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高中物理选修3-1第二章单元测试题

时间:2017-09-01


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2013-2014 学年度常德市六中第二章单元考试卷
考试范围:恒定电流;考试时间:100 分钟; 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.计算题要有必

要的文字说明和计算过程。

7.图中电源电动势 E=12 V,内电阻 r=0.5 Ω 。将一盏额定电压为 8 V,额定功 率为 16 W 的灯泡与一只线圈电阻为 0.5 Ω 的直流电动机并联后和电源相连,灯 泡刚好正常发光,则下列说法正确的是( ) A.电动机两端的电压是 12VB.通过电动机的电流时 16A C.通过电动机的电流是 6AD.电源内阻的热功率是 16W 8.在下图所示的电路中,合上电键 S 后,下列说法正确的是( )

第 I 卷(选择题)
一、选 本题共有 15 小题,每小题 4 分,共计 60 分,其中特别标示有下画线的小 择 题 题是多选外,其它均不单选。多选题部分正确得 2 分,有错误选项不 (题型 得分。 注释) 1.一个电流表的满偏电流 Ig=1mA,内阻 Rg=500Ω ,要把它改装成一个量程为 10V 的电压表, 则应在电流表上 A.串联一个 10kΩ 的电阻 B.并联一个 10kΩ 的电阻 C.串联一个 9.5kΩ 的电阻 D.并联一个 9.5kΩ 的电阻 评卷人 得分 2.如图所示,闭合电键 S,灯 L1、L2 正常发光,由于电路出现故障, 突然发现灯 L1 变暗,电流表读数变小,则故障可能是 A.R1 断路 B.R2 断路 C.R3 短路 D . R4 短路
R2 R1 L1 A R3 R4 S L2

A.电流表读数变大,电压表读数变大 B.电流表读数变小,电压表读数变小 C.电流表读数变小,电压表读数变大 D.电流表读数变大,电压表读数变小 9.如下图所示,直线 b 为电源的 U-I 图像,直线 a 为电阻 R 的 U-I 图像,用 该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的效率分别 ( ) A.电源的输出功率为 4WB.电源的输出功率为 2W C.电源的效率为 33.3%D.电源的效率为 67% 10.如图所示直线 OAC 为某一直流电源的总功率 P 随总电流 I 变化的图线;抛物 线 OBC 为同一电源内部消耗的功率 Pr 随总电流 I 变化的图线,则当通过电源的电 流为 1A 时,该电源的输出功率为 A.1W B.3W C.2W D.2.5W 11.如图所示,电源电动势为 E,内阻为 r,不计电压表和电流表内阻对电路 的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的触片逐渐向 右滑动的过程中,下列说法正确的是 A.小灯泡 L1、L2 均变暗 B.小灯泡 L1 变亮,小灯泡 L2 变暗 C.电流表 A 的读数变小,电压表 V 的读数变大 D.电流表 A 的读数变大,电压表 V 的读数变小 12.一直流电动机正常工作时两端的电压为 U,通过的电流为 I,电动机线圈的电阻为 r.该电 动机正常工作时,下列说法错误的是( ) 2 A.电动机消耗的电功率为 UIB.电动机的输出功率为 UI-I r 2 C.电动机的发热功率为 I rD.I、U、r 三个量间满 足 I=U/r 13.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,当调节滑动变 阻器 R 并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 0.5A 和 2V. 重新调节 R 并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为 2A 和 24V,则这台电动机正常运转时的输出功率为

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

3.如图所示的电路中,U=120 V,滑动变阻器 R2 的最大值为 200Ω ,R1=100Ω 。 当滑片 P 滑至 R2 的中点时,a、b 两端的电 压为( ) A.40 V B.60 V C. 80 V D. 120 V 4.R1=10 Ω ,R2=20 Ω ,R1 允许通过的最大电流为 1.5 A,R2 两端允许加的最大电压为 10 V.若 将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( ) A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V 5.一条粗细均匀的电阻丝,电阻为 R,圆形横截面的直径为 d。若将它拉制成直径为 细丝,电阻变为( A. )

d 的均匀 10

R 10000

B.

