恆定電流的測試卷

一、選擇題：（每小題至少有一個選項是正確的，請把正確的答案填入答題卡中，每小題4分，共32分，漏選得2分，錯選和不選得零分）

1．兩根由同種材料製成的均勻電阻絲A、B串聯在電路中，A的長度為L，直徑為d；

B的長度為2L，直徑為2d，那麼通電後在相同的時間內產生的熱量之比為 （ ）

A．QA：QB=1：2 B．QA：QB=2：1

C．QA：QB=1：1 D．QA：QB=4：1

2．標有“220V、60W”的白熾燈泡，加上電壓U由零逐漸增大到220V，在此過程中，電壓U和電流I的關係可用圖象表示。如圖14—1所示，題中給出的四個圖象中肯定不符合實際的是 （ ）

A B C D

圖14—1

3．如圖14—2所示，電源電動勢為E，內阻為r，R0為定值電阻，R為可變電阻，且其總阻值R＞R-0+r，則當可變電阻的滑動觸頭由A向B移動時 （ ）

A．電源內部消耗的功率越來越大，電源的供電效率越來越低

B．R、R0上功率均越來越大

C．R0上功率越來越大，R上功率先變大後變小

D．R-0上功率越來越大，R上功率先變小後變大

圖14—2

4．圖14—3所示兩種電路中，電源相同，各電阻

器阻值相等，各電流表的內阻相等且不可忽略不

計。電流表A1、A2、A3和A4讀出的電流值分

別為I1、I2、I3、I4。下列關係式中正確的是（ ）

A．I1=I3 B．I1＜I4

C．I2=2I1 D．I2＜I3+I4 圖14—3

5．如圖14—4所示，D為一插頭，可接入電壓恆定的照明電路中，a、b、c為三隻相同且功率較大的電爐，a靠近電源，b、c離電源較遠，而離使用者電燈L很近，輸電線有電阻。關於電爐接入電路後對電燈的影響，下列說法中正確的是 （ ）

A．使用電爐a時對電燈的影響最大

B．使用電爐b時對電燈的影響比使用電爐a時大

C．使用電爐c時對電燈幾乎沒有影響

D．使用電爐b或c時對電燈影響幾乎一樣

圖14—4

6．圖14—5所示電路中，C2=2C1，R2=2R1，下列說法正確的是 （ ）

A．開關處於斷開狀態，電容C2的電量大於電容C1的電量

B．開關處於斷開狀態，電容C1的電量大於電容C2的電量

C．開關處於接通狀態，電容C2的電量大於電容C1的電量

D．開關處於接通狀態，電容C1的電量大於電容C2的電量

圖14—5

7．在如圖14—6所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動勢為E，內阻為r。設電流表A的讀數為I，電壓表V的讀數為U。當R5的滑動觸點向圖中a端移動時 （ ）

A．I變大，U變小

B．I變大，U變大

C．I變小，U變大

D．I變小，U變小

圖14—6

8．一盞電燈直接接在恆定的電源上，其功率為100W，若將這盞燈先接上一段很長的導線後，再接在同一電源上，在導線上損失的電功率是9W，那麼此時電燈實際消耗的電功率（ ）

A．等於91W B．小於91W

C．大於91W D．條件不足，無法確定[來源: ]

第Ⅱ卷（非選擇題，共68分）

　二、填空題（每空3分，共27分，請把答案填寫在題中橫線上）

9．如圖14—7所示的調壓電路中，輸入電壓UAB=200V，R0=150Ω，其最大允許電流為4A，當輸出端ab開路時，ab間電壓Uab= V。當輸出端接上R=50Ω的電阻時，調節R0，則ab兩端電壓的變化範圍為 V（R的額定電流大於4A）。

10．如圖14—8所示的電路中，R1=10Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，R4=3Ω，U=2.4V。在ab間接一隻理想電壓表，它的讀數是 ；如在ab間接一隻理想電流表，它的讀數是 。

11．一靈敏電流計，允許通過的最大電流（滿刻度電流）為Ig=50μA，表頭電阻Rg=1kΩ，若改裝成量程為Im=1mA的電流表，應並聯的電阻阻值為 Ω。若將改裝後的電流表再改裝成量程為Um=10V的電壓表，應再串聯一個阻值為 Ω的電阻。

