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1、专题09 恒定电流培优押题预测B卷一、选择题（在每小题给出的4个选项中，第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多个选项正确）1有一条长L横截面S的银导线，银的密度为，银的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，若导线中每个银原子贡献一个自由电子，电子电量为e，自由电子定向移动的速率为v，通过导线的电流为（ ）A I= B I= C I= D I=【答案】C【解析】设t时间内通过导体横截面积S的电荷量为q，此电荷分布在SL的体积内，此体积内银原子数：导体中的电流： 故选：C。2如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻r=1，灯泡L上标有“6 V、12 W”字样，电动机线圈的电阻RM0.50 。
2、闭合电键后，灯泡恰好正常发光，电动机也恰好正常工作，以下判断正确的是（ ）A 电动机的输入功率为12 W B 电动机的输出功率为6 WC 电动机的机械效率为85% D 电源的输出功率为24 W【答案】B【解析】灯泡正常发光，则电路中的电流；电动机两端的电压：U1=E-Ir-U灯=4V；电动机的输入功率：P1=IU1=8W，输出功率：，选项A错误，B正确；电动机的机械效率为，选项C错误；电源的输出功率为，选项D错误；故选B.3一个电流表，刻度盘的每1小格代表1，内阻为如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表，则( )A 给它串联一个电阻，阻值为B 给它串联一个电阻，阻值为C 给它并联
3、一个电阻，阻值为D 给它并联一个电阻，阻值为【答案】D 4如图所示的电路中，当A、B接有效值为10 V的交流电压时，C、D间电压的有效值为4 V；当M、N接10 V直流电压时，P、Q间的电压也为4 V现把C、D接4 V交流电压，P、Q接4 V直流电压，下列表示A、B间和M、N间电压的是()A 10 V，10 V B 10 V，4 VC 4 V，10 V D 10 V，0【答案】B【解析】当A、B接10V交变电压时，C、D间电压为4V，则：；所以当C、D接4V交流时，有：，解得：UAB=4V=10V；当P、Q接4V直流时，根据电路图可知，MN两端的电压等于PQ两端电压，则UMN=4V。故选B。5
4、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是( )A 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B 对应P点，小灯泡的电阻为C 对应P点，小灯泡的电阻为D 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小【答案】ABD 6如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的伏安特性曲线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是 ( )A 电源的电动势E40 VB 电源的内阻rC 当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20 D 当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率
5、为80 W【答案】C【解析】甲为电源的U-I图像，故纵截距表示电源电动势，即E=50V，在路端电压为20V时电路电流为6A，根据闭合回路欧姆定律可得，解得，AB错误；当该导体直接与该电源相连时，两图线的交点表示工作时的电压和电流，故可知电阻两端的电压为40V，通过电阻的电流为2A，所以该导体的电阻大小为20，电路消耗的总功率为，C正确D错误7如图所示，一电荷量q=+310-5C的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，开关S合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角=37已知两板间距d=0.1m，电源电动势E=15V，内阻r=0.5，电阻R1=3，R2=R3=R4=8，取g=10
6、m/s2，已知sin37=0.6，cos37=0.8则以下说法正确的是( )A 电源的输出功率为14WB 两板间的电场强度的大小为140V/mC 带电小球的质量5.6毫克D 若增加R1的大小，会有瞬时电流从右向左流过R4【答案】B【解析】R2=R3=8，并联后的电阻值为：RR2=4；由闭合电路的欧姆定律得：；电源的输出功率P=EI-I2r=152-220.5=28W，故A错误；两板间的电压为：UC=I（R1+R23）=2（3+4）=14V；两板间的电场强度为：，故B正确；小球处于静止状态，所受电场力为F，又F=qE，由平衡条件得：水平方向 Tcos-mg=0 ；竖直方向：Tsin-qE=0；
7、得：m= =5.610-4kg，故C错误；若增加R1的大小，电容两端电压增大，电容器充电，会有瞬时电流从左向右流过R4，故D错误。故选B。8如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，正确的是()A V2的示数增大 B 电源输出功率在减小C U3与I的比值在减小 D U1大于U2【答案】D故电源的输出功率在增大；故B错误；根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-I（R+r），则得：，保持不变，故C错误；根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-Ir，则得：；而，据题：Rr，则得
8、V1V2故D正确故选D9如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab2bc，当A与B之间接入的电压为U1=4V时，电流为1 A，若C与D间接入的电压为U2=8V时，下列说法正确的是()A 当CD间接入电压为U2=8V时，电阻为1B 当CD间接入电压为U2=8V时，电阻为4C 当CD间接入电压为U2=8V时，电流为2AD 当CD间接入电压为U2=8V时，电流为8A【答案】AD【解析】设ab2bc=2x，厚度为y，则当A与B之间接入的电压为U1=4V时，电阻，此时的电阻；若C与D间接入的电压为U2=8V时，电流故AD正确，BC错误。故选AD。10在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,