R C.10000R 100

D.100R

6.两电源电动势分别为 E1、E2(E1>E2) ,内阻分别为 r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为 R 的电阻连接时, 电源输出功率相等。 若将 R 减少为 R', 电源输出功率分别为 P1、 2, ( P 则 ) A.r1<r2,P1<P2 B.r1>r2,P1>P2C.r1<r2,P1>P2 D.r1>r2,P1<P2

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A.48W

B.47W

C.44W

D.32W

14.如图电路中三只电阻的阻值之比为 R1 : R2 : R3 ? 1: 2 : 2 ,两只电容器 的电容之比为 C1 : C2 ? 3 : 2 ,电源电动势 E 恒定,内阻忽略不计。当电 键 K 断开时,稳定后电容器 C1 、 C2 所带的电荷量分别为 q1 和 q2 ;当电 键 K 闭合时,稳定后电容器 C1 、 C2 所带的电荷量分别为 q1' 和 q2 。下列结论正确的是(
'

(10 分)某中学物理实验室里有一块量程为 500 μ A,内阻 R 约为 200 Ω 的电流表(也称微安 表),现需要准确测量它的内电阻 R。 一同学根据实验室现有的器材设计了如图所示的实验电 路。 电路中部分器材的规格如下: 未校准的电流表(也称毫安表)mA:量程 1 mA,内阻约为 100 Ω 。 滑动变阻器 R1:20 Ω , 1 A。 电阻箱 R2:999.9 Ω 。 直流电源 E: 电动势 3 V, 内阻很小。 根据所设计的实验电路的原理图,回答下列问题: (1)为了保证实验操作过程的安全(即不论滑动变阻器 R1 的滑动头如何调节,都不会烧坏电 表),下列定值电阻 R3 的阻值最合适为 A.200 B.400 C.600 D.800 (2)把实验步骤补充完整。 a、闭合开关之前应将滑动变阻器 R1 的滑动触头调到其位置(填“最左端”或“最右端” ) b、将 S1 闭合,将 S2 置向 1 端闭合,调节滑动变阻器使微安表满偏,记下此时毫安表的读数 I; c、将 S2 置,滑动变阻器滑动头的位置保持不变,调节使毫安表的读数仍为 I,读出此时电阻箱 的读数为 R; d、则 Rg=。

)

q A. 1 : q2 =3:4

q B. 1 : q2 =3:2

q C. 1 : q1 =3:5

'

q D. 2 : q2 =4:5

'

15.电阻 R 与两个完全相同的理想晶体二极管 D1 和 D2,连接成如图所示 的电路,两端的电势差 uab=10V 时,流经 a 点的电流为 0.01A,当电势差 uab=-0.2V 时流经 a 点的电流仍为 0.01A,则电阻 R 的阻值为( ) A、1020Ω B、1000Ω C、980Ω D、 20Ω 附加题 2011 年日本发生严重核辐射泄露事故,使得人们开始将目光再次投入到更为安全的太阳能技术 上。 硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻,设计了如图 甲所示电路,图中与 A.串联的定值电阻的阻值为 R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进 行下述实验:

(1)闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表 Al、 2 的值 I1,I2.为了作出此电池的 U-I 曲线,需要计算出 A 电路的路端电压 U,则 U=(用题中所给字母表示); (2)根据测量数据作出该硅光电池的 U-I 图象如图乙所示,该电池的电动势 E=V,在流过电流表 A2 的电流小于 200mA 的情况下,此电池的内阻 r= Ω; (3)若将该硅光电池两端接上阻值为 6Ω 的电阻,此时对应的电池内阻 r=Ω.(计算结果保留两位有效 数字)

