高二物理单元测试-恒定电流

1A1A2A2R1R2U高二物理单元测试－恒定电流本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．下列说法，正确的是（）A．电源向外电路提供的电能越多，表示电动势越大B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大2．下列各种说法中正确的是（）A．电流的定义式qIt，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。B．电源的负载增加，输出功率一定增大C．电动势为1.5V的干电池，表明干电池可以使1C的电量具有1.5J的电能D．从URI可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比3．如图所示，A1、A2是两只完全相同的电流表（内阻不可忽略），电路两端接恒定电压U，这时A1、A2的示数依次为5mA和3mA.若将A2改为和R2串联（如图中虚线所示），仍接在恒定电压U之间，这时电表均未烧坏.则下列说法中正确的是（）A．通过电阻R1的电流必然减小B．通过电阻R2的电流必然增大C．通过电流表A1的电流必然增大D．通过电流表A2的电流必然增大4．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标。有一种氧化锡传感器，其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度C之间的对应关系正确的是（）A．U越大，表示C越大，C与U成正比B．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比C．U越大，表示C越小，C与U成反比D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比25．如图所示电路，闭合开关时灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下（开关可闭合，可断开），现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障作出如下判断（如表所示）：次序操作步骤现象和结论1闭合开关，选直流电压挡，红黑表笔分别接a、b有示数，灯断路；无示数，灯短路2闭合开关，选直流电流挡，红黑表笔分别接a、b有示数，灯断路；无示数，灯短路3闭合开关，选欧姆挡，红黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路4断开开关，选欧姆挡，红黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路以上判断，正确的是（）A．只有1、2对B．只有3、4对C．只有1、2、4对D．全对6．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/V0.600.700.800.901.001.10I/A0.180.210.250.270.300.337．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像．将这个电阻R分别接到a，b两电源上，那么（）A．R接到a电源上，电源的效率较高3B．R接到b电源上，电源的输出功率较大C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高8．高温超导限流器被公认为目前最好且唯一行之有效的短路故障电流限制装置。中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并于2005年初在湖南进行并网挂机实验。超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流IIC时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻）。以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常电阻为R1=3Ω，超导临界电流IC=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V6W”字样，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，现L突然发生短路。则（）A．短路前通过R1的电流为43AB．超导部件将由超导态转为正常态C．短路后通过R1的电流为2AD．短路后通过R1的电流为34A9．在如图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头,从图示位置向a一端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比（）A．U变小B．I变小C．Q增大D．Q减小10．某种材料的导体，其I-U图象如图所示，图象上A点和原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角。关于导体的下列说法正确的是（）A．导体的电功率随电压U的增大而增大B．导体的电阻随电压U的增大而增大C．在A点，导体的电阻为cotβD．在A点，导体的电阻为cotα第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．11．（4分）．某同学测量一只未知阻值的电阻。他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_______Ω。为了使测量的结果更准确，该同学应将选择开关打到__________（填200809244图丙L1L2KR1R2E，r“×100”或“×1”）挡重新测量。12．（8分）如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U特性曲线的实验电路图。①根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整。②开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____端（选填“A”、“B”或“AB中间”）③实验中测得有关数据如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线。三、本题共4小题，满分48分。解答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）如图所示的电路中已知电源电动势E=36V，内电阻r=2Ω，R1=20Ω，每盏灯额定功率都是2W，额定电压也相同。当K闭合将电阻箱R2调到R2=14Ω时，两灯都正常发光；当K断开后为使L2仍正常发光，求R2应调到何值？14．（12分）如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；5（甲）（乙）（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。15．（12分）电动自行车是一种重要的交通工具，都市中每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景。电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动。假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg。当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10m/s2。求：（1）电动机输出的机械功率；（2）电动机线圈的电阻。16．（14分）在如图（甲）所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计。（1）调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R1和R2的阻值为多大？R3接入电路的阻值为多大？（2）调节滑动变阻器R3，使A、B两点的电势相等，这时电阻R1和R2消耗的电功率各是多少？6参考答案1．BD解析：电动势表征电源把其他形式能转化为电能的本领，与电源向外提供的电能多少、外电路的电阻等均无关，AC选项均错误，选项BD正确。2．AC解析：定义式适用于任何情况，A对；电源负载电阻增加，当外电阻小于电源内阻时电源的输出功率增大；当电阻大于电源内阻时，电源的输出功率减小，B错。URI是比值只能用来计算，不是决定因素，D错。由电动势的定义知C正确。3．C解析：R1、R2和A2内阻之和恒定，不妨把它们看作一只滑动变阻器，而A1左端相当于滑动变阻器的滑动触头，本题相当于将滑动触头由A2的右端滑到左端。初态上下支路的电流分别为3mA和2mA，说明R1和A2内阻之和小于R2，末态上面支路的电阻更小，结果是回路总电阻减小，A1的电流必然增大；R2的电流、通过电流表A2的电流必然减小；R1的电流必然增大。4．B解析：题目给出了传感器电阻'r的倒数与浓度C是正比关系，即1'kCr，电压表示数00000011'()REREkREUrRRrRRrkRRrkCC，可以看出，电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增加而增加。5．C解析：使用多用电表的直流电压挡和直流电流挡时，红表笔均要接电源正极、黑表笔接电源负极，使用多用电表欧姆挡测电阻时，一定要断开电源开关，选项C是正确的的。6．B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。7．C解析：电源a的电动势大，内阻也大，电源的效率RRr，输出功率2()EPRrR。8．BD解析：原来灯泡正常工作，电流为1A，故R1处于超导状态，其电阻为零，通过R1的电流为1A，A选项错。当L突然短路时，电路中的电流突然达到rE4A1.2A，超导部件将由超导态转为正常态，故B正确。短路后限流器并联电阻为2Ω，其两端电压为4V，故通过R1的电流为I1′=4/3A，D选项正确。9．BC解析：当滑动变阻器P的滑动触头,从图示位置向a一端移动时，其电阻值增大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的电流I减小；变阻器R两端的电压增大，即电容器C两端的电压增大，显然所带电荷量Q增大。10．A解析：由图知，U增大，则电功率增大，所以A正确；由欧姆定律知，电阻IUR，200809247随U增大，I增大得更快，故导体的电阻随U的增大而减小。B选项错误。在物理图象上不能用夹角的正切求斜率。所以CD都不正确。11．1000（2分）；×100（2分）解析：读出的面板刻度乘以挡位即得电阻值1000Ω。面板读数值偏大，应选用较大的挡位使指针向右偏一些，故要选×100挡。12．（8分）①如图所示。（3分）②A（2分）③如图所示。（3分）解析：连接分压电路时，要先将滑动变阻器的下面两个接线柱与电源、开关连成闭合回路，且分压电路开关S闭合之前滑动变阻器的滑片应该置于测量电路电压为零的一端。13．（10分）解：设灯泡的额定电压为U，额定电流为I。则当K闭合时，根据全电路的欧姆定律可得：E=U+2I（R1+r+R2）（3分）当K断开后，要灯泡仍正常发光，必有：E=U+I（R1+r+R/2）（3分）由以上二式联立可得：（R1+r+R/2）=2（R1+r+R2）（2分）求得R2=50Ω.（2分）14．（12分）解：（1）设S2断开时R1消耗的功率为P1，则1211)(RrREP，（2分）代入数据可以解得r=1Ω（1分）（2）设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则122RUP，（1分）解得U=84V（1分）由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir，代入数据，得I=26A（1分）U/VI/A1.02.03.000.10.20.3·······8流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，411RUIA，（1分）而I1+I2=I，所以I2=22A，（1分