恒定电流测试题A.docx
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恒定电流测试题A
《恒定电流》测试题(A卷)
一、选择题(每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分。
)
1.横截面的直径为d、长为l的导线,两端电压为U,当这三个量中一个改变时,对自由
电子定向运动的平均速率的影响是()
A.电压U加倍,自由电子定向运动的平均速率不变
B.导线长度l加倍,自由电子定向运动的平均速率加倍
C.导线横截面的直径加倍,自由电子定向运动的平均速率不变
D.以上说法均不正确
2.利用超导材料零电阻的性质,可实现无损耗输电。
现有一直流电路,输电线的总电阻
为0.4Ω,它提供给用电器的电功率为40kW,电压为800V.如果用临界温度以下的超
导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为()
A.1kWB.1.6×103kWC.1.6kWD.10kW
3.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V12W”
字样,电动机线圈的电阻
.若灯泡恰能正常发光,
以下说法中正确的是()
A.电动机的输入功率是12WB.电动机的输出功率是12W
C.电动机的热功率是2.0WD.整个电路消耗的电功率是22W
4.如图所示是一堵墙壁,正中间是木窗框,上部P是一个插座接在电源上,A、B是固定电线的钉子,正常情况电线应是与墙壁绝缘的,墙壁中不应有电流的。
由于施工不当破坏了电线的绝缘层,A、B处发生漏电,整个墙壁有了电流,用电压表测得墙角下部相距1m的C、D两点间有20V电压。
已知总漏电电流为0.5A,墙高为3m,窗宽为4m,则()
A.墙壁漏电的功率为10wB.墙壁上A、B两点间的总电阻为40Ω
C.墙壁漏电的功率为100wD.墙壁上A、B两点间的总电阻为400Ω
5.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的
电阻和定值电阻相同,阻值均为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关
由1位置打到2位置时()
A.电压表读数将变大
B.L1亮度不变,L2将变亮
C.L1将变亮,L2将变暗
D.电源的发热功率将变大
6.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
B.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
7.用图示的电路可以测量电阻的阻值。
图中Rx是待测电阻,R0是
定值,是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。
闭
合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表
的电流为零时,
测得
,
,则Rx的阻值为()
A.
B.
C.
D.
8.在如图所示的电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合,C是极,
板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,断开
哪一个电键后P会向下运动()
A.K1B.K2C.K3D.K4
9.如图所示电路,当S闭合后两灯均不亮,已知两灯、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好,其余三条导线中有一条发生断路.若某同学使用多用电表来检查断线部分,他用多用表的红表棒与a点相连接,把黑表棒分别先后与b点、c点相连,则以下能检测出断线部分的方法有()
A.S闭合,多用表用6V量程的电压表
B.S闭合,多用表用0.3A量程的电流表
C.S断开,多用表用R×1量程的欧姆表
D.以上三种方法都不可以
10.如图所示,额定电压为110V的两盏电灯,额定功率分别为
=100W,
=25W.把
它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且耗电最少,应采用的接法是()
A B C D
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、填空题(37分把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。
)
11.(4分)某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测
量其厚度d,示数如图所示。
由图可读出D=_______mm,d=______mm。
12.(9分)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A),开关和导
线若干,以及下列电表
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
(1)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用_(选
填器材前的字母);实验电路应采用图1中的(选填“甲”或“乙”)
(2)图2是测最Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请请根据在
(1)问中所
选的电路图,补充完成图2中实物间的连线.
(3)接通开关,改变滑动变阻器画片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。
某次电表示数如图3所示,可得该电阻的测量值RX=
=Ω(保留两位有效数字)。
(4)若在
(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是;若在
(1)问中选用乙电路残生误差的主要原因是。
(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经RX的电流值B.电流表测量值大于流经RX的电流值
C.电压表测量值小于RX两端的电压值D.电压表测量值大于RX两端的电压值
(5)再不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻RX两端的电压U也随之增加,下列反映U-x关系的示意图中正确的是。
13(12分)在“描绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特曲线”实验中,用导线a,b、c,d、e、f、g、h按图8(甲)所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好.
(1)请根据实验连接电路图在图8(乙)中虚线框内画出实验原理图;
(2)合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为_____.