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第 II 卷(非选择题)
一、选择题

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Ω. 三、计算题(共 3 小题,总计 24 分,要求写出必要的文字说明和计算过程) 19. 分)如图所示电路中,电源电动势 E=10V,内阻 r=0.5Ω ,电动机的电阻 (6 RM=1.0Ω ,电阻 R1=1.5Ω .电动机正常工作时, 电压表的示数 U1=3.0V,求: (1)电源释放的总电功率 P (2)电动机将电能转化为机械能的机械功率 PJ .... (3)电源的输出功率 P 出。

评卷人

得分

二、填 空题

共 3 小题,总计 16 分

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

16.(8 分)用伏安法测量一个定值电阻的电阻值,现有的器材规格如下: A.待测电阻 Rx(大约 100Ω ) B.直流毫安表 A1(量程 0~10mA,内阻约为 100Ω ) C.直流毫安表 A2(量程 0~40mA,内阻约为 40Ω ) D.直流电压表 V1(量程 0~3V,内阻约为 5kΩ ) E.直流电压表 V2(量程 0~15V,内阻约为 15kΩ ) F.直流电源(输出电压 4V,内阻计) G.滑动变阻器 R(阻值范围 0~50Ω ,允许最大电流 1A) H.开关一个、导线若干 (1).根据器材的规格和实验要求,为使实验结果更加准确, 直流毫安表应选,直流电压表应选。 (填序号 A、B、C、D) (2).在方框内画出实验电路图,要求电压和电流的变化范围尽可能大。 17.(4 分)一量程为 0.6 A 的电流表,其刻度盘如图所示,今在此 电流表的两端间并联一电阻,其阻值等于该电流表内阻的

20. 分)如图所示, 变阻器 R1 的最大电阻是 6Ω ,R2 = 6Ω , 电源内阻 r =1Ω , (9 闭合 S 使滑动头 P 滑到 R1 中点时, L 恰能正常发光, 此时电源总功率为 16W, 电 源输出功率为 12W. 求: (1)电源电动势 E (2)灯电阻 RL; (3)断开 S 要灯仍正常发光 P 点应如何滑动,并求该时候电源的输出功率。

1 ,使之 2

成为一新的电流表,则图示的刻度盘上的每一小格表示________A. 18. (4 分)某同学用多用电表的“×10 Ω ”挡测电阻,他的主要 操作步骤如下: A.将选择开关拨至“OFF”位置 B.把表笔插入测试笔插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指 在电阻刻度的零刻度上 C.把选择开关置于“×10 Ω ”挡 D.把两表笔分别与待测电阻的两端相接触并读数 这位同学在实验中正确的操作步骤顺序是_________________________. 若该同学在读数时发现指针正指在表盘的 “15” 刻度处 (如图所示) 则该电阻的阻值是_______ ,

21. 分) (9 如图所示, 甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中, 两电压表的读数变化情况如乙图中的 AC、BC 两直线所示。不考虑电表 内阻对电路的影响。 (1)电压表 V1、 2 的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条 V 直线? (2)电源的电动势和内阻分别是多少? (3)变阻器 R 的最大阻值是多少?

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参考答案 1.C 【解析】 试题分析:把电流表改装成电压表需要串联一个电阻,电阻的大小为:

R?

U 10V ? Rg ? ? 500? ? 9500? ? 9.5K ? ,C 正确,ABD 错误。 Ig 1?10?3

考点:本题考查了电表的改装问题 2.B 【解析】本题考查电路的串并联问题,R1 与 L1 并联,R2 和 R3 并联后再和 R4 串联最后再和 L2 并联,L1 变暗,通过的电流减小,R1 如果断,L1 变亮,R3 如果短路,电流表读数会增大,R4 如果短路, 电流表示数变大; 3.A 【解析】 试题分析:由题意可知,滑片 P 滑至 R2 的中点时,变阻器下半部分电阻为 100 Ω ,下半部 分电阻与 R1 并联的阻值为 R 并=50Ω ,则 a.b 两端的电压为 Uab=

