2019_2020学年高中物理第二章恒定电流检测试题(含解析)新人教版选修3_1
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第二章《恒定电流》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图甲所示,不计电表对电路的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表和随电流表的示数变化规律如图乙中a、b所示,下列判断正确的是()①图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势①图线b斜率的绝对值等于电源的内阻①图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率①图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R0消耗的功率A. ①①B. ①①C. ①①①D. ①①2.如图电路中,当滑动变阻器滑动键P向下移动时,则()A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮3.如图所示的电路,闭合开关S,待电路中的电流稳定后,减小R的阻值,则()A.电流表的示数减小B.电压表的示数减小C.电阻R2两端的电压减小D.路端电压增大4.导体中电流I的表达式为I=nqSv,其中S为导体的横截面积,n为导体每单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷所带的电荷量,v是()A.导体运动的速率B.电流传导的速率C.电子热运动的速率D.自由电荷定向移动的速率5.沿闭合电路移动单位电荷绕行一周,其所需能量取决于()A.电流B.外电路的电阻C.内外电路的总电阻D.电源电动势6.将一根粗细均匀、阻值为R的电阻丝均匀拉长到原来的5倍后,其电阻变为250 Ω,则R的阻值为()A. 10 ΩB. 50 ΩC. 1 250 ΩD. 6 250 V7.如图所示为三个门电路符号,A输入端全为“1”,B输入端全为“0”.下列判断正确的是()A.甲为“非”门,输出为“1”B.乙为“与”门,输出为“0”C.乙为“或”门,输出为“1”D.丙为“与”门,输出为“1”8.有两个阻值相同都为R的电阻,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为,则该电源的内阻是()A.RB.C. 4RD.9.如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大10.如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一上闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定,P为与圆环良好接触的滑动头.闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中,电容器C所带的电荷量将()A.由小变大B.由大变小C.先变小后变大D.先变大后变小11.隧道里有一个警报器,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.上述答案都有可能12.如图所示是一个三输入端复合门电路,当C端输入“0”时,A、B端输入何值时,输出端Y输出“1”()A. 0、0B. 0、1C. 1、0D. 1、113.一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为()A.UB.RC.D.14.如图所示,P为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A、B之间,然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间,设AB、CD之间的电压是相同的,则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是()A.图甲产生的热量比图乙产生的热量多B.图甲产生的热量比图乙产生的热量少C.图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多D.因为是形状不规范的导体,所以判断不出哪一个产生的热量多15.在如图所示的电路中,电源电压U=12 V,定值电阻R1=R2=R3=10 Ω.则电压表的读数为()A. 6 VB. 4 VC. 8 VD. 12 V二、实验题(共1小题)16.有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示),截面为同心圆环(如图b所示),此样品长约为6 cm,电阻约为10 Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量.现提供以下实验器材:A.20分度的游标卡尺B.螺旋测微器C.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)D.电流表A1(量程50 mA,内阻约20 Ω)E.电流表A2(量程0.3 A,内阻约1 Ω)F.滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)G.直流电源E(约4 V,内阻不计)H.导电材料样品RxI.开关一只,导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:(1)用游标卡尺测得该样品的长度为L;用螺旋测微器测得该样品的外径如图c所示,其示数D=_________mm.(2)请选择合适的仪器,设计一个合理的电路图来测量导电材料样品的电阻Rx.在方框内画出实验电路原理图,并标明所选器材的符号.这个实验电阻R x的测量值将________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值.(3)若某次实验中,电压表和电流表的读数分别为U和I,则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d=_______________.三、计算题(共3小题)17.如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度,金属球的质量为m,它系在金属球丝下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB垂直,且OC=h.电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向,列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小.(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试导出加速度a与电压表读数U′的关系式(用U′、U、L、h及重力加速度g等表示).(2)用导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀.18.