閉合電路歐姆定律測驗題
內蒙古赤峰市天山二中新尼根
一、選擇題(本題包括9小題,每小題6分,共54分)
1.如圖1所示,直線a為電源的u-i圖線,直線b和c分別為電阻r1和r2的u-i圖線,用該電源分別與r1、r2組成閉合電路時,電源的輸出功率分別為p1、p2,電源的效率分別為η1、η2,則( )
a.p1>p2b.p1c.η1>η2d.η1<η2
解析:由直線a可知,e=6 v,r=1 ω,由直線b、c可知,r1=2 ω,r2=0.5 ω,p1=()2·r1=8 w,η1==,p2=()2r2=8 w,η2==
故有:p1=p2 η1>η2,只有c正確.
答案:c
2.如圖2所示是某電源的路端電壓與電流的關係圖象,下面結論正確的是( )
a.電源的電動勢為6.0 v
b.電源的內阻為12 ω
c.電源的短路電流為0.5 a圖2
d.電流為0.3 a時的外電阻是18 ω
解析:因電源的u-i圖象縱軸座標並不是從零開始,故縱軸上的截距雖為電源的電動勢,即e=6.0 v,但橫軸上的截距0.
5 a並不是電源的短路電流,且內阻應按斜率的絕對值計算,即r=||=ω=2 ω.由閉合電路歐姆定律可得電流i=0.3 a時,外電阻r=-r=18 ω.
故選項a、d正確.
答案:ad
3.一直流電動機正常工作時兩端的電壓為u,通過的電流為i,電動機線圈的電阻為r.該電動機正常工作時,下列說法正確的是( )
a.電動機消耗的電功率為iu
b.電動機的輸出功率為iu-i2r
c.電動機的發熱功率為
d.i、u、r三個量間滿足i=
解析:電動機正常工作時,屬於非純電阻電路:它消耗的電功率p=ui,轉化為內能的功率為i2r,所以輸出的功率為ui-i2r,故a、b均正確,非純電阻電路中歐姆定律不適用,故c、d均錯.
答案:ab
4.(2011·濟南測試)在圖3所示的電路中,電源電動勢為e、內電阻為r.在滑動變阻器的滑動觸片p從圖示位置向上滑動的過程中
( )
a.電路中的總電流變大圖3
b.路端電壓變大
c.通過電阻r2的電流變大
d.通過滑動變阻器r1的電流變小
解析:本題可按照以下思路分析:
故b、c、d均正確.
答案:bcd
5.(2010·安徽高考)如圖4所示,m、n是平行板電容器的兩個極板,r0為定值電阻,r1、r2為可調電阻,用絕緣細線將質量為m、帶正電的小球懸於電容器內部.閉合電鍵s,小球靜止時受到懸線的拉力為f.調節r1、r2,關於f的大小判斷正確的是( )
a.保持r1不變,緩慢增大r2時,f將變大
b.保持r1不變,緩慢增大r2時,f將變小圖4
c.保持r2不變,緩慢增大r1時,f將變大
d.保持r2不變,緩慢增大r1時,f將變小
解析:本題主要考查帶電體在電場中的平衡問題,意在考查考生對物體平衡、電容器等知識的理解和應用.小球受重力、電場力、懸線的拉力而處於平衡狀態,設懸線與豎直方向的夾角為θ,則tanθ==,cosθ=,由閉合電路歐姆定律知增大r2時,定值電阻兩端電壓減小,由以上知θ減小,cosθ增大,f減小,b項對;而改變r1對定值電阻兩端電壓不起作用.
答案:b
6.如圖5所示,直線oac為某一直流電源的總功率隨電流i變化的圖線,曲線obc表示同一直流電源內部的熱功率隨電流i變化的圖線.若a、b點的橫座標均為1 a,那麼ab線段表示的功率為( )
a.1 wb.6 w圖5
c.2 wd.2.5 w
解析:由題圖知,在c點,電源的總功率等於電源內部的熱功率,所以電源的電動勢為e=3 v,短路電流為i=3 a,所以電源的內阻為r==1 ω.圖象上ab段所表示的功率為pab=p總-i2r=(1×3-12×1) w=2 w.故正確選項為c.
