高中学生学科素质训练

　

高三物理同步测试（11）—恒定电流

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟。

第Ⅰ卷（选择题共40分）

一、每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

1．关于电阻率，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　A．电阻率是表征材料导电性的物理量，电阻率越大，导电的性能越好。

　　　B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属导体的电阻率随温度的升高而增大。

　　　C．超导体是指当温度降低到接近绝对零度的某一临界温度时，它的电阻突然变为零。

　　　D．有些的合金的电阻率几乎不受温度的影响，通常用它们制成标准的电阻。

2．先后按图中（1）、（2）所示电路测同一未知电阻阻值R_x，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图（1）所示电路测得电压表示数为6V，电流表示数为2mA，那么按图（2）所示电路测得的结果应有　　　　　　　　　（　　）

　　　A．电压表示数为6V，电流表示数为2mA

　　　B．电压表示数为6V，电流表示数小于2mA

　　　C．电压表示数小于6V，电流表示数小于2mA

　　　D．电压表示数小于6V，电流表示数大于2mA

3．有人在调制电路时用一个“100kΩ W”的电阻和一个“300kΩ、W”的电阻串联，

　 作为400kΩ的电阻使用，此时两串联电阻允许消耗的最大功率为　　　　　　　　　　　（　　）

　　　A．W　　　 　　　　B．W　　　　　　　　　C．W　　　　　　　　 D．W

4．如图所示的电路中，已知电容C₁=C₂，电阻R₁>R₂，电源的电动

　 势为E，内阻不计，当电键S接通时，下列说法正确的是（　　）

　　　A．C₁的电量变多，C₂的电量变少

　　　B．C₁的电量变少，C₂的电量变多

　　　C．C1和C₂的电量都变多

　　　D．C₁和C₂的电量都变少

5．如图所示，是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的电流和路端电压图线，则应

　 有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　A．当I₁=I₂时，电源总功率P₁=P₂

　　　B．当I₁=I₂时，外电阻R₁=R₂

　　　C．U₁=U₂时，电源输出功率P_出1<P_出2

　　　D．当U₁=U₂时,电源内部消耗的电功率P_内1<P_内2

6．如图所示电路中，电源电动势为12V，内电阻不能忽略，闭合S后，

　 调整R的阻值，使电压表的示数增大U=2V，在这一过程中（　　）

　　　A．通过R₁的电流增大，增大量为U/R₁

　　　B．R₂两端的电压减小，减小量为U

　　　C．通过R₂的电流减小，减小量小于U/R₂

　　　D．路端电压增大，增大量为U

7．如图所示，电源电动势为ε， 内电阻为r，L₁、L₂、L₃为三

　 个相同的灯泡，下面关于各灯的叙述正确的是（　　）

　　　A．当滑片P位于ab中点时，灯L₃的功率是L₁的4倍

　　　B．当滑片P位于ab中点向　　移动时，灯L₂变暗

　　　C．当滑片P位于ab中点向b端移动时，灯L₃变亮

　　　D．当滑片P位于a端向b端移动时，灯L₁变暗

8．如图所示的电路中，闭合电键，灯L₁、L₂正常发光，由于

　 电路出现故障，突然发现灯L₁变亮，灯L₂变暗，电流表

　 的读数变小，根据分析，发生的故障可能是

　　　A．R₁断路　 　　　　　 B．R₂断路

　　　C．R₃短路　 　　　　　 D．R₄短路

9．图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V　10W”，B灯“60V　60W”，

　 C灯“40V　40W”，D灯“30V　30W”。

 在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。

 比较各灯消耗功率大小，正确的是（　 ）

　　　A．P_B＞P_D＞P_A＞P_C　　 B．P_B＞P_A＞P_D＞P_C

　　　C．P_B＞P_D＞P_C＞P_A　　 D．P_A＞P_C＞P_D＞P_B

10．家用电热蚊灭器中电热部分的主要的元件是由一种半导体材料制成的电阻器，该电阻器的电阻率与温度的关系如图15-3-1所示，由于这种特性，该电阻器具有发热和温控的双重作用，以下判断正确的是　　　　　　　 （　　）

　　　A．通电后电功率先增大后减小

　　　B．通电后，电功率先减小后增大

　　　C．当产生的热量与散发的热量相等时，

　　　 温度保持在t₁不变

　　　D．当产生的热量与散发的热量相等时，

　　　 温度保持在t₁到t₂之间的某一值不变

第Ⅱ卷（非选择题 共110分）

二、本题共三小题。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图

11．（6分）电压表的内阻在20k~50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测量电压表V（量程3V）　　　　电流表A₁（量程200μA）

电流表A₂（量程5mA）　　　　　  电流表A₃（量程0．6A）

滑动变阻器R（最大阻值1k）　　 电源ε（电动势4V）

电键K

（1）所提供的电流表中，应选用________（填写字母代号）。

（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在图中方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。

（3）下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格，其中正确的是（　　）

	U(V)	I(A)	R()
1
2
3
平均值

	U(V)	I(A)	R()	平均值R()
1
2
3

12．（6分）用伏安法测定两节干电池组成的电源的电动势ε和内电阻r。实验中共测出五组数据，如下表所示：

	1	2	3	4	5
U（V）	2．80	2．60	2．50	2．20	2．00
I（A）	0．48	0．80	1．00	1．60	1．96

（1）　 将图中所给的器材连接成测量ε、r的电路，并用箭头标出电键闭合前滑动变阻器滑动触头的位置。

（2）　 在图中作U－I图线，根据图线求出：电动势ε＝________V，内电阻r＝________。

（3）若考虑电流表、电压表内阻对测量结果的影响，则ε_测________ε_真。

13．某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，　该

转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如

图所示．测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输

出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体

的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力

电转换器、质量为m₀的砝码、电压表、滑动变

阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物

体（可置于力电转换器的受压面上）。

请完成对该物体质量的测量。（8分）

 （1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压　

可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框

中画出完整的测量电路图。

　 （2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．

　 （3）请设想实验中可能会出现的一个问题

三、本题共7小题，90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。

14．如图所示，A₁和A₂是两块相同的电流表，V₁和V₂是两块相同的电压表。电流表A₁的示数是1.4mA，电压表V₁和V₂的示数分别是0.8V和0.6V。试求：

（1）电流表A₂示数；

（2）电压表和电流表的内阻之比。10分

15．在彩色电视机的显象管中，从电子枪中射出的电子在高压U作用下被加速，形成电流强度为I的平均电流，设电子质量为m，电量为e，如果打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收，问