把5.0 V的电压加在一段电阻丝的两端,通过电阻丝的电流为1.0×102mA,当电阻丝两端电压增至8.0 V时,通过电阻丝的电流增加了多少?19.如图所示,合上电键S1.当电键S2闭合时,电流表的示数为0.75 A;当电键S2断开时,电流表的示数为0.5 A,R1=R2=2 Ω.求电源电动势E和内电阻r.四、填空题(共3小题)20.如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图,R0是一个光敏电阻,当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时,灯都会亮.则在电路图的虚线框内的门电路应是________门,当有光照到光敏电阻上R0时,门电路的输入端B是________电位.21.如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100 μA ,内阻为600 Ω ,则图中串联的分压电阻R1=________ Ω,R2=________ Ω.22.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的长度和直径,步骤如下:(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示,由图可知其长度为mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为mm.答案解析1.【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①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①、①正确.2.【答案】D【解析】当滑动变阻器滑动键P向下移动时,其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干路电流I增大,则A灯变亮.并联部分两端的电压减小,则B灯变暗.流过C的电流IC=I﹣IB,I增大,IB减小,IC增大,C灯变亮,所以A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮,故选D.3.【答案】B【解析】题图中的电路结构是R1与R先并联,再与R2串联,故R↓→R总↓→I干↑→U内↑→U外↓.R2两端电压U2=I干R2,U2增大,所以R与R1的并联电压减小,读数减小,B项正确.4.【答案】D【解析】从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量和定向移动速率,还与导体的横截面积有关,故选 D.电荷的定向移动形成电流,这个定向移动的速率就是电流微观表达式I=nqSv中的v.5.【答案】D【解析】沿闭合电路移动电荷q绕行一周,其所需能量等于qE.6.【答案】A【解析】根据R=ρ得,长度变为原来的5倍,截面积变为原来的,所以电阻变为原来的25倍,所以R=10 Ω,故A正确,B、C、D错误.7.【答案】C【解析】甲为“非”门,输出为“0”,乙为“或”门,输出为“1”,丙为“与”门,输出为“0”,则只有选项C正确.8.【答案】C【解析】由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=,两电阻并联时I=·,解得r=4R,故选C.9.【答案】A【解析】当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,电路中电流增大,路端电压减小,同时R1两端的电压增大,故并联部分的电压减小.流过R3的电流减小,则流过电流表的电流增大,故电流表示数增大.因并联部分电压减小,而R2中电压增大,故电压表示数减小,故A正确,B错误;因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,故C错误;因R3两端的电压减小,由公式P=可知,R3上消耗的功率减小,故D错误.10.【答案】C【解析】当触点P由m点经n点移到q点的过程中,电路总电阻先变大后变小,由闭合电路欧姆定律得知,电路中电流先变小后变大,R的电压先变小后变大,对于电容器,其电压等于R两端的电压,则由电量公式Q=CU,可知电容器的电量先变小后变大,故C正确.11.【答案】B【解析】要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警,这体现了“或”逻辑关系,故只有B项正确.A、C、D三项都不对.12.【答案】D【解析】由输出端Y输出为“1”,C端输入为“0”,可知“或”门的另一输入端(即“与”门的输出端)必为“1”,故“与”门输入端A、B必为1、1,D正确.13.【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.14.【答案】A【解析】将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻,设为r,图甲中等效为两个电阻并联,R甲=,图乙中等效为两个电阻串联,R′=2r,又因为两端的电压是相等的,故由P=知电阻小的产热多,A正确,B、C、D错误.15.【答案】B【解析】定值电阻R1=R2=R3=10 Ω,电阻R1与电阻R3并联后的电阻为:R13==Ω=5 Ω并联后的电阻R13与电阻R2串联,根据串联电路的分压特点,有:=解得:U V=4 V.16.【答案】(1)6.125±0.002(2)作图如下小于(3)【解析】(1)螺旋测微器测得该样品的外径D=6.0 mm+12.5×0.01 mm=6.125 mm(2)电动势为4 V,因此电压表选择V,根据I=,可知电路中最大电流0.4 A,因此电流表选择A2.为了防止电流表烧坏,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,具体电路图如图所示:(3)根据欧姆定律得:R=①导体的横街面积为:S=π (-)①根据电阻定律有:R=ρ①联立①①①解得:d=,I为电流表读数、U为伏特表读数.17.【答案】(1)a=(2)见解析【解析】(1)对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律得a=.电压表所测电阻丝的长度L′=h tanθ=.串联电路电流相等,有,所以,所以a=.2019-2020年人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》测试卷(2)因为a=.而L、g、U、h为定量,知a与U′成正比.电压表的刻度均匀,则加速度表盘刻度也均匀.18.【答案】60 mA【解析】在电阻不变的条件下=,可以求出电流的变化量ΔI==60 mA.19.【答案】1.5 V 1 Ω【解析】解:当电键S2断开时,根据闭合电路欧姆定律:当电键S2闭合时,根据闭合电路欧姆定律:代入数据:E=0.5(r+2)E=0.75(r+1)解得:E=1.5 V,r=1 Ω.20.【答案】或低【解析】通过对电路的分析,明确输入信号是高电位还是低电位,结合输出对输入的要求,确定选择怎样的门电路,实现对电路的自动控制.手动开关接通时,在A端输入高电位.有光线照射时,光敏电阻的阻值较小,B端输入低电位.所以,S闭合A输入为1,断开A输入为0.光照射强时,B输入为0,光照射弱时,B输入为1.电路要求光线较暗或手动开关S接通时,灯都会亮,因此应选择“或”门电路.21.【答案】4.94×104 1.0×105【解析】22.【答案】(1)50.15 (2)4.700【解析】游标卡尺的主尺读数为50 mm,游标读数为0.05×3=0.15 mm,所以最终读数为50.15 mm.螺旋测微器的固定刻度读数为4.5 mm,可动刻度读数为0.01×20.0 mm=0.200 mm,所以最终读数为4.700 mm.11 / 11。
