教科版 高中物理选修3-1 直流电路

高中物理学习材料桑水制作直流电路测试卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

满分100分，考试用时60分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共32分）一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）1．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（） A．Q A：Q B=1：2 B．Q A：Q B=2：1C．Q A：Q B=1：1 D．Q A：Q B=4：12．标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U 和电流I的关系可用图象表示。

如图14—1所示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是（）A B C D图14—13．如图14—2所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R为可变电阻，且其总阻值R＞R-0+r，则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时（） A．电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率越来越低B．R、R0上功率均越来越大C．R0上功率越来越大，R上功率先变大后变小D．R-0上功率越来越大，R上功率先变小后变大图14—24．图14—3所示两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计。

电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3、I4。

下列关系式中正确的是（）A．I1=I3 B．I1＜I4C．I2=2I1 D．I2＜I3+I4图14—35．如图14—4所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、c离电源较远，而离用户电灯L很近，输电线有电阻。

关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（） A．使用电炉a时对电灯的影响最大B．使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大C．使用电炉c时对电灯几乎没有影响D．使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样图14—46．图14—5所示电路中，C2=2C1，R2=2R1，下列说法正确的是（） A．开关处于断开状态，电容C2的电量大于电容C1的电量B．开关处于断开状态，电容C1的电量大于电容C2的电量C．开关处于接通状态，电容C2的电量大于电容C1的电量D．开关处于接通状态，电容C1的电量大于电容C2的电量图14—57．在如图14—6所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。

《直流电路》单元检测题一、单选题1.两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W”和“20Ω，40 W”，则它们的额定电流之比为( )A．∶5 B．∶20 C．∶10 D．1∶2 0002.如图所示，E为电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U. 2现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小3.为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是( )A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C．如需进一步测量可换“×100”挡，调零后测量D．如需进一步测量可换“×1 k”挡，调零后测量4.关于导体的电阻，下列说法正确的是( )A．导体的电阻仅由导体两端的电压决定B．导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定C．导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定D．导体的电阻与导体所通电流的大小有关5.下面为一逻辑门电路的真值表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路( )A．“与”门 B．“非”门 C．“或”门 D．“与非”门6. 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是( )A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B．由ρ＝可知，ρ与R、S成正比，与l成反比C．材料的电阻率都随温度的升高而增大D．对某一确定的导体(体积、形状不变)，当温度升高时，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大7.某同学做三种导电元件的导电性能实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I－U图象，如图所示，则下述判断正确的是( )A．只有乙图正确B．甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能正确D．甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定有较大误差8.一个机要仓库有一扇很大的电动仓库门，门上装有三把锁，三个机要员各有一把锁的钥匙，只有三人同时转动自己的钥匙(闭合自己的开关)，才能通过一个继电器把门打开．图中的S1、S2、S3是三个锁内的开关，J为继电器(图中未画电动机的电路)．则方框内符合要求的门电路是( )A．“与”门 B．“或”门 C．“非”门 D．“与非”门9.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到市电上，下列说法正确的是( )A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变10.