单元综合测试七　(恒定电流) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟． 第Ⅰ卷(选择题，共40分) 一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．如下图所示，现有甲、乙、丙三个电动势E相同而内阻r不同的电源．用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知它们的阻值大小关系为R>r甲>r乙>r丙，则将R先后接在这三个电源上时的情况相比较，下列说法正确的是(　　)
A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大 B．接在乙电源上时，电源的总功率最大 C．接在丙电源上时，电源的输出功率最大 D．接在甲电源上时，电源的输出功率最大 解析：电源的内阻消耗功率P内＝()2·r＝，可见，甲电源内阻消耗功率最大，A正确；由P总＝·E可知，丙电源的总功率最大，B错误；由P出＝I2R＝R可知，丙电源内阻最小，电源的输出功率最大，C正确．D错误． 答案：AC 2．如图所示，厚薄均匀的长方体金属片，边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当A与B间接入的电压为U时，电流为1 A，当C与D间接入的电压为U时，其电流为(　　)
A．4 A B．2 A C．0.5 A D．0.25 A 解析：设长方体金属片的厚度为l，则当AB接入电路时的电阻RAB＝ρ·；当CD接入电路时的电阻RCD＝ρ·，故RAB:RCD＝(ab)2:(bc)2＝4:1.根据欧姆定律I＝得，IAB:ICD＝RCD:RAB＝1:4，即ICD＝4 A，选项A正确． 答案：A 3．如图所示，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是(　　)
A．很暗，甚至不亮 B．正常发光 C．比正常发光略亮 D．有可能被烧坏 解析：S接1时，由U＝E得r＝2 Ω.RL＝＝2 Ω，S接2时，UL＝·RL＝1.6 V<3.0 V，故灯很暗，甚至不亮，所以选项A正确，B、C、D错误． 答案：A 4．在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是(　　) A．两个灯泡串联 B．两个灯泡并联 C．每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一 D．每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一 解析：两个灯泡串联，每个灯泡分担的电压为220 V/2＝110 V，低于额定电压，灯泡不易损坏；由P＝U2/R，U变为原来的1/2，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一．故选项A、D正确． 答案：AD 5．温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计，G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是(　　)
A．60℃ B．80℃ C．100℃ D．120℃ 解析：①由图象知，当t1＝20℃，热敏电阻的阻值R1＝4 kΩ；②根据闭合电路欧姆定律I1＝，可解得Rg＝0.5 kΩ；③I2＝，可解得R2＝2 kΩ，结合图象得t2＝120℃. 答案：D 6．如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是(　　)
A. A灯变亮 B. B灯变亮 C．电源的输出功率可能减小 D．电源的总功率增大 解析：滑动变阻器的滑片P向左滑动，R的阻值增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，干路的电流I＝减小，则B灯变暗，路端电压U＝E－Ir增大，灯泡A两端的电压UA＝U－UB增大，A灯变亮，则A选项正确，B选项错误；电源的输出功率P外＝UI＝I2R外＝()2R外＝可能减小，但电源的总功率P＝EI减小，则C选项正确，D选项错误． 答案：AC 7．如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池的正、负极相接，两板间一带电微粒恰好处于静止状态，现将下极板向上平移一小段距离，则在此过程中下列说法中正确的是(　　)
A．电容器的带电荷量变大 B．电路中有顺时针方向的短暂电流 C．带电微粒仍将静止 D．带电微粒将向下做加速运动 解析：电容器与电源相连，电容器两端电压U与电源电动势E相等．下极板向上移动，两板距离d减小，根据C＝＝可知电容器的电荷量增大，选项A正确．电容器被充电，有逆时针方向的短暂电流，选项B错误．两板距离d减小，电压不变，电场强度变大，微粒将向上加速运动，选项C、D错误． 答案：A 8．把六个相同的小灯泡接成如下图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　　)
A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙 C．P乙＝3P甲 D．P乙>3P甲 解析：设各灯泡正常工作时的电流为I，则甲电路的总电流为I甲＝3I，乙电路的总电流为I乙＝I，所以由P＝UI得P甲＝3P乙，应选B. 答案：B 9.现有经过精确校准的电压表V1和V2，当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，如图所示，读数分别为12.7 V和12.3 V，则(　　)
①a、b间的实际电压略大小12.7 V ②a、b间的实际电压略小于12.3 V ③电压表V1的内阻大于V2的内阻 ④电压表V1的内阻小于V2的内阻 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 解析：并联电压表后，使a、b间的电阻变小，从而使a、b间的电压变小，即电压表的示数比a、b间没有接电压表时的实际电压略小些，而且，电压表的内阻越大，电压表的示数越大，越接近于a、b间没接电压表时的实际值．故电压表V1的内阻较大，a、b间的实际电压略大于12.7 V．故①③正确，选项A正确． 答案：A 10.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭的确能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比(　　)
A．红灯亮，UR2变大 B．绿灯亮，UR2变大 C．绿灯亮，UR2变小 D．红灯亮，UR2变小 解析：当门打开时，R3受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，总电流I＝增大，R2两端电压UR2＝U并＝E－I(R1＋r)减小，R2中电流IR2＝减小，所以R3中电流IR3＝I－IR2增大，线圈产生的磁场增强，把衔铁吸下，红灯亮，故D对． 答案：D 第Ⅱ卷(非选择题，共60分) 二、填空题(本题共3小题，每题10分，共30分) 11．(2012·山东理综)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ) 电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)； A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)； 电源：E1(电动势3 V，内阻不计)； E2(电动势12 V，内阻不计)； 滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)； 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线． ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如下图所示，读数为________mm.