9、L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关闭合后,下列关于电路中的灯泡的判断,正确的是（ ）A 灯泡L1的电阻为12B 通过灯泡L1的电流为灯泡L2的电流的2倍C 灯泡L1消耗的电功率为0.75 WD 灯泡L2消耗的电功率为0.30 W【答案】ACD B、D、灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图读出其电流I2=I3=0.20A，则I1=1.25I2，灯泡L2、L3的功率均为P=UI=1.5V0.20A=0.30W，故B错误，D正确；故选ACD.11(多选)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流关系图
10、象，直线C为一电阻R两端电压与电流关系图象将这个电阻R分别接到a、b两个电源上，由图可知这两次相比()A R接到电源a上，电源效率较高B R接到电源b上，电源输出功率较大C R接到电源a上，电源输出功率较大，但效率较低D R接到电源b上，电源内阻发热功率较小【答案】CD【解析】电源的效率为由图看出，电源a的电动势大于电源b的电动势，直线C与A、B的交 12在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示。下列比值正确的是（ ）A 不变，不变 B 变大，
11、变大C 变大，不变 D 变大， 不变【答案】ACD【解析】R1是定值电阻，有R1=，可知和都不变，故A正确；当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，R2是可变电阻，有，所以变大。根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-I（R1+r），则知=R1+r，不变，故B错误，C正确。，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R外变大，则变大；根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-Ir，则知=r，不变，故D正确；故选ACD. 二、实验题 13现在要测量一段电阻丝的电阻率，其阻值约为，允许通过的最大电流为现有如下器材可供选择：电流表（量程，内阻约为）电压表（量程，内阻约为）待测电阻丝（阻值约为）标准电阻（阻值）滑动
12、变阻器滑动变阻器直流电源（，内阻不计）开关、导线若干（1）图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是_；A BC D（2）实验中滑动变阻器应该选择_（选填“”或“”），并采用_接法；（3）根据你在（1）（2）中的选择，在图甲上完成实验电路的连接；（4）实验中，如果两电表的读数分别为和，测得拉直后电阻丝接入电路中的长度为、直径为，则待测电阻丝的电阻率的计算式为_；（5）用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径_【答案】C分压 （2）为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器选择阻值较小的R1；根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（3）电
13、阻丝电阻：Rx=-R0，由电阻定律可知：，电阻率：；（4）由图示螺旋测微器可知，其示数为：1mm+20.50.01mm=1.205mm；14多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器。 （1）如图甲所示是一个多用电表的内部电路图，在进行电流测量时，有两个档位可以用来测量电流，把S拨到_是电流量程大的档位。（2）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是“1”、“10”、“100”。用“10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图乙，则该电阻的阻值是_。【答案
14、】1红黑表笔短接，进行欧姆调零2.2【解析】（1）电流档要并联电阻起分流作用，故为接1，2档时为电流档；当并联电路的电压越大，电阻越小时，则电流越大，因此当接1时，电流量程较大；（2）用“10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明档位选择过小，则为了较准确地进行测量，应换到100挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是红黑表笔短接，进行欧姆调零，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图乙，则该电阻的阻值是22100=2.2103。15某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻Rx的阻值。(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(050 ，额定电流2
15、A)、开关和导线若干，以及下列电表：A电流表(03 A，内阻约0.025 )B电流表(00.6 A，内阻约0.125 )C电压表(03 V，内阻约3 k)D电压表(015 V，内阻约15 k)为减小测量误差，在实验中，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)如图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线_。(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。实验中某次测量如下图，可得该电阻的测量值_ 。(保留2位有效数字)(4)若在(1
