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恒定电流　检测试题
(时间:75分钟　分值:100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率(　　)
[A] 跟导线的电阻成正比
[B] 由所用金属材料的本身特性决定
[C] 跟导线的横截面积成正比
[D] 跟导线的长度成反比
【答案】 B
【解析】 电阻率描述的是导体本身的一种特性,是表征材料性质的重要的物理量,它与导体的材料有关,B正确, A、C、D错误.
2.如图甲、乙所示两个长方体导体的边长均为a、b、c,将它们接入如图丙所示的电路中,闭合开关S,理想电流表A1、A2的示数相等,则导体甲、乙的电阻率之比为(　　)
[A] c2∶a2 [B] a2∶c2
[C] c∶a [D] a∶c
【答案】 A
【解析】 理想电流表A1、A2的示数相等,说明甲、乙电阻相等,根据电阻定律可得甲、乙电阻分别为R甲=ρ甲,R乙=ρ乙,则ρ甲=ρ乙,所以=,故A正确.
3.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ.棒内单位体积自由电子数为n,电子的电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压U时,棒内产生电流I及自由电子定向运动的平均速率v分别为(　　)
[A] I=,v= [B] I=,v=
[C] I=,v=neρL [D] I=,v=
【答案】 A
【解析】 根据欧姆定律有I=,根据电阻定律有R=ρ,电流的微观表达式I=neSv,联立解得I=,v=,故A正确.
4.由四个电阻连接成的电路如图所示,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω,把42 V的电压加在a、b两端,则(　　)
[A] 通过R1的电流为1 A
[B] 通过R2的电流为2 A
[C] 通过R3的电流为1 A
[D] 通过R4的电流为2.5 A
【答案】 C
【解析】 电路总电阻R=R1+R2+=14 Ω,R3、R4并联电路两端电压U34=·=6 V,通过R3的电流I3==1 A,C正确;通过R4的电流I4=2 A,通过R1和R2的电流I1=I2=2 A+
1 A=3 A,A、B、D错误.
5.一电流表(表头)并联一个分流电阻R0后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1 A,而改装电流表的读数为1.1 A,为了使它的读数准确,应在原分流电阻上再(　　)
[A] 并联一个电阻R,且R>R0
[B] 并联一个电阻R,且R[C] 串联一个电阻R,且R>R0
[D] 串联一个电阻R,且R【答案】 A
【解析】 改装后的电流表示数比标准电流表示数大,说明改装后量程较真实值偏大,即与电流表表头并联的分流电阻阻值较大,分流电阻分流较小,为使电流表读数准确,应减小与表头并联的分流电阻阻值,给表头再并联一个比原分流电阻大的电阻,故A正确.
6.某同学在研究三种导电元件的伏安特性时,他根据实验中所测得的数据,分别绘制了I-U图线,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是(　　)
[A] 图甲的元件可以作为标准电阻使用
[B] 图乙的电阻随电压升高而减小
[C] 图丙的电阻随电压升高而增大
[D] 只有图乙才可能是半导体元件
【答案】 A
【解析】 由于I-U图像的斜率表示电阻的倒数,由题图甲可知图像斜率不变,则甲元件的电阻保持不变,可以作为标准电阻使用,A正确;题图乙中图像的斜率随着电压的增大而减小,则说明电阻随电压升高而增大,题图丙中,随着电压升高斜率增大,则电阻随电压的升高而减小,题图乙和丙都有可能是半导体元件,B、C、D错误.
7.如图为某控制电路的一部分,已知AA′的输入电压为24 V,如果电阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=
3 kΩ,则BB′不可能输出的电压是(　　)
[A] 12 V [B] 8 V [C] 6 V [D] 3 V
【答案】 D
【解析】 若两开关都闭合,则电阻R1和R2并联,再和R串联,UBB′为并联电路两端电压,R并=,UBB′=UAA′=6 V;若S1闭合,S2断开,则R1和R串联,UBB′=UAA′=12 V;若S2闭合,S1断开,则R2和R串联,UBB′=UAA′=8 V;若两者都断开,则电路断路,UBB′=24 V,故D项不可能.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8.如图所示电路,将两个相同的小量程电流表分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A),把这两个电流表并联接入电路中测量电流.下列说法正确的是(　　)
[A] A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
[B] A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏
[C] A1的读数为1 A时,A2的读数为0.6 A
[D] A1的读数为1 A时,干路中的电流为1.2 A
【答案】 AD
【解析】 小量程电流表两端电压相同,指针偏转角度始终相同,故A正确,B错误;电流表A1为1 A时,偏转角度为满刻度的三分之一,电流表A2偏转角度也为满刻度的三分之一,则A2读数为0.2 A,干路中的电流为1.2 A,故C错误,D正确.