如图所示，三个完全相同的电阻阻值R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们两端的电压之比为( )A．1∶1∶1 B．1∶2∶2 C．1∶4∶4 D．2∶1∶111.如图所示电路，R由2 Ω变为6 Ω时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是( )A． 1 Ω B． 2 Ω C． 3 Ω D． 4 Ω二、多选题12. 如图所示的电路中，电源的内阻r≠0，R1和R2是两个定值电阻．当滑动变阻器R 的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是( )A．I1不变 B．I1变小 C．I2变大 D．I2变小13. 关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝，下列叙述正确的是( ) A．公式①、④适用于任何电路的电功率B．公式②适用于纯电阻电路的热功率C．公式①、②、③适用于任何电路的电功率D．以上说法都不对14. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V,12 W”字样，电动机线圈的电阻R M＝0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )A．电动机的输入功率为12 WB．电动机的输出功率为12 WC．电动机的热功率为2.0 WD．整个电路消耗的电功率为22 W15. 白炽灯接在220 V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0逐渐增大到220 V，则下列说法正确的是( )A．电流将逐渐变大B．电流将逐渐变小C．每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的D．每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的三、实验题16.在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，已连接好部分实验电路．甲(1)按如图甲所示的电路图连好实验电路．为避免烧坏电流表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“左”或“右”)．(2)如图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(3)在其他操作规范的情况下，该实验误差产生的主要原因是________，测得电源的电动势________．(填“偏大”或“偏小”)17.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色；图1(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________ Ω，电流表的读数为________ mA，电阻箱的读数为________ Ω；图2(3)将图中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________ mA(保留三位有效数字)．(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________ V(保留三位有效数字)．四、计算题18.在某次闪电中，持续时间为0.5 s，所形成的平均电流为 6.0×104A，若闪电过程中电荷以0.5 A的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？19.盛夏的入夜，正当大地由喧闹归于沉睡之际，天空却不甘寂寞地施放着大自然的烟火，上演着一场精彩的闪电交响曲．某摄影爱好者拍摄到的闪电如图所示，闪电产生的电压、电流是不稳定的，假设这次闪电产生的电压可等效为2.5×107V、电流可等效为2×105A、历时1×10－3s，则：(1)若闪电定向移动的是电子，这次闪电产生的电荷量以0.5 A的电流给小灯泡供电，能维持多长时间？(2)这次闪电释放的电能是多少？答案解析1.【答案】C【解析】由公式P＝I2R得：I＝，所以I1∶I2＝∶10.2.【答案】B【解析】滑动触点由a向b移动时，R2阻值减小，所以总电阻减小，电路中总电流增大，则内电压增大，路端电压减小，故U减小；总电流增大，R3两端电压也增大，所以并联电压减小，故I1减小，I2增大．3.【答案】A【解析】采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，说明所测电阻很小，约为几欧姆，所选挡位太大，为准确测量电阻阻值应选择“×1”挡，重新进行欧姆调零后再测电阻阻值，故A正确，B、C、D错误．4.【答案】C【解析】导体的电阻跟加在它两端的电压以及通过它的电流无关．电阻决定式R＝，在温度一定的情况下由导体的长度、粗细及材料决定，选C.5.【答案】B【解析】由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系，故选B.6.【答案】D【解析】7.【答案】D【解析】以上三个图象分别是三种不同元件的I－U图象，甲图的特点是元件的电阻随着电压的增大而减小，所以当电压增大时电流增大的非常快，乙图就是定值电阻的I －U图象；丙图中元件的电阻随着电压的增大而增大，当电压增大时，电流增大的相对缓慢，所以三图都有可能正确．8.【答案】A【解析】仓库门开这个事件要想发生，必须三个机要员同时转动自己的钥匙这个条件满足，由此得出该逻辑关系为与逻辑关系，对应的逻辑电路为“与”门电路．9.【答案】A【解析】开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P ＝变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D不正确．10.【答案】D【解析】R2、R3并联电阻为，再根据串联电路分得电压与电阻成正比知U1∶U2∶U3＝2∶1∶1，D项正确．11.【答案】B【解析】由题意得I＝，＝得r＝2 Ω12.【答案】BC【解析】当滑动变阻器R的滑片向a移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，整个回路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I＝变大，路端电压U＝E－Ir变小，I变小，A错误，B正确；又I＝I1＋I2，所以I2变大，C正确，D错误．113.【答案】AB【解析】公式P＝UI，P＝，适用于任何电路；公式P＝I2R，P＝，只适用于纯电阻电路．14.