阶段验收评估(二) 恒定电流(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题只有一个选项符合题意,第6~8小题有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于电源和电流,下述说法正确的是( )A .电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压B .由公式R =UI可知,导体的电阻与通过它的电流成反比C .从能量转化的角度看,电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能D .打开教室开关,日光灯立刻就亮了,表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 解析:选C 电源正负极之间的电压称为路端电压,当外电路接通时,路端电压小于电源的电动势,故A 错误。
公式R =U I是电阻的定义式,导体的电阻与电阻两端的电压以及通过它的电流都无关,故B 错误。
从能量转化的角度看,电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能,故C 正确。
打开教室开关,日光灯立刻就亮了,是由于导线中电场传播的速度接近光速,而不是自由电荷定向运动的速率接近光速,故D 错误。
2.两个用同种材料制成的均匀导体A 、B ,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比I A ∶I B =1∶4,则横截面积之比S A ∶S B 为( )A .1∶2B .2∶1C .1∶4D .4∶1解析:选A 由R =U I可知,在U 一定时,I 与R 成反比,即R A ∶R B =4∶1。
又根据电阻定律R =ρl S =ρV S S =ρV S 2可知,当ρ、V 一定时,R ∝1S 2,即有S A 2S B 2=R B R A =14,所以S AS B=14=12。
3.某小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB 段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了( )A .5 ΩB .10 ΩC .1 ΩD .6 Ω解析:选B 由电阻的定义式R =U I 知,A 点对应灯泡的电阻R A =30.1Ω=30 Ω,B 点对应灯泡的电阻R B =60.15Ω=40 Ω,所以灯丝的电阻改变了10 Ω,故B 正确。
4.串联电路和并联电路(本栏目内容,在学生用书中分册装订!)1.下列说法正确的是( )A .一个电阻R 和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为零B .并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻C .在并联电路中,任意支路电阻增大或减小时,总电阻将随之增大或减小D .电阻R 和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大解析: 并联电路的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,如果电阻R 与电阻为零的导线并联,电阻则被短路,总电阻为零,所以选项A 正确;由1R 总=1R 1+1R 2+…+1R n ,知1R 总>1R n ,故R n >R 总,所以总电阻小于支路中最小的电阻;当R n 减小时,则1R n 增大,1R 总增大,故R总减小;同理,R n 增大,R 总增大,所以选项B 、C 正确,选项D 错误.故正确选项为A 、B 、C.答案: ABC2.把表头G 改装成大量程电流表时,下列说法正确的是( ) A .改装原理为并联电阻能增大通过G 的电流B .改装成电流表后,表头G 本身允许通过的最大电流并不改变C .改装后,表头G 自身的电阻减小了D .改装后使用时,表头G 本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了 解析: 把表头G 改装成大量程的电流表时,只是并联了一个分流电阻,使整体并联电路允许通过的最大电流增大,但表头的各特征量都不变.故B 、D 对,A 、C 错.答案: BD 3.如图所示电路中,电压U 不变,R 1=3R 2,开关S 断开时,电流表示数为I 1,开关S 闭合时,电流表示数为I 2,则I 1∶I 2为( )A .3∶1B .1∶3C .2∶3D .1∶4答案: D4.某同学用伏安法测电阻时,分别采用了内接法和外接法,测得的某电阻R x的阻值分别为R1和R2,则所测阻值与真实值R x间的关系为()A.R1>R x>R2B.R1<R x<R2C.R1>R2>R x D.R1<R2<R x解析:内接法时测量值大于真实值,即R1>R x;外接法时测量值小于真实值,即R2<R x,所以R1>R x>R2.答案: A5.如图所示,3个完全相同的电阻接在电路中,则它们的电压之比为()A.1∶1∶1B.1∶2∶2C.1∶4∶4D.2∶1∶1解析:R2、R3并联电阻为R12,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.答案: D6.有一只电压表,它的内阻是100 Ω,量程为0.2 V,现要改装成量程为10 A的电流表,电压表上应()A.并联0.002 Ω的电阻B.并联0.02 Ω的电阻C.并联50 Ω的电阻D.串联4 900Ω的电阻解析:扩大量程的倍数n=II g=100.002=5 000需并联的分流电阻R=R gn-1≈0.02 Ω答案: B7.伏安法测电阻的接法有图甲、乙所示两种,下列说法正确的是()A.两种接法完全等效B.按甲图接法,测得值偏小C .若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小D .若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小解析: 甲图为电流表内接法, 其测量值偏大,当R x ≫R A 时,测量误差较小,该电路适合测大阻值电阻;乙图为电流表外接法,其测量值偏小,当R x ≪R V 时测量误差较小,该电路适合测小阻值电阻,故选C.答案: C8.如图所示电路,滑动变阻器R 1的总阻值是200 Ω,定值电阻R 2的阻值是300 Ω,电源电压是6 V ,且保持不变,内阻忽略不计,当滑动变阻器的滑片P 由a 点滑到b 点时,电压表的变化是( )A .2.4~6 VB .3.6~6 VC .6~3.6 VD .6~2.4 V解析: 由电路图可知,电阻R 1、R 2串联;由U =IR 可知:电流不变时,滑片P 到b 之间的电阻越大,电压表的示数越大;当滑动变阻器的滑片P 在a 点时,电压表的示数最大,此时电压表测量电源的电压,即U 最大=6 V ;当滑动变阻器的滑片P 在b 点时,电压表的示数最小,此时电路中的电流I =U R 总=6500 A =0.012 A ,电压表的示数U 最小=IR 2=0.012A ×300 Ω=3.6 V .