12．如圖14—9所示，有一根表面均勻地鍍有很薄的發熱電阻膜的長陶瓷管（其長度L約50cm，直徑D約為10cm），鍍膜材料的電阻率ρ已知，管的兩端有導電箍MN。現給你米尺，電壓表V，電流表A，電源E，滑動變阻器R，開關S和若干導線。請設計一個測定膜層厚度d的實驗方案。

（1）實驗中應測定的物理量 ；

（2）在虛線框內用符號畫出測量電路圖；

（3）計算膜層厚度d的'公式是 。

圖14—7 圖14—8 圖14—9

　三、計算題（本題共4小題，共41分，解答應寫明必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須寫出數值和單位）

13．（10分）如圖14—10所示的電路中，U=12V，滑動變阻器AB的總電阻為42Ω，現要使標著“6V 1.8W”的燈泡L正常發光，那麼A、P間的電阻應為多少？此時滑動變阻器上消耗的功率多大？

14．（10分）如圖14—11所示的電路中，電源由4個相同的乾電池串聯而成，每個電池的電動勢為1.5V，內電阻為0.5Ω，外電路電阻R1=2Ω，R2=R3=4Ω。試求：（1）當開關S與A接通時，電路中的總電流和R2消耗的功率；（2）當開關S與B接通時，電源的路端電壓。

15．（10分）如圖14—12所示，E=10V，電源內阻不計，R1=4Ω，R2=6Ω，C1=C2=30μF。先閉合開關S，待電路穩定後再斷開S，求斷開S後流過電阻R1的電量。

圖14—12

16．（11分）如圖14—13所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度，金屬球的質量為m，它系在金屬球的下端，金屬絲的上端懸掛在O點，AB是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計。電阻絲的中點C焊接一根導線，從O點也引出一根導線，兩線之間接入一個電壓表V（金屬絲和導線電阻不計）。圖中虛線OC與AB垂直，且OC=h。電阻絲AB接在電壓為U的直流穩壓電源上，整個裝置固定在列車中且AB沿著車前進的方向，列車靜止時金屬絲呈堅直狀態，當列車加速或前進時，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表V的讀數變化可以測出加速度的大小。

（1）當列車向右做勻加速直線運動時，試匯出加速度a與電壓表讀數U‘的關係式（用U’、U、L、h及重力加速度g等表示）。

（2）用匯出的a與U‘的關係式說明錶盤上a的刻度是否均勻。

參考答案

1．B；2．ACD；3．AC；4．BD；5．BD；6．A；7．D；8．B；9．200，16.7~200；10．1.8V，2/3A；

11．52.6，9944；12．管長L、管直徑D、MN

兩端電壓U、通過MN的電流I，如圖；ρIL/πDU

13．解：（1）小燈泡的電阻 R=U2/P=62/1.8=20Ω設BP間的電阻為x，由題意得並聯部分電阻與AP間電阻相等，則42—x=20x/（20+x）解得x=30Ω所以AP間的電阻為12Ω。（6分）

（2）此時P滑=62/12 + 62/30=4.2W （4分）

14．解：（1）S與A接通時，R2與R3並聯再與R1串聯，迴路中的總電阻為6Ω，所以I總=E/R總=6/6=1A，

流過R2的電流I2=0.5A，

所以P2=I22R2=0.52×4=1W （5分）

（2）S與B接通時，R3斷路，R1被短路，所以U=R2E/（R2+r）=4V （5分）

15．解：（1）S合上時，R1、R2串聯，C2兩端電壓為零，C1接在R2兩端，電壓為R2E/（R1+R2）=6V

所以Q1=30×10—6×6=1.8×10—4C Q2=0 （4分）

（2）斷開S，C1、C2全部接在電源的兩端，所以Q1`=30×10—6×10=3×10—4C，

Q2`=30×10—6×10=3×10—4C，（4分）

所以流過R1的電量為△Q=Q1`+Q2`—Q1—Q2`=4.2×10—4C （2分）

16．解：（1）對小球進行受力分析可知mgtgθ=ma………………①

AB電阻絲分成三段，即AD、DC、CB三段串聯，電壓表接在CD段的二端，測CD段電阻絲所分得的電壓。由幾何關係得LCD=htgθ，由分壓原理可得：htgθ/L=U`/U…②

聯立①、②解得a=gLU`/Uh。（7分）

（2）由於加速度a與電壓表的示數U`成正比，可將電壓表對應的刻度對應地改成加速度a的刻度，所以加速度的刻度與電壓表的刻度一樣是均勻的。（4分）