第二章恒定电流三

发布 2022-07-15 08:59:28 阅读 7959

一、单项选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)

1.(2023年福建高二检测)关于电阻率的说法,正确的是( )

a.电阻率ρ越大的导体,电阻可以很小。

b.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的长度决定,与温度无关。

c.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积s有关。

d.超导材料的电阻率一定为零。

解析:选a.电阻率反映了导体材料的导电能力的强弱,有组成导体的材料决定,电阻率ρ越大的导体,电阻不一定大,因为电阻由电阻率、导体的长度、横截面积共同决定;超导材料的电阻率小但不一定为零.选项a正确.

2.如图3-16所示,p为一块均匀的半圆形薄电阻合金片,先将它按甲方式接在电极a、b之间,测出它的电阻为r,然后再将它按图乙的方式接在c、d之间,这时p的电阻为( )

图3-16a.rb.r/2

c.4r d.5r

解析:选c.可以将半圆形的电阻看做两个1/4半圆的电阻,在甲图中相当于两电阻并联,乙图中相当于两电阻串联,所以乙图中电阻值应为甲图中电阻值的4倍.

3.把家用电炉的电热丝剪去一小段后,继续使用,则在同样的时间内( )

a.由q=i2rt可知,电炉的发热量减小。

b.由q=uit可知,电炉的发热量不变。

c.由q=t可知,电炉的发热量增大。

d.无法确定。

解析:选c.把家用电炉的电热丝剪去一小段后,电阻r变小,电流变大,电炉的发热量增大,故c正确.

4.如图3-17所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等.停电时,用欧姆表测得a、b间的电阻为r;供电后,各家用电器同时使用,测得a、b间的电压为u,进线电流为i,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )

图3-17a.p=i2r b.p=

c.p=ui d.p=

解析:选c.题中给出的已知量为r、i、u,可以看出d不正确.又因为居民楼内只有电炉、灯泡等为纯电阻,其余电器为非纯电阻,所以计算总功率只能用p=iu.故c正确,a、b错误.

5.(2023年福州高二检测)用一个额定电压为220 v的电热水器煮沸一壶水需要t s,如果不考虑煮水时的电热损失和电热丝电阻受温度的影响,那么( )

a.当线路电压为110 v时,煮沸一壶水需要2t s

b.当线路电压为110 v时,煮沸一壶水需要4t s

c.当线路电压为55 v时,煮沸一壶水需要4t s

d.当线路电压为55 v时,煮沸一壶水需要8t s

解析:选b.由公式q=t,煮沸一壶水所需的热量为q=t.

当电压变为原来的时,所需热量没变,因此时间要变为原来的4倍,即4t s,选项b正确;当电压变为原来的时,时间要变为原来的16倍,即16t s,选项d错误.

6.(2023年厦门高二检测)如图3-18所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等,则这两个电路中的u甲,u乙,r甲,r乙之间的关系,正确的是( )

图3-18a.u甲》u乙 b.u甲=4u乙。

c.r甲=4r乙 d.r甲=2r乙。

解析:选c.设灯的阻值为r,正常发光时电流为i,由于两个电路的总功率相等,所以i2·r甲=(2i)2·r乙,即r甲=4r乙;由p=u甲·i=u乙·2i可知,u甲=2u乙.故正确答案为c.

7.在如图3-19所示的电路中,定值电阻的阻值为10 ω,电动机m的线圈电阻值为2 ω,a、b两端加有44 v的恒定电压,理想电压表的示数为24 v,由此可知( )

图3-19a.通过电动机的电流为12 a

b.电动机消耗的功率为24 w

c.电动机线圈在1分钟内产生的热量为480 j

d.电动机输出的功率为8 w

解析:选c.通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为i==a=2 a,故a错;电动机消耗的功率为p=u1i=24×2 w=48 w,故b错;电动机的电热功率p热=i2r=22×2 w=8 w,其1分钟产生的热量q=p热t=8×60 j=480 j,故c对;电动机的输出功率p出=p-p热=(48-8)w=40 w,故d错.

8.图3-20为甲、乙两灯泡的i—u图象.根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 v的电路中,实际发光的功率约为( )

图3-20a.15 w、30 w b.30 w、40 w

c.40 w、60 w d.60 w、100 w

解析:选c.从图象的横坐标u为220 v的刻度可找出对应的纵坐标(i)的值分别为i甲=0.

18 a,i乙=0.27 a,则p甲=i甲u≈40 w,p乙=i乙u≈60 w,c正确.

