章末综合测评(三) 恒定电流(分值:100分)一、单选题(共8个小题,每小题3分,共24分)1.关于公式I=,下列说法正确的是( )A.式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量B.式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量C.比值能表示电流的强弱D.该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比,跟通电时间成反比C [公式I=中q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量,选项A、B错误;比值表示电流的强弱,选项C正确;由电流的微观表达式I=nqSv可知,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积,故选项D错误。]2.甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体,某同学对它们各进行了一次测量,把每个导体中通过的电流和两端的电压在IU坐标系中描点,如图所示,四个导体中电阻率最大的是( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁A [根据电阻定律R=ρ可知,导体的电阻率ρ=。分别把甲、乙、丙、丁所在的位置与坐标原点O连接,IU图线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知甲导体的电阻最大,丁导体的电阻最小。因甲、乙、丙、丁四个导体的长度、横截面积均相同,则甲的电阻率最大,A正确。]
3.如图所示用电压表和电流表测电阻,Rx为待测电阻,如果电压表的读数是3.50V,电流表的读数是10.0mA,电压表的内阻是1.50kΩ,电流表的内阻是10Ω,那么Rx的精确值为( )A.457ΩB.350ΩC.360ΩD.1200ΩA [通过电压表的电流IV==A=×10-3A,则Rx==Ω≈457Ω,故选A。]4.电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。则( )A.I1<I2 B.>C.=D.<D [电动机和小电珠串联接入电路,故I1=I2,A错误;电动机是非纯电阻用电器,满足I2<,小电珠是纯电阻用电器,满足I1=,又I1=I2,故<,可得<,D正确。]5.在如图所示的并联电路中,保持干路上的电流I不变,当增大R1的阻值时( )A.R1和R2上的电压减小B.R1上的电流I1增大C.R2上的电流I2减小D.I1和I2之和不变
D [R1的阻值变大,则并联后总电阻的阻值也变大,又电流I不变,由欧姆定律可知,并联部分电压增大,即R1和R2上的电压都增大,选项A错误;根据I=可知,R2上电流I2增大,选项C错误;因干路电流I不变,即I1和I2之和不变,则R1中电流I1减小,故选项B错误,选项D正确。]6.如图所示为一测量电解液电阻率的长方体玻璃容器,P、Q为电极,设a=1m,b=0.2m,c=0.1m,当容器内注满某电解液,通电后,电压表U=10V,电流表I=5mA。则电解液的实际电阻率ρ( )A.略大于40Ω·m B.略小于40Ω·mC.略大于10Ω·mD.略小于10Ω·mB [由欧姆定律可得R==2kΩ,由电阻定律可得R=ρ,代入数据可解得ρ=40Ω·m,但由于电流表的分压作用,使电压表的示数偏大,导致电阻测量值偏大,算出的电阻率偏大,故实际电阻率略小于40Ω·m,B正确。故选B。]7.如图所示,长方体铜柱长a=15cm,宽b=5cm,高c=3cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1A,若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )A.9AB.2AC.AD.AA [由欧姆定律可得,当将A与B接入电压为U的电路中时,长方体铜柱的电阻为RAB=,由电阻定律得RAB=ρ,解得铜柱的电阻率为ρ=。当C与D接入电压为U的电路中时,电阻为RCD=ρ==,由欧姆定律可得
I′==9I=9A,故A正确。]8.在检验两地是否短路的测试中,经常用到如图所示的T形电路,电路中的电阻R1=50Ω,R2=R3=30Ω,有一测试电源,所提供的测试电压恒为80V。以下说法正确的是( )A.若将cd端短路,ab之间的等效电阻为50ΩB.若将ab端短路,cd之间的等效电阻为60ΩC.当ab两端接上测试电压时,cd两端的电压为30VD.当cd两端接上测试电压时,ab两端的电压为30VC [当cd端短路时,ab间电路的结构是:电阻R2、R3并联后与R1串联,等效电阻为:R=+R1=Ω+50Ω=65Ω,故A错误;当ab端短路时,cd之间电路结构是:电阻R1、R3并联后与R2串联,等效电阻为:R=+R2=Ω+30Ω=48.75Ω,故B错误;当ab两端接上测试电压时,cd两端的电压等于电阻R3两端的电压,Ucd=E=×80V=30V,故C正确;当cd两端接上测试电压时,ab两端的电压等于电阻R3两端的电压,Uab=E=×80V=40V,故D错误。]二、多选题(共4个小题,每小题4分,共16分)9.用伏安法测未知电阻Rx时,若不知Rx的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器按如图所示接好,只空出电压表的一个接头K,然后将K分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,下列说法正确的是( )A.若电流表示数有显著变化,K应接a
B.若电流表示数有显著变化,K应接bC.若电压表示数有显著变化,K应接aD.若电压表示数有显著变化,K应接bBC [电流表示数有显著变化,说明电压表分流明显,电流表应采用内接法,K应接在b处,A错误,B正确;如果电压表示数变化明显,说明电流表的分压明显,电流表应采用外接法,K应接在a处,C正确,D错误。]10.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R=C.对应P点,小灯泡的电阻为R=D.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小AB [由图像可知,U越大,IU图线的斜率越小,表示小灯泡的电阻越大,即A正确,D错误;R=中的U、I与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应,即B正确,C错误。]11.电流表的内阻为Rg、满刻度电流为Ig。那么以下结论中正确的是( )A.如并联一个阻值为nRg的定值电阻,就可以改装为量程是nIg的电流表B.如串联一个阻值为nRg的定值电阻,就可以改装为一个量程是(n+1)IgRg的电压表C.如并联一个阻值为的定值电阻,就可以改装成一个量程是nIg的电流表D.如串联一个阻值为的定值电阻,就可以改装成一个量程是(n-1)IgRg