50 ×120V=40V。 50 ? 100

考点:欧姆定律,电阻的串并联 4.D 【解析】 试题分析:根 据 欧 姆 定 律 可 得 , 两 电 阻 允 许 通 过 的 最 大 电 流 分 别 为 :

I1 ? 1 . A , I 2 ? 5

U2 ? 0.5 A ,因 为 串 联 电 路 中 各 处 的 电 流 相 等 , 所以两 电 阻 串 联 时 , R2

允 许 通 过 的 最 大 电 流 为 I=I 2 =0.5A, 串 联 电 路 中 总 电 阻 等 于 各 分 电 阻 之 和 , 所以 电 路 两 端 允 许 加 的 最 大 电 压 U=I 2 ( R 1 +R 2 ) =15V, 所以 D 正确。 考点:本题考查串并联电路的规律、欧姆定律的应用等。 5.C 【解析】 试题分析:将电阻丝的直径拉成原来的

1 1 时,横截面积变为原来的 ,长度变为原来的 10 100

100 倍,由 R ?

l ? 可知电阻变为原来的 10000 倍,即 10000R,故选项 C 正确. s

考点:考查电阻定律的应用. 6.D 【解析】 试题分析: 一 电 动 势 为 E、内 电 阻 为 r 的 电 源 与 一 阻 值 为 R 的 电 阻 组 成 一 闭 合 回 将 路 , 路 端 电 压 U 和 干 路 电 流 I 的 关 系 为 U=E-Ir. 在 U-I 直 角 坐 标 系 中 作 U-I 图 线 ,则 该 图 线 为 一 条 在 纵 轴 上 截 距 为 E、斜 率 为 -r 的 直 线 .这 条 线 可 被 称 为 电 源 的伏安特性曲线. 果再在此坐标系中作出外电阻 R 的伏安特性曲线为过原点的 如 直 线 ,斜 率 为 R,则 两 条 线 的 交 点 就 表 示 了 该 闭 合 电 路 所 工 作 的 状 态 ,此 交 点 的
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横 、纵 坐 标 的 乘 积 即 为 外 电 阻 所 消 耗 的 功 率 .依 题 意 作 电 池 甲 和 乙 及 电 阻 R 的 伏 安 特 性 曲 线 .由 于 两 电 池 分 别 接 R 时 ,R 消 耗 的 电 功 率 相 等 ,故 这 三 条 线 必 相 交 于 一 点 , 如 图 所 示 , 由 于 α 1> α 2, 所 以 r1> r2.

作 R′ 的 伏 安 特 性 曲 线 ,由 图 可 知 :当 甲 电 池 接 R′ 时 ,P 1 =U 1 I 1 ;当 乙 电 池 接 R′ 时 , P 2 =U 2 I 2 . 由 于 U 1 < U 2 , I 1 < I 2 , 所 以 P 1 < P 2 . D 正 确 。 考点: 7.C 【解析】 试题分析: 由题意可知, 电路的路端电压 U=8V, 则电动机两端的电压是 8V, 故选项 A 错误; 内电压 U 内=E-U=12V-8V=4V, 则电路中的干路电流 I=

U内 r

?

4 A=8A, 灯泡的额定电流为 2A, 0.5
2 2

通过电动机的电流时 6A,故选项 B 错误 C 正确;电源内阻的热功率 Q=I r=8 ×0.5W=32W,故 选项 D 错误。 考点:闭合电路的欧姆定律,焦耳定律 8.D 【解析】 试题分析:合上电键 S 后,外电阻减小,故干路电流增加,电流表读数增大;根据 U=E-Ir 可知,路端电压减小,故电压表读数减小,故选项 ABC 错误,D 正确。 考点:简单的电路动态分析问题,闭合电路的欧姆定律 9.AD 【解析】 试题分析:由 a 图线得到,电阻 R=1Ω ,由 b 图线得到,电源的电动势为 E=3V,短路电流为 I 短=6A, 内阻为 r=0.5Ω , 用该电源和该电阻组成闭合电路时, 电路中电流为 I=