9.在如图所示的电路中,理想电流表A1和A2的示数分别为0.3 A和0.4 A,若将电路中的某两个电阻的位置互换,电流表A1和A2的示数却不变,则理想电流表A的示数可能为(　　)
[A] 0.45 A [B] 0.5 A
[C] 0.55 A [D] 0.6 A
【答案】 BC
【解析】 画出等效电路图,如图所示,R1、R2、R3并联,电流表A1测量通过R2、R3的电流之和,电流表A2测量通过R1、R2的电流之和.若将R1、R2的位置互换,电流表A1和A2的示数不变,则通过R1、R2的电流应相等,根据欧姆定律可知R1=R2,因为电流表A2的示数为0.4 A,所以I1=I2=0.2 A;则干路上的电流I=I1+IA1=0.2 A+0.3 A=0.5 A.若将R2、R3的位置互换,电流表A1和A2的示数不变,则通过R2、R3的电流应相等,根据欧姆定律可知R2=R3,因为电流表A1的示数为0.3 A,所以I2=I3=0.15 A;则干路的电流I=IA2+I3=0.4 A+0.15 A=
0.55 A.
10.如图所示,滑动变阻器的最大阻值是R1,定值电阻的阻值是R2, A、B两端的电压恒定为U,R2两端的电压用U2表示,则(　　)
[A] 开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
[B] 开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2从U变化到0
[C] 若R1比R2小很多,开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量远小于U
[D] 若R1比R2小很多,开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量远小于U
【答案】 BC
【解析】 开关S断开时,滑片P在a处,R2两端的电压最大为U,滑片P在b处,R2两端的电压最小为U,A错误;开关S闭合时,滑片P在a处,R2两端的电压最大,为U,滑片P在b处,R2被短路,两端的电压最小为0,U2从U变化到0,B正确;开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量为ΔU2=U-U=U,由于R1比R2小很多,所以ΔU2 U,C正确;开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量为ΔU2=U-0=U,D错误.
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11.(7分)(1)某同学用一游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度.测得的结果如图甲所示,则该物体的长度L=　　　　 cm.某同学用螺旋测微器测得一圆柱体直径如图乙所示,则其直径是　　　　 mm.
(2)若用如图丙所示测一电阻,则测量结果将比真实值　　　　(选填“偏大”或“偏小”).
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丁、戊所示,则电压表的读数为
　　　 V,电流表的读数为　　　　A.
【答案】 (1)3.335　3.267　(2)偏小
(3)2.60　0.52
【解析】 (1)游标卡尺读数33 mm+7×0.05 mm=33.35 mm=3.335 cm;螺旋测微器读数
3 mm+26.7×0.01 mm=3.267 mm.
(2)电流表外接法测量电阻,由于电压表分流的影响,故电阻的测量结果将比真实值偏小.
(3)电压表的分度值为0.1 V,要估读到下一位,故其读数为2.60 V;电流表分度值为0.02 A,故其读数为0.52 A.
12.(10分)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.
(1)如图a所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.
(2)现有实验器材:电流表(量程300 μA,内阻 RA=2 500 Ω)、电压表(量程3 V或15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图a中画线完成电路实物连接.
(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值Rx.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出 26 ℃ 和65 ℃水的Rx-l图线,分别如图b中甲、乙所示.
(4)若Rx-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=　　　　(用k、d、h表示).实验结果表明,温度　　　　(选填“高”或“低”)的水更容易导电.
(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3 m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3 A,热水器出水温度最高为 65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为　　　　m.(结果保留2位有效数字)
【答案】 (2)图见解析　(4)kdh　高　(5)0.46
【解析】 (2)电源电压为3 V,故电压表量程选择 3 V;由于电流表的内阻已知,故采用电流表内接时,可以消除系统误差,故电流表采用内接法,实物图连接如图所示.
