(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.关于电流,下列说法中正确的是
A.导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动
B.同种材料制成的两个金属导体都通电,则电流大的那个导体内自由电荷定向移动速率大
C.由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多,故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多
D.电荷做无规则热运动不形成电流
答案:D
解析:根据分子动理论可知,导体中的电子永不停息做无规则热运动,与有无电流无关,因此A错.自由电荷的定向移动速率与导体中的电流、截面大小及自由电荷的密度有关,因此B错.由电流的定义知C错.应选D.
2.下列有关有电源的电路中,导线内部的电场强度的说法中正确的是
A.导线内部的电场就是电源所形成的电场
B.在静电平衡时,导体内部的场强为零,而导体外部的场强不为零,所以导体内部电场不是稳定的
C.因为导体处于电源的电场中,所以导体内部场强处处为零
D.导线内的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电荷处于动态平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的
答案:D
解析:在有电源的电路中,导线内部的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电场不为零,而且导体内的电荷处于动态平衡状态,故A、C错,D对.而处于静电平衡状态的导体内部场强为零,是稳定的,故B错.
3.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示
A.电路中每通过1 C的电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能
B.蓄电池两极间的电压为2 V
C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能
D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
答案:AD
解析:蓄电池中电动势2 V表示每通过1 C的电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能,故A对 C错;当电路闭合,蓄电池两极间的电压小于2 V,故B错;由于蓄电池的电动势大于1节干电池的电动势,故其化学能转变为电能的本领比干电池大,所以D对.
4.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻的大小之比R1∶R2等于
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶ D.∶1
答案:A
解析:由欧姆定律知又由图象可得故A正确.
5.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1∶U2为
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
答案:B
解析:R1与R2并联时即当二者串联时,两端的电压之比为2∶1,故选B.
6.一只电流表Ig=2 mA ,Rg=500 Ω,下列结论中正确的是
A.它只能用来测量2 mA的电流
B.它只能用来测量1 V的电压
C.用它来测电流时,量程为2 mA
D.用它来测电压时,量程为1 V
答案:CD
解析:Ig=2 mA表示电流表的最大量程为2 mA,其内阻为Rg=500 Ω,由Ug=IgRg可得测量电压的最大值为1 V,因为用电表测量时不超过量程即可.所以C、D正确.
7.电阻R和电动机M相串联接到电路中,如右图所示.已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等,电键接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2;经过时间t,电流通过电阻R做功W1,产生的电热为Q1;电流通过电动机M做功W2,产生的电热为Q2,则有
A.U1 解析:电阻R和电动机M串联,故电流相等,由热功率P=I2R,Q1=Q2.由于电动机可以同时将电能转化为内能和机械能,故W1 A.Ⅰ区域 B.Ⅱ区域 C.Ⅲ区域 D.阻值未知,不能确定 答案:C 解析:两电阻并联后的总电阻小于任何一个并联电阻,伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数,故选C. 9.一台电动机额定电压为220 V,额定电流为4 A,让这台电动机正常工作,则下列说法正确的是 A.电动机对外做功的功率为880 W B.电动机内发热功率为880 W C.电动机的内电阻为55 Ω D.电动机的额定功率为880 W 答案:D 解析:电动机额定功率P=UI=880 W,电动机不是纯电阻元件,额定功率等于发热功率与对外做功功率之和,故D对,A、B错.而电动机的内电阻不能用额定电压与额定电流的比值计算,C错. 10.额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W、PB=40 W的电灯两盏,若接在外电压是220 V的电路上,使每盏电灯均能正常发光,且电路中消耗的功率最小的电路是下图所示的 答案:C 解析:若要两灯均正常发光,亦即每灯的电压均为110 V,对A电路,因为RA 二、填空题(本题共2小题,11题10分,12题6分,共16分) 11.有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样,现要测量该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用: A.电压表(0~5 V,内阻2.0 kΩ) B.电压表(0~10 V,内阻3.0 kΩ) C.电压表(0~0.3 V,内阻2.0 Ω) D.电压表(0~6 V,内阻1.5 Ω) E.滑动变阻器(30 Ω,2 A) F.滑动变阻器(100 Ω,0.5 A) G.学生电源(直流9 V)及开关、导线等 (1)实验中所用的电压表应选___________,电流表应选__________,滑动变阻器应选_________. (2)画出实验电路图,要求电压从0 V开始测量. 答案:(1)B C E (2) 解析:(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V,故电压表选B.小灯泡的额定电流0.1 A,故电流表选C.由题目要求可知变阻器用分压式,故选电阻较小的E. (2)小灯泡的电阻,故电流表应用外接法,变阻器接成分压式,电路如图所示. 12.如右图所示,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电压表内阻为500 Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值__________,测量值为_________,真实值为__________. 答案:小 100 Ω 125 Ω 解析:因为伏特表和R并联,则伏特表读数U′等于R的真实电压U,而电流表的读数I′为R与伏特表的总电流,所以I′大于通过R的真实电流,所以R的测量值小于真实值R的测量值为;R的真实值为 Ω=125 Ω. 三、解答题(本题共4小题,13、14题各10分,15、16题各12分,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 13.如右图所示的电路中,各电阻阻值已标出,当输入电压UAB=100 V时,输出电压UCD为多少? 答案:1 V 解析:如图EF间的并联电阻 E、F两点间的电压 故 14.一只规格为“220 V 2000 W”的电炉,求在正常工作时的电阻.若电网电压为200 V,求电炉的实际功率.在220 V电压下,如果平均每天使用电炉2 h,求此电炉一个月要消耗多少度电. 答案:1 653 W 120 kW·h 解析:设电炉电阻为R,由得 当电压为U′=200 V时,电炉的实际功率为 在220 V的电压下,一月耗用电能(按30天计) W=Pt=2×30×2 kW·h=120 kW·h 15.某电流表内阻Rg为200 Ω,满偏电流Ig为2 mA,如按下图甲、乙改装成量程为0.1 A和1 A的两个量程的电流表,试求在下图中甲、乙两种情况下,R1和R2各为多少. 答案:甲接法4.08 Ω,0.4 Ω 乙接法0.41 Ω,3.67 Ω 解析:按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得 按图乙接法,量程为1 A时,R2和Rg串联后与R1并联;量程为0.1 A时,R1和R2串联后与Rg并联,分别得:Ig(Rg+R2)=(1-Ig)R1 IgRg=(0.1-Ig)(R1+R2) 解得:R1=0.41 Ω,R2=3.67 Ω 16.(2009安徽宣城第二中学期末,16)微型吸尘器的直流电动机内阻一定,把它接入电压为U1=0.2 V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4 A;若把电动机接入电压为U2=2.0 V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0 A,求: (1)电动机线圈的电阻R. (2)电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率. (3)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机此时的发热功率(设此时线圈未被烧坏). 答案:(1)0.5 Ω (2)1.5 W,75% (3)8 W 解析:(1)电动机不转时,设线圈电阻为R,则 (2)电动机正常工作时消耗的功率为P=U2I2=2.0×1.0 W=2.0 W 电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为P损=I22R=1.02×0.5 W=0.5 W 电动机正常工作时输出功率为P出=P-P损=2.0-0.5 W=1.5 W 电动机正常工作时效率为 (3)电动机转子被卡住时,电功全部转化为电热