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1、第十章恒定电流综合检测一、选择题(本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量铜片和锌片间电压为0.30V.然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组(n个相同电池串联时，总电动势为nE，总电阻为nr()A西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已经烧毁B西红柿电池组不可能提供电能C西红柿电池组提供的电功率太小D西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻【解析】西红柿电池组的内阻过大，导致电路中电流太小，灯泡两端的电压过小，小灯泡不
2、能发光【答案】CD2如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器当传感器R3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()AI变大，U变大BI变大，U变小CI变小，U变小 DI变小，U变大【解析】发生火灾时，温度升高，R3的电阻减小，电路中的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，即U变小；R1的电压增大，则R2两端的电压减小，通过R2的电流减小故选项C对【答案】C3一个电池组的电动势为E，内阻为r，用它给一电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为I，电动
3、机两端的电压为U，经时间t()A电源在内外电路做的功为(I2rIU)tB电池消耗的化学能为IEtC电动机输出的机械能为IEtI2(Rr)tD电池组的效率为【解析】由闭合电路欧姆定律和能量守恒知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功W，WIEtI(UIr)t(IUI2r)t.电动机的机械能E机UItI2Rt(EIr)ItI2RtEItI2(Rr)t.电池组的效率100%100%.【答案】ABC4把标有“220V,100W”的A灯和“220V,200W”的B灯串联起来，接入220V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是()A两灯的电阻之比RARB21B两灯的实际电压之比UAUB21C
4、两灯实际消耗的功率之比PAPB12D在相同时间内，两灯实际发热之比为QAQB12【解析】RARB，则RARB21因为A与B串联，所以UAUBRARB21，PAPBRARB21.相同时间内，QAQBRARB21.【答案】AB5如图所示，电阻R120，电动机内阻的阻值R210.当开关打开时，电流表的示数是I0，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()AI BICP15W DP15W【解析】由题意可知，电路两端的电压UR1I010V，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1A，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I，B对；同理电动
5、机所消耗的功率也小于10W，则电路消耗的电功率PCP15W DP15W【解析】开关S断开时，电流表示数为，则UI1R110V；合上S后，电动机接入电路，因电动机为非纯电阻用电器，故I21A，电路总功率PUIU(I1I2)10(10.5)W15W.则A、B、C均错D项对【答案】D10(2008北京东城期末)在如图所示的UI图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线为某一电阻R的伏安特性曲线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路由图象可知()B电阻R的阻值为1C电源的输出功率为2WD电源的效率为66.7%【解析】由图象可知，该电源的电动势E3V，内阻r0.5，电阻R的阻值R1.仍由图象可
6、知，用该电源直接与R相连组成闭合电路时，路端电压U2V，电流I2A，则电源的输出功率PUI22W4W，电源的效率100%100%66.7%，故A、B、D正确，C错【答案】ABD11(2009重庆中学月考)下面列出的是某种电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的一些参数：根据铭牌上提供的信息，下列说法正确的是()A四种电器都正常工作时电风扇中通过的电流最小B四种电器都正常工作时空调机消耗的电功率最大C在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多D在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少【解析】根据铭牌上的额定功率参数，可以很容易地判断出四种电器都正常工作时空调机消耗的电功率最大
7、；再根据I，可以判断出四种电器都正常工作时电风扇中通过的电流最小；在24小时内正常使用的电冰箱的耗电量是0.8kWh，不能应用WPt(t24h)计算，因为电冰箱每工作一段时间要“休息”一段时间【答案】ABD12(2009四川绵阳模拟)如图所示，R0为热敏电阻(温度降低电阻增大)，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，C为平行电板电容器，C中央有一带电液滴刚好静止，M点接地下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是()A滑动变阻器R的滑动触头P向上移动B将热敏电阻R0加热C开关K断开D电容器C的上极板向上移动【解析】本题考查电容器和带电体的运动规律由电路图可知，滑动变阻器滑动触头P向上
8、移动，则滑动变阻器R的阻值减小，其两端电压减小，但由于二极管的作用电容器两极板间电压将不变，带电液滴将不移动，A错误；给热敏电阻加热，则其电阻值减小，则滑动变阻器分得的电压增大，带电液滴将向上移动，B正确；开关K断开后电容器两极板间电压增大到等于电源电动势，所以液滴将向上移动，C正确；由E可知：电容器上极板向上移动会使极板间电场强度减小，液滴向下移动，所以D错误【答案】BC二、实验题(本题共2小题，共18分)13(2009宜昌调研)现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在3555范围，最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验图中电压表的内电
