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1、1 第 3 章 静电场恒定电流(时间：60 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 8 小题，每小题6 分在每小题给出的四个选项中，第 15 题只有一项符合题目要求，第68 题有多项符合题目要求，全都选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分)1关于公式RUI和公式RlS，下列说法中正确的是()A两公式对一切情况都适用BRUI仅适用于金属导体，RlS适用于任何导体C导体的电阻R与U成正比，与I成反比D导体的电阻在温度一定时，与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比【解析】RUI适用于一切导体，RlS适用于金属导体和电解质溶液，A、B 错；导体电阻在温度一定时，与导体长度成正比，与
2、横截面积成反比，长度、横截面积不变时，电阻阻值不变，与导体两端电压、通过导体的电流大小无关，C错、D对【答案】D 2关于电功和焦耳热，下列说法错误的是()A在纯电阻电路中，计算电功可用公式WI2RtB在非纯电阻电路中，计算电功可用公式WI2RtC在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用QI2RtD在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用WUIt【解析】在非纯电阻电路中，电功计算式为WUIt，电热计算式QI2Rt，电功不等于电热，故B错【答案】B 3一个标有“1 k，40 W”的电阻器，下列说法错误的是()【导学号：34660098】A允许长期通过它的最大电流是0.2 A B额定电压是200 V C在额定电压
3、下消耗的功率为40 W D加 50 V 电压时消耗的功率为10 W【解析】铭牌上标注的是该电阻器的阻值和允许的最大功率，据PI2R得Imax401103 A0.2 A，A正确；据PU2R得U额401 000 V200 V，B正确；40 W为电名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -2 阻器在额定电压下消耗的功率，C正确；据PU2R知，U50 V时P5021103 W2.5 W，D错误【答案】D 4一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，以下说法中正
4、确的有()A自由电子定向移动的速率为v0B自由电子定向移动的速率为vIneSC自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD自由电子定向移动的速率为vIne【解析】电流在导体内的传导速率等于光速，而自由电子定向移动的速率远小于光速，所以 C 错自由电子在金属内无规则热运动的速率v0与金属导体的温度有关，它与自由电子定向移动的速率不是一回事，故A错当n为单位体积内的自由电子数时，IneSv，当n为单位长度内的自由电子数时，Inev，故 B错，D正确【答案】D 5如图 1 所示，两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于 12 V的直流电源中，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端
5、，电压表的示数8 V，如果他把此表改接在R2两端，则电压表的示数()图 1 A小于 4 V B等于 4 V C大于或等于8 V D大于 4 V 小于 8 V【解析】表头内阻不是远大于R1、R2，表明并联这表头使并联后的电路电阻明显减小，分压显然减小，A正确【答案】A 6通常一次闪电过程历时约0.2 0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅4080 s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0 109 V，云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据
6、，下列判断正确的是()名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -3 A闪电电流的瞬时值可达到1105 A B整个闪电过程的平均功率约为11014 W C闪电前云地间的电场强度约为1106 V/m D整个闪电过程向外释放的能量约为6106 J【解析】由电流的定义式Iqt知I660106 A1105 A，A 正确；整个过程的平均功率PWtqUt61.0 1090.2 W31010W(t代 0.2 s 或 0.3 s)，B错误；由EUd1.0 1091103V/m1106V/m，C正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功WqU6109J，D错误【答案】AC 7如图
7、 2 所示，把四个相同的灯泡接入甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的U甲、U乙，R甲、R乙之间的关系，正确的是()甲乙图 2 AU甲U乙BU甲4U乙CR甲4R乙DR甲2R乙【解析】设灯泡的阻值为R，正常发光时电流为I，由于两个电路的总功率相等，所以I2(R甲2R)(2I)2R乙12R，即R甲4R乙；由PU甲IU乙2I可知，U甲2U乙故正确答案为A、C.【答案】AC 8如图 3 所示的电路中，若ab端为输入端，AB为输出端，并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则下列结论正确的是()图 3 A空载时输出电压UABUab/2 B当AB间接上负载R时，输出电
