15.关于欧姆表及其使用中的问题,下列说法正确的是( ) A. 接表内电源负极的应是黑表笔B. 换挡后,都要重新调零,使指针指到满刻度 C. 表盘刻度是均匀的
D. 表盘刻度最左边表示电阻阻值为0
第Ⅱ卷
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分) 16.在“测量金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次.求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________ cm.用螺旋测微器
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测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为________ mm.
(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示). 三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
17.铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件,它的主要功能是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内,以供用电设备使用.某太阳能电池板给一电动势为15 V的铅蓄电池充电时的电流为4 A,充电10小时充满.该铅蓄电池储存了多少电能?
18.有一起重机用的是直流电动机,如图所示,其内阻r=0.8 Ω,线路电阻R=10 Ω,电源电压U=150 V,伏特表的示数为110 V,求:
(1)通过电动机的电流; (2)输入到电动机的功率P入;
(3)电动机的发热功率Pr,电动机输出的机械功率.
19.如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
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(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值.
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答案解析
1.【答案】C
【解析】图象的斜率k==I,根据欧姆定律,I=,所以k==I=,C正确. 2.【答案】B
【解析】题中给出传感器电阻r′的倒数与酒精气体浓度c是正比关系,即=
=
=
=kc,电压表示数U
,可以看出电压与酒精气体浓度的关系不是正
比关系,但随浓度的增加而增加.故只有选项B正确. 3.【答案】D
【解析】接通开关后,由于电流的热效应,热敏电阻的温度升高,电阻减小,总电阻减小,I总增大,电流表示数变大,故A、B错误.
U不变,R2支路的电流I2增大,UR2增大,又U=UR2+U热,则U热减小,电压表示数减小,故D正确,C错误. 4.【答案】C
【解析】由于理想电流表内阻为0,相当于导线,所以右侧两个电阻被短路,没有电流通过,则V2的示数为0,表V1的示数等于电源的电压为10 V. 整个电阻的等效电阻为R=10 Ω. 通过电流表的电流为I==1 A. 5.【答案】B
【解析】比较题图(a)、(b)的电压读数,可知ΔU=0.20 V,则mA,则
=
=0.087,可见
>
=
=0.08;电流变化ΔI=0.40
,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电
Rx,Rx=
流表内阻带来的影响大,故应采取电流表内接法,即按照(a)图所示电路测量电阻
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≈543 Ω,此法测量值偏大,因此选项B正确.
6.【答案】B
【解析】等式左边的单位是Ω,右边的单位也应该是Ω,所以C、D错误;将b=a,即电介质沿电流方向的长度为零,代入应得到R=0,故A错误.B正确. 7.【答案】C
【解析】电流表是用表头G并联一个分流电阻改装成的,电压表是用表头G串联一个分压电阻改装成的,它们本身都有内阻,只是电流表的内阻一般很小,而电压表的内阻一般很大,电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻小,而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大,故A、B、D错误,C正确. 8.【答案】D
【解析】对于灯泡,亮度越大,消耗的电功率越大. 9.【答案】C
【解析】A、A是非门,光照射光敏电阻R′时,其阻值迅速减小,两端间的电势差非常小,则输入门电路的是低电平,输出是高电平.故A、B错误. C、光照射光敏电阻R′时,输出是高电平,灯泡发光.若增大可变电阻,光敏电阻在光照的情况下更相对变小,输入端更容易得到低电平,输出端更易得到高电平,即灯泡更容易发光.故C正确,D错误.故选C. 10.【答案】B
【解析】电源电动势等于外电路断路时的路端电压,A错误;由于电压表内阻的存在,所以用电压表直接测量电源两极时,电压表内阻分压,测量值小于实际值,B正确;电源电动势在数值上等于内、外电路电压之和,但是电动势的大小取决于电源的性质,C错误;电源外部电流从正极到负极,电源内部,电流从负极到正极,所以在电源内部从负极到正极的方向为电动势的方向,D错误. 11.【答案】A
【解析】当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,变阻器R的阻值变大,它与R2并联的总电阻也变大,故外电路的总电阻变大,路端电压变大,即电压表的示数变大;由于R与R2并联的总电阻变大,故并联电路所分得的电压也变大,电阻R2的两端电压变大,电流表的示数变大,故A是正
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确的. 12.【答案】C
【解析】由欧姆定律知,R一定时,电流I与电压U成正比,所以当电压为6 V时,电流为1.5 A.为了读数准确,我们可以选取量程略大于1.5 A的电流表,而选择10 A量程的电流表,读数不准确. 13.【答案】C
【解析】当电路中电流增大时,电压V2的示数增大,电源的内电压增大,电压表V1的读数减小,则根据图象可知,图线a是电压表V1的示数与I的关系图线.则图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势,故①正确.
由上分析知,图线b是电压表V2的示数与I的关系图象,由于V2测量的是定值电阻的电压,定值电阻的电压与电流成正比,则图线b的斜率的绝对值等于R0的阻值.故②错误.
图线a反映电源的特性,图线b反映定值电阻R0的特性,两图线的交点表示定值电阻R0接在该电源上的工作状态,则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻R0消耗的瞬时功率,也即电源的输出功率.故③、④正确. 14.【答案】B
【解析】电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用
,所以B正确,C错误;电吹风机中发热的功率要用,吹风机做的功还有一部分转化为机械能,所以总功率
以A、D错误. 15.【答案】B
【解析】欧姆表黑表笔连接的是表内电源的正极,所以A错误;换挡后欧姆表需要重新调零,所以B正确;欧姆表的表盘刻度是不均匀的,所以C项错误;欧姆表表盘的最左端刻度为∞,所以D错误.
16.【答案】(1)24.13(24.12~24.14之间均可) 0.510 (2)偏小 【解析】(1)金属丝的长度为24.12~24.14 cm均可.
来计算,所以总功率
来计算,所以总的发热功率为
要大于发热部分的功率,所
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直径读数为0.510 mm均可.
(2)采用电流表外接法,由于电压表的内阻不是无穷大,电压表有分流,从而电流表的测量值大于真实值,由R=可知,电阻的测量值小于真实值.
2
由R=ρ,R=,S=πd,可得ρ=
.
17.【答案】2.16×106J
【解析】10小时通过的电荷量:q=It. 非静电力做功:W=qE=ItE. 所以铅蓄电池储存的电能 E电=W=ItE=2.16×106J.
18.【答案】(1)4 A (2)440 W (3)12.8 W 427.2 W 【解析】(1)对电阻R,根据欧姆定律得I=通过电动机的电流为4 A.
(2)电动机的输入功率是P入=UMI=110×4 W=440 W (3)电动机的发热功率Pr=I2r=42×0.8 W=12.8 W, 根据能量转化和守恒定律得
电动机输出的机械功率P机=P入-Pr=440 W-12.8 W=427.2 W. 19.【答案】 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
【解析】 (1)由题图乙中AB线延长,交U轴于20 V处,交I轴于1.0 A处可知电源的电动势E=20 V,内阻r==20 Ω.
(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应题图乙中的B点,即U2=4 V、I2=0.8 A, 得R2==5 Ω.
=
A=4 A,电动机与电阻R串联,则
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(3)当P滑到R3的左端时,由题图乙知此时U外=16 V,I总=0.2 A,所以R外=因为R外=
+R2,所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300 Ω.
=80 Ω.
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