山东山东师范大学附属中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优(难)
1.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是
A.图甲中的A1、A2的示数相同 B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同 【答案】B 【解析】 【详解】
AB.图甲中的A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同,故A错误,B正确;
CD.图乙中的A1、A2串联,A1、A2的示数相同,由于量程不同,内阻不同,电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同,故CD错误。
2.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为
A.ρnev 【答案】A 【解析】 【详解】
根据题意可知,流过导体的电流和导体的电阻分别为
B.ρnSev
C.ρnLev
D.ρnSLev
I?nSev,R??所以可得,加在导体两端的电压为
L SU?IR?nSev?又因为此时导体内的电场为恒定电场,可得
L?nev?L S
E?故选A
U?nev? L
3.离子推进器是新一代航天动力装置,可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入,在A处电离出正离子,已知B、C之间加有恒定电压U,正离子进入B时的速度忽略不计,经加速形成电流为I的离子束后喷出推进器,单位时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力,忽略推进器运动速度。则推进器获得的推力大小为( )
A.2UJI U2B.
2JIC.
U 2JID.UJI 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
在A处电离出正离子,经B、C间电压加速后,由动能定理可知
qU?解得
12mv 2v?2qU m以t秒内喷射的离子为研究对象,应用动量定理有
Ft?nmv
又因为
I=nq tJ=解得
nm tF?2UJI
根据牛顿第三定律知推进器获得的推力大小为2UJI,选项A正确,BCD错误。 故选A。
4.一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1?30?,R2?R3?20?,另有一测试电源,所提供电压恒为10V,以下说法正确的是
A.若将cd端短路,ab之间的等效电阻是50Ω B.若将ab端短路,cd之间的等效电阻是40Ω C.当ab两端接上测试电源时,cd两端的电压为4V D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为6V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
当cd端短路时,ab间电路的结构是:电阻R2、R3并联后与R1串联,等效电阻为:
R?R2R320?20?R1??30?40?,故A错误;当ab端短路时,cd之间电路结构
R2?R320?20R1R330?20?R2??20?32?,故B错误;当ab两端接通测试电源时,cd两端
R1?R330?20R320E??10?4V;故C正确;当cd两
R1?R330?20是:电阻R1、R3并联后与R2串联,等效电阻为:
R?的电压等于电阻R3两端的电压,U?端接通测试电源时,ab两端的电压等于电阻R3两端的电压,为
U3?R320E??10?5V,故D错误;
R2?R320?20【点睛】
对于电路问题,首先要明确电路的结构,并能正确应用串并联电路的规律进行分析,必要时应进行电路的简化.
5.小灯泡的电流I随所加电压U变化如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。下列说法错误的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
U1 I2C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,跟灯泡串联的电阻R两端的电压为I1R D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 【答案】C 【解析】 【详解】
A.I-U图象的割线斜率表示电阻的倒数,电压增大时割线斜率减小,电阻增大,选项A正确;
B.由图象知P点对应的电压为U1,电流为I2,因此小灯泡的电阻为:
R=
选项B正确;
C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,跟灯泡串联的电阻R两端的电压为I2R,选项C错误;
D.I-U图象中矩形PQOM所围的面积UI表示对应P点小灯泡的实际功率,选项D正确。 本题选错误的,故选C。
U1 I2
6.如图所示的电路,将两个相同的电流表分别改装成A1(0-3A)和A2(0-0.6A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流强度,则下列说法正确的是( )
A.A2的指针还没半偏时,A1的指针已经半偏 B.A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏 C.A1的读数为1A时,A2的读数为0.6A D.A1的读数为1A时,干路的电流I为1.2A 【答案】D 【解析】
AB:电流表是由电流计并联一个电阻改装而成,两电流表并联,两电流计两端电压相等,两电流计相同,则流过两电流计的电流相等,所以A1的指针半偏时,A2的指针也半偏.故AB两项均错误.
CD:两电流计改装电流表量程之比为5:1,两电流表的内阻之比为1:5;两电表并联,通过两电流表的电流之比为5:1,当A1的读数为1A时,A2的读数为0.2A,干路中电流为1.2A.故C项错误,D项正确.
7.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个滑动变阻器R组成,
?1?甲表是电流表,R增大时量程增大 ?2?甲表是电流表,R增大时量程减小 ?3?乙表是电压表,R增大时量程增大 ?4?乙表是电压表,R增大时量程减小
下列说法正确的是( ) A.?1?和?3? 【答案】C 【解析】 【分析】
灵敏电流计G和变阻器R并联时,由于变阻器的分流,测量的电流增大,改装成电流表,而灵敏电流计G和变阻器R串联时,由于变阻器的分压,测量的电压增大,改装成电压表. 【详解】
由图甲所示可知,G与电阻R并联,甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,故(1)错误,(2)正确.由图乙所示可知,G与R串联,乙是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,乙表量程增大,故(3)正确,(4)错误;故C正确;故选C. 【点睛】
本题考查电表改装原理的理解能力.当电流计的指针满偏时,电流表或电压表的指针满偏,所测量的电流或电压达到最大值.
B.?1?和?4?
C.?2?和?3?
D.?2?和?4?
8.两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5 V,V2表的量程是15 V,把它们串联起来接入电路中,则 ( )