高二物理专题训练（12）—恒定电流二

高中学生学科素质训练

　

高二物理专题训练（12）—恒定电流二

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试用时60分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共32分）

一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）

1．室内有几种用电器，1.5千瓦的电饭煲，200瓦的电冰箱，750瓦取暖器，250瓦的电视机和2千瓦的空调器。如果进线处有13A的保险丝，供电电压为220V，下列情况下不能同时使用的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （ 　 ）

　A．电饭煲和电冰箱　　　　B．取暖器和空调器

　C．电饭煲和空调器　　　　D．电冰箱、电视机和空调器

2．如图13—1所示，同一未知电阻R_X用甲、乙两种电路测量，图甲中两表的示数分别为2.9V、40mA；图乙中两表的示数分别为3.0V、3.0mA，可知R_X的真实值为 　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　A．比1000Ω略小

　B．比1000Ω略大

　C．比725Ω略小

　D．比725Ω略大

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  

3．如图13—2所示的电路中，L₁、L₂为“220V、100W”灯泡，L₃、L₄为“220V，40W”灯泡，现将两端接入电路，其实际功率的大小顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　A．P₄＞P₁＞P₃＞P₂

　B．P₄＞P₁＞P₂＞P₃

　C．P₁＞P₄＞P₂＞P₃

　D．P₁＞P₄＞P₃＞P₂ 

4．如图13—3所示的电路中，闭合电键，灯L₁、L₂正常发　　　 图13—2

光，由于电路出现故障，突然发现灯L₁变亮，灯L₂变暗，

电流表的读数变小，根据分析，发生故障的可能是（　　）

　A．R₁断路　　　　B．R₂断路

　C．R₃断路　　　　D．R₄断路

5．如图13—4所示电路，开关S原断开，现将S合上，则A．B两点电势U_A、U_B与S断开时相比（　　）

　A．U_A升高，U_B降低

　B．U_A降低，U_B升高

　C．都升高

　D．都降低

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　图13—4

6．如图13—5所示的电路中，电流表、电压

表的内阻对电路的影响不计，当滑动片P

向右滑动时，下列说法正确的是（　　）

　A．甲、乙两图中的电压表读数都减小

　B．甲、乙两图中的电压表读数都增大

　C．甲图中的电压表读数增大，乙图中的电压表读数减小

　D．甲图中的电流读数不变，乙图中的电流表读数增大　　　　　  图13—5

7．如图13—6所示是一个电池，电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中（　　）

　A．电阻R中没有电流

　B．电容器的电容变小

　C．电阻R中有从a流向b的电流

　D．电阻R中有从b流向a的电流

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  图13—6

8．如图13—7所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V，乙电路所加的电压为14V。调节变阻器R₁和R₂使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的电功率分别为P_甲和P_乙，下列关系中正确的是（　　）

  A．P_甲 ＞ P_乙

　B．P_甲 ＜P_乙

　C．P_甲 = P_乙

　D．无法确定　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  图13—7

第Ⅱ卷（非选择题，共68分）

二、填空题（每空4分，共28分，请把答案填写在题中横线上）

9．把两个标有“6V、3W”和“6V、4W”的小灯泡串联，则串联电路允许达到的最大功率是　　 W；把这两个小灯泡并联，则并联电路允许达到的最大功率是　　 W。

 10、某脉冲激光器的耗电功率为2×10³W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲时间持续10^—8s，携带的能量为0.2J，则每个脉冲的功率为　　　　W。该发光器将电能转化为激光能量的效率为　　　　  。

11．有下列仪器设备，可供做《描绘小灯泡的伏安特性曲线》实验的有：

　 A、“4.8V　0.5A”的灯泡　　B、“220V　 40W”的灯泡　　　 C、220V的电源

　 D、4~6V学生用低压交流电源　　 E、4~6V学生用低压直流电源　F、0~0.6A的直流电流表　　G、0~6V的直流电压表　　H、0~220V的交流电压表　 I、0~0.5A的交流电流表　 J、“30Ω　0.2A”的滑动变阻器　　K、“100Ω 0.5A”的滑动变阻器