9.如图3-21是一个电路的一部分,其中r1=5 ω,r2=1 ω,r3=3 ω,i1=0.2 a,i2=0.1 a,那么电流表测得的电流为( )

图3-21a.0.2 a,方向向右。

b.0.15 a,方向向左。

c.0.2 a,方向向左。

d.0.3 a,方向向右。

解析:选c.由图示电流方向可计算出r1和r2两端的电压降u1=1.

0 v,u2=0.1 v,电势左高右低,比较u1、u2可判定r3两端电势下高上低,u3=0.9 v,通过r3的电流i3=u3/r3=0.

3 a,向上流,由图可知r3上电流由i2和ia共同提供,ia=0.2 a,方向向左.故正确答案为c.

10.有一未知电阻rx,为较准确地测出其阻值,先后用图3-22甲、乙两种电路进行测试,利用甲测得数据为“2.7 v,5.0 ma”,利用乙测得数据为“2.

8 v,4.0 ma”,那么,该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是( )

图3-22a.5600 ω,偏大b.5600 ω,偏小。

c.700 ω,偏小 d.700 ω,偏大。

解析:选d.比较甲、乙两图的电压表读数,可知电压变化δu=0.

1 v,==电流变化δi=1 ma,=.可见》,即电流表变化明显一些,说明电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采用电流表内接法,即乙图测量较准.故rx=ω=700 ω,且此种接法测量值偏大.

二、实验题(本题共2小题,共10分.按题目要求作答)

11.(4分)(2023年西南师大附中高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度l、直径d和电阻r.

1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图3-23甲,则金属丝的直径为___mm.

图3-232)若用图3-23乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值选填“偏大”或“偏小”)

3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图3-24,则电压表的读数为___v,电流表的读数为___a.

图3-24解析:(1)螺旋测微器的读数为。

0+0.5+0.01×19.7) mm=0.697 mm

0.696 mm,0.698 mm也对)

2)图乙中电流表采用外接法,故测量值偏小.

3)电压表精度为0.1 v,其读数为2.60 v;电流表精度为0.02 a,其读数为0.520 a.

答案.698也对)

2)偏小 (3)2.60 0.520

12.(6分)(2023年福建福州高二检测)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5 v,0.3 a)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材:

1)图3-25甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关s闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片p移到___位置(填“a端”或“b端”);实验中滑动片p从中间位置向b端移动过程中会观察到电压表读数变___填“大”或“小”).

2)某同学根据测量出的数据画出的i—u图象,如图3-25乙所示,当小灯泡两端电压为2.00 v时,小灯泡的电阻值r小灯泡的实际功率pw(结果保留两位有效数字).

图3-25解析:(1)图甲是滑动变阻器的分压式连接,在开关s闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片p移到a端,使电路电压从零开始变化,电压表读数逐渐变大.

2)有图乙可知,当小灯泡两端电压为2.00 v时,电流为0.26 a,故小灯泡的电阻值r=u/i=7.7 ω,小灯泡的实际功率p=ui=0.52 w.

答案:(1)a端大 (2)7.7 0.52

三、计算题(本题共4小题,共40分.解答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.(8分)为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图3-26所示,a、b是两片面积均为1 cm2的正对着的正方形铂片,相互平行,间距d=1 cm,把它浸没在待测的液体中,若通过两根引线加在两铂片上的电压u=6 v,测得电流i=1 μa,试求这种液体的电阻率是多少?

图3-26解析:由电阻定律r=ρ知,欲求ρ需知r、s、可由定义r=求得,s、l已知,故可求得ρ.

r==ω6×106 ω.3分)

==ωm6×104 ω·m.(5分)

答案:6×104 ω·m

14.(10分)(2023年福建福州检测)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3 v电压时,通电的电流为0.3 a,此时电动机没有转动.当加上3 v电压时,电流为1 a,这时候电动机正常工作.求:

1)电动机的电阻;

2)电动机正常工作时,产生的机械功率和发热功率.

解析:(1)当加上0.3 v电压时电动机不转动,利用欧姆定律得r=u1/i1=0.3/0.3 ω=1 ω.2分)

2)当加上3 v电压时,消耗的电能一部分发热,一部分转化为了机械能.

消耗的电功率为:p=iu=1×3 w=3 w(2分)

发热功率p热=i2r=12×1 w=1 w(3分)

根据能量关系,产生的机械功率为:

p机=p-p热=3-1 w=2 w.(3分)

答案:1 ω 2 w 1 w

15.(10分)有一只量程为1 ma的电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2 ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 a的电流表,若要把这个量程为1 ma的电流表改装成一个量程为10 v的电压表,应在电流表上串联一个多大的电阻?用这个电压表测量电压时,表盘上指针偏转40格,则所测电压为多少伏?

第二章恒定电流 三

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