專題10
穩恒電流
1.(2019·江蘇卷)如圖所示的電路中,電阻R=2
Ω.斷開S后,電壓表的讀數為3
V;閉合S后,電壓表的讀數為2
V,則電源的內阻r為
A.1
Ω
B.2
Ω
C.3
Ω
D.4
Ω
【答案】A
【解析】開關s斷開時有:,開s閉合時有:,其中,解得:,故A正確。
2.(北京市人大附中高三第二學期三模)用如圖所示電路可以測量干電池的電動勢和內阻,圖中R為電阻箱。下列關于該實驗的說法中正確的是
A.為了測量電動勢和內阻,至少需要測量6組數據
B.用圖象處理數據時,為了得到線性圖象,可以作U與R的圖象
C.用圖象處理數據時,為了得到線性圖象,可以作1/U與R的圖象
D.因電壓表內阻產生的誤差屬于系統誤差
【答案】D
【解析】根據實驗原理E=U+r可知,方程中有兩個未知量,則為了測量電動勢和內阻,至少需要測量2組數據,選項A錯誤;根據E=U+r可得,則用圖象處理數據時,為了得到線性圖象,可以作的圖象,選項BC錯誤;因電壓表內阻產生的誤差屬于系統誤差,選項D正確。
3.(山東省濟南第一中學模擬)如圖所示是一個電熱水壺的銘牌。某同學利用所學知識,結合該銘牌上獲取的信息,得出該電熱水壺
A.只能在220
V電壓下工作
B.正常工作5
min耗電約0.5
kW·h
C.正常工作時的電流約為6.8
A
D.用多用電表測量其電阻值約為32Ω
【答案】C
【解析】該水壺可以在220
V及之下的電壓下工作;故A錯誤;工作5
min時,消耗的電能為:W=Pt=1.5
kW×h=0.125
kW·h;故B錯誤;由銘牌信息可知,額定功率為1
500
W;額定電壓為220
V;則由P=UI可得:;故C正確;金屬絲的電阻率隨溫度的升高而升高,所以用多用電表測量其電阻值小于額定電阻,額定電阻為:,所以用多用電表測量其電阻值小于32
Ω;故D錯誤;故選C。
4.(北京海淀區高三第二次模擬考試)某同學按如圖1所示連接電路,利用電壓傳感器研究電容器的放電過程。先使開關S接1,電容器充電完畢后將開關擲向2,可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計算機,屏幕上顯示出電壓隨時間變化的U-t曲線,如圖2所示。電容器的電容C已知,且從圖中可讀出最大放電電壓U0,圖線與坐標軸圍成的面積S、任一點的點切線斜率k,但電源電動勢、內電阻、定值電阻R均未知,根據題目所給的信息,下列物理量不能求出的是
A.電容器放出的總電荷量
B.電阻R兩端的最大電流
C.定值電阻R
D.電源的電動勢和內電阻
【答案】D
【解析】由Q=CU0,所以容器放出的總電荷量可求,所以A選項能求出;根據I=Q/t,變形得,Ut為圖象與坐標軸所圍面積S可求,所以Q=S/R,則,所以C選項可求;電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開始放電的時候,所以,選項B電阻R兩端的最大電流可求;根據題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓,也就是剛開始放電時的電壓,即E=U0,內電阻無法求出,所以選項D不能求出。
5.(上海市嘉定區高三下學期質量調研)如圖所示電路,在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中,電壓表、電流表的示數變化情況為
A.兩電表示數都增大
B.兩電表示數都減少
C.電壓表示數減少,電流表示數增大
D.電壓表示數增大,電流表示數減少
