内容正文:
一轮复习课堂用题——电路及其应用
一、单选题
1.有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度为I=
C.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=
D.溶液内电流方向从A→B,电流强度为I=
3.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. B.
C. D.
4.电子绕核运动可等效为一环形电流,如图所示。氢原子的电子绕核运动的半径为,电子质量为,电荷量为,静电力常量为,则此环形电流的大小为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,和是由同种材料制成的,厚度相同,表面为正方形而边长不同的导体,其中的尺寸比的尺寸大。在两导体上加上电压后,形成如图所示的电流,方向如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.的电阻比的电阻大 B.的电阻比的电阻小
C.若流过两个电阻的电流大小相等则所加的电压也一定相等
D.若流过两个电阻的电流大小相等则所加的电压一定不等
6.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500mA,内阻Rg=200Ω,把它改装为有1A和10A两种量程的电流表,则R1的阻值为( )
A.20Ω B.50Ω C.150Ω D.180Ω
7.大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成,如图是改装后的电表,已知灵敏电流表G的满偏电流为,内阻为,变阻箱R接入电路的阻值为,下列说法正确的是( )
A.甲表是电压表,改装后的量程为
B.甲表是电流表,若增大接入电路的变阻箱R的阻值,则改装表的量程减小
C.乙表是电流表,改装后的量程为
D.乙表是电压表,若减小接入电路的变阻箱R的阻值,则改装表的量程增大
8.一个电流表由表头G和分流电阻R并联而成,如图所示。若在使用中发现该电流表的读数总是比准确值稍大一点,则应该采取下列哪种方法加以校正( )
A.在R上并联一个比R大得多的电阻
B.在R上并联一个比R小得多的电阻
C.在R上串联一个比R大得多的电阻
D.在R上串联一个比R小得多的电阻
9.如图所示,用半偏法测量一只电流表的内阻,下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是( )
A.闭合,调节R1使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
B.闭合,调节使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
C.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
D.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
10.测量R的电阻时,如图是伏安法测电阻的部分电路,测量时开关先后接通a和b,观察到电流的表示数有显著变化,电压表的示数几乎不变。为了使测量结果准确( )
A.S应接a,测量值偏大
B.S应接a,测量值偏小
C.S应接b,测量值偏小
D.S应接b,测量值偏大
11.某同学通过实验测定阻值约为的电阻,用内阻约为的电压表,内阻约为的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路,下列说法正确的是( )
A.实验中应采用图甲电路,此电路测得的偏大
B.实验中应采用图乙电路,此电路测得的偏大
C.实验中应采用图甲电路,误差主要是由电压表分流引起的
D.实验中应采用图乙电路,误差主要是由电流表分压引起的
二、多选题
12.如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b,横截面积之比,已知内有个自由电子通过导线a的横截面,电子的电荷量,下列说法正确的是( )
A.流经导线a的电流为 B.流经导线b的电流为
C.导线a、b的电阻之比 D.导线a、b两端的电压之比
13.两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A.R1的电阻为
B.R1的电阻R1=tan 45° Ω=1 Ω
C.R2的电阻随电压的增大而减小
D.当U=1 V时,R2的电阻等于R1的电阻
14.1911年,科学家们发现一些金属在温度低于某一临界温度时,其直流电阻率会降到以下,远低于正常金属的,称为超导现象。1934年,科学家提出超导体的二流体模型初步解释了低温超导现象。该模型认为,当金属在温度低于成为超导体后,金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子(“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序)。随着温度进一步降低,越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”,因而超导电子的定向运动不受阻碍,具有理想的导电性。一圆柱形金属导体,沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流,将中间一段金属降温转变为超导体后,超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内,其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。根据上述信息可知( )
