山东省淄博第一中学物理第十一章 电路及其应用专题试卷
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优(难)
1.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R.下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R的合理表达式应为( )
A.3x2?16x?36?0
?(b?a) 2?ab?abC.R?
2?(b?a)B.R?D.R??ab
2?(b+a)【答案】B 【解析】
试题分析:A、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a代入得到R≠0,因为电阻是很薄的一层,电阻应该很小,这个等式是不合理的.故A错误.B、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a代入得到R=0,根据上面分析是合理的.故B正确.C、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω?m2,左右两边单位不同,则此式不合理.故C错误.D、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω?m2,左右两边单位不同,则此式不合理.故D错误.故选B. 考点:考查电阻定律.
【名师点睛】根据单位(量纲)检查方程是否正确是常用的方法.再从数学的角度分析等式的合理性.
2.四盏灯泡接成如图所示的电路,a、c灯泡的规格为“220V 40W”,b、d灯泡的规格为“220V 100W”,各个灯泡的实际功率都 没有超过它的额定功率,则这四盏灯泡实际消耗功率大小的顺序是
A.Pa?Pd?Pc?Pb B.Pa?Pc?Pd?Pb C.Pa?Pd?Pb?Pc D.Pc?Pd?Pa?Pb 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
U2根据公式P?可得b、d的电阻小于a、c的电阻,a、d串联在干路,所以两灯泡的电
R流相等,故根据公式P?I2R可得Pa?Pd,因为通过b、c的电流之和等于d的电流,所以通过d的电流大于b的电流,b、c并联,电压相同,由于b的电阻小于c的电阻,所以b的电流大小于c的电流,故根据公式P?I2R可得Pd?Pb,Pb?Pc,综合可得
Pa?Pd?Pb?Pc,C正确;
【点睛】
已知用电器的额定功率、额定电压,求实际电压的功率时,要抓住电阻不变这一关键点,能结合串并联电路的特点解题,难度适中.
3.如图所示的部分电路中,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则通过电流表的电流大小和方向是( )
A.0.5 A,向右 C.1 A,向右 【答案】A 【解析】 【详解】
B.0.5 A,向左 D.1 A,向左
对于稳恒电路中的某一节点,流入的电流总和一定等于流出的电流总和.对于节点c,已知流入的电流I=3 A,流出的电流I1=2 A,则还有1 A的电流要流出节点c,由此可知经过
R2的电流I2=1 A向右.根据欧姆定律,
U1=I1R1=20 V U2=I2R2=5 V
电压等于电势之差
U1=φc-φa U2=φc-φb
两式相减可得
φb-φa=15 V
即b点电势比a点高15 V,则通过R3的电流
I3?φb?φa?0.5A R3方向向上,对于节点b,流入的电流I2=1 A,流出的电流I3=0.5 A,则还有0.5 A的电流流出b点,因此可判断流过电流表的电流为0.5 A,向右,故A正确. 故选A。
4.如右上图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I1;在3、4两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I2,则I1∶I2为( )
A.9∶25 【答案】C 【解析】
试题分析:根据电阻定律R=ρ
B.25∶9
C.25∶4
D.4∶25
Lc得,当在1、2两端加上恒定电压U时,R1=ρ,在在SabR1c2a4U?2=,根据欧姆定律I=得,电3、4两端加上恒定的电压时,R2=ρ,所以
R2abc25R流之比为25:4,C正确.
考点:本题考查电阻定律、欧姆定律.
5.一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻为300Ω,要把它改装成一个量程为15V的电压表,则应在电流表上( ) A.串联一个14700Ω的电阻 B.并联一个14700Ω的电阻 C.串联一个15000Ω的电阻 D.并联一个15000Ω的电阻
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
根据电路串联分压和并联分流的特点,电流表改装成大量程的电压表需要串联一个大电阻分担多的电压;结合部分电路的欧姆定律可知U?Ig(Rg?R),代入数据得
R?U?Rg?14700?,故选A. Ig【点睛】
电流表串联电阻起分压作用为电压表,电压表串联电阻为总电阻减去电流表的内阻.总电阻=量程除以满偏电流,串联电阻为R?U?Rg. Ig
6.如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100 V.已知电流表的内阻Rg为500 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则电阻R1、R2的值( )
A.9500Ω;90000Ω B.90000Ω;9500Ω C.9500Ω;9000Ω D.9000Ω;9500Ω 【答案】A 【解析】 【详解】 由图示电路图可知
Ig(Rg?R1)?10V,
Ig(Rg?R1?R2)?100V,
代入数据解得R1?9500Ω,R2?90000Ω A. 9500Ω;90000Ω与分析相符,符合题意 B. 90000Ω;9500Ω与分析不符,不符合题意 C. 9500Ω;9000Ω与分析不符,不符合题意 D. 9000Ω;9500Ω与分析不符,不符合题意
7.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.
8.一伏特表由电流表G和电阻R串联而成,如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进:
A.在R上串联一比R小得多的电阻 B.在R上串联一比R大得多的电阻 C.在R上并联一比R小得多的电阻 D.在R上并联一比R大得多的电阻 【答案】D 【解析】 【详解】
读数稍小一些,说明流过电流表的电流稍小一些。要让电流稍大一点,则应减小总电阻。AB.在R上串联一个电阻,总电阻更大,流过电流表的电流更小,伏特表的读数更小,故A错误,B错误;
C.若并联一比R小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值减小很多,电流增加太多,故C错误;
D.若并联一比R大得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些,电流稍微增加一些。故D正确。
9.如图所示是有两个量程的电流表,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1 A,另一个量程为0~0.1 A,表头内阻Rg=200 Ω,满偏电流