【答案】D
【解析】當滑動變阻器的滑片P向a端滑動時,接入電路的電阻增大,與R2并聯的電阻增大,外電路總電阻R總增大,總電流I減小,則電壓表的示數UV=E–I(r+R1),則UV增大;流過R2的電流增大,電流表的讀數為,則電流表示數減小;故ABC錯誤,D正確。
6.(湖北省武漢市高中畢業生調研測試)2019年3月19日,復旦大學科研團隊宣稱已成功制備出具有較高電導率的砷化鈮納米帶材料,據介紹該材料的電導率是石墨烯的1
000倍。電導率就是電阻率的倒數,即。下列說法正確的是
A.材料的電導率越小,其導電性能越強
B.材料的電導率與材料的形狀有關
C.電導率的單位是
D.電導率大小與溫度無關
【答案】C
【解析】材料的電導率越小,電阻率越大,則其導電性能越弱,選項A錯誤;材料的電導率與材料的形狀無關,選項B錯誤;根據,則,則電導率的單位是,選項C正確;導體的電阻率與溫度有關,則電導率大小與溫度有關,選項D錯誤。
7.(江蘇省蘇錫常鎮四市2019屆高三第二次模擬)如圖甲所示,電源E=12
V,內阻不計,燈泡L的額定電壓為9
V,其伏安特性曲線如圖乙所示,滑動變阻器R的最大阻值為10
Ω。則
甲
乙
A.燈泡L的阻值隨電流的增大而減小
B.燈泡L的額定功率為13.5
W
C.燈泡L消耗電功率的最小值是2
W
D.滑動變阻器接入電路的阻值應至少為6
Ω
【答案】BC
【解析】A、由圖象可知,圖象的斜率為燈泡的電阻的倒數,所以燈泡的電阻隨電流的增大而增大。故A錯誤。B、由圖象可知,燈泡的電壓時,電流,所以燈泡的額定功率為。故B正確。C、當時,電流最小,燈泡消耗的電功率最小,如圖所示。
可得此時燈泡的電流,電壓,所以燈泡的功率。故C正確。
D、因燈泡的額定電流為,正常工作時的電阻,根據閉合電路歐姆定律有,可得,即滑動變阻器接入電路的電阻至少為。故D錯誤。
8.(河北省衡水市武邑中學高三年級第三次模擬)如圖所示,電源的電動勢為E、內阻為r,R1、R2、R3為定值電阻,RL為光敏電阻(光照減弱時阻值增大),C為電容器。閉合開關S,電路穩定后,用光照射RL,下列說法正確的是
A.電壓表示數增大
B.電源的效率增大
C.電容器所帶電量增加
D.R2消耗的功率增大
【答案】CD
【解析】A、當光照射RL,電阻變小,外電路總電阻變小,得:,總電流I變大,根據,當電流變大,路端電壓變小,即電壓表示數變小,A錯誤;B、電源效率,路端電壓變小,效率變小,B錯誤;C、路端電壓變小,兩端電壓變小,電流變小,而總電流變大,電流變大,所以兩端電壓,變大電容器兩端電壓與兩端電壓相等,變大,所以,電量變大,C正確;D、根據C選項分析,電流變大,消耗功率變大,D正確。
9.(江蘇省七市高考二模)檢測煤氣管道是否漏氣通常使用氣敏電阻傳感器。某氣敏電阻的阻值隨空氣中煤氣濃度增大而減小,某同學用該氣敏電阻R1設計了圖示電路,R為變阻器,a、b間接報警裝置。當a、b間電壓高于某臨界值時,裝置將發出警報。則
A.煤氣濃度越高,a、b間電壓越高
B.煤氣濃度越高,流過R1的電流越小
C.煤氣濃度越低,電源的功率越大
D.調整變阻器R的阻值會影響報警裝置的靈敏度
【答案】AD
【解析】煤氣濃度越高氣敏電阻R1阻值越小,電路總電阻越小,由閉合電路歐姆定律可知,電路電流I越大,電阻兩端電壓U=IR變大,即a、b間電壓越高,故A正確,B錯誤;煤氣濃度越大,氣敏電阻R1越大,電路總電阻越大,電路電流I越小,電源功率P=EI越小,故C錯誤;調整變阻器R的阻值會改變煤氣濃度一定時a、b間的電壓,會影響報警器的靈敏度,故D正確。