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新人教高三物理恒定电流同步练习及答案

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时间:2015-10-22 23:52来源:未知 作者:暗夜 点击:
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新人教高三物理恒定电流同步练习及答案

第Ⅰ卷(选择题,共50分)

一、选择题:本卷共10小题,每小题5分,共50分,每小题有一个或多个选项正确,全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。

1.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106 Ω•m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100 V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为 ( )

A.0.31 μA B.0.62 μA C.0.15 μA D.0.43 μA

2.家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、控温两种功能,对此以下说法中正确的是( )

A.通电后其功率先增大后减小

B.通电后其功率先减小后增大

C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至t2的某一值不变

D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变

3.电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性,而且它的能源利用率很高.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则 ( )

自重 40 kg 额定电压 48 V

载重 75 kg 额定电流 12 A

最大运行速度 20 km/h 额定输出功率 350 W

A.电动机的输入功率为576 W

B.电动机的内阻为4 Ω

C.该车获得的牵引力为104 N

D.该车受到阻力为63 N

4.如图的电路中,当滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后,下列说法中正确的是( )

A.电流表示数增大

B.电压表示数增大

C.电源的总功率增大

D.R0的功率增大

5.如图所示,现有甲、乙、丙三个电动势E相同而内阻r不同的电源.用这三个电源分别给定值电阻R供电,已知它们的阻值大小关系为R>r甲>r乙>r丙,则将R先后接在这三个电源上时的情况相比较,下列说法正确的是( )

A.接在甲电源上时,电源内阻消耗的功率最大

B.接在乙电源上时,电源的总功率最大

C.接在丙电源上时,电源的输出功率最大

D.接在甲电源上时,电源的输出功率最大

6.如图所示电路,灯A、B都能正常发光,忽然灯A变亮,灯B变暗,如果电路中有一处出现断路故障,则出现断路故障的电路是( )

A.R1所在的支路

B.R2所在的支路

C.R3所在的支路

D.电源所在的电路

7.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法中正确的是( )

A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系

B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率

C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC

D.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2,纵坐标之比一定为1∶4

8.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,R1和R2为定值电阻,P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流表.A为理想电流表.开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态.下列说法正确的是( )

A.在P向上移动的过程中,A表的示数变大,油滴仍然静止,G中有由a至b的电流

B.在P向上移动的过程中,A表的示数变小,油滴向上加速运动,G中有由b至a的电流

C.在P向下移动的过程中,A表的示数变大,油滴向下加速运动,G中有由a至b的电流

D.在P向下移动的过程中,A表的示数变小,油滴向上加速运动,G中有由b至a的电流

9.如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω.当电键S接位置1时,电流表的示数为0.20 A.那么当电键S接位置2时,电流表的示数可能是下列的哪些值

A.0.28A B.0.25A

C.0.22A D.0.19A

10.用半偏法测电流表内阻Rg,其测量值为R测,改装后电压表的测量值为U测,实际电压为U,以下关系正确的是( )

A.R测

第Ⅱ卷(非选择题,共50分)

二、实验题:本题共2小题,共12分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。

11.(6分)在“伏安法测干电池的电动势和内电阻”实验中,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多组路端电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致。由实验数据来分析,他所连接的电路可能是如图所示电路图中的___________

U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10

I/A 0.18 0.21 0.25 0.27 0.30 0.33

12.(6分)如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两灯泡均能发光。现将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,小灯泡L1____________(填“变暗”、“变亮”或“亮度不变”),小灯泡L2____________(填“变暗”、“变亮”或“亮度不变”);电流表A的读数____________(填“变大”、“变小”或“不变”),电压表V的读数____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

三、计算题:本题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

13.(10分)如图所示,电压U恒定不变,将电流表A1、A2分别接入电路.接成图(a)时,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为3A;接成图(b)时,电流表A1、A2的示数均为4A,求:电路中不接入电流表时的电流.

14.(13分)将总电阻R0=22Ω的滑线变阻器如图与电源相连,已知该电源的路端电压随外电阻变化的图线如图所示,电源正常工作时允许通过的最大电流为2 A.求:

(1)电源电动势和内电阻.

(2)接到滑线变阻器A、B间的负载电阻阻值 的许可范围.

15.(15分)如图所示,灯泡L上标有“3V 3W”字样;R1为非线性元件,其电阻R1=βI(β为正的常数,I为通过R1的电流);R2为变阻器,其最大值为7Ω;电源电动势E=6V,内阻为1Ω.当开关S闭合,滑动变阻器P处于a端时,灯泡刚好正常发光.设灯泡和滑动变阻器的电阻均不随温度变化.试求:

(1)常数β的值;

(2)当滑动变阻器滑片P处于b端时灯泡的实际功率.