(3)实验电路故障完全排除后,实验中测得有关数据如下表:
根据表中的实验数据,在图8(丙)中画出小灯泡的I-U特性曲线。
④若己知小灯泡灯丝在270C时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温T(T=273+t)成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为____0C(保留三位有效数字)
14.(12)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。
使用的器材有:
多用电表;
电压表:
里程5V,内阻十几千欧;
滑动变阻器:
最大阻值5kΩ
导线若干。
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的
示数如图(c)所示。
多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。
此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。
从测量数据可知,电压表的内阻为kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。
根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为V,电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为kΩ。
三、计算题(共23分。
要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分。
)
15.(11分)如图13所示,电源电动势E=2V,内电阻r=0.5Ω,竖直平面内的导
轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1Kg,电阻R=0.5Ω,它与导轨的动摩擦因
数µ=0.4,有效长度为L=0.2m.为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,
我们施加一与纸面成30º向里且与金属棒垂直的磁场,问磁场方向是斜向
上还是斜向下?
磁感应强度B的范围是多大?
(重力加速度g=10m/s2)
16.(12分)一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示,图中U=12V
的直线为图线的渐近线.现将该电源和一个变阻器R0接成如图(乙)所示电路,已知电源允许通过的最大电流为2A,变阻器的最大阻值为R0=22Ω.求
(1)电源电动势E和内电阻r.
(2)空载时A、B两端输出的电压范围.
(3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值.
附加题:
(10分)
“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。
偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心圆金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示。
一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。
忽略电场的边缘效应。
(1)判断球面A、B的电势高低,并说明理由;
(2)求等势面C所在处电场强度E的大小;
(3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEK左和ΔEK右分别为多少?
(4)比较|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小,并说明理由。
高二物理答题卡(A)
一.选择题(40分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二.实验题(37分,11题4分,12题9分,13题12分,14题12分)
11.D=d=______;
12.
(1)
(2)如下图所示
(3)(4)(5)
13.
(1)如下图乙
(2)(3)如下图丙(4)
14.
(1)
(2)(3)
(4)(5)
三、计算题(共23分。
要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分。
)
15.解:
16.解:
高二物理参考答案(A)
一.选择题(40分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
AC
CD
BD
C
B
C
C
C
二.实验题(37分,11题4分,12题9分,13题12分,14题12分)
11.D=10.50d=3.774;
12.
(1)BC甲
(2)如下图所示
(3)5.2(4)BD(5)A
13.
(1)如下图乙
(2)g(3)如下图丙(4)(1.58~1.65)×103
14.
(1)短接
(2)1(3)15.03.60
(4)12.0(5)9.0015.0
三、计算题(共23分。
要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分。
)
15.(11分)解:
以静止的金属棒为研究对象,画出其侧视图,要使金属棒静止,通电金属棒所受安培力一定要有向左的分量,由左手定则判定磁场方向应斜向下。
………2分
电流I=E/(R+r).......2分
根据平衡条件,若摩擦力方向向上,则:
B1ILsin30º+uB1ILcos30º=mg……….2分
若摩擦力方向向下,则:
B2ILsin30º-uB2ILcos30º=mg………..2分
代入数据解得:
B1=3T,B2=16.3T故所求磁感应强度的范围3T≤B≤16.3T....2分
16.(12分)解:
16.(12分)
(1)据全
电路欧姆定律
①
由图(甲)可知,当I=0时,
E=U=12V②
当E=12V,R=2Ω时,U=6V,
据全电路欧姆定律可得r=2Ω③
(2)空载时,当变阻器滑片移至最下端时,输出电压 UAB=0④
当滑片移至最上端时,有
,
可得这时的输出电压UAB=11V⑤
所以,空载时输出电压范围为0~11V.
(3)设所接负载电阻的最小值为R/,此时滑片应移至最上端,电源电流最大I=2A
有
⑥
其中
⑦带入数据可得
=4.9Ω
附加题:
【解析】
(1)电子(带负点)做圆周运动,电场力方向指向球心,电场方向从B指向A,B板电势高于A板。
(2)据题意,电子在电场力作用下做圆周运动,考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同,有:
联立解得:
(3)电子运动时只有电场力做功,根据动能定理,有
对到达N板左边缘的电子,电场力做正功,动能增加,有
对到达N板右边缘的电子,电场力做负功,动能减小,有
(4)根据电场线特点,等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度,考虑到等势面间距相等,有
即