1、第七章恒定电流测试一、选择题(40分)1(单选)导体中形成电流的原因是()A只要导体中有自由电荷，就一定有电流B只要电路中有电源，就一定有电流C只要导体两端有电压，导体中就会形成电流D只要电路中有电源，用电器两端就一定有电压解析导体中有自由电荷，但要使导体中的自由电荷定向移动形成电流，还要在导体的两端加上电压，故A项错误；要使电路中有持续电流，电路还必须是通路，故B项错误；导体两端有电压，电压迫使导体中的自由电荷定向移动形成电流，故C项正确；若电路是断开的，虽然电路中有电源，但用电器两端没有电压，故D项错误答案C2(多选)有一横截面积为S粗细均匀的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度中有n
2、个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为()AnvStBnvtC. D.解析在t时间内，通过导线横截面的自由电子的电量为qnvte，自由电子数目为nnvt，故A项错误，B项正确；通过导线的电流为I，在t时间内，通过导线横截面的自由电子的电量为qIt，自由电子数目为n，故C项正确，D项错误答案BC3(单选)下列关于电动势的说法正确的是()A电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压C非静电力做的功越多，电动势就越大DE只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大
3、小是由电源内非静电力的特性决定的解析电动势的定义式E只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的，故A项错误，D项正确；电动势的单位跟电压的单位一致，只是数值上的体现，而电动势反映的是一种本领，不单纯表示两极间的电压，B项错误；单位电荷非静电力做的功越多，电动势越大，故C项错误答案D4(单选)一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是()A0.4 A B0.8 AC1.6 A D3.2 A解析设原来为A，后来的管子为B，玻璃管的内径为d，水银的高度为h，则水银的体积
4、VShd2h，由于水银的体积V不变，B管的内径是A管内径的2倍，B管中水银截面积是A管中水银截面积的4倍，则B管中水银的高度是A管中水银高度的.根据电阻定律R得，B管内水银与A管内水银的电阻之比为RBRA116，电池的内阻不计，电压不变，则根据欧姆定律得，电流之比IAIBRBRA116，IA0.1 A，解得，IB1.6 A，故选C项答案C5(多选)某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是()AR3短路 BRP短路CR3断开 DR2断开解析若R3短路时，由于电流
5、表内阻看作零，两电压表都被短路，示数都为零，与题不符故A项错误； RP短路时，两电压表都测量R2的电压，示数相同，而且都不为零故B项正确；R3断开时，电压表V2测量R2的电压，电压表V1测量Rp和R2串联的电压，电压表V1的示数大于电压表V2的示数故C项错误；R2断开时，由于电压表内阻看作无限大，RP等效为V2的内阻，两电压表都测量R3的电压，示数相同，而且都不为零，故D项正确答案BD6(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是()A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，
6、小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积解析由R可知，随着所加电压的增大，各点的增大，故小灯泡的电阻增大，A项正确；对应P点，小灯泡的电阻为该点的电压和电流的比值，即R，故B、C项错误；对应P点，小灯泡的功率为图中坐标点的UI，即对应矩形PQOM所围的面积，D项正确答案AD7(多选)如图所示为两电源的UI图象，则下列说法正确的是()A电源的电动势和内阻均比电源大B当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大解析UI图象的纵截距为电源的电动
7、势，斜率表达内阻的值，故E1E2，r1r2，A项正确；当外接同样的电阻时，可做如图所示的，两电源的输出功率为U1I1U2I2，故B项错误，D项正确；电源的效率100%，内阻不同，外电阻R相同，故效率不可能相等，C项错误答案AD8(多选)如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻，以下说法中正确的是()A当R2R1r时，R2上获得最大功率B当R2R1r时，R1上获得最大功率C当R20时，R1上获得最大功率D当R20时，电源的输出功率最大解析求R2上获得功率，应以R2为研究对象，R1作为电源的等效内阻，故R2R1r时，R2上获得最大功率，A项正确；求R1上获得功率，应以
8、R1为研究对象，R1上获得最大功率P1I2R1，要想使电路中的电流最大，应使R20时，R1上获得最大功率，故B项错误，C项正确；这里不知R2、R1、r之间的关系，从输出功率图象中分析不出电源的输出功率最大时R2的值，故D项错误答案AC9(多选)在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻当开关S闭合后，两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处于静止状态为使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是()A增大R1的阻值B减小R2的阻值C减小R3的阻值D减小M、N间距解析本题的等效电路为R2和R3与电源组成串联电路，电容器相当于一块理想的电压表，R1只是无穷大内阻的一个小量，故改变R1对整个电路的电流
