高二物理必修三之鞏固練習(xí) 恒定電流 復(fù)習(xí)與鞏固 基礎(chǔ)

1、【鞏固練習(xí)】一、選擇題1（2015高考上海卷）重離子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可發(fā)射+5價(jià)重離子束，其束流強(qiáng)度為1.210-5a，則在1s內(nèi)發(fā)射的重離子個(gè)數(shù)為（e=1.610-19c）（）a3.01012b1.51013c7.51013d3.7510142如圖所示為某收音機(jī)內(nèi)一部分電路元件的支流等效電路圖。各個(gè)等效電阻的阻值都是2，ac間接一只內(nèi)阻忽略不計(jì)的電流表，如圖所示接在電路中，若b、c兩點(diǎn)間加有6v的恒定電壓，則電流表的示數(shù)是（）a3ab2ac1ad0a4ab2ac13如圖所示，厚度均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab=10cm，bc=5cm。當(dāng)將a與b接入電壓為u的電路中時(shí)，電流為1a；若將c

2、與d接入同一電路中，則電流為（）1ada244如圖所示，閉合開關(guān)s后，a燈與b燈均發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片p向左滑動(dòng)時(shí)，以下說法中正確的是()aa燈變亮bb燈變亮c電源的輸出功率可能減小d電源的總功率增大5（2016四川模擬）通常一次閃電過程歷時(shí)約0.20.3s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中。在某一次閃擊前云地之間的電勢(shì)差約為1.0109v，云地間距離約為1km；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6c，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60s。假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()a閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1105a

3、b整個(gè)閃電過程的平均功率約為11014wc閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1106v/md整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為6106j6某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示。則下列說法中正確的是（）a加5v電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5b加11v電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約為1.4c由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小d由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小7理發(fā)用的電吹風(fēng)中有電動(dòng)機(jī)的和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱得到熱風(fēng)，將頭發(fā)吹干設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r1，它與電阻為r2的電熱絲串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)機(jī)兩端的電壓為u，電流為i，消耗的電功率為p，則有（）aiupbp=i2(r

4、1+r2)ciu=pdpi2(r1+r2)8如圖所示，電阻分別是r1=1和r2=4，當(dāng)s分別接a和b時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)在外電路上放出的熱量相等，則此電源的內(nèi)阻是（）a1.5b2c2.5d4二、填空題9在圖甲中電源的電動(dòng)勢(shì)為e，內(nèi)阻為r當(dāng)r=_時(shí)，電源的輸出功率最大，其最大值=_（1）如圖乙所示的電路中e=3v，r=0.5，r0=1.5，滑動(dòng)變阻器的最大阻值rm=10當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值r=_時(shí)，變阻器消耗的功率最大，為_w當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值r=_時(shí)，電阻r0消耗的功率最大，為_w（2）如圖丙所示，電源由兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)e0=1.5v、內(nèi)阻r0=0.5的相同電池串聯(lián)而成，外電路總電阻r=0.5當(dāng)開關(guān)s閉合后

5、，電源的總功率p總=_w，電源的輸出功率p出=_w，外電路消耗的功率p外=_w，內(nèi)電路消耗的功率p內(nèi)=_w，電源的供電效率h=_10為了測(cè)量一個(gè)阻值較大的未知電阻，某同學(xué)使用了干電池（1.5v），毫安表（1ma），電阻箱（09999），開關(guān)，導(dǎo)線等器材該同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻箱阻值置于最大，斷開k2，閉合k1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為i1=1.00ma，記錄電流值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開k1，閉合k2，此時(shí)電流表示數(shù)為i2=0.80ma，記錄電流強(qiáng)度值由此可得被測(cè)電阻的阻值為_經(jīng)分析，該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱值不一致，因此會(huì)造成誤差為避

6、免電源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)過程如下：斷開k1，閉合k2，此時(shí)電流表指針處于某一位置，記錄相應(yīng)的電流值，其大小為i；斷開k2閉合k1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為_，記錄此時(shí)電阻箱的阻值，其大小為r0由此可測(cè)出rx=_（112016新課標(biāo)全國(guó)2卷）某同學(xué)利用圖（a）所示電路測(cè)量量程為2.5v的電壓表的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱r（最大阻值99999.9w），滑動(dòng)變阻器r（最大阻值50w），滑動(dòng)變阻器r（最大阻值5kw），直流電源e（電動(dòng)勢(shì)3v），開12關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干圖a實(shí)驗(yàn)步驟如下：按電路原理圖（a）連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將

