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恒定电流
满分：50分 时量：40分钟
一．选择题（1-5为单选题，题每小题4分，6-7题为多选题，每小题5分，共30分）
1.在如图所示的电路中,电源的内阻r=1.0 Ω,电阻R=9.0 Ω,不计电流表的内阻.闭合开关S后,电流表的示数I=0.20 A.在通电时间t=4.0 s内,通过电阻R的电荷量q为 (　　)
A.0.20 C B.0.40 C
C.0.60 C D.0.80 C
2.如图甲所示，电路中电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A.L1中的电流为L2中电流的2倍
B.L3的电阻约为1.875 Ω
C.L3的电功率约为0.75 W
D.L2和L3的总功率约为3 W
　
3.如图所示是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100 V.已知电流表的内阻Rg为200 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则电阻R1和R2的阻值分别为(　 　)
A.9.8 kΩ和90 kΩ
B.9.8 kΩ和99.8 kΩ
C.10 kΩ和100 kΩ
D.10.2 kΩ和110.2 kΩ
4.在如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右向左移动,下列结论正确的是(所有电表均为理想电表) (　　)
A.灯泡L变亮 B.电源两端电压升高
C.电压表读数变小 D.电流表读数变大
5.如图所示，接通开关S，灯泡L1、L2都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭。若故障只有一处，则下列说法正确的是（　　）
A.如果将电压表并联在cd两端有示数，说明c、d间完好
B.如果将电压表并联在ac两端示数为0，说明a、c间断路
C.如果将电流表并联在ac两端示数为0，说明c、d间完好
D.如果将电压表并联在ad两端有示数，并联在ac两端示数为0，说明c、d间断路
6.如图甲所示的电路中,将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动,用两个电表分别测量电压和电流,得到部分U-I图像如图乙所示,则(　　)
A.电源的电动势为6 V
B.滑动变阻器的总阻值为20 Ω
C.当电压表示数为5.0 V时,电源的效率最高
D.当电压表示数为5.0 V时,R2消耗的功率最大
7.某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路。闭合开关，并调节滑动变阻器R接入电路的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为I1和U1；重新调节R接入电路的阻值，使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为I2和U2。则下列说法正确的是（电表均可视为理想电表）（　　）
A.这台电动机的线圈电阻为
B.这台电动机正常运转时线圈的发热功率为
C.电源的内阻为
D.这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2－
二、非选择题（第8题10分，第9题10分，共20分）
8.（1）某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50 V，则读数应为　　　　 V；一次测量电阻，记录的读数为1 600 Ω，则所选倍率为　　　　（选填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”）。
（2）在上一问用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必须的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号　　　　；
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
（3）常用的多用电表是由小量程的电流表（表头）改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω的小量程电流表，现要将它改装成0～1 mA、0～10 mA两个量程的电流挡，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1　　　　R2（选填“＞”或“＜”）；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
9.某学校实验小组设计了如图所示的电路图测量V1、V2两电压表的内阻，可供选用的仪器有：
A.内阻约1 000 Ω的待测电压表V1、V2，量程0～3 V
B.定值电阻R1＝1 000 Ω
C.定值电阻R2＝40 Ω
D.滑动变阻器R3（最大阻值为1 000 Ω）
E.滑动变阻器R4（最大阻值为40 Ω）
F.电源E，电动势E＝6 V，内阻忽略不计
G.开关、导线若干
（1）为了准确测量V1、V2两电压表的内阻，定值电阻R0应选　　　　，滑动变阻器应选　　　。（均填仪器前的字母代号）
（2）根据电路图用笔画线代替导线完成实物图的连接。
（3）闭合S1前，将滑动变阻器的滑片调到　　　　（选填“最左端”或“最右端”），再将单刀双掷开关拨到a，调节滑动变阻器使得V1和V2有明显的读数，分别为U1、U2；再将单刀双掷开关拨到b，调节滑动变阻器，使得V1和V2有明显的读数，分别为U3、U4，则电压表V2的内阻为　　　　，V1的内阻为　　　　（以上两空均用U1、U2、U3、U4和R0表示）
参考答案
1.解析:D 该电路为串联电路,电流处处相等,故通过电阻R的电流为I=0.20 A,故通过电阻R的电荷量q=It=0.20×4.0 C=0.80 C,故D正确,A、B、C错误.