②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．
解析：①螺旋测微器主尺读数为1.5 mm，螺旋刻度每小格读数为0.01 mm，读数为27.3×0.01 mm＝0.273 mm，读数应为(1.5＋0.273) mm＝1.773 mm. ②由于待测电阻Rx阻值约为4 Ω，额定电流约为0.5 A，电流表量程选0.6 A，即A1；根据欧姆定律可得待测金属丝两端最大电压约为U＝IRx＝2 V，所以电源选E1. 答案：①1.773(1.771～1.775均正确) ②A1　E1　电路如下图所示．
12．用下列器材，测定小灯泡的额定功率． A．待测小灯泡：额定电压6 V，额定功率约为5 W B．电流表：量程1.0 A，内阻约为0.5 Ω C．电压表：量程3 V，内阻5 kΩ D．滑动变阻器R：最大阻值为20 Ω，额定电流1 A E．电源；电动势8 V，内阻很小 F．定值电阻R0：阻值为10 kΩ G．开关一个，导线若干 回答下列问题： (1)实验中，电流表应采用________(选填“内”或“外”)接法； (2)在方框中完成实验电路图；
(3)实验中，电压表的示数为________V时，即可测定小灯泡的额定功率． 解析：(1)由于测量小灯泡功率，需要测量电压和电流，而电压表的量程太小，故需要用定值电阻R0改装，而小灯泡的电阻很小，故电流表采用外接法． (3)小灯泡达到额定功率时，两端电压为6 V，而定值电阻R0与电压表电阻之比为2:1，故电压表分得电压为2 V. 答案：(1)外 (2)电路如下图所示　(3)2
13．(2013·山东潍坊一模)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U－I图线，如图乙所示．请回答下列问题：
(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式：________； (2)小灯泡两端电压随电流变化的图象是________(选填“a”或“b”)； (3)根据图乙可以求得电源的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W. 解析：(1)首先要明白电路的组成：电源、开关、电阻箱、灯泡串联成闭合回路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测路端电压．电阻箱两端电压为U＝U2－U1，电阻箱阻值为R，所以流过电阻箱的电流I＝； (2)小灯泡两端电压随电流的增大而增大，所以选图线b；图线a为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线； (3)图线a与纵轴的交点为电源的电动势3.0 V，图线a的斜率为电源的内阻r＝2.0 Ω，图线a、b的交点表示U1＝U2即电阻箱的阻值为0，此时小灯泡消耗的功率最大，P＝UI＝1.0 W. 答案：(1)I＝　(2)b　(3)3.0　2.0　1.0 三、计算题(本题共3小题，每小题10分，共30分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 14．如下图所示，相距40 km的A、B两地架起两条输电线，电阻共800 Ω，如果在A、B间某处短路，这时接在A处电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA，求发生短路处距A多远？
解析：设短路处发生在C处，AC间导线总长为2x，电阻为Rx. Rx＝＝ Ω＝250 Ω. AB间：RAB＝ρ·，AC间：Rx＝ρ·. 两式相比得x＝·l＝×40 km＝12.5 km. 答案：12.5 km 15.某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如下图所示，一个劲度系数k＝120 N/m，自然长度L0＝1 m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的．迎风板面积S＝0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连．迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．定值电阻R＝1.0 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω，闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝9.0 V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2＝6.0 V．(电压表可看作理想电表)求：
(1)金属杆单位长度的电阻； (2)此时作用在迎风板上的风力大小． 解析：设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得 (1)无风时：U1＝R1 得R1＝4.5 Ω 所以金属杆单位长度的电阻 r0＝＝ Ω/m＝4.5 Ω/m (2)有风时：U2＝R2 得R2＝1.5 Ω 此时，弹簧长度L＝＝ m 压缩量x＝L0－L＝(1－)m＝ m 由平衡得此时风力：F＝kx＝120× N＝80 N 答案：(1)4.5 Ω/m　(2)80 N 16.
在如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I＝kU3的规律(式中k＝0.02 A/V3)，R2是普通电阻，阻值为24 Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E＝6 V，闭合开关S后，电流表的示数为0.16 A．求： (1)R1两端的电压； (2)电源的内电阻r； (3)R1、R2和r消耗的电功率P1、P2和Pr. 解析：(1)由I＝kU3得 U＝＝＝2 V. (2)根据闭合电路欧姆定律有 E＝U＋IR2＋Ir 故r＝＝－R2＝ Ω－24 Ω＝1 Ω. (3)R1消耗的电功率 P1＝IU＝0.16×2 W＝0.32 W R2和r消耗的电功率 P2＝I2R2＝0.162×24 W≈0.61 W Pr＝I2r＝0.162×1 W≈0.026 W. 答案：(1)2 V　(2)1 Ω (3)0.32 W　0.61 W　0.026 W

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