内容正文:
高中物理单元测试 —— 第二章 电路及其应用(较易版02)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)在时间t内通过导体横截面的电荷量为q,则通过该导体的电流( )
A. B. C. D.
2.(本题3分)关于电源电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源供给电路的能量
B.电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领
C.电源接入电路时,其两端的电压就是电源电动势
D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多
3.(本题3分)如图所示,将铅笔芯与小灯泡串联后接入电路,使小灯泡发光。用酒精灯给铅笔芯加热,发现灯泡变亮。将铅笔芯换成钨丝(图中未画出)重复实验,发现灯泡变暗。这个实验说明了( )
A.铅笔芯的电阻率随温度的升高而减小
B.铅笔芯的电阻率随温度的升高而增大
C.钨丝的电阻率随温度的升高而减小
D.铅笔芯和钨丝的电阻率与温度无关,只与材料有关
4.(本题3分)如图电路中,电源电动势,内阻,电阻,不计电流表的内阻。则将开关S闭合后,路端电压大小为( )
A.1V B.8V C.9V D.72V
5.(本题3分)利用图(a)所示电路测量电源的电动势,路端电压与电流关系的图像如图(b)所示,则电源的内阻为( )
A.0.5Ω B.1Ω C.1.5Ω D.3Ω
6.(本题3分)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,C为电容器,为滑动变阻器。闭合开关电路稳定后缓慢向左移动滑片P,电流表A和电压表V示数分别为I、U,电容器所带电荷量为Q,通过的电流强度为,某过程中电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为、。则下列图像错误的是( )
A. B.
C. D.
7.(本题3分)甲、乙两段圆柱形金属丝长度相同,横截面直径之比为2∶1,两段金属丝伏安特性曲线如图所示,则甲、乙两段金属丝电阻率的比值为( )
A.2 B. C.8 D.
二、多选题
8.(本题5分)电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是
A.因为铜导线有绝缘层,所以不怎么热
B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热
C.铜导线的电阻比电炉丝的电阻小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小
D.电炉丝的两端电压比铜导线两端的电压大得多
9.(本题5分)如图为某小灯泡的图像,为图像上一点,虚线为图像上过点的切线。下列说法正确的是( )
A.随所加电压增加,小灯泡电阻减小
B.随所加电压增加,小灯泡电阻增大
C.与P点对应的小灯泡电阻大小为5.0 Ω
D.与P点对应的小灯泡电阻大小为15.0 Ω
10.(本题5分)工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试,测试过程中系统输出的图像如图,其中P为直流电源的输出功率,I为总电流,下列说法正确的是( )
A.该蓄电池的电动势为12V B.该蓄电池的内阻为2Ω
C.该蓄电池的短路电流为12A D.该蓄电池的最大输出功率为72W
三、实验题
11.(本题4分)某同学按图甲所示的电路图进行实验。连接好电路元件后闭合开关,发现两个灯泡均不亮。于是,该同学使用图乙中的多用电表检测图甲电路的故障。
(1)该多用电表使用前,其指针位置如图丙所示,应该调节图乙中的________(选填“”或“”),让指针指在________(选填“电流”或“电阻”)零刻度处。
(2)正确调零后,该同学将多用电表的选择开关打到了直流电压挡。然后,该同学将图甲中的开关闭合,把多用电表的________(选填“红”或“黑”)表笔接在点,用另一个表笔依次接触电路中的、、、、点,多用电表的读数情况如表所示,则故障原因是________(选填“”、“”、“”或“”)间断路。
表笔接触位置
读数
接近3V
接近3V
接近3V
接近3V
0
(3)多用电表使用完成后,可以把选择开关打到OFF挡,还可以把选择开关打到图戊中的________(选填“×1kΩ”、“10mA”或“交流500V”)挡。
12.(本题6分)某同学为测量圆柱导体的电阻率,进行了如下操作:
(1)该同学分别用游标卡尺、螺旋测微器来测量圆柱导体的长度和直径,导体的直径测量结果如图甲所示,则导体的直径______mm。
(2)该同学测量导体电阻的部分电路如图乙所示,测得多组电流表示数和电压表示数,绘制出的图像如图丙所示。已知该图线的斜率为,则导体的电阻率______(用给定的物理量符号表示).考虑到电表内阻造成的误差,导体电阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
13.(本题8分)某同学通过实验测定一个阻值约为 5 Ω 的电阻的阻值。
(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流 2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约 0.025 Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约 0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约 3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约 15 kΩ)
为减小测量误差,电流表应选用 ______,电压表应选用 ______(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 ______(选填“甲”或“乙”)。
(2)若在(1)中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ______;若选用乙电路,产生误差的主要原因是 ______。(选填下列选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经的电流值 B.电流表测量值大于流经的电流值
C.电压表测量值小于两端的电压值 D.电压表测量值大于两端的电压值
(3)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片 P 从一端滑向另一端,随滑片移动距离 x 的增加,被测电阻两端的电压 U 也随之增加,则 U–x 关系图像大致为 ______。(选填“A”“B”或“C”)