答案:c
7.如圖6所示,當r1的觸頭向右移動時,電壓表v1和電壓表v2的示數的變化量分別為δu1和δu2(均取絕對值);則δu1和δu2的大小關係為( )
a.δu1>δu2
b.δu1=δu2圖6
c.δu1<δu2
d.條件不足,無法確定δu1和δu2的大小關係
解析:由題圖可知,當滑動頭向右移動時,r1變小,i增大,由u=e-ir得,電源路端電壓u減小,由u2=ir2可知u2增大,由u=u1+u2,
可得:δu1>δu2,故a正確.
答案:a
8.如圖7所示,a、b、c三盞燈都能發光,且在電路變化時,燈泡不至於被燒壞.當滑動變阻器觸頭p向下移動時,三盞燈亮度的變化情況為( )
a.c燈變亮,a、b變暗
b.a、b變亮,c燈變暗圖7
c.a、c變亮,b燈變暗
d.a燈變亮,b、c變暗
解析:當滑動觸頭p向下移動時,總電阻變小,i總增大,u端變小,a燈變亮,ua增大,所以uc變小,c燈變暗,由i總=ic+ib,可知,ib變大,b燈變亮,故b正確.
答案:b
9.在如圖8所示電路中,閉合開關s,當滑動變阻器的滑動觸頭p向下滑動時,四個理想電表的示數都發生變化,電表的示數分別用i、u1、u2和u3表示,電表示數變化量的大小分別用δi、δu1、δu2和δu3表示.下列比值正確的是( )
a.u1/i不變,δu1/δi不變圖8
b.u2/i不變,δu2/δi變大
c.u2/i變大,δu2/δi不變
d.u3/i變大,δu3/δi不變
解析:對a選項,=r1,=r1,r1不變,故a選項正確.
由題意可知:p向下滑動:
∴變大,而u2=e-i(r1+r),
∴δu2=δi(r1+r)
則=(r1+r)不變,故b錯,c正確.
同理變大,而u3=e-ir,
∴δu3=δir
則=r不變,故d選項正確.
答案:acd
二、非選擇題(本題包括3小題,共46分)
10.(15分)如圖9所示,電源的電動勢e=24 v,內阻r=1 ω,電阻r=2 ω,m為直流電動機,其電樞電阻r′=1 ω.電動機正常工作時,其兩端所接電壓表讀數為uv=21 v,求電動機輸出的機械功率是多大?
解析:由閉合電路歐姆定律可得:e=uv+i(r+r),則i圖9
a=1 a
由能量守恆定律可知電動機輸出的機械功率為p機=iuv-i2r′=(1×21-12×1) w=20 w.
答案:20 w
11.(15分)如圖10所示,電源電動勢e=10 v,內電阻r=0,r1=20 ω,r2=30 ω,r3=60 ω,電容c=4×10-8 f,試求:
(1)開關s斷開和閉合時電容器所帶電荷量之比.
(2)開關s閉合後通過r3的電荷量圖10
解析:(1)開關s斷開後,uc1=e,q1=uc1·c
開關s閉合後,i= uc2=ir2=6 v,
q2=uc2·c
故得:==.
(2)開關s閉合後通過r3的電荷量為電容器上電荷量的減少量,即qr3=q1-q2=(e-uc2)c=1.6×10-7 c.
答案:(1)5∶3 (2)1.6×10-7 c
12.(16分)在圖11所示電路中,r1、r2均為定值電阻,且r1=100 ω,r2的阻值未知,r3是一滑動變阻器,當其滑片從最左端滑至最右端的過程中,測得電源的路端電壓隨電流i的變化圖線如圖12所示,其中圖線上的a、b兩點是滑片在變阻器上的兩個不同端點時分別得到的.
圖11 圖12
求:(1)電源的電動勢和內阻;
(2)定值電阻r2的阻值;
(3)滑動變阻器r3的最大值.
解析:(1)由閉合電路歐姆定律得:e=u+ir
將圖象中a、b兩點的電壓和電流代入得:
e=16+0.2r e=4+0.8r
解得e=20 v,r=20 ω.
(2)當r3的滑片滑到最右端時,r3、r1均被短路,此時外電路電阻等於r2,且對應於圖線上b點,故由b點的u、i值可求出r2的阻值為:r2==ω=5 ω.
(3)滑動變阻器的滑片置於最左端時,r3阻值最大.設此時外電路總電阻為r,由圖象中a點座標求出:
r==ω=80 ω.
又r=+r2,
代入數值解得滑動變阻器的最大阻值r3=300 ω.
答案:(1)20 v 20 ω (2)5 ω (3)300 ω
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