单元质检八 电路
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.两根材料相同的均匀导线x和y,其中,x长为l,y长为2l,串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示,那么,x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为( )
A.3∶1,1∶6 B.2∶3,1∶6
C.3∶2,1∶5 D.3∶1,5∶1
答案A
解析由图可知,两导线两端的电压之比为3∶1,电流相同,则电阻之比为3∶1,由电阻定律R=ρLS得横截面积S=ρLR,横截面积之比SxSy=LxLy·RyRx=12×13=16,A正确。
2.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω,电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是( )
A.2 A B.8 A C.50 A D.58 A
答案C
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解析只接S1时,由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=12.5V,R灯=UI=1.2Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为I电动机=E-I'R灯r-I'=50A,故选项C正确。
3.如图所示,已知直流电动机M的电阻是R,电源的内电阻是r,当电动机正常工作时电压表的示数是U,电流表的示数是I,电压表和电流表均是理想电表。以下叙述正确的是( )
A.t s内,电动机产生的热量是IUt
B.t s内,电动机消耗的电能是IUt
C.电源电动势是IR+Ir
D.电源电动势是U
答案B
解析ts内,电动机消耗的电能为UIt,电动机产生的热量是I2Rt,故A错误,B正确;根据闭合电路欧姆定律,有E=U+Ir,电动机是非纯电阻电路,故U>IR,故E>IR+Ir,故C、D错误。
4.(2018·江西仿真模拟)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb,由图可知ηa、ηb的值分别为( )
A.23、13 B.13、23 C.12、12 D.34、14
答案A
解析根据η=IUIE=UE,则ηa=UaE=46=23;ηb=UbE=26=13,故选项A正确。
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5.(2018·北京大兴区期末)某直流电动机,线圈电阻是0.5 Ω,当它两端所加的电压为6 V时,通过电动机的电流为2 A。由此可知( )
A.电动机发热的功率为72 W
B.电动机消耗的电功率为72 W
C.电动机输出的机械功率为10 W
D.电动机的工作效率为20%
答案C
解析直流电动机线圈电阻为R,当电动机工作时通过的电流为I,两端的电压为U;总功率为P=UI=2×6=12W;发热功率为P热=I2R=22×0.5=2W;根据能量守恒定律,其输出功率是P出=P-P热=12W-2W=10W;机械的工作效率为P出P×100%=83.3%;则选项C正确,ABD错误。故选C。
6.如图所示,电源电动势为30 V、内电阻为1 Ω,一个标有“6 V,12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联.当开关闭合时,发现电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为( )
A.36 W B.44 W C.48 W D.60 W
答案A
解析电路中的电灯正常发光,说明电路中电流I=PU=2A,电灯两端电压为6V,电源内阻上的电压为2V,电动机两端电压U机=E-UL-U内=22V,电动机输入功率P入=U机I=22×2W=44W,电动机绕线电阻发热功率P热=I2R=8W,电动机输出的机械功率P出=P入-P热=36W,A正确。
7.(2019·安徽合肥调研)如图所示,R为定值电阻,当开关S闭合后,一带电液滴恰好静止于两板正中央,若滑动变阻器的触头向上滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大 B.电流表的示数增大
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C.电容器两端电压减小 D.带电液滴将加速向上运动
答案AD
解析若滑动变阻器的触头向上滑动时,RP电阻变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,电容器两端电压变大,R上的电压减小,则电压表读数变大,选项A正确,BC错误;电容器两端电压变大,则液滴所受的向上的电场力变大,液滴将加速向上运动,选项D正确;故选AD。
8.如图甲所示,电源的电动势E=9 V,它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略,电压表V的内阻很大,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S,当R的温度等于20 ℃时,电流表示数I1=2 mA。根据以上信息判断,下列说法正确的是( )
A.电流表内阻与电源内阻之和为0.5 kΩ
B.电流表示数I2=3.6 mA时热敏电阻的温度是100 ℃
C.温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大
D.温度升高时电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI的比值不变
答案ABD
解析由图象知,当R的温度等于20℃时,热敏电阻的阻值R=4000Ω,由串联电路的特点及闭合电路欧姆定律得E=I1(R+RA+r),即9V=0.002A×(4000Ω+RA+r),解得RA+r=500Ω,A项正确;当电流I2=0.0036A时,由串联电路特点及欧姆定律得E=I2(R'+RA+r),即9V=0.0036A×(R'+500Ω),解得R'=2000Ω,由图象知,此时热敏电阻的温度t=100℃,B项正确;温度升高,电阻变小,则U与I的比值变小,C项错误;由U=E-Ir,则ΔUΔI=r不变,D项正确。
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9.(2018·河北唐山高三模拟)在如图所示电路中,电源内阻忽略不计,闭合开关S,滑动变阻器的滑片位于a点时,两理想电表的读数分别为U1、I1,滑动变阻器的滑片位于b点时,两理想电表的读数分别为U2、I2。下列判断正确的是( )
A.U1>U2,I1RARV=4000×50,所以采用电流表内接,所以电路图如图所示:
(2)根据欧姆定律有:E=I(R+r),变形得:1I=1ER+1Er,根据图象可知图线的斜率为k=1E,解得:E=1k,截距为b=1Er,解得:r=bk。
12.(20分)(2019·安徽合肥上学期调研)为了测量一定值电阻的阻值,某同学进行了以下实验操作。
(1)首先使用多用电表粗测电阻。他将欧姆表的选择开关旋至“×100”挡位,测量时指针偏转如图(a)所示,以下是该同学的后续主要实验操作,请完善相关内容:
①断开待测电阻,将选择开关旋至 (选填“×1 000”或“×10”)挡;
②将两表笔 进行“欧姆调零”,使指针指向欧姆表的 (选填“0”或“∞”)刻度线;
③再接入待测电阻,指针示数如图(b)所示,则待测电阻阻值为 Ω;
④测量结束后,将选择开关旋至交流电压最大挡。
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(2)接着采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图所示,其中电压表内阻约为20 kΩ,电流表内阻约为20 Ω,图中部分电路已经连接好,请完善电路的实物图连接。
答案(1)①×10 ②短接 0 ③180
(2)
解析(1)①该同学将欧姆表的选择开关旋至“×100”挡位时,指针偏转太大,说明倍率挡选择过大,应将选择开关旋至“×10”挡;
②将两表笔短接进行“欧姆调零”,使指针指向欧姆表的0刻度线;
③待测电阻阻值为18×10Ω=180Ω;
(2)待测电阻阻值约为180Ω,电压表内阻约为20kΩ,电流表内阻约为20Ω,可知RV≫Rx,则应采用电流表外接;电路如图:
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