A. B. C.
14.(本题8分)学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了以下两种电路,实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻约0.5Ω);
电压表(量程,内阻约);
电流表A(量程0~0.6A,内阻为0.5Ω);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
开关一个,导线若干。
(1)实验中,滑动变阻器应选择________(选填“”或“”)。
(2)为减少实验误差,实验电路图应选择________(选填“图1”或“图2”)。
(3)调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出图像,如图3所示。根据图线求得电动势________,内阻________。(结果均保留两位小数)
(4)该实验其他操作均准确,则从理论上分析:________,________。(选填“大于”“等于”或“小于”)
15.(本题9分)某研究性学习小组的同学欲做实验——描绘小电珠两端的电压和通过它的电流两者之间关系的曲线。已知所用新型小电珠的额定电压和额定功率分别为5.0 V、2.5 W,实验使用的直流电源的电动势为6.0 V、内阻忽略不计,实验可供选择的器材规格如下:
A.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω)
B.电流表A2(量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
C.电压表V(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)
D.定值电阻R1=1 kΩ
E.定值电阻R2=3 kΩ
F.滑动变阻器R3(阻值0~10 Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器R4(阻值0~5000 Ω,额定电流500 mA)
H.开关S一个
请回答下列问题:
(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择________,定值电阻应选择________与电压表串联改装成量程合适的电压表,滑动变阻器应选择________(填写实验器材前的序号)。
(2)根据所选的实验器材,请设计合理的电路原理图补填在下面方框中,然后根据方框中的电路图完成该实验______________。
(3)该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过电流表的电流I,由计算得到的小电珠的电阻值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(4)该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据,并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图,如图所示。如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为3.0Ω的定值电阻串联,并接在电动势为6.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率为________W(结果保留两位小数)。
四、解答题
16.(本题8分)某发光电动玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,r=2Ω,车轮电动机的额定电压UM=6V,额定功率PM=6W,线圈电阻RM=1Ω。求:
(1)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
(2)玩具汽车被卡住后,灯泡消耗的功率。
17.(本题9分)甲图所示电路中,电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关,调节滑动变阻器R的阻值改变电路中的电流,已知R的最大值为12Ω,定值电阻R0为6Ω,电容器的电容C为1.0×10-5F。
(1)根据图乙求出电源的电动势E和内阻r;
(2)求定值电阻R0的最大功率Pm;
(3)求R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量ΔQ。
18.(本题12分)在如图所示的电路中,已知电源电动势为,内电阻,电容器的电容,导线电阻不计,闭合开关S后,已知内电阻r消耗的功率为4W。求:
(1)电阻R的值;
(2)电容器的电荷量Q1;
(3)断开开关S稳定后,电容器的电荷量Q2。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
2 / 2
$
高中物理单元测试 —— 第二章 电路及其应用(较易版02)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)在时间t内通过导体横截面的电荷量为q,则通过该导体的电流( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】电流的定义是在单位时间内通过导体横截面的电荷量,因此。
故选A。
2.(本题3分)关于电源电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源供给电路的能量
B.电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领
C.电源接入电路时,其两端的电压就是电源电动势
D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多
【答案】B
【详解】A.电动势是电源将其他形式能转化为电能的能力的物理量,并非直接供给电路的能量,故A错误;
B.电动势的物理意义正是反映电源转化其他形式能为电能的本领,故B正确;