2.解析:B 由于不计电源内阻，所以L1两端的电压为3 V，L2和L3两端的电压均为U＝1.5 V，由题图乙可知此时通过L1的电流为1.0 A，通过L2和L3的电流均为I＝0.8 A，所以L1中的电流不是中电流的2倍，A错误；L3的电阻R＝＝1.875 Ω，B正确；L3的电功率P＝UI＝1.5×0.8 W＝1.2 W，C错误；L2和L3的总功率P'＝2P＝2.4 W，D错误。
3.解析:A 由图示电路图可知Ig(Rg+R1)=10 V、Ig(Rg+R1+R2)=100 V,代入数据解得R1=9.8 kΩ、R2=90 kΩ,故A正确.
4.解析:B 当滑动变阻器滑片P向左移动时,其接入电路的电阻增大,电路的总电阻R总增大,总电流I减小,即电流表示数变小,而灯泡的功率为P=I2RL,RL不变,则P减小,灯泡变暗,故A、D错误;电路中总电流减小,电压表读数为U=E-Ir,I减小,则U变大,即电压表示数增大,故B正确,C错误.
5.解析:D　电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果是某盏灯短路，该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果是两盏灯以外的元件（除电源）短路，则两盏灯均变亮，故假设不成立。电路故障应为断路，电压表并联在cd两端有示数，说明c、d间发生了断路，故A错误；电压表并联在a、c两端示数为0，说明ac部分以外的电路发生了断路，则a、c间电路完好，故B错误；电流表并联在ac两端示数为0，说明ac部分以外的电路发生了断路，而a、c间电路完好，无法说明c、d间情况，故C错误；电压表并联在ad两端有示数，说明ad段发生了断路，并联ac两端示数为0，说明ac部分以外的电路发生了断路，故综合以上两点，应是c、d间断路，故D正确。
6.解析:BC 当滑片位于中央时,两部分并联后的电阻最大,两端的电压最大,故== Ω=10 Ω,解得R2=20 Ω,B正确;当滑片位于中央时,电压表的示数最大,外电阻也最大,电源的效率η==最高,即当电压表示数为5.0 V时,电源的效率最高,C正确;当电压表的示数为4 V时,电流表的示数为0.25 A,此时Pa部分电阻RPa= Ω=16 Ω,Pb部分电阻RPb=R2-RPa=4 Ω,通过Pb部分的电流为 A=1.00 A,干路电流为0.25 A+1.00 A=1.25 A,根据闭合电路欧姆定律得E=4 V+1.25 A×(R1+r),E=5 V+1 A×(R1+r),联立解得R1+r=4 Ω,E=9 V,A错误;当R2两部分并联后的阻值等于R1+r=4 Ω时,R2消耗的功率最大,此时电压表的示数不是5.0 V,D错误.
7.解析:ABD　电动机不转动时可看作纯电阻电路，满足部分电路欧姆定律，所以电动机的线圈电阻r0＝，故A正确；电动机正常转动时的发热功率为P1＝r0＝，故B正确；若滑动变阻器的阻值R恒定不变，则根据闭合电路的欧姆定律可知E＝U1＋I1（r＋R），E＝U2＋I2（r＋R），解得r＋R＝，由于滑动变阻器的阻值变化，且不知道具体是多少，所以电源内阻不等于，故C错误；这台电动机正常运转时输入功率为P2＝U2I2，所以输出功率为P3＝P2－P1＝U2I2－，故D正确。
8.答案：（1）24.0　×100　（2）②①④　（3）＜　图3更合理，因为图2电路在通电状态中，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏
解析:（1）量程为50 V，则读数应为24.0 V；测电阻时，指针示数为16，而实际为1 600 Ω，所以为“×100”倍率。
（2）现在的欧姆表倍率太大，换成“×1”倍率时，恰好13 Ω在中值电阻附近，所以先将开关转到“×1”位置，然后再将红黑表笔对接，进行欧姆调零。步骤为②①④。
（3）总电压不变，电流大的那一路电阻小，由欧姆定律知R1＜R2，图3更合理，因为图2电路在通电状态中，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏。
答案：（1）B　E　（2）见解析图　（3）最左端　　
9.解析:（1）因为待测电压表的内阻约为1 000 Ω，而定值电阻R2的阻值为40 Ω，定值电阻R2的阻值比电压表的内阻小得多，如果选用R2，则当单刀双掷开关拨到b时，电压表V1指针偏转角度很小，读数误差将很大，因此定值电阻选择R1，即选择B；由于滑动变阻器采用了分压式接法，为了实验时调节方便，滑动变阻器的总阻值应当选择小一些的，则滑动变阻器选择最大阻值为40 Ω的，即选择E。
（2）根据电路图作出实物连线如图所示：
（3）为了确保电路的安全，闭合S1前，应将滑动变阻器的滑片调到最左端。
将单刀双掷开关拨到a时，有＝R0
将单刀双掷开关拨到b时，有＋＝
解得RV2＝，RV1＝

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