【答案】AC【解析】灯泡L正常发光，则I灯＝＝A＝2 A，所以电路中的电流I＝2 A，故整个电路消耗的总功率P总＝UI＝24 W，D错误；电动机的输入功率等于P总－P灯＝12 W，A正确，B错误；电动机的热功率P热＝I2R M＝2.0 W，C正确．15.【答案】AD【解析】随着电压U的增大，由I＝知，电流将逐渐变大，A选项正确；随着电流、电压的增大，灯泡的亮度增大，灯丝温度升高．金属的电阻随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻值增大．由于R在增大，其I－U图象如图所示．由图象可知，每增加1 V的电压引起的电流变化量是减小的．16.【答案】(1)左(2)2.94～2.97 V 0.70～0.75 Ω(3)电压表内阻分流偏小【解析】(1)闭合开关前应让电路中的电流最小，使滑动变阻器的接入电路的电阻最大，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于左端；(2)U－I图象的图线延长线与U轴的交点即为电动势E，E＝2.94～2.97 V；图线斜率的绝对值即为电源的内阻r，即r ＝＝0.70～0.74 Ω(3)在其他操作规范的情况下，该实验误差产生的主要原因是电压表的分流作用，由于电压表的分流作用测得电源的电动势偏小．17.【答案】(1)黑(2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.55【解析】(1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进，“－”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔．(2)根据题图读数，多用电表读数为14.0 Ω，电流表读数为53.0 mA，电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω.(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA，故指针指到最右端“250”处时，实际电流为53×mA≈102 mA.(4)由闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir知，E＝14×0.053＋0.053r，＝0.102，得E≈1.55 V.18.【答案】6×104s【解析】该次闪电过程中产生的电荷量为q＝I1t1＝6.0×104×0.5 C＝3×104C，若流过电灯，可供照明的时间t2＝＝6×104s19.【答案】(1)400 s (2)5×109J【解析】(1)根据电流的定义式I＝，可得q＝It＝2×105×1×10－3C＝200 C，供电时间t′＝＝400 s(2)这次闪电释放的电能为E＝qU＝200×2.5×107J＝5×109J。

2020—2021（教科版）物理选修3—1第二章直流电路附答案教科版选修3—1第二章直流电路1、（双选）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A2、如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有n1个1价正离子通过溶液内该截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是()A．当n1＝n2时，电流大小为零B．当n1＞n2时，电流方向为A→B，电流大小为I＝(n1－n2)etC．当n1＜n2时，电流方向为B→A，电流大小为I＝(n2－n1)etD．电流方向为A→B，电流大小为I＝(n2＋n1)et3、导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比4、已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为()A．1∶2∶3B．3∶2∶1C．2∶3∶6 D．6∶3∶25、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()6、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 W7、隧道里有一个报警器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．上诉答案都有可能8、关于电流，下列说法中正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电流的方向就是自由电荷定向运动的方向C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导线中的电流就越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量9、(双选)关于电阻率的说法，下列正确的是()A．电阻率与导体的长度和横截面积有关B．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定大D ．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻10、(双选)一个电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一测试电源，提供的电压恒为100 V ，则( )A ．当c 、d 端短路时，a 、b 之间的等效电阻是40 ΩB ．当a 、b 端短路时，c 、d 之间的等效电阻是40 ΩC ．当a 、b 两端接通测试电源时，c 、d 两端的电压为80 VD ．当c 、d 两端接通测试电源时，a 、b 两端的电压为80 V11、在如图所示电路中，当变阻器滑片向上移动时( )A ．电压表示数变大，电流表示数变小B ．电压表示数变小，电流表示数变大C ．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小12、(双选)关于功率的三个公式P ＝UI ，P ＝I 2R ，P ＝U 2R 的适用范围，以下说法正确的是( )A ．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B ．在纯电阻电路中，三个公式既可用于求电功率，又可用于求热功率C ．在非纯电阻电路中，第一个公式可用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D ．