C.电源接入电路时,路端电压为,仅当电流,即断路时,故C错误;
D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极的做功越多,故D错误。
故选B。
3.(本题3分)如图所示,将铅笔芯与小灯泡串联后接入电路,使小灯泡发光。用酒精灯给铅笔芯加热,发现灯泡变亮。将铅笔芯换成钨丝(图中未画出)重复实验,发现灯泡变暗。这个实验说明了( )
A.铅笔芯的电阻率随温度的升高而减小
B.铅笔芯的电阻率随温度的升高而增大
C.钨丝的电阻率随温度的升高而减小
D.铅笔芯和钨丝的电阻率与温度无关,只与材料有关
【答案】A
【详解】AB.设电源电动势为E,电源内阻r,灯泡电阻,铅笔电阻,根据闭合电路欧姆定律
用酒精灯给铅笔芯加热,发现灯泡变亮,说明通过灯泡电流变大,故变小,根据电阻
由于变小,说明电阻率变小,故铅笔芯的电阻率随温度的升高而减小,故A正确,B错误;
CD.将铅笔换成钨丝,用酒精灯给钨丝加热,发现灯泡变暗,结合以上分析可知,通过灯泡电流变小,则钨丝电阻变大,故电阻率变大,所以钨丝的电阻率随温度的升高而增大,故CD错误;
故选 A。
4.(本题3分)如图电路中,电源电动势,内阻,电阻,不计电流表的内阻。则将开关S闭合后,路端电压大小为( )
A.1V B.8V C.9V D.72V
【答案】B
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
根据
可得路端电压大小
故选B。
5.(本题3分)利用图(a)所示电路测量电源的电动势,路端电压与电流关系的图像如图(b)所示,则电源的内阻为( )
A.0.5Ω B.1Ω C.1.5Ω D.3Ω
【答案】B
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
变形有
所以图像斜率的绝对值等于电源的内阻,即
故选B。
6.(本题3分)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,C为电容器,为滑动变阻器。闭合开关电路稳定后缓慢向左移动滑片P,电流表A和电压表V示数分别为I、U,电容器所带电荷量为Q,通过的电流强度为,某过程中电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为、。则下列图像错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由
有
其中
解得,A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律
有
解得,B正确;
C.由
在缓慢向左移动滑片P的过程中,任取两个状态
有
若,则有
依题意,,
解得,C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律
有
解得,D正确。
故选C。
7.(本题3分)甲、乙两段圆柱形金属丝长度相同,横截面直径之比为2∶1,两段金属丝伏安特性曲线如图所示,则甲、乙两段金属丝电阻率的比值为( )
A.2 B. C.8 D.
【答案】A
【详解】由图像可知甲、乙电阻之比为
两金属丝的直径之比,根据电阻定律可知
联立解得
故选A。
二、多选题
8.(本题5分)电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是
A.因为铜导线有绝缘层,所以不怎么热
B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热
C.铜导线的电阻比电炉丝的电阻小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小
D.电炉丝的两端电压比铜导线两端的电压大得多
【答案】CD
【详解】ABC.电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通电时间t相同,根据,因可知电流产生的热量,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,AB错误,C正确;
D.由于,根据,可知电炉丝两端的电压比铜导线两端电压大,D正确。
故选CD。
9.(本题5分)如图为某小灯泡的图像,为图像上一点,虚线为图像上过点的切线。下列说法正确的是( )
A.随所加电压增加,小灯泡电阻减小
B.随所加电压增加,小灯泡电阻增大
C.与P点对应的小灯泡电阻大小为5.0 Ω
D.与P点对应的小灯泡电阻大小为15.0 Ω
【答案】BC
【详解】AB.由图像可知,小灯泡的电阻等于图线上的点与原点连线斜率的倒数,由数学知识可知,随着电压的增大,此斜率减小,则小灯泡的电阻增大,故A错误,B正确;
CD.P点对应的小灯泡电压为3.0V,电流为0.6A,根据
可知小灯泡的电阻大小为,故C正确,D错误。
故选BC。
10.(本题5分)工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试,测试过程中系统输出的图像如图,其中P为直流电源的输出功率,I为总电流,下列说法正确的是( )
A.该蓄电池的电动势为12V B.该蓄电池的内阻为2Ω
C.该蓄电池的短路电流为12A D.该蓄电池的最大输出功率为72W
【答案】AD
【详解】AB.设该蓄电池的电动势为E,蓄电池的内阻为 r,则
变形可得
结合图像可知,该蓄电池的内阻为
该蓄电池的电动势为
故A正确,B错误;
C.该蓄电池短路时,电流为,故C错误;
D.由
可知当I==12A时,该蓄电池有最大输出功率
为,故D正确;
故选AD 。
三、实验题
11.(本题4分)某同学按图甲所示的电路图进行实验。连接好电路元件后闭合开关,发现两个灯泡均不亮。于是,该同学使用图乙中的多用电表检测图甲电路的故障。
(1)该多用电表使用前,其指针位置如图丙所示,应该调节图乙中的________(选填“”或“”),让指针指在________(选填“电流”或“电阻”)零刻度处。
(2)正确调零后,该同学将多用电表的选择开关打到了直流电压挡。然后,该同学将图甲中的开关闭合,把多用电表的________(选填“红”或“黑”)表笔接在点,用另一个表笔依次接触电路中的、、、、点,多用电表的读数情况如表所示,则故障原因是________(选填“”、“”、“”或“”)间断路。