E =2A, R?r

路端电压为 U=E-Ir=2V,则电源的输出功率为 P=UI=4W,电源的效率为 η =

UI ≈67%,故本 EI

题选 AD。 考点:本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解,电源的输出功率和效率的计算 10.C 【解析】 试题分析:由电源的总功率 P ? EI 可知其对应图线 OAC,由 C 点数据可得 E ? 3V ;由电源 内部的热功率 P热 =I r 可知其对应图线 OBC,由 C 点数据可得 r ? 1? .当 I=1A 时,电源的
2

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输出功率 P =EI ? I 2 r ? 3 ?1 ? 12 ?1 ? 2W ,故选项 C 正确. 出 考点:本题考查学生对图像的分析解答能力,解答时要依据电源的总功率 P ? EI 和电源内 部的热功率 P热 =I r 先找出其对应的图线,再求解电动势和内阻,最后根据能量关系求解输 出功率. 11.BC 【解析】 试题分析:滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,所以电路中的外电阻 R
2

E 减小, 即电流表示数 R?r 减小, 灯泡 L2 两端的电压变小, 其亮度变暗, 由路端电压 U ? E ? Ir 可知电压表示数变大,
变大, 由闭合电路的欧姆定律 E ? IR ? Ir 可知电路中总电流 I ? 根据部分电路的欧姆定律的 U ? U L1 ? U L 2 可知灯泡 L1 两端的电压变大,其亮度变亮,由以 上分析可知选项 BC 正确. 考点:本题考查了电路的动态分析,要从滑动变阻器的阻值变化入手,遵从先部分再整体后 部分的思路分析,主要利用闭合电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律解答. 12.D 【解析】 2 试题分析:电动机正常工作时,电动机消耗的电功率 P 电=UI,电动机的发热功率 P 热=I r, 故选项 A、C 正确。由于欧姆定律不再成立,P 热≠
2

U2 ,根据能量守恒定律得到,电动机的 r

输出功率 P 出=P 电-P 热=UI-I r, 故选项 B 正确。 电动机正常工作时, 其电路是非纯电阻电路, 2 电能有一部分转化为内能,则有 UIt>I rt,得到 U>Ir,故选项 D 错误. 考点:非纯电阻电路中的电功、电功率 13.D 【解析】 试 题 分 析 : 电动 机 停 止转 动 时 , 由 欧姆 定 律 r=
2

U 2 ? Ω =4 Ω I 0.5
2

电动机的总功率

P=U 1 I 1 =24V×2A=48W; 电 动 机 的 热 功 率 P r =I 1 r=( 2A) ×4Ω =16W; 电 动 机 正 常 运 转 时 的 输 出 功 率 是 P 输 出 =P-P r =48W-16W=32W, D 正 确 。 考点:本题考查电动机的输出功率。 14.B 【解析】 试题分析:在电路中电容器是断路,当电键 K 断开时,整个电路处于断路,没有电路,电阻 两端没有电压。 电容器 C1 左端与电源接通, 右极板虽经过 R3 但 R3 两端没有电压所以电势与 电源右极相同,即 C1 两端电压等于电源电压,同理 C2 两端的电压也等于电源电压,根据电 容器的电荷量 Q ? CU 判断 q1:q2 =C1:C2 =3: 2 。当电键 K 闭合时,三个电阻串联,根据 串联电路电压之比等于电阻比判断,R1:R2:R3 =U1:U 2:U 3 =1: 2 : 2 , 电容器 C1 与 R1 R2

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并联,电压等于 R1 R2 的电压,电容器 C2 与 R2 R3 并联,电压等于 R2 R3 的电压,所以

U C1:U C2 ? (1 ? 2):(2 ? 2) ? 3:,那么 q1':q2' =C1U C1:C2U C2 =9:8 对照选项 B 对 ACD 4
错。 考点:串并联电路 电容器 15.c 【解析】当电势差 Uab=-0.2V 时,二极管 D2 导通,正向电压为 0.2V,当电势差 Uab=10V 时,二极管 D1 导通,电阻两端的电压: U=10-0.2=9.8V。电阻中电流:I=0.01A。故 R=U/I=9.8V/0.01A=980Ω ,选 C.