由U ＝IR 可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P 既是电功率，也是热功率13、如图所示图线是两个导体A 和B 的伏安特性曲线，则它们的电阻之比R A ∶R B ＝________；若两个导体中的电流相等(不为零)时，它们两端的电压之比为U A ∶U B ＝________；若两个导体两端的电压相等(不为零)时，通过它们的电流之比I A ∶I B ＝________.14、如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值．2020—2021（教科版）物理选修3—1第二章直流电路附答案教科版选修3—1第二章直流电路1、（双选）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 AAC[外电路的总电阻R＝20×2020＋20Ω＝10 Ω，总电流I＝ER＋r＝1 A，则路端电压U＝IR＝10 V，A对；电源的总功率P总＝EI＝12 W，B错；a、b间电压大小为|U ab|＝0.5×15 V－0.5×5 V＝5 V，C项对；a、b间用导线连接后，外电路的总电阻为R′＝2×5×155＋15Ω＝7.5 Ω，电路中的总电流I＝ER′＋r≈1.26 A，D项错误．]2、如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有n1个1价正离子通过溶液内该截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是()A．当n1＝n2时，电流大小为零B．当n1＞n2时，电流方向为A→B，电流大小为I＝(n1－n2)etC．当n1＜n2时，电流方向为B→A，电流大小为I＝(n2－n1)etD．电流方向为A→B，电流大小为I＝(n2＋n1)etD[电解液导电时，定向移动的电荷是正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，所以，电流大小为I＝(n2＋n1)et，正电荷定向移动的方向为电流方向，故电流方向为A→B.]3、导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比【答案】A [由电阻定律知R ＝ρl S ，对于同种材料的导体ρ相同，S 一定时，R ∝l ，A 项正确；l 一定时R ∝1S ，B 项错误；R 与U 、I 无关，C 、D 项均错．]4、已知通过三个并联支路的电流之比是I 1∶I 2∶I 3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R 1∶R 2∶R 3为( )A ．1∶2∶3B ．3∶2∶1C ．2∶3∶6D ．6∶3∶2D [如图所示：由并联电路电压特点知：I 1R 1＝I 2R 2＝I 3R 3，所以R 1∶R 2∶R 3＝1I 1∶1I 2∶1I 3＝1∶12∶13＝6∶3∶2.故D 项正确．]5、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I 图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V ．则该电路可能为( )B [由图可知，E ＝U m ＝6 V ，U ＝4 V 时，I ＝4 A ，因此有6 V ＝4 V ＋4r ，解得r ＝0.5 Ω.当路端电压为4.8 V 时，U 内＝6 V －4.8 V ＝1.2 V ，由于U 外U 内＝R r，所以R ＝U 外U 内r ＝4.81.2×0.5＝2 Ω，由电阻的串、并联知识可知，该电路可能为B.] 6、如图所示，直线OAC 为某一直流电源上总功率随电流I 的变化图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部热功率随电流I 变化的图线．若A 、B 的横坐标为1 A ，那么AB 段表示的功率为( )A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 WC[在C点，电源的总功率等于电源内耗功率，所以电源电动势的大小为E＝3V，短路电流的大小为I＝3 A，所以电源的内阻为r＝EI＝1 Ω，图像上AB段所代表的功率为P AB＝P总－I2r＝1×3 W－12×1 W＝2 W，故选C.]7、隧道里有一个报警器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．上诉答案都有可能B[要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”的逻辑关系，故只有B项正确，A、C、D三项都不对．]8、关于电流，下列说法中正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电流的方向就是自由电荷定向运动的方向C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导线中的电流就越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量C[单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，故A错误，C正确；物理学中规定，正电荷的定向运动方向为电流的方向，故B错误；电流有方向，但电流的合成不符合平行四边形定则，故电流是标量，D错误．]9、(双选)关于电阻率的说法，下列正确的是()A．电阻率与导体的长度和横截面积有关B．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定大D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻【答案】BD[电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关，受温度影响，故A、C错误，B正确；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响可制作标准电阻，D正确．]10、(双选)一个电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，提供的电压恒为100 V，则()A ．当c 、d 端短路时，a 、b 之间的等效电阻是40 ΩB ．当a 、b 端短路时，c 、d 之间的等效电阻是40 ΩC ．当a 、b 两端接通测试电源时，c 、d 两端的电压为80 VD ．