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恒定电流 一、单选题 1. P1 和 P2 是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体, 下表面积,将 P1 和 P2 P1 的上、下表面积大于 P2 的上、 按图所示方式接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是:( ) A.若 B.若 C.若 D.若 P1 P1 P1 P1 和 和 和 和 P2 P2 P2 P2 的体积相同,则通过 的体积相同,则 的厚度相同,则 的厚度相同,则 P1 P1 P1 P1 的电流大于通过 的电功率大于 和 P2 P2 P2 的电流 的电功率 内自由电荷定向移动的速率相等 两端的电压大于 P2 两端的电压 2.将两个阻值均为 R、允许通过的最大电流均为 I 的电阻接入电路,下列说法正确的是( ) A.将两电阻串联,则总电阻为 R,允许通过的最大电流为 2I B.将两电阻串联,则总电阻为 2R,允许通过的最大电流为 I C.将两电阻并联,则总电阻为 R,允许通过的最大电流为 2I D.将两电阻并联,则总电阻为 2R,允许通过的最大电流为 I 3.如图所示的 U I 图像中,直线 A 为电源的路端电压与电流的关系,直线 B、C 分别是 电阻 R1、R2 的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路,则 ( ) A.两个电阻的阻值 B. C. R1 R2 R1 R2 接在电源上时,电源的输出功率达到最大值 接在电源上时,电源内阻的热功率较大 D.两种情况下,电源消耗的总功率相等 4.如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数 偏大一些,如两表的表头 G 是相同的,出现的误差可能是下述哪些原因引起的 ① 待测表的指针偏转角度偏大 ③ 所并联的电阻 R 并偏小 ②标准表的指针偏转角度偏大 ④所并联的电阻 R 并偏大 以上判断正确的是( ) A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 5.四个相同的电流表分别改装成两个电流表 A1、A2 和两个电压表 V1、V2,A1 的量程小于 A2 的量程,V1 的量程小于 V2 的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( ) A.A1 的读数和 A2 的读数相同 B.V1 的读数和 V2 的读数相同 C.A1 指针偏转角度和 A2 指针偏转角相同 D.V1 指针偏转角度比 V2 指针偏转角度大 6.在如图所示的电路中, 内电阻 r 不变,其中 R1 R1 和 R2 为定值电阻,电表均为理想电表。保持电源电动势 E 和 与 r 的阻值相等,闭合开关 S ,当滑动变阻器的滑动头向下移动时( ) A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大 C.电阻 R1 的电功率变大 D.电源的输出功率一定减小 7.一根长为 L、横截面半径为 r 的金属棒,其材料的电阻率为 ρ。金属棒内单位体积自由 电子数为 n,电子的电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压 U 时,金属棒内产生电流,则自 由电子定向运动的平均速率为( U A. Lne ) U r 2 B. Lne U C. Lne r 2 UL D. ne r 2 8.用如图所示的电路,测一节干电池的电动势和内阻,根据测得的数据做出如图所示的 U-I 图像,下列说法正确的是( ) A.电池的内阻为 2.9Ω B.电源的电动势为 1.50V C.外电路短路时的电流为 0.50A D.当减小滑动变阻器阻值时,电源效率变小 二、多选题 9.实验小组在用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中,根据实验记录数据 画出的 U I 图像如图所示,根据图像可知( ) A.纵轴截距表示待测电池的电动势,即 E 3.00V B.根据图中数据,可以计算出待测电池内阻为 5 C.该电池的最大输出功率为 2.25W D.当路端电压为 2.25V 时,外电路电阻为 3 10.在电学实验中,电流表的内阻几乎为零,但实验室中有一种小量程电流表,其内阻不 为零,在处理这种电流表时,可看成是一个无内阻的电流表 A 和一个电阻 虚线框所示).现在我们要测量一只这种电流表的内阻 RA 源输出电压 U 不变,当 S1 闭合、S2 断开时,电流表示数 RA 串联(如图中 的阻值,电路设计如图所示,电 I1 0.15A . R1 消耗的电功率为 P1 ; 当 S1 断开、S2 闭合时,电流表示数为 P2 ;且 A. C. P1 : P2 9 : 8 0.1A , RA 消耗的电功率为 0.1W , R2 消耗的电功率为 ,则下列说法正确的是( ) R1 10 B. P1 0.3W D. RA 20 U 3V 11.将某电源与一台电动机相连组成闭合回路正常工作,电动机消耗的电功率为 机线圈的发热功率为 P热 ,电动机对外做功的功率为 P机 P电 ,电动 ,忽略其他能量损失,则三个功率 大小关系一定正确的是( ) A. C. P电 P机 P机 P热 B. D. P电热 P P电热 P P机 12.