附加题. 【解析】分析:(1)理想电流表和定值电阻构成一电压表,可测量外电压. (2)在硅光电池的 U-I 图象,当 I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻. (3)通过作图求解,作出电阻为 6Ω 它两端的电压和通过它电流的图线,与图乙中 U-I 图 线有交点,交点对应电压电流表示硅光电池两端接上阻值为 6Ω 的电阻时的电压和电流. 解答:解:(1)理想电流表和定值电阻构成一电压表,可测量外电压.所以 U=I1R0. (2)在硅光电池的 U-I 图象,当 I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻.所以 E=2.90V, 在流过电流表 A2 的电流小于 200mA 的情况下,此电池的内阻 r=4.00Ω . (3)作出 6Ω 定值电阻的 U-I 图线,是一条过原点的直线,该直线与图乙中电源的外电 压和电流图线有交点,交点对应的电压、电流表示硅光电池两端接上阻值为 6Ω 的电阻时的 电压和电流. 所以 r=

E ?U =5.6Ω . I

故本题答案为:(1)I1R0(2)2.90,4.00(3)5.60 点评: 本题考查测定电动势和内电阻的数据处理, 要求能根据公式得出图象中斜率及截距的 含义. (1)(B);(2)最左端; 拨向 2; R2 ; R .( 每空 2 分) 【 解 析 】 ( 1 ) 当 变 阻 器 的 滑 片 调 到 最 右 端 时 ,

E ?Ug ?

I g ( R?A ? RmA ) R1

R3 ?

0.5 ? 10 ?3 ? (200 ? 100 ) ? R3 ? 3 ,解得 R3 的阻值近似为 20

400 ? 故选 B (2)a、闭合开关之前应将滑动变阻器 R1 的滑动触头调到其最左端,使分压部分电压为零 c、利用替代法,将 S2 置于 2,滑动变阻器滑动头的位置保持不变,调节 R2 使毫安表的读数 仍为 I d、则 Rg=R 故答案为:最左端; 2; R2 ; R 16.直流毫安表应选 C , 分)直流电压表应选 (2
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D

。 分) (2

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.在方框内画出实验电路图: (分压、外接) 分) (2 【解析】本题主要考查电流表,电压表量程的选择,伏安法中电流表的内接法和外接法的选 择,滑动变阻器的分压式和限流式的选择。属于基础性题目! 1 由器材中我们看到电源的电压为 4v,而待测电阻阻值大约为 100 欧,且不考虑电阻器 阻值,那么电路中的最大电流为 40 毫安!故电流表应该选 C。电源的输出电压为 4v,若选 择 15v 量程则指针最大偏转幅度不超过三分之一,误差较大!故电压表选择 D 2 题目中有这样的一句话“要求电压和电流的变化范围尽可能大”这暗示我们滑动变阻 器要使用分压式!电路使用分压式的几种情况有:A 当要求电流或电压变化的范围尽可能大 或从 0 开始可持续调节时;B 当被测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值时;C 当采用线流式, 电路中的实际电压或电流的最小值仍比被测电阻两端的电压或经过的电流大时! 电流表的阻值 40 欧与被测电阻相差不大, 若采用内接法那么电压所测电压误差相当大, 因为电流表分压较明显!故应采用外接法。 内接法外接法的选择:当被测电阻远大于电流表阻值时用内接法,否则用外接法 17.0.06