表笔接触位置
读数
接近3V
接近3V
接近3V
接近3V
0
(3)多用电表使用完成后,可以把选择开关打到OFF挡,还可以把选择开关打到图戊中的________(选填“×1kΩ”、“10mA”或“交流500V”)挡。
【答案】(1) 电流
(2) 红 EF
(3)交流
【详解】(1)[1][2]该多用电表使用前,其指针位置如图丙所示,应该进行机械调零,应调节图乙中的,让指针指在电流零刻度处。
(2)[1][2]该同学将图甲中的开关S闭合,根据“红进黑出”,则把多用电表的红表笔接在点,用另一个表笔依次接触B、C、D、E点时电压表读数都接近3V,说明两表笔之间的电路没问题,接触F点时电压表读数为零,说明EF之间有断路,则故障原因是EF间断路。
(3)多用电表使用完成后,可以把选择开关打到OFF挡,还可以把选择开关打到图戊中的交流500V挡。
12.(本题6分)某同学为测量圆柱导体的电阻率,进行了如下操作:
(1)该同学分别用游标卡尺、螺旋测微器来测量圆柱导体的长度和直径,导体的直径测量结果如图甲所示,则导体的直径______mm。
(2)该同学测量导体电阻的部分电路如图乙所示,测得多组电流表示数和电压表示数,绘制出的图像如图丙所示。已知该图线的斜率为,则导体的电阻率______(用给定的物理量符号表示).考虑到电表内阻造成的误差,导体电阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)3.120
(2) 大于
【详解】(1)导体的直径3mm+0.01mm×12.0=3.120mm。
(2)[1]由图像可知,,
解得
[2]考虑到电流表内阻造成的分压产生的误差,导体电阻的测量值大于真实值。
13.(本题8分)某同学通过实验测定一个阻值约为 5 Ω 的电阻的阻值。
(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流 2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约 0.025 Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约 0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约 3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约 15 kΩ)
为减小测量误差,电流表应选用 ______,电压表应选用 ______(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 ______(选填“甲”或“乙”)。
(2)若在(1)中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ______;若选用乙电路,产生误差的主要原因是 ______。(选填下列选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经的电流值 B.电流表测量值大于流经的电流值
C.电压表测量值小于两端的电压值 D.电压表测量值大于两端的电压值
(3)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片 P 从一端滑向另一端,随滑片移动距离 x 的增加,被测电阻两端的电压 U 也随之增加,则 U–x 关系图像大致为 ______。(选填“A”“B”或“C”)
A. B. C.
【答案】(1) B C 甲
(2) B D
(3)A
【详解】(1)[1][2]电源电动势 4 V,15 V 的电压表量程太大、读数误差大,故电压表选C;电压表满偏时电路最大电流约,故电流表选B。
[3]因 约为5 Ω,而电压表内阻3 kΩ、电流表内阻约为0.125 Ω,,应采用电流表外接法,即甲电路。
(2)[1]甲电路(外接法)中,电压表的分流使电流表测量值大于流经的电流。
故选B。
[2]乙电路(内接法)中,电流表的分压使电压表测量值大于两端电压。
故选D。
(3)滑动变阻器接入阻值随 x 增大而减小(滑片由右向左),两端电压 U 增大,且增大得越来越快,U–x 图像应为向上弯曲的曲线。
故选A。
14.(本题8分)学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了以下两种电路,实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻约0.5Ω);
电压表(量程,内阻约);
电流表A(量程0~0.6A,内阻为0.5Ω);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
开关一个,导线若干。
(1)实验中,滑动变阻器应选择________(选填“”或“”)。
(2)为减少实验误差,实验电路图应选择________(选填“图1”或“图2”)。
(3)调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出图像,如图3所示。根据图线求得电动势________,内阻________。(结果均保留两位小数)
(4)该实验其他操作均准确,则从理论上分析:________,________。(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】(1)
(2)图2
(3) 1.48/1.47/1.49 0.30/0.29/0.31
(4) 等于 等于
【详解】(1)若选用滑动变阻器,且阻值全部接入电路,则电流表示数约为
结合电流表量程可知,能够满足实验需要,阻值过大,为了操作方便,滑动变阻器应选择。
(2)因为电流表的内阻已知,则可计算电流表的分压,即实验电路图应选择图2。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
则图线的纵截距为
斜率的绝对值为
解得
