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- 1 -选修选修 3-1 恒定电流试题恒定电流试题一选择题 (共 8 小题,每题 6 分,共 48 分每小题有一个或一个以上的选项是正确的,全选对的得 6 分,选不全且无错的得 3 分,错选或无选得 0 分。请将正确答案填在本题后面的表格中)1、一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为 R,在温度不变的情况下,若将其剪去一半,则其电阻变为 (A) A R /2 B R C 2R D 4R2、在如图所示的电路中, 电源的内电阻 r =1 ,外电路电阻 R =9,闭合开关后,电流表的示数 I = 0.3A ,电流表的内阻不计电源的电动势 E 等于(C)A1 VB2 VC3VD5 V3、为探究小灯泡 L 的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的 U-I 图象应是(C)4、一台直流电动机额定电压为 100 V,正常工作时电流为 20 A,线圈内阻为 0.5 ,那么在 1 min 内(BD)A.电动机线圈产生的热量为 1.2105 J B.电动机消耗的电能为 1.2105 J C.电动机的机械功率大于 1.8103 W D.电源输入给电动机的功率为 2.0 kW5、电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R2及滑动变阻器 R 连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时,下列说法正确的是(A)A电压表和电流表读数都增大B电压表和电流表读数都减小C电压表读数增大,电流表读数减小D电压表读数减小,电流表读数增大6、竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电- 2 -V2V1L1L2L3P的小球,将平行金属板按图所示的电路图连接.绝缘线与左极板的夹角为.当滑动变阻器R 的滑片在 a 位置时,电流表的读数为 I1,夹角为1;当滑片在 b 位置时,电流表的读数为 I2,夹角为2,则(D)A.12,I1I2C.1=2,I1=I2 D.1U2题号题号12345678答案答案二、非选择题(共 4 小题,52 分。按要求作答。解答时请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。 )9、 (10 分)一根固定在刻度尺上的均匀电阻丝(总阻值小于 5)两端各有一个固定的接线柱 a 和 b,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头 c,c 的上端为接线柱,触头 c 与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触,且可在直尺上读出触点的位置。现给你以下器材,要求测量该电阻的电阻率。A电压表(03 V,电阻约为 30 k)B电流表(00.5 A,电阻约为 0.5 )C电池组:电动势 6 V,内阻很小D保护电阻 R0E开关 S- 3 -F螺旋测微器G连接用导线若干(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径时的示 数如图 1 所示,则该电阻丝的直径d=_mm;(2)将图 2 中提供的器材连接成实验电路 (注意量程的选择)要求:尽量减小由于电流的热效应而使电阻丝的电阻 率随电流的变化而发生变化能够进行多次测量。(3)通过改变滑动变阻器触头 c 的位置,分别测量 出了多组与长度 L 对应的电压 U 的数据(电流示数 I 保持在 0.50 A 不变)并已描在坐标纸上,如图 3 所示。根据图 3 所示的数据点,结合相应的物理规律 绘出 UL 图线;若测出 UL 图线斜率为 k,则用 d、I、 k可表示出该电阻丝的电阻率=_ _。9 答案:(1)2.000(2 分)(2)图略(3 分,一定要画分压电路,否则不得分,仅电流表量程错扣 1 分)(3)图略(2 分,不是直线不得分,不延长至坐标原点不得分);(3 分)。 Idk4/210、 (8 分)用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:A.电压表 V (量程 3V) B.电流表 A1 (量程 0.6A)C.电流表 A2 (量程 3A)D.定值电阻R0(阻值 4,额定功率4W)E.滑动变阻器R(阻值范围 020,额 定电流 1A)- 4 -(1)电流表应选 ;(填器材前的 字母代号)(2)根据实验数据作出UI 图像(如图乙所示) ,则蓄电池的电动势E V,内阻r = ;(3)定值电阻R0在电路中的作用是 (只要求写出一点) 。10 答案:(1)B(2 分);(2)2.10V,0.20(每空 2 分,共 4 分);(3)a、保护作用;b、增大等效内阻的测量值,减小误差;c、当改变滑动变阻器阻值时,电压表示数变化大。 (2 分,回答一个就可,有其它合理答案,同样给分)11、 (16 分)有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示。E 是内阻不计、电动势为 6V的电源。R0是一个阻值为 400 的限流电阻。G 是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R 是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。C 是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析:利用表中的数据归纳出电阻 R 随压力 F 变化的函数式;若电容器的耐压值为 5V,该电子秤的最大称量值为多少牛顿?通过寻求压力与电流表中电流的关系,说明该测力显示器的刻度是否均匀?解:通过表中数据可得:, 故 R 与 F 成线性变化关系 (2 分)FcR设它们的关系式为:R = kF + b (2 分) 代入数据得:R = 3000.4F (2 分)由题意,R0上的电压 UR0=5V,通过 R0的电流为:I= R = (2 分)00RU R0RREUU IIR = R = 3000.4F (2 分)000RREURU当电容器两端电压 UR为 5V 时,电子秤测力最大,即量程为:Fm = 550N (1 分)压力 F/N050100150200250300电阻 R/300280260240220200180- 5 - I = R =kF +b (2 分) 0E RR由两式可得:F = (2 分)0RbE kIk即该测力显示器的刻度不均匀。 (1 分)12、 (18 分)一辆总质量为 M =6.0102kg 的太阳能汽车,使用太阳能电池供电。它的集光板能时刻正对着太阳。车上有一个直流电阻 r = 4.0 的电动机。太阳能电池可以对电动机提供 U = 120V 的电压和 I = 10A 的电流。已知太阳向外辐射能量的总功率为 P总 = 3.91026W。太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约 28%的能量损耗。太阳光垂直照射到地面上时,单位面积的辐射功率为 P0 = 1.0103W/m2。半径为 R 的球面积公式为 S = 4R2。 (取 g =10m/s2,)5 . 12 . 2(1)这辆太阳能汽车正常工作时,车上电动机将电能转化为机械能的效率是多少;(2)若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的 0.05 倍。求这辆车可能行驶的最大速度;(3)根据题目所给出的数据,估算太阳到地球表面的距离。解:(1)电动机的功率: P = UI = 1200(W) (2 分)电动机的热功率:P热 = I 2 r = 400(W) (2 分)电动机的效率: = = 66.7% (2 分)PPP总(2)电动机输出的机械功率:P机 = P - P热 = 800(W) (1 分)当汽车以最大速度行驶时:F牵 = f = 0.05Mg (2 分)根据: P机 = F牵vm (2 分)求出最大速度为: vm = 2.67(m/s) (1 分)(3)设太阳到地面的距离是 R,以太阳为球心,以 R 为半径的球面积为:S = 4R 2 (1 分)由题意可知: (3 分) 072PS%P总解得:R = (1 分)018. 0PP总代入数据求出:R(m)(1 分)111051 .
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