A.交界区两侧单位时间内通过的电荷量相等
B.超导体中需要恒定电场以维持其中的超导电流
C.如图中超导体内部可能存在定向移动的自由电子
D.如图中超导体内部轴线处的磁场一定为零
15.一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=1Ω,R2=12Ω,R3=4Ω,另有一测试电源,电源提供的电压为10V,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是4Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是4Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为8V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为8V
16.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
17.“半偏法”常用来测电表的内阻,如图甲所示是用来测电流表内阻的常用电路,图乙是用来测电压表内阻的常用电路,以下说法正确的是( )
A.甲图中测量值偏大,R0越小测量误差越小
B.甲图中测量值偏小,R0越大测量误差越小
C.乙图中测量值偏大,R0越小测量误差越小
D.乙图中测量值偏小,R0越大测量误差越小
18.黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12= 3.0V,U23= 2.5V,U34= -1.5V。符合上述测量结果的可能接法是( )
A.电源接在1、4之间,R接在1、3之间
B.电源接在1、4之间,R接在2、4之间
C.电源接在1、3之间,R接在1、4之间
D.电源接在1、3之间,R接在2、4之间
三、填空题
19.如图所示,图甲为一个电灯两端电压与过它的电流的变化关系曲线。由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻,线路提供电压不变):
(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电压恒定为12V的电路上,则每个灯泡的电阻为 Ω;
(2)如图乙所示,将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为10V的电路上,则每个灯的实际功率为 W。
参考答案:
1.D
【详解】根据
Q=CU
可知
∆Q=C∆U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C
则该过程中跨膜电流的平均值为
故选D。
2.D
【详解】电流的方向与正离子定向移动方向相同,则溶液内电流方向从A到B,t时间内通过通过溶液截面S的电荷量为
则根据电流的定义式可得
ABC错误,D正确。
故选D。
3.B
【详解】在加速电场中有
eU=mv2
得
v=
在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内电荷量为
q=IΔt=I
则电子个数
n==
故选B。
4.C
【详解】电子绕核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,可得
则电子运动的周期为
根据电流的定义得
故选C。
5.C
【详解】AB.设表面正方形的边长为,表面正方形的边长为,材料对应的电阻率为,厚度为,根据电阻定律可得
,
可得
AB错误;
CD.根据欧姆定律
若流过两个电阻的电流大小相等,由于两个电阻阻值相等,则所加的电压也一定相等,C正确,D错误。
故选C。
6.D
【详解】当量程为I1=1A时,分流电阻的阻值为
当量程为I2=10A时,R1与表头G串联,R2的阻值为
联立解得
,
故选D。
7.B
【详解】AB.电流表的改装需要并联一个分流电阻,故改装后甲表是电流表,改装后量程为表头G的电流满偏时通过改装表的总电流,即量程
所以改装后并联的分流电阻越大,其量程越小,故A错误,B正确;
CD.电压表的改装需要串联一个分压电阻,故改装后乙表是电压表,改装后量程为表头G的电流满偏时加在改装表两端的总电压,即量程
所以改装后串联的分压电阻越小,其量程越小,故CD错误。
故选B。
8.A
【详解】电流表的读数总是比准确值稍大一点,表明通过表头G的电流稍微大了一点,引起的原因在于并联电阻R稍微大了一点,为了校准,需要将电阻R稍微减小一点,即可以在R上并联一个比R大得多的电阻。
故选A。
9.A
【详解】半偏法测电流表内阻,由图示实验电路可知,实验步骤为:闭合S1,调节R1到电流表满偏,闭合S2,调节R2到电流表半偏,读出R2的阻值。
故选A。
10.D