所以,滑动变阻器的滑片P 由a 滑到b 时,电压表的变化是6~3.6 V .选项C 正确.答案: C 9.如图所示电路中,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的电阻不计.那么,开关S 接通后流过R 2的电流是S 接通前的( )A.12 B.23 C.13D.14解析: 设电池提供的电压为U ,每个电阻的阻值为R .S 接通前,通过R 2的电流I =UR 1+R 2=U 2R .S 接通后,通过R 2的电流I ′=12×U R 1+R 2R 3R 2+R 3=12·U R +0.5R =U 3R ,I ′I =23,B 项正确. 答案: B10.如图所示的电路中,R 1=R 2=2 kΩ,电压表V 1的内阻为6 kΩ,电压表V 2的内阻为3 kΩ,A 、B 间的电压U 保持不变,开关S 闭合后,它们的示数变化是( )A .V 1表的示数变小,V 2表的示数变大B .V 1表的示数变大,V 2表的示数变小C .V 1、V 2表的示数均变小D .V 1、V 2表的示数均不变解析: 开关S 闭合前,电压表V 1、V 2的示数之比U 1∶U 2=R V 1∶R V 2=2∶1. S 闭合后,R 1与V 1的并联电阻值R =R 1·R V 1R 2+R V 2=1.5 kΩ,R 2、V 2的并联电阻值R ′=R 2·R V 2R 2+R V 2=1.2 kΩ.故开关S 闭合后,电压表V 1、V 2的示数之比: U ′1∶U ′2=R ∶R ′=1.5∶1.2=5∶4.即开关S 闭合后,V 1表的示数变小,V 2表的示数变大.A 对. 答案: A11.现要测定一个额定电压为4 V 、电阻约为10 Ω(设电阻不变)的小灯泡的伏安特性曲线,要求所测电压范围为0.1~4 V .现有器材:直流电源E (电动势4.5 V ,内阻不计),电压表V(量程4.5 V ,内阻约为4×102 Ω),电流表A 1(量程250 mA ,内阻约为2 Ω),电流表A 2(量程500 mA ,内阻约为1 Ω),滑动变阻器R (最大阻值约为30 Ω),开关S ,导线若干.如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是________;如图所示的甲、乙两个电路中,应该选用的是________.解析: 小灯泡的额定电流约为I =U R =410 A =0.4 A ,故电流表应选用A 2;小灯泡的电阻R 约为10 Ω,电流表A 2内阻约为1 Ω,故应选电流表外接法,即电路图甲.答案: A 2 图甲12.有一电流表G ,内阻R g =10 Ω,满偏电流I g =3 mA.(1)要把它改装成量程为0~3 V 的电压表,应串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?(2)要把它改装成量程为0~0.6 A 的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?解析: (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g =I g R g =0.03 V .改装成量程为0~3 V 的电压表,原理示意图如图所示,当达到满偏时,分压电阻R 的分压U R =U -U g =2.97 V所以,分压电阻R =U g I g =2.970.003 Ω=990 Ω改装后电压表的内阻R V =R g +R =1 000 Ω(2)改装成量程为0~0.6 A 的电流表,原理示意图如图所示,当达到满偏时,分流电阻R 的分流I R =I -I g =0.597 A所以,分流电阻R =U gI g≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A =R g RR g +R≈0.05 Ω答案: (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω。
8 W的小灯泡L及开关闭合时,发现灯泡发光.按图所示的接法,当滑片3.电阻I1I2=,则A.4C.9解析:并联电路中通过各支路电阻的电流与它的阻值成反比,R1R2=2I1,所以正确.阻变为( )A.n-RnB. nRn-1D.nR端移动时,R5接入电路的电阻值变小,.电路中的电流表示数增大.电路中的电流表示数减小解析:当油面下降时,浮标位置降低,在杠杆作用下,滑动变阻器的滑片滑动变阻器连入电路的阻值变大,根据I=UR+R′可知电路中的电流变小,实验的电路图应选用________(填字母代号).实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,如果这个小灯泡两端所加电压为则小灯泡在该温度时的电阻是________ Ω.随着电压增大,温度升高,小灯泡的电阻选填“增大”“减小”或“不变”).10.(15分)某学生实验小组利用如图所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程0~5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干.回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点.(2)将图中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图甲所示,这时电压表的示数如图乙所示,多用电表和电压表的读数分别为________ kΩ和________ V.调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为________ k多用电表阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、而成的电路,如图所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________ k使用多用电表测电阻时,换挡后需重新进行欧姆调零.多用电表欧姆调零的方法是先把红、黑表笔短接,再调节欧姆调零旋钮,使指针满偏.在图中画出连线,将器材按原理图连接成实验电路.6组数据并根据这些数据在图中画出了U-I图象,________ V,求出电池内阻r=________ Ω.思路点拨:本题是利用伏安法测电池的电动势和内阻,在U-按照实验原理图将实物图连接起来,如图所示.1.45 V ,此即为电池电动势E ,交I ,由闭合电路欧姆定律得I =E -U 2r ,则r =E -U 2I =1.45(2)1.45 0.69如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻r 所产生的热量是多少?。