7、滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)s；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00v，記下電阻箱的阻值回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器（填“r”或“r”）12（2）根據(jù)圖（a）所示電路將圖（b）中實(shí)物圖連線圖b（3）實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0w，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為w（結(jié)果保留到個(gè)位）（4）如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為（填正確答案標(biāo)號(hào)）a100mab250mac500mad1ma三、解答題12在如圖所示的電路中

8、，r12，r2r34，當(dāng)開關(guān)s接a時(shí)，r2上消耗的電功率為4w，當(dāng)開關(guān)s接b時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5v，試求：(1)開關(guān)s接a時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓；(2)開關(guān)s接b時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(3)當(dāng)開關(guān)s接c時(shí)，通過r2的電流。13如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)e=6v，內(nèi)阻不計(jì)，r1=2，r2=4，c1=20f，c2=40f，r3=10求：（1）s閉合時(shí)，電流表g中有無電流流過，若有，方向如何？（2）s閉合后，通過電流表g的總電荷量14電動(dòng)勢(shì)為e=12v的電源與一電壓表和一電流表串聯(lián)成閉合回路。如果將一電阻與電壓表并聯(lián)，則電壓表的讀數(shù)減小為原來的1/3。電流表的讀數(shù)增大為原來的3倍。求電壓

9、表原來的讀數(shù)。【答案與解析】一、選擇題1【答案】b【解析】由題意可知，電流由正、負(fù)離子定向運(yùn)動(dòng)形成，則在1s內(nèi)通過某一截面的總電荷量為：q=it=1.210-51=1.210-5c。重離子個(gè)數(shù)為n=q1.210-5=1.51013，故選b5e51.610-192【答案】c【解析】等效電路如圖所示。由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知=2u=2a，所以ia=i/2=1a。i=ur+r2263r323【答案】a【解析】首先計(jì)算出沿a、b方向和沿c、d方向電阻的比值，再利用歐姆定律求出兩種情況下的電流比。設(shè)沿a、b方向的橫截面積為s1，沿c、d方向的橫截面積為s2，則s1=s212，a、b接入線路中時(shí)的電阻為r

10、1，c、d接入電路中時(shí)的電阻為r2，則有=。兩種情況下電流之比為1=2=，故i2=4i1=4a。選項(xiàng)a正確。i2rbc1isirabrs4ir11=1rr42124【答案】ac【解析】滑動(dòng)變阻器的滑片p向左滑動(dòng)，r的阻值增大，外電路的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律知，干路的電流ie減小，則b燈變暗，路端電壓ueir增大，燈泡ar外r兩端的電壓uauub增大，a燈變亮，則a正確，b錯(cuò)誤。由于內(nèi)、外電阻的關(guān)系不明確，所以電源的輸出功率可能減小，但電源的總功率pei減小，c正確，d錯(cuò)誤。故選ac5【答案】ac【解析】根據(jù)題意第一個(gè)閃擊過程中轉(zhuǎn)移電荷量q6c，時(shí)間約為t60s，故平均電流為it平=q=

11、1105a，閃擊過程中的瞬時(shí)最大值一定大于平均值，故a對(duì)；第一次閃擊過程中電功約為wqu6109j，第一個(gè)閃擊過程的平均功率p=wt=11014w，由于一次閃電過程主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中，但整個(gè)閃擊過程中的時(shí)間遠(yuǎn)大于60s，故=v/m1106v/m，c對(duì)；整個(gè)b錯(cuò)；閃電前云與地之間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為e=u1109d1000閃電過程向外釋放的能量約為w6109j，d錯(cuò)。6【答案】ad【解析】對(duì)某些導(dǎo)電器材，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點(diǎn)的ui值仍表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值。本題中給出的導(dǎo)體在其兩端加5v電壓時(shí)，ui值為5，所以此時(shí)電阻為5；當(dāng)電壓增大時(shí)，ui值增大，即電阻增大。綜合判斷可知b

12、、c項(xiàng)錯(cuò)誤。7【答案】cd【解析】依題意可作出電路如圖所示，電吹風(fēng)兩端電壓為u，電流為i，故電吹風(fēng)的電功率p=ui，電路總熱功率p熱=i2(r1+r2)，由于電吹風(fēng)不是純電阻用電器，即此時(shí)有電能轉(zhuǎn)(r+r)(r+r)2化為機(jī)械能，所以pp熱，即pi2(r1+r2)8【答案】b【解析】設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為e，內(nèi)阻為r，由p=i2r和p1=p2，e2e2可得r=r，化簡(jiǎn)此式得r=rr，代1212122入數(shù)據(jù)得r=2，所以b選項(xiàng)正確注意：這是一個(gè)極為重要的關(guān)系式，其物理意義是：一個(gè)內(nèi)阻為r的電源，分別向兩個(gè)電阻供電，當(dāng)輸出功率相等時(shí)，電源內(nèi)阻等于兩電阻的幾何平均數(shù)，即當(dāng)輸出功率相等時(shí)，兩電阻的乘積為定值（

