,当G表为零时(此时也称为“电桥平衡”),4个电阻之间的关系是。(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了
13、Rx按图乙接好电路,调节,P为滑动变阻器的滑片,当G表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R1;将Rx与变阻箱R互换位置,并且控制不动,再次调节,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R2;由以上数据即可得Rx的阻值,其大小为Rx=。答案(1)R1R4=R2R3(2)RPR解析(1)由题图可知,要使G中电流为零,其两端的电势差为零;则由串并联电路的规律可知,上下两电路中电阻的比值相等;即一定有;解得R1R4=R2R3。(2)由题意可知,李明采用电桥平衡法进行实验;故应调节R,使G表中电流为零,此时读出R,则R1与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值;应控制P不动,使两边电阻的比值不变;互换Rx与变阻箱R;再次调节R,使电流计读数为零;则也有比值等于左右两边电阻的比值;根据题意有,解得Rx=。