第二章:恒定电流 章末检测(60分钟 100分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.当外电路电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间外电路放出的热量正好相等,则电源的内阻为( )A .1 ΩB .2 ΩC .4 ΩD .8 Ω2.两个小灯泡,分别标有“1 A 4 W ”和“2 A 1 W ”的字样,则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( )A.2∶1B.16∶1C.4∶1D.1∶163.(双选)锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电流充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U ,输出电流为I ,手机电流的内阻为r ,下列说法正确的是( )A .电能转化为化学能的功率为UI -I 2rB .充电器输出的电功率为UI +I 2rC .电池产生的热功率为I 2rD .充电器的充电效率为IrU×100%4.用欧姆表“×10”挡测量一个电阻的阻值,调零后测量时,发现指针的偏转角很小,下列说法中正确的是( )A .这个电阻值很小B .这个电阻值很大C .为了把电阻测量得更准确些,应换用“×1”挡,重新调零后再测量D .为了把电阻测量得更准确些,应换用“×100”挡后直接测量5. 如图所示的电路中,电源电动势为6 V ,当开关S 接通后,灯泡L 1和L 2都不亮,用电压表测得各部分电压是U ab =6 V ,U ad =0,U cd =6 V ,由此可判定( )A.L 1和L 2的灯丝都烧断了B.L 1的灯丝烧断了C.L 2的灯丝烧断了D.变阻器R 断路6.如图,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,与分别为理想电压表与理想电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( )A.的读数变大,的读数变小 B.的读数变小,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变大,的读数变大7.在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障()A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1断路8.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是()A.将R1、R2串联后接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端9.如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中,甲电路两端的电压为8 V,乙电路两端的电压为14 V.调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2.则下列关系中正确的是()A.P1>P2B.P1<P2C.P1=P2D.无法确定10.如图所示,平行板电容器两极板间带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率减小11.某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是()A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路12.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 A二、实验·计算题(共4小题,共40分。
绝密★启用前2019-2020年秋人教版物理选修3-1第二章《恒定电流》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与分别为理想电压表与理想电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()A.的读数变大,的读数变小B.的读数变小,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变大,的读数变大2.白炽灯的灯丝由钨丝制成,当灯丝烧断后脱落一段,剩余灯丝刚好能搭接上使用,若灯泡功率原来为60 W,观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的,则现在灯泡的功率约为()A. 30 WB. 45 WC. 60 WD. 80 W3.如图所示电路中,电池内阻符号为r,电键S原来是闭合的.当S断开时,电流表( )A.r=0时示数变大,r≠0时示数变小B.r=0时示数变小,r≠0时示数变大C.r=0或r≠0时,示数都变大D.r=0时示数不变,r≠0时示数变大4.如图,AB间的电压为30 V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,则UCD的变化范围是()A. 0~10 VB. 0~20 VC. 10~20 VD. 20~30 V5.以下说法正确的是()A.国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位B.导体中没有电流,就说明导体内部的电荷没有移动C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了6.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等但横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等但长度是a的两倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是()A. V1的示数是V3的2倍B. V1的示数是V2的2倍C. V2的示数是V1的2倍D. V2的示数是V3的2倍7.在基本逻辑电路中,当所有输入均为“0”时,输出是“1”的是()A.“与”门电路B.“或”门电路C.“非”门电路D.都不可能8.一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I.已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿佛加德罗常数为N A,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动速率为()A.B.C.D.9.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是()A.a代表的电阻丝较粗B.b代表的电阻丝较粗C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比10.如图所示L1灯与L2灯的电阻相同,当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时,两灯亮度变化情况是( )A. L1灯变亮,L2灯变亮B. L1灯变暗,L2灯变亮C. L1灯变暗,L2灯变暗D. L1灯变亮,L2灯变暗11.某同学经过实验,描绘出一个小灯泡的伏安特性曲线(如图所示),分析该曲线,下列说法正确的是()A.