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路,电路中电表均为理想电表。 当调节滑动变阻器 R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 1.0A 和 1.0V; 重新调节 R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0A 和 15.0V。则 当这台电动机正常运转时( ) A.电动机的内阻为 1Ω B.电动机的内阻为 7.50 C.电动机的输出功率为 26W D.电动机的输出功率为 22W 三、填空题 13.如图所示,电动势为 2 V 的电源跟一个阻值 R=9 Ω 的电阻组成闭合电路,测得电源两 端电压为 1.8 V,则电源的内阻为 ___________ Ω。 14.如图所示,电路中电阻 R1:R2:R3=1:2:3,当电路中有电流通过时,电阻中电流之比 I1: I2:I3=_______,电阻两端电压之比 U1:U2:U3=________。 15.把一个满偏电流 I g 1mA 、线圈电阻 Rg 1kΩ 的小量程电流表,改装成量程 U 10V 的电压表,需串联的分压电阻阻值为________ Ω 。 16.如图,电源电动势为 12V,内阻 r 为 1Ω,电阻 R 为 1Ω,小灯泡 L 标有“6V 12W”,电 动机线圈电阻 RM 为 0.5Ω。开关闭合后,小灯泡和电动机均能正常工作,则电源的总功率 为_________W;电动机的输出功率为_________W。 四、解答题 17.2021 年 10 月,“神舟十三号”载人飞船将三名宇航员送至“天宫”,并将完成长达 6 个月 的太空作业。“天宫”在太空中飞行,主要靠太阳能电池提供能量。有一片太阳能电池组板, 测得它的电动势为 2.5V,将额定电压为 1.5V、电流为 50mA 的指示灯接在其两端时,指示 灯恰好正常发光。求: (1)该片太阳能电池板的内阻; (2)该片太阳能电池板内、外电路消耗的功率之比。 18.如图所示,已知电源电动势 E 12V ,小灯泡 L 的规格为“ 3V , 0.9W ”,开关 S 接 1,当 滑动变阻器 到 R2 Rx 调到 R1 27Ω Rx S 时,小灯泡 L 正常发光。现将开关 接 2,当滑动变阻器 调 时,电动机刚好正常工作且此时电源输出功率最大。已知直流电动机电阻 R0 1Ω ,电 动机正常工作时额定输出功率为 2W 。求: (1)电源内阻大小; (2)电动机正常工作时,滑动变阻器的阻值 R2 。 19.如图所示,电源电动势 E=9V,内阻 r=1Ω,电阻 R1=6Ω,R2=3Ω,R3=3Ω,电容器的电 容 C=3×10-6F。求: (1)只闭合 S1,电路稳定后,通过 R2 的电流; (2)保持开关 S1 闭合,闭合开关 S2,电路稳定后,通过 R1 的电流; (3)保持 S1 闭合,再闭合 S2 至电路稳定,求闭合 S2 前后电容器所带电荷量的变化量。 20.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,其简化电路如图所示,在打开车灯的情况下,电 动机未启动时电流表的示数为 10A,电动机启动时电流表的示数为 70A,若电源电动势为 12.5V,电源及电流表的内阻均不计,已知车灯的 I-U 图像如图乙所示.求: (1)定值电阻 R 的阻值; (2)车灯接通电动机启动时,车灯消耗的电功率。 21.如图所示,图甲中在滑动变阻器的滑片从一端瑞滑到另一端的过程中,两电压表的读 数随电流表读数的变化情况如图乙中的 AC 、 BC 两直线所示,不考虑电表对电路的影响。 (1)定值电阻 R0 、滑动变阻器的总电阻 R 分别为多少? (2)求出电源的电动势和内阻; (3)电源的工作效率什么时候最大,最大效率是多少? 参考答案: 1.B 【解析】 【详解】 A. P1 和 P2 是串联在电路中的,所以通过 P1 的电流总等于通过 P2 的电流,A 错误; B.由电阻定律可得 R 则若 P1 和 P2 L L2 = S V 的体积相同,上下表面积越大的电阻的阻值越大,由电功率公式 P I 2R 由于通过 相同,则 P1 P1 P2 的电流总等于通过 的电功率大于 P2 的电流,则电阻越大的电功率越大,所以若 P1 和 P2 的体积 的电功率,B 正确; C.根据电流公式 I nqSv 若 P1 和 P2 P1 的厚度相同,由于 和 P2 的面积面积不相等,故 P1 和 P2 内自由电荷定向移动的速 率不相等,C 错误; D.由电阻定律可得 R 若 P1 和 P2 的厚度相同,则 P1 和 P2 L = dL d 的电阻的阻值相同,由于 P1 和 P2 是串联关系,所以则 P1 两 端的电压等于 P2 两端的电压,所以 CD 错误; 故选 B。 2.B 【解析】 【详解】 AB.将两电阻串联,则根据串联电路的特点可知,总电阻为 2R,允许通过的最大电流为 I,选项 A 错误,B 正确; 1 CD.将两电阻并联,则根据并联电路的特点可知,总电阻为 2 R,允许通过的最大电流为 2I,选项 CD 错误。 故选 B。 3.B 【解析】 【详解】 A.由 U I 图像可知 R1 R2 A 错误; B.由两图线的交点读出 R1 接
2022届高考物理一轮复习专题练习 :恒定电流
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