R ;设并联电阻后电流表的量程为 I1,根据 2 R R 并联电路各支路电压相等可得电流表两端电压 0.6R 等于电阻 两端电压(I-0.6) ,解得 2 2 1 .8 I=1.8 A,故每一分度值为 A =0.06 A. 30
【解析】设电流表的内阻为 R,则并联电阻为 18.CBDA 150 【解析】 正确的操作步骤是把选择开关置于 “×10 Ω ” 挡; 然后把表笔插入测试笔插孔中, 先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零刻度上;把两表笔分别与待测 电阻的两端相接触后读数;最后将选择开关拨至“OFF”位置. 所以正确的步骤顺序是:C、B、D、A. 欧姆表的读数 R=15×10 Ω =150 Ω . 19. (1)20W; (2)8W; (3)18W; 【解析】 试题分析: (1)I=UV/R1=2A ① (1 分) 所释放功率: P=EI=20W ② (1 分) (2)UM=E-U1-Ir=6V,电动机消耗功率 PM=IUM=12W ③(1 分) 2 PM0=I RM=4W,所以电动机机械功率 PJ=PM- PM0=8W ④(1 分) 2 (3)电源输出功率 P 出=P-I r=20W-2W=18w ⑤(2 分) 考点:电功率 20.1、E=8V 2、3Ω 3、向右滑动 4、7W 【解析】 本题考查闭合电路欧姆定律, 由电源输出功率和焦耳热功率可求得电路中的总电流, 再由电源功率 P =EI 可求得电源功率,由闭合电路欧姆定律可求得电源内电压,从而求得路 端电压,由欧姆定律可求得流过 R2 的电流,从而由干路电流数值可求得流过 L 电流大小, 由P在中点位置,可知滑动变阻器阻值,可求得滑动变阻器分得电压,从而求得灯泡L两端 电压,由欧姆定律求得灯泡电阻 (1)由闭合电路的功率关系得:P 总=P 出+P 内 ????1 分 2 又:P 内=I r,????1 分 1/2 1/2 解得电路中的总电流为:I=((P 总-P 出)/r) =((16-12)/1) =2A????1 分 由 P 总=IE 解得电动势为: E=P 总/I=16/2=8V????1 分
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路端电压为:U=E-Ir=8-2×1=6V????1 分 流过 R2 的电流为:I2=U/R2=6/6=1A????1 分 流过 R1、L 的电流为:IL=I-I2=(2-1)=1A????1 分 R1 上的电压为:U1=I1R1/2=1×2=2V????1 分 灯电阻为:RL=UL/IL=(U-U1)/IL=(6-2)/1=4Ω ????1 分 (2)断开 S 后,由(1)问的解知,要使灯正常发光, 则流过灯的电流必为 1A,灯两端的电压必为 4V,????1 分 此时内阻上的电压为:Ur=ILr=1×1=1V????1 分 滑变电阻器上分得的电压为:U=E-UL-Ur=(8-4-1)=3V????1 分 滑变电阻器的阻值为:R=U/IL=3/1=3Ω ,????1 分 所以滑变电阻器的阻值是增大了,其触头应向右移动。????1 分 此时电源的路端电压为:U 端= UL+U=7V????1 分 电源的输出功率为:P 出=ILU 端=1×7=7W????1 分 21. (1)V1 对应 AC 线,V2 对应 BC 线(2 E=8V,r=1Ω (3)R=12Ω 【解析】 (1)V1 对应 AC 线,V2 对应 BC 线 (2)对应图线上的 B 点有:E=UB+Ir, 对应图线上的 C 点有:E=UB+Ir,解得 E=8V,r=1Ω (3) R0 ?

?U 6 ? 1.5 ? ? 3? ?I 2 ? 0.5
7.5 ? ? R ? R0 ,得 R=12Ω 0.5

当 R 全部接入电路时,对应 BC 线上的 B 点,则

(1)电流为 0.5A 时电压表 V1 小于路端电压,所以 V1 对应 AC 线,V2 对应 BC 线(2)因为图 线 BC 为路端电压,图线 BC 与纵坐标的交点即为电源电动势,斜率大小为电源内阻,图线 AC 为电阻 R0,图线斜率即为电阻值,当 R 全部接入电路时,对应 BC 线上的 B 点,由此可求 得 R 与 R0 电阻之和,从而求得变阻器最大阻值

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