小灯泡的伏安特性曲线的斜率随着电压的升高而增大B.小灯泡的电阻随着电压的升高而增大C.欧姆定律适用于小灯泡,所以小灯泡是个线性元件D. .小灯泡灯丝的电阻随着电压的升高而减小12.三只电阻R1、R2和R3按如图所示连接,在电路的A、B端加上恒定电压后,电阻R1消耗的功率最大,则三只电阻的阻值大小关系为()A.R1>R2>R3B.R2>R1>R3C.R3>R2>R1D.R1>R3>R213.如图所示是一个基本逻辑电路.声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路.该电路的功能是白天无论声音多么响,小灯泡都不会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮.这种电路现广泛使用于公共楼梯间,该电路虚线框N中使用的是门电路.则下面说法正确的是()A.R1为光敏电阻,N为与门电路B.R1为光敏电阻,N为或门电路C.R2为光敏电阻,N为或门电路D.R2为光敏电阻,N为与门电路14.电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是()A.通过电炉丝的电流大,而铜导线电流小B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热C.铜导线的电阻比电炉丝小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小D.电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多15.一个定值电阻,两端电压为2 V,通过的电流是0.5 A,如果两端的电压是6 V,要测量流过的电流,电流表的量程可选用()A. 0.5 AB. 1 AC. 2 AD. 10 A16.在如图所示的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是()A.电流表变大,电压表变大B.电流表变小,电压表变大C.电流表变大,电压表变小D.电流表变小,电压表变小17.如图所示是一个三输入端复合门电路,当C端输入“1”时,A,B端输入为何值时输出端Y输出“1”()A. 00B. 01C. 10D. 1118.如图为监控汽车安全带使用情况的报警电路,S为汽车启动开关,汽车启动时S闭合.驾驶员未系安全带时开关S′闭合,系好安全带时S′断开.要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警.则在图中虚线框内应接入的门电路是()A.“非”门B.“或”门C.“与”门D.“与非”门19.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成票或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,不通过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.“与非”门20.某学校创建绿色校园,如图甲为新装的一批节能灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变.如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小).现增加光照强度,则下列判断正确的是()A.电源路端电压不变B.R0两端电压变大C. B灯变暗,A灯变亮D.电源总功率不变第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示的电路中,电炉电阻R=10 Ω,电动机线圈的电阻r=1 Ω,电路两端电压U=100 V,电流表的示数为30 A,问通过电动机的电流强度为多少?通电一分钟,电动机做的有用功为多少?22.某个导体两端加电压16 V时,20 s内通过它的电荷量为32 C.求导体的电阻;20 s内通过导体横截面的电子数;若导体两端的电压为20 V时,求通过导体的电流.23.一根长为l=3.2 m、横截面积S=1.6×10-3m2的铜棒,两端加电压U=7.0×10-2V.铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·m,求:(1)通过铜棒的电流;(2)铜棒内的电场强度.24.如图所示,R为电阻箱,电表为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2 Ω时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱读数为R2=5 Ω时,电压表读数为U2=5 V.求:电源的电动势E和内阻r.答案1.【答案】D2.【答案】D【解析】由电阻定律知,灯丝长度减为原来的,电阻变为原来的,照明电路中电压220 V不变,则由P=知功率变为原来的倍,即80 W,D选项正确.3.【答案】D【解析】当r=0时,U=E,电流表的示数不变,当r≠0时开关S断开,电路总电阻增大,干路电流减小,U增大,此时电流表示数增大,综合以上选项D正确.4.【答案】C【解析】当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时,UCD最大,最大值为U max=U=×30 V=20 V;当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时,UCD最小,最小值为U min=U=×30 V=10 V,所以UCD的变化范围是10~20 V.5.【答案】A【解析】电流单位安培是国际单位制中七个基本单位之一,A正确.导体中没有电流但有电荷的热运动,B错误.电流的传导速度等于光速,电子定向移动的速率很小,C不对.在形成电流时电子定向移动,并不是热运动就消失了,其实电子仍然做无规则的热运动,D不对.6.【答案】B【解析】由题意可知:Lc=2La=2Lb,=2Sa=2Sc;Sb设b的电阻Rb=R,由电阻定律R=,得:Ra=2Rb=2R,=2Ra=4R,Rc∶Ra:Rb=4∶2∶1,Rc由电路图可知,a、b、c三个电阻串联,通过它们的电流I相等,由U=IR得:Uc∶Ua∶Ub=4∶2∶1,U V3∶U V1∶U V2=4∶2∶1,所以B正确.7.【答案】C8.【答案】A【解析】设自由电子定向移动的速率为,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,对铜导体研究:每个铜原子可提供一个自由电子,则铜原子数目与自由电子的总数相等,为:n=t时间内通过导体截面的电荷量为:则电流强度为:I==得:=故选A.9.【答案】B【解析】b图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律,R=ρ,b代表的电阻丝较粗,选项B正确,选项A、C错误.电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,选项D错误.10.【答案】A【解析】与R并联后与串联再与并联;当滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中电流减小,由可知,路端电压增大,故的亮度增大;因路端电压增大,则中的电流增大,但因总电流减小,故流过的电流减小,故分压减小,则并联部分电压增大,故变亮,A正确.11.