【详解】由于电压表偏差较小,接到a、b两端都不会产生较大误差,而电流表偏差较大,因此电流必须准确测量, S应该接b,根据欧姆定律
由于电压测量值偏大,从而电阻的测量值偏大。
故选D。
11.C
【详解】根据
故应采用电流表外接法,即实验中采用图甲电路图,由于电压表的分流作用,使得测量的电流值偏大,则根据
可知,测得电阻比真实值小,故ABD错误C正确。
故选C。
12.AC
【详解】AB.流经导线a的电流为
因两段导线串联,电流相等,所以流过导线b的电流也是0.16A,故A正确,B错误;
C.根据电阻定律
可知导线a、b的电阻之比为
故C正确;
D.根据欧姆定律
可知导线a、b两端的电压之比为
故D错误。
故选AC。
13.AD
【详解】A.根据图像可知,R1是线性元件,则R1的电阻为
A正确;
B.在物理图像中,由于坐标轴所表示的物理量不同,所选择的标度值也可能不一样,因此,在求图线的斜率时,不能够利用图线倾角的正切值求解,B错误;
C.根据电阻定义式有
结合伏安特性曲线可知,I—U图像上的点与坐标原点连线的斜率的倒数表示电阻,由图像可知随电压的增大,斜率逐渐减小,则R2的电阻随电压的增大而增大,C错误;
D.根据电阻定义式有
当U=1V时,R2的电阻等于R1的电阻,都为2Ω,D正确。
故选AD。
14.ACD
【详解】A.交界区两侧的电流相等,则单位时间内通过的电荷量相等,选项A正确;
B.因超导电子能产生定向运动,不受阻碍,则超导体中不需要恒定电场以维持其中的超导电流,选项B错误;
C.由题意可知,当金属在温度低于成为超导体后,金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子,则在如图中超导体内部可能存在定向移动的自由电子,选项C正确;
D.因为超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内,由对称性可知,如图中超导体内部轴线处的磁场一定为零,选项D正确。
故选ACD。
15.AC
【详解】A.当cd端短路时,ab间电路的结构是:电阻R2、R3并联后与R1串联,等效电阻为
故A正确;
B.当ab端短路时,cd之间电路结构是:电阻R1、R3并联后与R2串联,等效电阻为
故B错误;
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压等于电阻R3两端的电压,为
故C正确;
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压等于电阻R3两端的电压,为
故D错误。
故选AC。
【点睛】对于电路的问题,首先要识别电路的结构,有时要画出等效电路图。基础题,比较容易。
16.AD
【详解】AB.表头并联电阻后可改装成电流表。对于电流表A1和A2,两个表头并联,电压相同,故流过两个表头的电流相同,则电流表A1的指针偏转角等于电流表A2的指针偏转角,而电流表A1的量程大于A2的量程,则电流表A1的读数大于电流表A2的读数,故A正确,B错误;
CD.表头串联电阻后可改装成电压表。对于电压表V1和V2,两个表头串联,故流过两个表头的电流相同,则电压表V1的指针偏转角等于电压表V2的指针偏转角,而电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故C错误,D正确。
故选AD。
17.BC
【详解】AB.由于“半偏法”测电阻是在认为干路电流不变的情况下得出的,实际上当闭合电键S2后总电阻会变小,干路电流会变大,所以通过电阻箱的电流会大于通过电流计的电流,根据欧姆定律可知电阻箱的阻值会小于电流表的内阻,即电流表内阻的测量值会偏小;越大,则当S2闭合后,电路中电流的变化越小,则电阻箱R的电流越接近总电流的一半,误差越小,B正确,A错误;
CD.从实验原理分析可知,当断开S2,由于电阻箱R的接入,使得电阻箱R与电压表V两端电压之和变大,调节电阻箱使得电压表示数为一半,则电阻箱R的电压偏大于一半,导致电压表内阻测量值也偏大,R0越小,则当断开S2时电阻箱R与电压表V两端的电压之和变化越小,电阻箱的电压越接近电压表读数的一半,其误差越小,C正确,D错误。
故选BC。
18.CD
【详解】A.根据题意画出电路图,如下
可见U34 > 0,A错误;
B.根据题意画出电路图,如下
可见U34 > 0,B错误;
C.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,C正确;
D.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,D正确。
故选CD。
19. 10 1.05
【详解】(1)[1]由于三个电灯完全相同,所以每个电灯两端的电压为:
UL=V=4 V
结合图象可得当UL=4 V时,IL=0.4 A
故每个电灯的电阻为:
R==Ω=10 Ω。
(2)[2]设此时电灯两端的电压为U′,流过每个电灯的电流为I,由闭合电路欧姆定律得
E=U′+2IR0
代入数据得
U′=10-20I
可得到该直线与曲线的交点(3 V,0.35 A),即流过电灯的电流为0.35 A,电压为3V,每个灯的功率为
P=UI=3×0.35 W=1.05W
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