(4)根据电阻定律有Rx=ρ,又S=dh,联立得 Rx=l,故Rx-l图像中图线的斜率k=,解得ρ=kdh.根据题图b可知,温度高的水的 Rx-l 图线(图线乙)斜率较小,则温度高的水的电阻率较小,更容易导电.
(5)人体的安全电流为I0=1.0×10-3 A,接入电压U=220 V时,水的最小电阻Rmin=;65 ℃的水的电阻率为ρ=k乙dh=×0.07×0.03 Ω·m=24 Ω·m,当选用内直径为D=8.0×10-3 m的水管时,水的电阻Rmin=ρ,联立解得水管的长度至少应设计为lmin=0.46 m.
13.(9分)如图所示,一只小鸟站在一条通电的铝制裸导线上,已知导线的横截面积为
185 mm2,导线上通过的电流为400 A,鸟两爪间的距离为1 cm,求小鸟两爪间的电压.(铝的电阻率ρ=2.9×10-8 Ω·m)
【答案】 6.28×10-4 V
【解析】 铝的电阻率ρ=2.9×10-8 Ω·m,根据 R=ρ,代入数据得,鸟两爪间导线的电阻
R=2.9×10-8× Ω≈1.57×10-6 Ω,
根据欧姆定律得,小鸟两爪间的电压
U=IR=400×1.57×10-6 V=6.28×10-4 V.
14.(13分)有一块小量程电流表,满偏电流为50 μA,内阻为800 Ω.现要将它改装成0～1 mA、0～10 mA的双量程电流表,某同学除了参考电路图甲外,还设计了如图乙所示电路.
(1)若采用图甲的电路,则R1、R2是多少 若采用图乙的电路,则R1、R2又是多少
(2)请分析两种电路在实际使用时的特点.
【答案】 (1)4.2 Ω　37.9 Ω　4.0 Ω　42.1 Ω　(2)见解析
【解析】 (1)对于题图甲所示电路,量程为0～10 mA时,有Ig(rg+R2)=(I-Ig)R1,
量程为0～1 mA时,有Igrg=(I′-Ig)(R1+R2),
解得R1=4.2 Ω,R2=37.9 Ω,
对于题图乙所示电路,量程为0～10 mA时,有
Igrg=(I-Ig)R1,
量程为0～1 mA时,有Igrg=(I′-Ig)R2,
解得R1=4.0 Ω,R2=42.1 Ω.
(2)由题图所示电路图可知,题图乙在更换量程时,两个分流电阻都没有并联在小量程电流表两端,容易烧坏小量程电流表,题图乙所示电路不合理,题图甲所示电路合理.
15.(15分)如图所示电路中,电表均为理想电表,R1=4 Ω,R2=R3=12 Ω,R4=6 Ω,A、B间电压恒定.当开关S断开时,电压表示数为U=42 V,求:
(1)这时电流表示数I;
(2)当开关S闭合后,电压表示数U′和电流表示数I′.
【答案】 (1)3.5 A　(2)27 V　6 A
【解析】 (1)当开关S断开时,R2与R4串联,此时流过电流表的电流与流过R2的电流相等,为
I== A=3.5 A.
(2)A、B两端的电压
UAB=I(R2+R4)=3.5×(12+6) V=63 V,
S闭合时,R1与R2并联、R3与R4并联,然后串联在一起,其中R并1== Ω=3 Ω,
R并2== Ω=4 Ω,
此时R1与R2两端的电压,即电压表示数
U′=UAB=×63 V=27 V,
R3与R4两端的电压
U″=U-U′=63 V-27 V=36 V,
流过电流表的电流
I′== A=6 A.恒定电流　检测试题
(时间:75分钟　分值:100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率(　　)
[A] 跟导线的电阻成正比
[B] 由所用金属材料的本身特性决定
[C] 跟导线的横截面积成正比
[D] 跟导线的长度成反比
2.如图甲、乙所示两个长方体导体的边长均为a、b、c,将它们接入如图丙所示的电路中,闭合开关S,理想电流表A1、A2的示数相等,则导体甲、乙的电阻率之比为(　　)
[A] c2∶a2 [B] a2∶c2
[C] c∶a [D] a∶c
3.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ.棒内单位体积自由电子数为n,电子的电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压U时,棒内产生电流I及自由电子定向运动的平均速率v分别为(　　)
[A] I=,v= [B] I=,v=
[C] I=,v=neρL [D] I=,v=
4.由四个电阻连接成的电路如图所示,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω,把42 V的电压加在a、b两端,则(　　)
[A] 通过R1的电流为1 A
[B] 通过R2的电流为2 A
[C] 通过R3的电流为1 A
[D] 通过R4的电流为2.5 A
5.一电流表(表头)并联一个分流电阻R0后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1 A,而改装电流表的读数为1.1 A,为了使它的读数准确,应在原分流电阻上再(　　)
[A] 并联一个电阻R,且R>R0
[B] 并联一个电阻R,且R[C] 串联一个电阻R,且R>R0
[D] 串联一个电阻R,且R6.某同学在研究三种导电元件的伏安特性时,他根据实验中所测得的数据,分别绘制了I-U图线,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是(　　)
[A] 图甲的元件可以作为标准电阻使用
[B] 图乙的电阻随电压升高而减小
[C] 图丙的电阻随电压升高而增大
[D] 只有图乙才可能是半导体元件
7.如图为某控制电路的一部分,已知AA′的输入电压为24 V,如果电阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=
3 kΩ,则BB′不可能输出的电压是(　　)
[A] 12 V [B] 8 V [C] 6 V [D] 3 V
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8.如图所示电路,将两个相同的小量程电流表分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A),把这两个电流表并联接入电路中测量电流.下列说法正确的是(　　)
[A] A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
[B] A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏
[C] A1的读数为1 A时,A2的读数为0.6 A
[D] A1的读数为1 A时,干路中的电流为1.2 A
9.在如图所示的电路中,理想电流表A1和A2的示数分别为0.3 A和0.4 A,若将电路中的某两个电阻的位置互换,电流表A1和A2的示数却不变,则理想电流表A的示数可能为(　　)
[A] 0.45 A [B] 0.5 A
[C] 0.55 A [D] 0.6 A
0.55 A.
10.如图所示,滑动变阻器的最大阻值是R1,定值电阻的阻值是R2, A、B两端的电压恒定为U,R2两端的电压用U2表示,则(　　)
[A] 开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
[B] 开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2从U变化到0
[C] 若R1比R2小很多,开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量远小于U
[D] 若R1比R2小很多,开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量远小于U
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11.(7分)(1)某同学用一游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度.测得的结果如图甲所示,则该物体的长度L=　　　　 cm.某同学用螺旋测微器测得一圆柱体直径如图乙所示,则其直径是　　　　 mm.
(2)若用如图丙所示测一电阻,则测量结果将比真实值　　　　(选填“偏大”或“偏小”).
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丁、戊所示,则电压表的读数为
　　　 V,电流表的读数为　　　　A.
12.(10分)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.
(1)如图a所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.
(2)现有实验器材:电流表(量程300 μA,内阻 RA=2 500 Ω)、电压表(量程3 V或15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图a中画线完成电路实物连接.
(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值Rx.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出 26 ℃ 和65 ℃水的Rx-l图线,分别如图b中甲、乙所示.
(4)若Rx-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=　　　　(用k、d、h表示).实验结果表明,温度　　　　(选填“高”或“低”)的水更容易导电.
(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3 m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3 A,热水器出水温度最高为 65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为　　　　m.(结果保留2位有效数字)
13.(9分)如图所示,一只小鸟站在一条通电的铝制裸导线上,已知导线的横截面积为
185 mm2,导线上通过的电流为400 A,鸟两爪间的距离为1 cm,求小鸟两爪间的电压.(铝的电阻率ρ=2.9×10-8 Ω·m)
14.(13分)有一块小量程电流表,满偏电流为50 μA,内阻为800 Ω.现要将它改装成0～1 mA、0～10 mA的双量程电流表,某同学除了参考电路图甲外,还设计了如图乙所示电路.
(1)若采用图甲的电路,则R1、R2是多少 若采用图乙的电路,则R1、R2又是多少
(2)请分析两种电路在实际使用时的特点.
15.(15分)如图所示电路中,电表均为理想电表,R1=4 Ω,R2=R3=12 Ω,R4=6 Ω,A、B间电压恒定.当开关S断开时,电压表示数为U=42 V,求:
(1)这时电流表示数I;
(2)当开关S闭合后,电压表示数U′和电流表示数I′.

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