【答案】B【解析】此图象上某一点和原点连线的直线斜率等于电阻的倒数,由图象得,当电压升高时此斜率减小即电阻增大,所以A、D错误,B正确;欧姆定律适用于小灯泡,说明小灯泡是纯电阻电路,与是否是线性元件无关,所以C错误.12.【答案】B【解析】电阻R1、R2并联,电阻两端的电压相等,因为电阻R1消耗的功率最大,由功率公式P=,可判断R2>R1,由串、并联电路的特点可知,通过电阻R1的电流小于通过电阻R3的电流,根据功率公式P=I2R,可判断R1>R3,故选B.13.【答案】D14.【答案】C【解析】电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,R电炉丝>R导线,由Q=I2Rt,电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故A错误,C正确.由以上分析知,电炉丝与铜导线消耗的电能不同,电炉丝两端的电压比铜导线大的多,故B、D错误.15.【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.16.【答案】B【解析】滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,总电阻也变大,电流表示数变小;由闭合电路的欧姆定律可知,回路中电流减小,电源内压减小,R0两端电压减小,所以滑动变阻器两端电压升高,电压表示数变大,故B项正确.17.【答案】D【解析】只有A,B逻辑电路的输出为“1”,这样与C结合才能保证最后输出端Y输出“1”,这就要求A,B必须同时输入“1”.18.【答案】C19.【答案】A20.【答案】B【解析】由题意,增加光照强度,Rt减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I增大,电源的内电压增大,路端电压U减小,则A灯变暗,通过R0的电流I0=I-I A,I增大,而I A减小,则I0增大,R0两端电压U0增大,而R0、B灯的电压之和等于路端电压,路端电压减小,则知,B灯的电压减小,B灯变暗;电源的总功率P=EI,I增大,则P增大.故B正确,A、C、D错误.21.【答案】20 A9.6×104J【解析】题图中的两个支路分别为纯电阻电路(电炉)和非纯电阻电路(电动机).在纯电阻电路中可运用欧姆定律I=直接求出电流强度,而非纯电阻电路中的电流强度只能运用干路和支路中电流强度的关系求出.在非纯电阻电路中,电功大于电热,两者的差值才是有用功.根据欧姆定律,通过电炉的电流强度为I1==A=10 A.根据并联电路中的干路电流和支路电流的关系,则通过电动机的电流强度为I2=I-I1=20 A.电动机的总功率为P=UI2=100×20 W=2×103W.因发热而损耗的功率为P′=I r=400 W.电动机的有用功率(机械功率)为P″=P-P′=1.6×103W,电动机通电1 min做的有用功为W=P″t=1.6×103×60 J=9.6×104J.22.【答案】10 Ω2×1020个 2 A【解析】由公式I=得电流为1.6 A;由欧姆定律I=得R=10 Ω;N==2×1020个;由欧姆定律I=得I=2 A23.【答案】(1)2×103A(2)2.2×10-2V/m【解析】(1)由R=ρ和I=得I==A=2×103A.(2)E==V/m≈2.2×10-2V/m24.【答案】6 V 1 Ω【解析】由闭合电路欧姆定律E=U1+r①E=U2+r②联立①②并代入数据解得E=6 V,r=1 Ω.。
《恒定电流》检测题一、单选题1.如图所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,滑动触头P滑动时,电路的总电阻发生变化,以下情况正确的是()A.P向左滑动,总电阻变小B.P向右滑动,总电阻变小C.P滑动到最左端时,总电阻为R0D.P滑动到最右端时,总电阻为R2.如图(a)所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图像,则图中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图像是()A.B.C.D.3.有一铅蓄电池,当移动1C电荷时非静电力做功2J,该铅蓄电池的电动势是()A.2V B.1VC.2.5V D.1.5V4.下列说法正确的是()A.导体中电荷运动就形成了电流B.在国际单位制中,电流的单位是安培C.电流有方向,它始终从高电势处流向低电势处D.导体两端只要有电势差就可以产生持续的电流5.在如图所示电路中,R 0为定值电阻,R 1为滑动变阻器,电源内阻不可忽略。
闭合电路使灯泡L 发光后,当滑片向右滑动时,以下说法正确的是( )A .灯泡L 变亮B .通过R 1的电流变大C .电路的路端电压变大D .R 0上消耗的电功率减小6.两粗细相同的同种金属电阻丝R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系图线如图所示,可知( )A .两电阻的大小之比为R 1:R 2=:1B .两电阻的大小之比为R 1:R 2=1:3C .两电阻丝长度之比为L 1:L 2=3:1D .两电阻丝长度之比为L 1:L 2=1:7.下列各物理量的定义式正确的是( ) A .加速度F a m= B .电流强度U I R =C .电势PE qφ=D .电场强度2kQE r=8.一根均匀的电阻丝其电阻为R ,在温度不变的情况下,下列情况中其电阻值仍为R 的是 A .长度不变,截面积增大一倍 B .长度和截面积都缩小一倍 C .截面积不变,长度增大一倍 D .长度和截面半径都增大一倍.9.下列关于欧姆表的说法中正确的是( ) A .用欧姆表测电阻时,指针越靠近右边误差越小B .红表笔与表内电池正极相联,黑表笔与表内电池负极相联C .“∞”刻度一般在刻度盘的右端D .欧姆表的每一档测量范围都是0到∞10.如图所示,电路中每个电阻的阻值都相同.当电压U 升高时,先烧坏的电阻应是( )A .R 1和R 2B .R 3和R 4C .R 5D .不能确定11.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd ,现将导体框分别朝两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中( )A .导体框中产生的感应电流方向相同B .导体框中产生的焦耳热相同C .导体框ad 边两端电势差相同D .通过导体框截面的电量相同12.高温超导限流器是一种有效的短路电流限制装置.该装置由超导部件和限流电阻并联组成,如图中虚线框内所示.超导部件的超导临界电流是IC ,当干路电流I 大于IC 时,超导部件将自动从超导态(电阻为零)转变为正常态(此状态下可认为是纯电阻),从而限制了干路中的大电流.已知超导部件的正常态电阻值为R 1=3Ω,超导临界电流I C =1.2A ,限流电阻R 2=6Ω,小灯泡L1、L2如都标有“6V,6W"的字样,电源的电动势E=8V ,内阻r=2Ω.原来小灯泡Ll 正常发光.若小灯泡Ll 突然发生短路,则 ( )A .Ll 短路前,L2也正常发光B .Ll 短路前,通过超导部件的电流为lAC .L1短路后,L2变暗D .L1短路后,通过超导部件的电流为3A 13.