参考答案

1.A解析:电流I=R(U)=ρL/S(U)=ρL(US)=3.1×10-7 A,故A项正确。

2.AC解析:由题图可知,通电后元件温度升高,电阻率减小,引起电流增大,功率增大,当温度达到t1后,随着温度升高,电阻率增大,引起电流减小,功率减小,故A项正确,B项错误;随着温度升高,热功率一直增大,而在t1至t2段发热功率减小,因此在此段当产生的热量与散发的热量相等时,温度不再变化,故C项正确,D项错误.

3.AD解析:根据表格中的相关数据及输入功率、输出功率、热功率的特点及计算公式可得P入=UI=48×12 W=576 W,P热=P入-P出=576 W-350 W=226 W,r=I2(P热)=122(226) Ω=1.57 Ω,f=vm(P额)=20/3.6(350) N=63 N,故A、D两项对,B项错;根据P=Fv可知,牵引力随功率和速率的变化而变化,故C项错误.

4.B解析:根据串并联电路的特点可知,当滑片P向左移动一小段距离后,整个闭合回路的总电阻增大,利用闭合电路的欧姆定律I=R总+r(E)可判断I减小,A项错误;因P总=EI,可判断电源的总功率减小,C项错误;因电压表示数U=E-Ir,所以电压表示数增大,B项正确;R0与其并联的滑动变阻器的总电阻减小,而干路电流I减小,所以R0两端的电压U减小,根据P=R0(U2)可知R0的功率减小,D项错误.

5.AC解析:在研究电源内阻消耗功率大小时,可把外阻R看做电源的内阻,各电源的内阻看做外电阻,根据电源输出的功率与外电阻的关系可得出A项是正确的;根据P外=r+R(E2)和P总=R+r(E2)及题中的条件可得出C项正确.

6.B解析:A灯变亮,说明A灯两端电压增大,B灯变暗,说明B灯两端电压变小.因为若是电源所在电路断开,两灯都不会亮,如R3所在支路断开,则A、B都变暗,C、D两项错.若R2支路断开,则灯A变亮,灯B变暗,若R1支路断开,则灯B变亮,灯A变暗,A项错,B项对.

7.CD解析:电源的总功率PE=EI,为图线a;电源内部的发热功率Pr=I2r,为图线b;输出功率PR=EI-I2r,为图线c;联立这几个等式,可以算得D项正确;另根据能量关系PE=PR+Pr知,C项正确.

8.BC解析:在P向上移动的过程中,R变大,总电阻R总变大,根据I=R总+r(E),电流表A的示数变小,则U=E-Ir变大,R1两端的电压U1=IR1变小,R1两端的电压U2=U-U1变大,油滴向上加速运动,G中有由b至a的电流.同理可分析判断C、D两项的正误.

9.C解析:电键接2后,电路的总电阻减小,总电流一定增大,所以不可能是0.19 A.电源的路端电压一定减小,原来路端电压为2V,所以电键接2后路端电压低于2V,因此电流一定小于0.25 A.

10.AC解析:用半偏法测电阻时,当电流表半偏时,干路电流大于满偏电流,流过电阻箱的电流略大于Ig/2(即略大于此时电流表的电流),故R测

11.(6分)解析 从表中实验数据可知所测电流随电压增大而增大,且电压与电流的比值近似相等,因此,电压表和电流表测的是定值电阻R1的电压和电流,因此可得B选项正确。

答案 B

12.(6分)解析:画出等效电路如图所示,触片向右滑动的过程中,变阻器接入电路的部分阻值变大,电路中的总电阻变大,路端电压变大,总电流变小,故电流表A的读数变小,电压表V的读数变大,L2变暗,小灯泡L1变亮,BC两项正确。

答案:变亮 变暗 变大 变小

13.(10分)解析 设A1、A2的电阻分别为R1、R2,在a图中有:2 R1=3R2 ,U=5R+2 R1,在b图中有:

U=4(R+R1+R2),

由以上三式可得:R1= ,U= .

假如电路中不接电流表,此时电流为:

I= A=5.4 A.

答案 A或5.4 A.

14.(13分)解析 (1)闭合电路中路端电压为:U=IR= = .

所以:①当负载电阻R趋向无穷大时, r/R趋向零,路端电压U趋向电源电动势E;

②当R=r时,路端电压U= E/2.根据上述结论,综合图,可知电源电动势E=12V,内电阻r=2Ω.

(2)因为电源允许通过的最大电流值是2A,内电压的最大值是4V,外电压的最小值为8V,所以电源的外电阻必须大于或等于4Ω.当滑线变阻器的滑动触头c处在a端时,负载电阻R′与R0并联为电源的外电阻,应有: ≥4,由此可以求得负载电阻的最小值. ,即A、B间的负载电阻不能小于4.9Ω.

答案(1)E=12V,r=2Ω.

(2)不小于4.9Ω.

15.(14分)解析 (1)因为 A, ,而 ,所以: .

(2)

代入数据解得:I1=-6A(舍去),I'2=0.5A.

P= W.

答案(1) (2)0.75W.

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