13、所謂共軛現(xiàn)象），如圖所示二、填空題e29279【答案】r（1）20（2）622433.3%4r88【解析】電源的輸出功率即為r上消耗的電功率，p出=i2r，根據(jù)閉合電路歐姆定律：(r+r)2(r-r)2+4rr(r-r)2p=出e2e2re2r=，所以當(dāng)r=r時(shí)，p出有最大值。將r+4r=。（1）把r0歸入內(nèi)電阻，即把r0和電池整體看做等效電源，r=r代入，得p出maxe24r=w=w。r0消耗的電功率p0=i2r0，又i=4r428r+r+r等效電源的電動(dòng)勢(shì)e=3v，內(nèi)阻r=r+r0=2?；瑒?dòng)變阻器r是外電路總電阻，根據(jù)電源最大輸出功率條件：當(dāng)r=r=2時(shí)，電源輸出功率最大，即滑動(dòng)變阻器消耗

14、的功率最大，e2329e為p=，只要電流m0最大，p0就最大，所以應(yīng)當(dāng)把r調(diào)至零時(shí)，r0上有最大功率：(r+r)(1.5+0.5)e232p=i2r=r=1.5w=mm02020278w。（2）e=21.5v=3v，r=20.5=1，i=er+r0.5+1h=p3=a=2a，p=ei=32w=6w，p=i2r=2w，p=i2r=4w，總出內(nèi)2出100%=100%33.3%。p6總點(diǎn)撥：電池串聯(lián)時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)等于它們之和，內(nèi)電阻也是各電池內(nèi)阻之和。10【答案】375ir0=w=1500w；當(dāng)斷開k1、i【解析】當(dāng)i1=1.00ma時(shí)，電阻箱的電阻r0=u11.5110-3閉合k2時(shí)，電阻箱與待

15、測(cè)電阻串聯(lián)，其電阻值r=u1.5=w=1875w，所以待i0.8010-321（2）見解析（3）2520（4）d測(cè)電阻rx=rr0=375。題圖乙是利用了替換法測(cè)電阻，兩次電流表示數(shù)相同，則rx=r0。11【答案】（1）r（【解析】1）實(shí)驗(yàn)原理類比于半偏法測(cè)電表內(nèi)阻，電壓表所在支路的總電壓應(yīng)該盡量不變化，即滑動(dòng)變阻器選最大阻值小的即選r1（2）如圖所示vr（3）近似認(rèn)為電壓表所在電路的總電壓不變，且流過電壓表與變阻箱的電流不變，22.5-2=則r=4r=2520wrv（4）由歐姆定律可知，i=ur=滿滿2.525201ma三、解答題12【答案】(1)1a4v(2)6v2(3)0.5a【解析】(

16、1)當(dāng)s接a時(shí)，r1被短路，外電阻為r2，根據(jù)電功率公式可得通過電源的電流i1pr21a通過電源的電流i20.75a電源兩端的電壓u1pr24v。(2)當(dāng)s接a時(shí)，有eu1i1r4r當(dāng)s接b時(shí)，r1和r2串聯(lián)，r外r1r26u2r1r2總電流i總1a這時(shí)有：eu2i2r4.50.75r聯(lián)立式得：e6v，r2。(3)當(dāng)s接c時(shí)，r總r1rr236er總1通過r2的電流i2i總0.5a?！窘馕觥?）s斷開時(shí)，電容支路與電阻支路并聯(lián)，因r1與r2串聯(lián)，有ur1ur2=r113【答案】（1）有自b向c（2）1.2104c（r2=12已知ur1+ur2=6v，所以u(píng)r1=2v，ur2=4v。又因?yàn)閏1與c2串聯(lián)，qc1=qc2，有：uc1uc2=c2c1=21，同樣uc1+uc2=6v，所以u(píng)c1=4v，uc2=2v。因?yàn)閡c2ur2，所以qbqa，如果閉合s，電流表g中有電流通過，方向?yàn)樽詁向a。（2）s閉合后，ur1=uc1，c1兩端的電壓減小，c1放電，放出的電荷量為：q1=c1u1=20106(42)c=4105c。同時(shí)又有ur2=uc2，c2兩端的電壓增大，c2充電，獲得電荷量為：q2=c2u2=40106(42)c=8105c。c