(4)[1][2]由于电流表的内阻已知,所以根据计算得到的电源电动势和内阻为准确值,没有系统误差。
15.(本题9分)某研究性学习小组的同学欲做实验——描绘小电珠两端的电压和通过它的电流两者之间关系的曲线。已知所用新型小电珠的额定电压和额定功率分别为5.0 V、2.5 W,实验使用的直流电源的电动势为6.0 V、内阻忽略不计,实验可供选择的器材规格如下:
A.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω)
B.电流表A2(量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
C.电压表V(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)
D.定值电阻R1=1 kΩ
E.定值电阻R2=3 kΩ
F.滑动变阻器R3(阻值0~10 Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器R4(阻值0~5000 Ω,额定电流500 mA)
H.开关S一个
请回答下列问题:
(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择________,定值电阻应选择________与电压表串联改装成量程合适的电压表,滑动变阻器应选择________(填写实验器材前的序号)。
(2)根据所选的实验器材,请设计合理的电路原理图补填在下面方框中,然后根据方框中的电路图完成该实验______________。
(3)该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过电流表的电流I,由计算得到的小电珠的电阻值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(4)该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据,并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图,如图所示。如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为3.0Ω的定值电阻串联,并接在电动势为6.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率为________W(结果保留两位小数)。
【答案】(1) A E F
(2)
(3)小于
(4)1.52
【详解】(1)小电珠的额定电压为,额定功率为,额定电流
额定电流与电流表更为接近,故电流表选A。
电压表需要将量程改为,其满偏电流
量程变为时,内阻为
没有提供的电阻,但是可以串联大于的电阻,因此电阻选择E,此时的量程为
为了小电珠的电压可以从0开始取,滑动变阻器应使用分压法接入,选择电压范围较小的更易调节,故选F。
(2)小电珠在额定功率下的电阻为
电压表电流已知,电流表外接更好,电路图如下。
(3)在电流表外接的情况下,小电珠的电压没有测量误差,测得的电流是小电珠和电压表的电流之和。因此测得的电流偏大,小电阻计算得到电阻值小于真实值。
(4)将直流电源与电阻构成的整体视为一个有内阻的电源,则此电源的电动势为,内阻为,由于两个小电珠并联,设通过一个小电珠的电流为,通过电源的电流实际上是图中的二倍,因此把电源的伏安特性曲线画在图中表示时,其表达式为
这一直线与原直线交于,附近,因此
四、解答题
16.(本题8分)某发光电动玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,r=2Ω,车轮电动机的额定电压UM=6V,额定功率PM=6W,线圈电阻RM=1Ω。求:
(1)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
(2)玩具汽车被卡住后,灯泡消耗的功率。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)玩具汽车正常工作时电源内阻分的电压为
通过电源的电流为
玩具汽车正常工作时,通过电动机的电流为
所以流过灯泡的电流为
(2)灯泡的电阻为
玩具汽车被卡住后,电动机可视为纯电阻,灯泡与电动机并联的电阻为
电路中的总电流为
所以流过灯泡的电流为
玩具汽车卡住后,灯泡消耗的功率为
17.(本题9分)甲图所示电路中,电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关,调节滑动变阻器R的阻值改变电路中的电流,已知R的最大值为12Ω,定值电阻R0为6Ω,电容器的电容C为1.0×10-5F。
(1)根据图乙求出电源的电动势E和内阻r;
(2)求定值电阻R0的最大功率Pm;
(3)求R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量ΔQ。
【答案】(1)12V,6Ω;(2)6W;(3)3×10-5C
【详解】(1)电源U-I图像的纵截距表示E,斜率的绝对值表示r,即
(2)当R=0时,电路中电流最大,定值电阻R0的功率最大,即
(3)当R=12Ω时,电容器两端电压为
R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量为
18.(本题12分)在如图所示的电路中,已知电源电动势为,内电阻,电容器的电容,导线电阻不计,闭合开关S后,已知内电阻r消耗的功率为4W。求:
(1)电阻R的值;
(2)电容器的电荷量Q1;
(3)断开开关S稳定后,电容器的电荷量Q2。
【答案】(1)2Ω
(2)
(3)
【详解】(1)电源内电阻的功率
代入数据解得
由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
(2)电容器两端的电压为
电容器的电荷量
代入数据解得
(3)断开开关S后,电容器两端的电压为电源电动势
电容器的电荷量
代入数据解得
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
2 / 2
$