9、和电压没有影响，故C项错误；原来带电粒子处于平衡状态，说明重力与电场力相等，即mgq，d为平行板间距离，减小R2的阻值，等效于增大R3的阻值，根据串联分压，可知R3两端电压增大，粒子合力向上，故B项正确，同理C项错误；减小M、N间距d，即电场力q增大，故粒子加速向上运动，D项正确答案BD10(多选)如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同若将开关S1由位置2切换到位置1，则()A电压表的示数变大B电阻R2两端的电压变大C电池内阻消耗的功率变大D电流表的读数变小解析开关在2位置的等效电路如下图所示外电阻RW为R1、R2串联再与R3并联，RWR，根据串
10、联分压可得并联部分的电压U/EE，R2两端的电压U2U/E；开关在1位置的等效电路如下图所示，外电阻RW为R1、R3并联再与R2串联，RWR，根据串联分压可得并联部分的电压U/EE，R2两端的电压U22U/E，比较两个电压可采用特殊值代入如取R1，r0.5，计算U2U2，故B项正确；电压表测的是端电压，外电阻变大，电压表的示数变大，由闭合电路欧姆定律知，电流表读数变小，电池内阻消耗的功率变小，故A、D项正确，C项错误答案ABD二、实验题(20分)11小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究这一现象，用伏安法测量得到如下数据：I/A0.120.210.290.340.380.420.4
11、50.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)画出该实验电路图；(2)在坐标纸中画出小灯泡的伏安特性UI曲线；(3)如果将该小灯泡直接接在一个电动势为1.5 V、内阻为2 的电池两端时，小灯泡的实际功率为_ W.解析(1)如图所示：(2)如图所示：(3)电源的电动势为1.5 V，电流与路端电压的关系式为UEIr1.52I，在图中作出图线，交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流，故功率为PUI0.80.350.28 W.答案(1)(2)见解析(3)0.2812某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0(约为2 k)和手机中的锂电池(
12、电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)实验室备有如下器材：A电压表V(量程3 V，电阻RV约为4.0 k)B电流表A1(量程100 mA，电阻RA1约为5 )C电流表A2(量程2 mA，电阻RA2约为50 )D滑动变阻器R1(040 ，额定电流1 A)E电阻箱R2(0999.9 )F开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，下图与其对应的实物图，图中的电流表A应选_(选填“A1”或“A2”)，请将实物连线补充完整(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图所示的电路图根据测量数据作出图象，如图所示若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电
13、池的电动势E_，内阻r_(用k、b和R2表示)解析(1)由于R0阻值约为2 k，属大电阻，由I，估得I1.85 mA，因此电流表应选A2.实物连线如图(2)根据题图，知UEIr，得，即b，k，所以E，r.答案(1)A2，实物连线如上图(2)三、计算题(40分)13.如图所示，R12 ，R26 ，R33 ，当S接通时，电压表读数为2.4 V，S断开时，电压表读数为2 V，则电源电动势和内阻各为是多少？解析当S接通时：R2与R3并联，再与R1串联，并联等效电阻R232 ，由闭合电路欧姆定律，得U1ES断开时，R1与R3串联，由闭合电路欧姆定律，得U2E将U12.4 V，U22 V，R12 ，R26
14、 ，R33 ，代入以上各式得，E6 V，r1 答案6 V1 14一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A在30 s内可使该物体被匀速提升3 m，若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻解析(1)电动机的输入功率P入UI30.2 W0.6 W(2)电动机提升重物的机械功率P机Fv4 W0.4 W，根据能量关系P入P机PQ，得热功率PQP入P机(0.60.4) W0.2 W，所产生的热量QPQt0.230 J6 J(3)根据焦耳定律QI2rt，得
15、线圈的电阻r 5 答案(1)0.6 W(2)6 J(3)5 15如图所示电路中，电源电动势E10 V，内电阻不计，电阻R114 ，R26.0 ，R32.0 ，R48.0 ，R510 ，电容器的电容C2.0 F.求：(1)电容器所带的电量？说明电容器哪个极板带正电？(2)若R1突然断路，将有多少电荷通过R5?解析(1)本题的等效电路为R1、R2串联，R3、R4串联，然后两部分并联，R5作为电容的等效理想表的内阻，I120.5 A，I341 A，则UbaI12R1I34R35 V，故b极板带正电，电容器所带的电量QCUba1.0105 C(2)R1断路，当再度达到稳定后，电容器电压等于R4两端的电
16、压，此时电容器所带电量QCU4C2106 C1.6105 C由bd可知，电容器下板仍带正电，由QQ知，R1断路后电容器经历了一次再充电过程，电容器极板上增加的电量为QQQ(1.61051.0105) C6.0106 C答案(1)电容器所带的电量为1.0105 C，电容器下板带正电(2)6.0106 C16.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同如图所示为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.(1)当自动开关S闭合时，用电器的工作状态是处于加热状态还是保温状态？(2)用电器由照明电路供电(U220 V)，设加热时用电器的电功率为800 W，保温时用电器的电功率为50 W，则R1和R2分别为多大？解析(1)当开关S闭合时，R2被短路，电路中只有R1，此时功率为P，电阻没全部用上的，即电阻小，功率大，故为加热状态(2)当开关S断开时，R1和R2串联，此时功率为P2，故为保温状态，由题意知P250 W，P1800 W，代入数据解得R160.5 ，R2907.5 .答案(1)加热状态(2)R160.5 ，R2907.5