当c 、d 两端接通测试电源时，a 、b 两端的电压为80 VAC [c 、d 端短路时，R 2、R 3并联后与R 1串联，所以等效电阻R ＝R 1＋R 2·R 3R 2＋R 3＝10 Ω＋120×40120＋40Ω＝40 Ω，故A 正确；同理，a 、b 端短路时，c 、d 之间等效电阻R ′＝128 Ω，故B 错；a 、b 两端接电源时，R 1与R 3串联，无电流流经R 2，故c 、d 两端电压等于R 3两端电压，故U cd ＝R 3R 1＋R 3·U ab ＝4040＋10×100 V ＝80 V ，故C 正确；同理c 、d 两端接电源时U ab ＝R 3R 2＋R 3·U cd ＝40120＋40×100 V ＝25 V ，故D 错．]11、在如图所示电路中，当变阻器滑片向上移动时( )A ．电压表示数变大，电流表示数变小B ．电压表示数变小，电流表示数变大C ．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小B [当滑片向上移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，并联电路电阻减小，外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律I ＝E R ＋r知，I 增大，由U ＝E －Ir 知U 减小，即电压表示数减小，而U ＝U ′＋U 并，U ′＝IR ，I 增大，U ′增大，U并减小，I R ＝U 并R 减小，故电流表示数增大．B 项正确．]12、(双选)关于功率的三个公式P ＝UI ，P ＝I 2R ，P ＝U 2R 的适用范围，以下说法正确的是( )A ．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B．在纯电阻电路中，三个公式既可用于求电功率，又可用于求热功率C．在非纯电阻电路中，第一个公式可用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P既是电功率，也是热功率BC[在纯电阻电路电功率等于热功率，即P＝UI＝I2R＝U2R；在非纯电阻电路中电功率大于热功率，即P电＝UI＞P热＝I2R，而P＝U2R无实际意义，故B、C正确，A、D错误．]13、如图所示图线是两个导体A和B的伏安特性曲线，则它们的电阻之比R A∶R B＝________；若两个导体中的电流相等(不为零)时，它们两端的电压之比为U A∶U B＝________；若两个导体两端的电压相等(不为零)时，通过它们的电流之比I A∶I B＝________.解析：由题图可知，当电压为10 mV时，A的电流为15 mA，B的电流为5 mA，由R＝UI可知电阻之比为1∶3；当电流相等时，由U＝IR可知，电压与电阻成正比，故电压之比为1∶3；当电压相等时，由I＝UR可知，电流与电阻成反比；故电流之比为3∶1.答案：1∶31∶33∶114、如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值．解析：保护电阻消耗的功率为P 0＝E 2R 0(r ＋R ＋R 0)2，因R 0和r 是常量，而R 是变量，所以R 最小时，P 0最大，即R ＝0时，P 0max ＝E 2R 0(r ＋R 0)2＝62×0.5(1＋0.5)2W ＝8 W. 答案：8 W1．例题中条件不变，求当电阻箱R 读数为多少时，电阻箱R 消耗的功率P R 最大，并求这个最大值．解析：这时要把保护电阻R 0与电源内阻r 算在一起，据以上结论，当R ＝R 0＋r即R ＝(1＋0.5)Ω＝1.5 Ω时，P Rmax ＝E 24(r ＋R 0)＝624×1.5W ＝6 W. 答案：1.5 Ω 6 W。

2020--2021教科版物理选修3—1第2章 直流电路（附答案） 教科版选修3—1第二章 直流电路1、一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U 0时，通过导线的电流为I 0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的12，再给它两端加上电压2U 0，则( )A ．通过导线的电流为I 08B ．通过导线的电流为I 016C ．导线中自由电子定向移动的速率为v 4D ．导线中自由电子定向移动的速率为v 8 2、如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I.图线上点A 的坐标为(U 1、I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2，小灯泡两端的电压为U 1时，电阻等于( )A ．I 1U 1B ．U 1I 1C ．U 1I 2D ．U 1I 1－I 2 3、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是( )A ．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B ．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C ．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D ．条件不足，不能确定4、如图所示，用甲、乙两种电路测R x 的阻值，甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0 V 和3.0 mA ，乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9 V 和4.0 mA ，则待测电阻R x 的值应( )A．比1 000 Ω略大一些B．比1 000 Ω略小一些C．比725 Ω略大一些D．比725 Ω略小一些5、(多选)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则()A．A的示数增大B．V2的示数增大C．ΔU3与ΔI的比值大于r D．ΔU1大于ΔU26、通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为I2时，则在时间t内产生的热量为()A．4Q B．2Q C．Q2D．Q47、(双选)如图所示，为温度报警器的示意图，R0为一热敏电阻，下列对此电路的分析正确的是()A．当R0的温度升高时，R0减小，A端电势降低，P端的电势升高，蜂鸣器就会发出报警声B．当R0的温度升高时，R0减小，A端电势升高，P端的电势降低，蜂鸣器就会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，P端的电势降低，蜂鸣器就会发出报警声D．