9、阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为09999，R0是定值电阻(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格，本实验应选用_A10，2.5WC150，1.0W (2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示_(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为_V，内电阻r为_.【解析】(1)当R0时，应该有R0r，即R0145可保证电路中电流小于最大允许电流，R0应该选择C，并且选C后R0消耗的最大功率小于1W.(2)/I，即回路中的电流(
10、3)根据UEIr，I，联立得： ，即：0.1；.得E10V；r50.【答案】(1)C(2)回路中的电流(3)105014(2010宜昌调研)为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30)有以下一些器材可供选择电流表：A1(量程050mA，内阻约12) A2(量程03A，内阻约0.12)电压表：V1(量程03V，内阻很大) V2(量程015V，内阻很大)电源：E(电动势约为3V，内阻约为0.2)定值电阻：R(30，允许最大电流)滑动变阻器：R1(010，允许最大电流)滑动变阻器：R2(01k，允许最大电流)单刀单掷开关S一个，导线若干(1)电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_(填字母代号)
11、(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求测量值的范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx_.【解析】(1)A1V1R1利用伏安法测电阻，因电源电压约为3V，电压表应选用V1，最大电流约为100mA，若选择A2则量程过大，误差增大，所以选择A1，为了使电压值在更大范围内变化，电路应采用分压式接法，滑动变阻器选择R1.(2)实验电路图如图所示因Rx较小，故用R为保护电阻，又因Rx远远小于电压表内阻，测量电路应用电流表外接法，滑动变阻器接为分压式(3)R根据电路图有：RxR，解之得RxR.三、计算题(本
12、题共包括4小题，共54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E6V，电源内阻r1，电阻R3，重物质量m，当将重物固定时，电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10m/s2)【解析】设电动机内阻为r当将重物固定时I1ARr5，r2当重物不固定时IP出UI2.75W，PRPrI2(Rr所以对物体的功率PP出PRPrmgv，解得v/s【答案】/s16如图所示的
13、电路中，电阻R1R2R310，电源内阻r5，电压表可视为理想电表当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V.求：(1)电阻R2中的电流为多大？(2)路端电压为多大？(3)电源的电动势为多大？(4)当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大？【解析】(1)电阻R2中的电流IU2/R2代入数据得I1A(2)外电阻RR215路端电压UIR15V(3)根据闭合电路欧姆定律IE/(Rr)代入数据解得E20V(4)S1闭合而S2断开，电路中的总电流IE/(R1R2r)电压表示数UI(R1R2)代入数据解得U16V.【答案】(1)1A(2)15V(3)20V(4)16V17如图所示为一种测定风力的
14、仪器原理示意图，图中P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面，O是悬点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好接触无风时细金属丝与电阻丝在C点接触此时电路中电流为I0；有风时金属丝将偏转一角度，偏转角度的大小与风力大小有关已知风力方向水平向左，COH，CDL，球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为K，电源内阻和金属丝电阻均不计金属丝偏转角时，电流表的示数为I，此时风力大小为F，试写出：(1)风力大小F与的关系式(2)风力大小F与电流表示数I的关系式【解析】(1)设CEx则小球平衡时，如图所示有Fmgtan.(2)当无风时，由闭合电路欧姆定律可得EI0(R0RCD)又RCDKL
15、所以EI0R0I0KL当有风时，由闭合电路欧姆定律可得EI(R0RDE)又RDEK(Lx)且当有风时小球平衡后，由几何关系和平衡条件可得tan所以EI(R0KL)联立式可得F.【答案】见解析18(2010河南省联考)用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路开关S闭合时，有一质量为m，带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点，平行板电容器的下极板接地现打开开关S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球的电荷量发生变化，碰后小球带有和该极板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：(1)小球开始带什么电？小球开始在中点的电势是多少？电源电动势E为多大？(2)小球与极板碰撞后的电荷量q为多少？【解析】(1)当S闭合时，小球静止于水平放置的平行板电容器的中点，上极板电势高于下极板，对带电小球进行受力分析，可知小球带负电荷，设电容器电压为U，则有：mgURE解得：U，E，则小球开始在中点的电势0(2)设断开S后，电容器的电压为U，则UR因为碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球的电荷量发生变化，所以对带电小球运动的全过程根据动能定理得：qUmgq0解得：qq