16、)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是_。(选填选项前的字母)A电流表测量值小于流经Rx的电流值B电流表测量值大于流经Rx的电流值C电压表测量值小于Rx两端的电压值D电压表测量值大于Rx两端的电压值【答案】BC甲5.2BD (2)根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：(3)由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为I=0.50A；由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为U=2.60V；电阻阻值：.16某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化，为了测量Rr在0到100之间的多个温度下的电阻阻值。某同学设计了如图所示的电
17、路。其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源，R1为滑动变阻器，RB为电阻箱，S为单刀双掷开关。完成下面实验步骤中的填空：a调节温度，使得Rr的温度达到T1，b将S拨向接点l，调节_，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；c将S拨向接点2，调节_，使_，记下此时电阻箱的读数R0；d则当温度为T1时，电阻Rr=_：e改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤，即可测得电阻温度随温度变化的规律。由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如图甲所示。若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100）、电阻箱R串联起来，连成如
18、图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。a电流刻度较大处对应的温度刻度_；（填“较大”或“较小”）b若电阻箱取值阻值，则电流表5mA处对应的温度数值为_。【答案】滑动变阻器R1电阻箱RB电流表的读数仍为IR0较小50【解析】 测量不同温度下Rr的阻值，使用的是替代法。将S拨向接点l，应调节滑动变阻器R1，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；将S拨向接点2，应保持R1阻值不变，调节电阻箱RB，使电流表的读数仍为I，则说明两次连接回路的总电阻相等，所以Rr=R0。 根据闭合电路的欧姆定律，电流较大，则R总较小
19、，Rr较小，再由甲图知，温度较小；由 得： ，代入数据 ，可得温度为50。三、计算题：（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）17如图(a)所示电路，当变阻器的滑动片从一端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(b)中的AC，BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响。(1)判断电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为U-I图象中的哪一条直线？(2)定值电阻R0的阻值为多大？(3)电源的电动势是多大？(4)变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为多少？【答案】(1)图象应为BC
20、(2)3 (3) E=8V (4)4W【解析】（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为BC；电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为AC。（2）定值电阻（4）当R=R0+r=4时，变阻器消耗的电功率最大。，18电荷的定向移动形成电流，电流是物理量中的基本量之一。电流载体称为载流子，大自然有很多种承载电荷的载流子，例如，金属导体内可自由移动的电子、电解液内的离子、等离子体内的正负离子，半导体中的空穴，这些载流子的定向移动，都可形成电流。（1）电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，已知静电力常量为k，电子的电荷量为e，质量为m，电子在半径为r的轨道上做圆周运动。试计算电子绕氢原子
21、核在该轨道上做圆周运动形成的等效电流大小；（2）如图，AD表示一段粗细均匀的一段导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为s，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为e试证明导体中电流强度I=nesv；（3）有一圆柱形的纯净半导体硅，其横截面积为2.5cm2，通有电流2mA时，其内自由电子定向移动的平均速率为7.510-5m/s，空穴定向移动的平均速率为2.510-5m/s。已知硅的密度2.4103kg/m3，摩尔质量是28。电子的电荷量e=1.610-19C，空穴和电子总是成对出现，它们所带电荷量相等，但电性相反，阿伏伽德罗常数为
22、N0=6.021023mol-1。若一个硅原子至多只释放一个自由电子，试估算此半导体材料平均多少个硅原子才有一个硅原子释放出自由电子？【答案】（1）（2）见解析（3）1105【解析】（1）电子绕核做圆周运动，所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供，根据 又解得：（2）导体中电流大小，t时内所电荷定向移动的距离长度为vt，则其体积为Svt，通过导体某一截面的自由电子数为nSvt，该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte，则I=nesv总电流I=I1+I2 由此可得： 设单位体积内有n个硅原子放出一个自由电子；单位体积内硅原子的个数 则：，代入数据解得=110-5 说明每1105个原子才放出一个自由电子