　 选择出可供做《描绘小灯泡的伏安特性曲线》实验的有　　　　　　　　　 。

12．如图13—8甲所示，有下列实验步骤：

　A、闭合开关S，接通电源；B、调节滑动变阻器滑动片P接近b点；C、调节滑动变阻器滑片P接近a点；D、选择实验器材，按电路图连接电路；E、选读出第一组数据U₁和I₁，并把这组数据标到坐标纸上；F、在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，并选定合适的标度；G、用光滑的曲线连接这些点，分析曲线的变化规律；H、改变滑动变阻器的阻值，适当增大灯泡两端的电压，再读出第二组数据，以后重复这个过程，共读出12组左右的数据，并把这些数据标到坐标上；I、断开电源，整理器材。

　（1）正确的实验步骤是　　　　　　　　　　 ；

　（2）用实线代替导线，将图乙中的器材连接成可供实验的电路。

　　　　　　　　　　　　　　　　  图13—8

三、计算题（本题共4小题，共40分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）

13．（10分）如图13—9所示，图线Ⅰ为一电源的路端电

压随电流变化的图线，图线Ⅱ为一导体两端电压和导体

中电流的关系图线。若该导体和电源连接成闭合电路，

求路端电压和电源的输出功率。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图13—9

14．（10分）在图13—10所示电路中，电源电动势E=5V，内阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R₀是可变电阻，在R₀由零增加到400Ω的过程中，求：

　（1）可变电阻R₀上消耗的热功率最大条件和最大功率。

　（2）电池的内电阻r和固定电阻上消耗的最小热功率之和。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

图13—10

15．（10分）若有一电源，电动势E=250V，内电阻r=1.5Ω，该电源通过电阻为1.5Ω的输电线供给若干“220V，40W”的电灯用户，试求：

　（1）若要使电灯正常发光，电灯盏数应为多少？

　（2）电灯正常发光时，电源输出功率是多少？输电线消耗的功率是多少？

　（3）若电灯在（1）题的基础上增加25盏，每盏灯的实际功率是多少？

16．（10分）某一直流电动机提升重物的装置如图13—11所示。重物的质量m=50kg，电源的电动势E=120V，不计电源内阻和一切摩擦。当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A。求：（1）电动机线圈的电阻R；（2）电动机对该重物的最大提升速度。

　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  图13—11

物理参考答案（十二）

1．C；2．A；3．D；4．A；5．D；6．CD；7．BC；8．A；9．21/4W，7W；10．2×10⁷，1×10^—3；11．AEFGK；

12．DCFAEHGI；如图

13．解：（1）由图象可知电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，所以外电压U=RE/（R+r）=3.6V（5分）

（2）P_输出=U²/R=3.6²/3=4.32W　（5分）

14．解析：（1）R₀上消耗的功率为P₀=I²R₀=[ E/（R+r+R₀）]²R₀

=25R₀/（R₀+100）²=25R₀/[（R₀—100）²+400R₀]=25/[（R₀—100）²/R₀]+1/16

　　当R₀=100Ω时，P_0max=1/16W。（5分）

　 （2）电池的内电阻r和固定电阻上消耗的功率

　　　 P=I²（R+r）

　　　=[ E/（R+r+R₀）]²（R+r）

　　  =[5/（100+R₀）]²×100

当R₀=400Ω时，P_min=0.01W。（5分）

15．解：（1）输电回路中的总电流I_总=（E—U_额）/（R_线+r）=30/3=10A，每只电灯的额定电流

I_额=P/U=40/220=2/11A，所以n=I_总/I_额=10/（2/11）=55盏。（3分）

（2）电源输出功率P_出=P_总—P_内=IE—I²r=10×250—10²×1.5=2350W（2分）

输电线上损耗的功率

P_线=I²R_线=10²×1.5=150W （2分）

（3）n`=55+25=80盏，每只灯的电阻R=U_额²/P_额=220²/40=1210Ω，

80只灯泡并联的总电阻R`=1210/80=15.125Ω

灯泡两端分得的电压为

U`=R`E/（R`+R_线+r）=15.125×250/（15.125+1.5+1.5）=208.6V

所以P=U`²/R=208.6²/1210≈36W。（3分）

16．解：（1）在非纯电阻电路中，据功能关系有 IE= I²R+mgv

　　　5×120=5²×R+50×10×0.9　 R=6Ω。　　　　　　 （5分）

（2）由IE= I²R+mgv得

　v= （IE—I²R）/mg

　　　　　 =（120I—6I²）/500

　　　　　 =[—6（I—10）²+600 ]/500

当I=10A时，v_max=1.2m/s。（5分）