（1）在t秒内打到荧光屏上的电子数是多少？

（2）荧光屏受到的平均作用力为多少？10分

16． 如图所示，电阻R₁＝8Ω，电动机绕组电阻R₀＝2Ω，当电键K断开时，电阻R₁消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R₁消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率.15分

17．如图所示的电路中，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1Ω的直流电源，电阻R₁=R₂=R=4Ω，电容器C的电容为30μF，电流表的内阻不计，求：

（1）电流表的读数；

（2）电容器所带的电量

（3）断开电源后，通R₂的电量（15分）

18．如图所示，图线AB是电路的路端电压随电流变化的关系图线. OM是同一电源向固定电阻R供电时，R两端的电压电变化的图线，由图求：

（1）R的阻值.（2）在交点C处表示电源的输出功率.（3）在C点，电源内部消耗的电功率.

（4）电源的最大输出功率.（16分）

19．A、B两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层破坏，导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：

令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻R_A；

令A端的双线断开，在B处测出双线两端电阻R_B；

在A端的双线间，加一已知电压U_A，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压U_B。求损坏处离开A的距离？（12分）

20．可以用电学方法来测水流的速度。如图所示，将小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态，当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度θ。为了测定水流的速度V，在水平方向固定一根电阻丝BC，使C端位于O点的正下方，它与金属丝接触良好，不计摩擦，还有一个电动势为ε电源（内阻不计）和一只电压表。

（1）设计一个电路，使水流速度增大时，电压表的示数也增大，在题图上画出原理图。

（2）已知水流对小球的作用力F与水流速度　V的关系为F=kDV（k为比例系数，D为小铅球的直径），OC=h，BC长为L，小铅球质量为m，当小铅球平衡时电压表示数为U，请推导出V与U的关系式。（水对小铅球的浮力忽略不计）（12分）

参考答案（11）

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
序号	BCD	D	C	D	C	ABC	AC	A	B	AD

11．电路中可能的最大电流I_max＝ε／R_v＜，所以电流表选A₁即可。

（1）滑动变阻器最大阻值《R_v，所以滑动变阻器应选用分压联法。实验电路如图所示。

　　　　　　　　　　　　　　　　 （1）（3）B表正确。

12．

见图.

（1）见图　　3．00V　　　0．50Ω　　（2）＜

13．（1）设计的电路图如图所示。

（2）测量步骤与结果：

①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；

②将砝码放在转换器上，记下输出电压U₀；

③将待测物放在转换器上，记下输出电压U₁；

由 U₀＝km₀g，得k＝U₀/m₀g

测得 U＝kmg，所以m＝m₀U/U₀。　（3）①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程。

14．解：设电压表和电流表的内阻分别为R_V和R_A。两电压表完全相同，则其示数跟它通过的电流成正比。

：＝U₁/U₂=4/3  又因＋=1.4mA ------------5分　解得通过A₂的电流＝＝0.6mA　　

=0.8mA　根据R_V=(R_A＋R_V)　　解得：R_V/R_A=3/1　 --------------------5分

15．I=　 n=-------3分　　 加速对每一个电子而言 eU=------------3分　 利用动量定理　 Ft=　　　　F==I----------------------------4分

16．解：K断开时，电流＝0.6A--------3分　电源内阻ε／I－R＝2Ω--------3分

K闭合时，路端电压＝4V　　 电流／R＝0.5A -----------3分

总电流ε／＝1A　 通过电动机的电流＝0.5A-----------3分

电动机的机械功率＝1.5W ------------------------3分

17．I= (A) ------------------5分　 电容带的电量为Q=CU_R3=9.6×10^－5（c）----------------5分

断开电源后通过R₂　的电量为4.8×10^－5（C）------------------------5分

18（1）OM是电阻的伏安特性曲线，由此可知电阻R＝2Ω；------------------------3分

　 （2）由图可知ε＝6V，根据闭合电路欧姆定律，可计算电源阻=(ε-U)／I＝（6－4）／2（Ω）＝1Ω，

交点C处电源的输出功率为P_C出=U_cI_c=4×2(W)=8(w)-------------------5分

　 （3）在C点电源内部消耗的功率为　　P_C内＝Ic²·＝2²×1（W）＝4W----------------------3分

　 （4）电源的最大输出功率P_m，是在外电阻的阻值恰等于电源内电阻时达到的.

P_m=ε²／4＝6²／4（W）＝9W-　　　　 ---------------------5分

19．设双线电缆单位长度的电阻为r，漏电处的电阻为R，漏电处离开A为x

R_A=2rx+R　　　　 R_B=2r(L－X)+R-----------------------4分

　 根据欧姆定律得----------------------4分代入数据得到　　　

x=----------------------4分20．（1）设计电路如图示----------------------4分

　 （2）铅球平衡时受力如图

得=tgθ　　 --------------------2分　　　 由串联电路电压关系可得 = 又 = tgθ　　　　 　

F=kDV----------------2分　　解得U=V　　V=•U　------------------4分