的电压表BC [若并联一个阻值为nRg的定值电阻,根据电流与电阻成反比可知,其分担的电流为Ig,可以改装为量程为Ig的电流表,A错误;若并联一个阻值为的定值电阻,根据电流与电阻成反比可知,其分担的电流为(n-1)Ig,可以改装为量程为nIg的电流表,C正确;如果串联一个阻值为nRg的定值电阻,根据电压与电阻成正比可知,其分担的电压为nIgRg,可以改装为一个量程是(n+1)IgRg的电压表,B正确;如果串联一个阻值为的定值电阻,根据电压与电阻成正比可知,其分担的电压为IgRg,可以改装成一个量程是IgRg的电压表,D错误。]12.如图所示是插头式电阻箱的结构示意图,下列说法正确的是( )A.电阻箱的铜塞拔出的越多,接入电路中的电阻越大B.电阻箱连入时要拔出一些铜塞,以免电路短路C.此电阻箱能得到的最大阻值为10ΩD.要想使电阻箱的电阻为8Ω,应拔出的铜塞是3和5AB [电阻箱的工作原理实际上是金属杆与电阻丝的并联,由电阻定律R=ρ知,如果金属杆的横截面积比较大,其电阻很小,可忽略不计。当某个铜塞处于插入状态时,与其并联的电阻丝即被短路,当电阻箱中的铜塞全部插入时,电阻箱的电阻为零,接入电路后造成短路,因此需拔出一些铜塞,铜塞拔出越多接入电路的电阻越多,阻值越大,铜塞全部拔出时电阻箱的电阻最大,为R=1Ω+2Ω+2Ω+5Ω+10Ω=20Ω,当拔出铜塞3和5时,电阻丝3和5接入电路,R′=2Ω+10Ω=12Ω。故A、B正确,C、D错误。]三、非选择题(共6小题,共60分)13.(10分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如提供的电源是一节内阻可忽略的干电池,被测金属丝的直径小于1mm,长度约为80cm,阻值约为3
Ω,使用的电压表有3V(内阻约为3kΩ)和15V(内阻约为15kΩ)两个量程,电流表有0.6A(内阻约为0.1Ω)和3A(内阻约为0.02Ω)两个量程,供限流用的滑动变阻器有:A.0~10Ω;B.0~100Ω;C.0~1500Ω三种,可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种,用螺旋测微器测金属丝的直径如图丙所示,则:(1)螺旋测微器的读数是________mm。(2)为减小电阻的测量误差,应选用________图所示的电路。(3)为了便于调节,应选用编号为________的滑动变阻器。(4)电压表的量程应选用________V。(5)电流表的量程应选用________A。[解析] (1)固定刻度上的读数为0.5mm,可动刻度上的读数为30.6,所以螺旋测微器的读数为0.5mm+30.6×0.01mm=0.806mm。(2)由于金属丝的电阻是小电阻,所以应采取电流表外接法,即选用图乙所示电路。(3)由于实验所用电源是一节干电池,其电动势E=1.5V,且待测电阻丝的阻值约为3Ω,所以用编号为A的滑动变阻器作限流电阻,才能使电路中的电流有明显变化。(4)加在电压表两端的电压不超过1.5V,所以电压表的量程应选用3V。(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,Imax=A=0.5A,所以电流表的量程应选用0.6A。[答案] (1)0.806(0.805~0.807均可) (2)乙(3)A (4)3 (5)0.614.(6分)如图所示,把一个长方体铜柱的a、b端,c、d端,e、f
端分别接入电路,已知其电阻率为ρ铜,计算接入电路中的电阻分别是多大。计算长方体铜柱电阻的示意图[解析] 根据电阻定律R=ρ可知当接入a、b端时,电阻Rab=ρ铜;当接入c、d端时电阻Rcd=ρ铜;当接入e、f端时,电阻Ref=ρ铜[答案] Rab=ρ铜 Rcd=ρ铜 Ref=ρ铜15.(10分)如图所示,A、B两点间电压恒定,为12V,定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ。(1)若在a、b之间接一个C=100μF的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电荷量;(2)若在a、b之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表,求电压表的示数。[解析] (1)设电容器上的电压为UC,则UC=U电容器带的电荷量Q=CUC解得:Q=8×10-4C。(2)电压表与R2并联后电阻为:R并=则电压表两端的电压为UV=U
解得:UV=6V。[答案] (1)8×10-4C (2)6V16.(10分)如图所示,电源两端电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数是0.4A,电压表示数是4V;当S1断开、S2闭合时,电流表示数是0.2A,电压表示数是8V。求电阻R1、R2、R3的阻值。[解析] 当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1==10Ω;当S1断开、S2闭合时,电阻R2==40Ω;而电源两端电压保持不变,则I1(R1+R3)=I2(R2+R3),解得R3=20Ω。[答案] 10Ω 40Ω 20Ω17.(12分)一个满偏电流Ig=1mA、线圈电阻Rg=100Ω的小电流表。(1)把它改装成满偏电压U=10V的电压表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值;(2)把它改装成满偏电流I=0.6A的电流表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值。[解析] (1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1V