当增大R1时，A端的电势降低，P端的电势升高，蜂鸣器就会发出报警声8、一只标有“4 V 3 W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4 V过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC D9、在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则各点电势U随x变化的图线应为()10、有一毫伏表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V，现要将它改装成量程为10 A的电流表，则毫伏表应()A．并联一个0.02 Ω的电阻B．并联一个0.2 Ω的电阻C．串联一个50 Ω的电阻D．串联一个4 900 Ω的电阻11、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路．当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是()A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表A1读数减小，A2读数增大D．电压表读数减小，电流表A1读数增大，A2读数减小12、在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为()A．32 W B．44 WC．47 W D．18 W13、测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片，间距为d＝1 cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U＝6 V时，测出电流I＝1 μA，则这种液体的电阻率为多少？14、用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：(1)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关．(2)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I.(3)以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线(U、I都用国际单位)．(4)求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用______；电流表最好选用______．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．2020--2021教科版物理选修3—1第2章 直流电路（附答案） 教科版选修3—1第二章 直流电路1、一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U 0时，通过导线的电流为I 0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的12，再给它两端加上电压2U 0，则( ) A ．通过导线的电流为I 08B ．通过导线的电流为I 016C ．导线中自由电子定向移动的速率为v 4D ．导线中自由电子定向移动的速率为v 8A [由电阻定律知R ′＝ρ4L S 4＝16ρL S ＝16R.由欧姆定律得I 0＝U 0R ，I ′＝2U 0R ′＝I 08，A 项正确，B 项错误；由电流微观表达式I ＝neS v 知电流变为原来的18，横截面积变为原来的14，则自由电子定向移动的速率变为原来的12，C 、D 均错误．]2、如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I.图线上点A 的坐标为(U 1、I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2，小灯泡两端的电压为U 1时，电阻等于( )A ．I 1U 1B ．U 1I 1C ．U 1I 2D ．U 1I 1－I 2 B [本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻，意在考查学生对小灯泡的伏安特性曲线以及对电阻定义式的理解．由电阻的定义式R＝UI可知，B正确，其他选项错误．要特别注意R≠ΔUΔI，故选B.]3、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是()A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D．条件不足，不能确定B[白炽灯的灯丝为金属，所以电阻率随温度的升高而增大，正常工作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作时的电阻，B对．]4、如图所示，用甲、乙两种电路测R x的阻值，甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0 V和3.0 mA，乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9 V和4.0 mA，则待测电阻R x的值应()A．比1 000 Ω略大一些B．比1 000 Ω略小一些C．比725 Ω略大一些D．比725 Ω略小一些B [因电流表的示数变化大，说明了电压表的分流作用明显，所以要用电流表内接法的电路进行测量，为甲电路．用甲电路：电压表的示数是待测电阻和电流表上的电压的和，故电压比真实值大．有R测＝U测I＝3.03.0×10－3Ω＝1 000 Ω，又：U测>U真，所以R测>R真，即测量值偏大，真实值比1 000 Ω略小一些，故B正确，A、C、D错误．]5、(多选)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则()A ．A 的示数增大B ．V 2的示数增大C ．ΔU 3与ΔI 的比值大于rD ．ΔU 1大于ΔU 2ACD [理想电压表V 1、V 2、V 3分别测量定值电阻两端的电压、路端电压、滑动变阻器两端的电压，理想电流表A 测量干路中的电流．滑动变阻器滑片向下滑动，连入电路的阻值变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路中的电流增大，A 示数增大，内电压增大，路端电压减小，即V 2示数减小，故选项A 正确，选项B 错误；因为U 1＝IR ，U 2＝E －Ir ，所以ΔU 1ΔI ＝R 、ΔU 2ΔI ＝r ，而R>r ，所以ΔU 1＞ΔU 2，故选项D 正确；因为ΔU 3ΔI ＝R ＋r 、ΔU 2ΔI ＝r ，所以ΔU 3ΔI ＞r ，故选项C 正确．]