8、压UABUab/2 CAB间的负载R越大，UAB越接近Uab/2 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -4 DAB间的负载R越小，UAB越接近Uab/2【解析】空载时RAB12Rab，则UAB12Uab，选项 A正确接负载R时，由于并联电阻小于小的分电阻，因此选项B、C正确 D错误【答案】ABC 二、非选择题(本题共 4 小题，共 52 分按题目要求作答)9(10 分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表(0 3 V,3 k)、电流表(0 0.6 A,0.1)、电池、开关、滑动变阻器、待
9、测小灯泡、导线若干实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上(1)他们应选用图中所示的_电路进行实验；(2)根据实验测得数据描绘出如图4 所示的U-I图象，由图象分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是 _ 图 4(3)已知实验中使用的小灯泡标有1.5 V字样，根据上述实验结果求出的小灯泡在1.5 V电压下的实际功率是_W.【解析】(1)要求小灯泡两端电压从零逐渐增大，滑动变阻器应采用分压式，由于R灯RVRAR灯，则电流表采用外接法，故选A.(2)在U-I图象中，曲线某点切线的斜率表示小灯泡的电阻阻值，斜率越来越大，故小灯泡的电阻值随温度的升高而增大名师资料总结-精品资料欢迎下载-名
10、师精心整理-第 4 页，共 7 页 -5(3)由U-I图象可知，当U1.5 V 时，I0.46 A，则PUI1.5 0.46 W 0.69 W.【答案】(1)A(2)小灯泡的电阻值随温度的升高而增大(3)0.69 10(12 分)在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为 5.实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程 3 V，内阻约为15 k)B电压表V2(量程 15 V，内阻约为75 k)C电流表A1(量程 3 A，内阻约为0.2)D电流表A2(量程 600 mA，内阻约为1)E变阻器R1(0 10，0.6 A)F变阻器R2(0 200，0.1 A)G 电池E(电压为 3
11、V，内阻约为 0.3)H开关 S，导线若干【导学号：34660099】(1)为了使电阻的测量尽量精确，电压表应选_、电流表应选_、变阻器应选 _(均选填器材代号)(2)为减小实验误差，应选用图_(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图用导线连接起来甲乙图 5(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如图6 所示，则电阻值为_，电阻率为 _m.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -6 图 6【解析】(1)电源电动势为3 V，因此电压表选A，最大电流ImaxUR35 A
12、 0.6 A，所以电流表选D，变阻器 F 的额定电流太小，同时阻值太大，故变阻器选E.(2)因 A的内阻不能满足远小于Rx，故选图乙(3)RxUI1.200.502.40，由RxlS得RxSl2.400.6352210660102m1.27106m【答案】(1)A D E(2)乙实物连接如图所示(3)2.40 1.2710611(15 分)用一个额定电压为12 V的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图7 所示，求：图 7(1)在正常发光下，灯泡的电功率为多大？(2)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师
13、精心整理-第 6 页，共 7 页 -7 多大？(3)当合上开关后，需要 0.2 s 灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比刚接通时小？【解析】(1)根据PU2R解得P18 W.(2)灯泡正常发光时的电流为IUR32 A 串联的电阻R2012325.33.(3)刚合上开关时灯未正常发光，温度低电阻小，故刚合上开关时电流大，正常发光时电流小【答案】(1)18 W(2)5.33(3)见解析12(15 分)如图 8 所示的电路中，输入电压U恒为 12 V，灯泡 L 标有“6 V12 W”字样，电动机线圈电阻RM0.5.若灯泡恰能正常发光图 8 求：(1)电动机的输入功率；(2)电动机的热功率；(3)电动机的输出功率【解析】灯泡正常发光，电路中电流IPLUL2 A，电路中总功率PUI122 W24 W.(1)由能量守恒定律知电动机输入功率P入PPL24 W12 W12 W；(2)电动机热功率P热I2RM220.5 W 2 W；(3)电动机的输出功率P出P入P热12 W2 W10 W.【答案】(1)12 W(2)2 W(3)10 W 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -