訓(xùn)練二 恒定電流

《教學(xué)考試》物理命題研究中心

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1．（2016·河南新鄉(xiāng)模擬）安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動，關(guān)于該環(huán)形電流的說法，正確的是 （ ）

2．（2 0 1 5·福建寧德質(zhì)檢）電阻R1和R2分別標有“2Ω 1．0A”和“4Ω 0．5A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，如圖所示，則此電路中允許消耗的最大功率為 （ ）

A．1．5WB．3．0W

C．5．0WD．6．0W

3．（多選）直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的 （ ）

A．總功率一定減小

B．效率一定增大

C．內(nèi)部損耗功率一定減小

D．輸出功率一定先增大后減小

4．（2016·洛陽高三期末）如圖所示電路中的電源為恒流源，不管外電路的電阻如何變化，它都能夠提供持續(xù)的定值電流。電壓表、電流表都為理想電表，當滑動變阻器R的滑動觸頭向左滑動時，電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2。電流表A示數(shù)變化的絕對值為ΔI，下列說法中正確的是 （ ）

A．V1示數(shù)增大，A示數(shù)減小

B．V1示數(shù)增大，A示數(shù)減小

C．V2示數(shù)減小，A示數(shù)減小

D．V2示數(shù)增大，A示數(shù)增大

5．（多選）（2016·重慶萬州第二高級月考）如圖所示，電源電動勢E＝1 2V，內(nèi)阻r＝3Ω，R0＝1Ω，直流電動機內(nèi)阻R′0＝1Ω，當調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時可使甲電路輸出功率最大，調(diào)節(jié)R2時可使乙電路輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作（額定輸出功率為P0＝2 W），圖甲電流為I1，圖乙電流為I2，則下列選項正確的是 （ ）

A．R1＝2Ω，R2＝2ΩB．I1＝2A，I2＝2A

C．R1＝2Ω，R2＝1．5ΩD．I1＝2A，I2＝1A

6．（2016·寧夏大學(xué)附屬中學(xué)第五次月考）在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻r不能忽略，其中電動勢E小于電容器C的耐壓值。先閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)S，待電路再次達到穩(wěn)定的過程中，下列說法中正確的是（ ）

A．電阻R1兩端的電壓增大

B．電容器C兩端的電壓減小

C．電源兩端的電壓減小

D．電容器C上所帶的電荷量增加

7．（2016·山東泰安下學(xué)期第一次模擬）在描繪小電珠的伏安特性曲線實驗中，一組同學(xué)用量程3V的電壓表測量小電珠的電壓，用多用電表的2 5 0mA擋測量通過小電珠的電流。

（1）在圖甲電路中，需要將多用電表的兩表筆連接到a、b兩處。其中黑表筆應(yīng)與___（填“a”或“b”）連接。

甲

（2）將得到的數(shù)據(jù)記錄在表格中，當電壓為1．5 0V時，對應(yīng)的多用電表指針指示如圖乙所示，其讀數(shù)為_________m A。

5 0電流I／電壓U／V 0 0．5 0 1．0 0 1．5 0 2．0 0 2．mA 0 1 1 5 1 5 4 1 8 8 2 0 0

乙

（3）根據(jù)表格中的其他數(shù)據(jù)，在坐標紙上繪制出I－U曲線。

（4）由I－U曲線可以看出，隨電壓、電流的增大，小電珠的電阻______（填“變大”“變小”或“不變”）。

（5）實驗完成后，一位同學(xué)用多用電表的歐姆擋測量小電珠的電阻。他將選擇開關(guān)置于電阻“×1”擋，調(diào)零后將紅黑表筆接在小電珠的兩極上。已知多用電表內(nèi)部歐姆擋所接電池的電動勢為1．5V，歐姆擋刻度盤的中央刻度示數(shù)為1 5。則指針應(yīng)位于_____區(qū)間。

A．R＞1 0B．7＜R＜9

C．4．5＜R＜7D．R＜4．5

8．（2016·江蘇泰州一模）某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下：

（1）用游標為2 0分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為L＝_______mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D＝______mm；

（3）用多用電表的電阻“×1 0”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻R，表盤的示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為___________Ω。

丙

（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R

電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約5 0Ω）

電流表A2（量程0～3 0mA，內(nèi)阻約3 0Ω）

電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約1 0k Ω）

電壓表V2（量程0～1 5V，內(nèi)阻約2 5k Ω）

直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）

滑動變阻器R1（阻值范圍0～1 5Ω，允許通過的最大電流為2．0A）

滑動變阻器R2（阻值范圍0～2k Ω，允許通過的最大電流為0．5A）

開關(guān)S及導(dǎo)線若干

為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，某同學(xué)設(shè)計了如圖丁所示的電路，試指出3處不妥之處：

①____________________________；

②____________________________；

③____________________________。

9．（2016·河南百校聯(lián)盟屆1 1月教學(xué)質(zhì)檢）某實驗小組用如圖甲所示實驗電路測三節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)阻，定值電阻R0阻值為3Ω。

（1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移動到最_______（填“左”或“右”）端，閉合開關(guān)后，在連續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的過程中，電壓表V2的示數(shù)___________（填“增大”“減小”或“不變”）。

（2）根據(jù)實驗測得的兩個電壓表的多組示數(shù)，作出U1－U2圖象，如圖乙所示，由此得到電池組的電動勢E＝________，內(nèi)阻r＝___________。

（3）本實驗引起系統(tǒng)誤差的主要原因有____________。

參考答案

2．A 【解析】由題意可知，兩電阻串聯(lián)后能通過的最大電流為I＝0．5 A，則電路允許消耗的最大電功率為P＝A項正確。

3．A B C 【解析】滑片P向右移動時，外電路電阻R外增大，由閉合電路歐姆定律知總電流減小，由P總＝E I可得P總減小，故A項正確；根據(jù)可知，B項正確；由P損＝I2r可知，C項正確；P出－R外圖象如圖所示，因不知道R外的初始值與r的大小關(guān)系，所以無法判斷P出的變化情況，D項錯誤。

4．B 【解析】滑動變阻器觸頭向左滑動時，阻值增大，R1和R并聯(lián)電阻增大，并聯(lián)電壓增大，則流過R1電流增大，總電流恒定，則流過電流表電流減小，流過R2電流不變，則V2示數(shù)不變，V1測量路端電壓，外電阻增大，V1示數(shù)增大。設(shè)電源提供恒定電流為I0，則電壓表V2示數(shù)U2＝I0R2為定值，電流表示數(shù)為I，則有I0＝I＋（U1－U2）／R1，整理得U1＝（U2＋R1I0）＋R1I，其中U2、R1、I0均為定值，則U1與I呈線性關(guān)系，斜率即為ΔU1／ΔI＝R1，B項正確。

5．B C 【解析】圖甲中，當電路的外電阻等于內(nèi)阻時電路的輸出功率最大，則R1＝r－R0＝3Ω－1Ω＝2Ω，此時電流則甲電路的最大的輸出功率為P＝對于圖乙，輸出的最大功率也為1 2W，電流I2＝2A，故對于圖乙由能量守恒得解得R2＝1．5Ω，故B、C項正確，A、D項錯誤。

6．D 【解析】當開關(guān)S閉合時，電容器兩端的電壓U＝此時電源兩端的電壓為而當開關(guān)S斷開時，由于電容器相當于開路，故電源兩端電壓及電容器兩端電壓均為E，電源兩端電壓增大，電容器兩端電壓也增大，故B、C項錯誤；開關(guān)S斷開時，電路中沒有電流，故R1相當于導(dǎo)線，故R1兩端沒有電壓，故電壓減小，A項錯誤；由Q＝U C可知，因電容器兩端的電壓增大，電容器C上所帶電量增加，故D項正確。

7．（1）b（2）1 7 4

（3）如圖所示

（4）變大

（5）D

【解析】（1）萬用表是電流從紅表筆流入黑表筆流出，所以黑表筆接b。（2）實驗用的是2 5 0mA量程，根據(jù)萬用表指針位置讀數(shù)為1 7 4mA。（3）圖象如圖所示，注意用平滑曲線連接各點。（4）根據(jù)實驗表格，可估算出電珠的電阻隨兩端電壓的增大而變大。（5）歐姆表表盤中央刻度也為歐姆表內(nèi)部電阻阻值，由于選擇開關(guān)選用的歐姆擋“×1”擋，所以歐姆表內(nèi)阻為1 5Ω，由于萬用表內(nèi)部電池的電動勢為1．5 0V，所以電珠兩端的電壓將低于1．5 0V，當電珠兩端電壓為1．5 0V時，根據(jù)表格可求出電珠的電阻大約8Ω，再根據(jù)小電珠和歐姆表內(nèi)部電阻構(gòu)成串聯(lián)，按照串聯(lián)規(guī)律可知小電珠兩端分擔的電壓大約為電動勢的三分之一左右，根據(jù)表格求出當小電珠兩端電壓為0．5V時電珠電阻為根據(jù)小電珠的伏安特性曲線可知，小電珠兩端電壓越小電阻越小，電阻不會超過0．4 3Ω，所以D項正確。

8．（1）5 0．1 5 （2）4．7 0 0 （3）1 2 0 （4）①電流表應(yīng)選A2

②電流表應(yīng)采用外接法 ③滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法

【解析】（1）主尺讀數(shù)為5 0mm，游標上第3條刻度線與主尺對齊，讀數(shù)為3×0．0 5 mm＝0．1 5 mm，則長度為5 0．1 5mm。（2）螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為4．5mm，可動刻度讀數(shù)為0．2 0 0mm，則直徑為4．7 0 0mm。（3）電阻的阻值R＝1 2×1 0Ω＝1 2 0Ω。（4）電源電動勢為4V，則電壓表選V1；電路中可能出現(xiàn)的最大電流故電流表應(yīng)選A2；因RV1Rx，故電流表應(yīng)采用外接法；滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。

9．（1）左 增大

（2）4．5V 3Ω

（3）兩個電壓表的分流作用

【解析】（1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移動到最左端，使閉合開關(guān)時電路中的電流最小，保護電表和元件；閉合開關(guān)后，當滑動變阻器連續(xù)調(diào)節(jié)，使滑動變阻器的電阻逐漸減小，總電流增大，內(nèi)電壓增大，因此電壓表V1示數(shù)減小，V2的示數(shù)增大；（2）由結(jié)合圖象可知3Ω；（3）引起系統(tǒng)誤差的原因為兩個電壓表的分流作用。