6、通过电阻R 的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ；若电阻为2R ，电流为I 2时，则在时间t 内产生的热量为( )A ．4QB ．2QC ．Q 2D ．Q 4C [Q ＝I 2Rt ，Q ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫I 22·2Rt ＝12I 2Rt ＝Q 2，C 项正确．] 7、(双选)如图所示，为温度报警器的示意图，R 0为一热敏电阻，下列对此电路的分析正确的是( )A ．当R 0的温度升高时，R 0减小，A 端电势降低，P 端的电势升高，蜂鸣器就会发出报警声B ．当R 0的温度升高时，R 0减小，A 端电势升高，P 端的电势降低，蜂鸣器就会发出报警声C ．当增大R 1时，A 端电势升高，P 端的电势降低，蜂鸣器就会发出报警声D ．当增大R 1时，A 端的电势降低，P 端的电势升高，蜂鸣器就会发出报警声BC[当R0的温度升高时其电阻会减小，A端电势升高，P端电势降低，蜂鸣器会报警；当R1增大时，R0上消耗的电压减小，A端电势升高，P端电势降低，蜂鸣器报警．]8、一只标有“4 V 3 W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4 V过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC DB[本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化，随着电压升高，电流增大，灯丝的电功率增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大．]9、在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则各点电势U随x变化的图线应为()A[由U＝IR x＝ER·xL·R＝EL x，其中E、L均为定值，故U与x成正比，A项正确．]10、有一毫伏表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V，现要将它改装成量程为10 A的电流表，则毫伏表应()A．并联一个0.02 Ω的电阻B．并联一个0.2 Ω的电阻C．串联一个50 Ω的电阻D．串联一个4 900 Ω的电阻A[电表的满偏电流为I g＝U gR g＝0.2100A＝0.002 A，把它改装成量程为10 A的电流表需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为R＝U gI－I g＝0.210－0.002Ω≈0.02 Ω；故选A.]11、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路．当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是()A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表A1读数减小，A2读数增大D．电压表读数减小，电流表A1读数增大，A2读数减小C [由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电路中的阻值R增大，则外电路的总阻值R总增大，干路电流I＝ER总＋r，因R总增大，所以I减小，故A1示数减小；路端电压U＝E－Ir，因I减小，所以U增大，即电压表的读数增大；R2两端电压U2＝E－I(R1＋r)，因I减小，所以U2增大，由I 2＝U2R2知，I2增大，即电流表A2的读数增大，故选项C正确，选项A、B、D错误．]12、在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为()A．32 W B．44 WC ．47 WD ．18 WA [当电动机停止转动时，由题得电动机的电阻：R ＝U I ＝20.5 Ω＝4 Ω；当电动机正常转动时，电动机的总功率：P ＝U 1I 1＝24 V ×2 A ＝48 W ，电动机的发热功率：P R ＝I 21R ＝(2 A)2×4 Ω＝16 W ；电动机正常运转时的输出功率是：P 输出＝P－P R ＝48 W －16 W ＝32 W ．故选A.]13、测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图所示，A 、B 是两片面积为1 cm 2的正方形铂片，间距为d ＝1 cm ，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U ＝6 V 时，测出电流I ＝1 μA ，则这种液体的电阻率为多少？解析：R ＝U I ＝610－6 Ω＝6×106 Ω 由题意知l ＝d ＝10－2 m ，S ＝10－4 m 2由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝6×106×10－410－2 Ω·m ＝6×104 Ω·m. 答案：6×104 Ω·m14、用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干．实验主要步骤：(1)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关．(2)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I.(3)以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线(U、I都用国际单位)．(4)求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用______；电流表最好选用______．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．解析：(1)本实验误差在于电压表的分流，内阻越大越好，故选A；电路中能达到的最大电流I＝ER1＋R2＋r＝310＋5＋2A≈180 mA，电流表最好选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明外电路的电阻变大，滑动变阻器的电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是一条导线接在滑动变阻器金属杆左端或右端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，选C.(3)在U-I图像中纵截距等于电源的电动势，则E＝ka；斜率等于内阻与R2的和，故r＝k－R2.答案：(1)A C(2)C(3)ka k－R2。