下列关于矢量和标量的说法正确的是A .做直线运动的甲、乙两物体位移x 甲=3 m ,x 乙=-5 m ,则x 甲>x 乙B .速度是矢量,而速度变化量是标量C .电流既有大小又有方向,所以它是矢量D .矢量和标量遵从不同的运算法则,而不只是看物理量的正、负二、多选题14.有关欧姆表的使用,下列说法中正确的是( ) A .更换测量挡时,需要重新调零B .测量电阻时,表的指针偏转角度越大,误差就越小C .使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“off”挡D .如果指针相对电流零刻度偏转太小,应改用大量程测量15.如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M 和电热丝R 构成.已知电吹风的额定电压为220V ,吹冷风时的功率为120W ,吹热风时的功率为1000W ,关于该电吹风,下列说法正确的是A .若S 1、S 2闭合,则电吹风吹冷风B .电热丝的电阻为55ΩC .电动机工作时输出的机械功率为880WD .当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120J16.如图所示,电源内阻不能忽略,开关闭合后,灯泡A 、B 均发光.现将滑动触头向右移动,下列说法正确的是A .A 灯变亮、B 灯变暗 B .A 灯变暗、B 灯变亮C .电源路端电压一定增大D .电源的输出功率一定增大17.在如图所示的电路中,若滑动变阻器的滑动端P 向下滑动时,则L 1、L 2、L 3、L 4四灯的发光情况将是( )A .L 1变亮B .L 2变亮C .L 3变暗D .L 4变暗 三、实验题18.用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
2019-2020年人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》测试卷第二章《恒定电流》测试卷一、单选题(共12小题)1.在如图所示的电路中,E 为内阻不可忽略的电源,R 1、R 2为定值电阻,R 为光敏电阻.无光照射时,外电路的总电阻比电源的内阻小;当有光照射在光敏电阻上,且照射光的强度逐渐增大时,下列说法正确的是( )A . 电源消耗的总功率减少B . 外电路消耗的功率逐渐减少C . 外电路消耗的功率先增大后减少D . 电压表的读数增大,电流表的读数减小2.有三个用电器,分别为电风扇、白炽灯和电热毯,它们的额定电压和额定功率均为“220 V ,60 W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的焦耳热( ) A . 电风扇最少 B . 白炽灯最少C . 电热毯最少D . 三者相同3.一只“220 V 100 W”的灯泡工作时的电阻为484 Ω,测量它不工作时的电阻应( ) A . 等于484 Ω B . 大于484 ΩC . 小于484 ΩD . 无法确定4.如图所示,R 1和R 2是材料相同,厚度相同、表面积为正方形的导体,已知R 1的表面积是R 2的100倍,通过导体的电流方向如图所示.则这两个导体的电阻关系为( )A .R 1=100R 2B .R 2=100R 1C .R 2=10R 1D .R 1=R 25.用多用电表探测下图所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E 、G 两点间和F 、G 两点间均有电压,E 、F 两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E 点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F 点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件的接法可能是下图中的( )A .B .C .D .6.关于导线中的恒定电场,下列说法中正确的是( )A . 导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的 C . 导线中的电场线始终和导线平行B . 导线中的电场是导体内自由电荷形成的 D . 导线中的电场分布随电荷的移动而随时间改变 7.如图所示电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,R 1、R 2为定值电阻,R 3为可变电阻,C 为电容器.在可变电阻R 3的阻值由较大慢慢变小的过程中( )A . 流过R 2的电流方向是由下向上B . 电容器板间场强逐渐变大C . 电容器的电容逐渐减小D . 电源内部消耗的功率变小8.如图所示的电路中,电源的电动势E 和内阻r 一定,A 、B 为平行板电容器的两块正对金属板,R 1为光敏电阻.当R 2的滑动触头P 在a 端时,闭合开关S ,此时电流表A 和电压表V 的示数分别为I 和U .以下说法正确的是( )A . 若仅将R 2的滑动触头P 向b 端移动,则I 不变,U 增大B . 若仅增大A 、B 板间距离,则电容器所带电荷量增加C . 若仅用更强的光照射R 1,则I 增大,U 增大,电容器所带电荷量增加D . 若仅用更强的光照射R 1,则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值之比不变9.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成票或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,不通过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A. “与”门B. “或”门C. “非”门D. “与非”门10.已知电流表电阻R A=2 Ω,电压表内阻R V=20 kΩ,现有一个阻值约为200 Ω的待测电阻需要较精确地测量其阻值,那么以下说法中,正确的是()A.用电流表内接法测量误差较小B.用电流表外接法测量误差较小C.用电流表内接法或用电流表外接法所测量的结果精确程度相同D.无法确定哪种测量方式好11.电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是()A.通过电炉丝的电流大,而铜导线电流小B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热C.铜导线的电阻比电炉丝小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小D.电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多12.如图所示的电路中,闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同,若继续将P向下移动,则三灯亮度变化情况为()A. A灯变亮B. B灯变亮C. A灯最暗D. C灯最暗二、实验题(共3小题)13.把一个満偏电流I=1 mA、线圈电阻R=的小量程电流表,改装成量程U=10 V的电压表,需串联的分压电阻阻值为_________;改装成量程10 mA的电流表,需并联的分流电阻的阻值为_______.14.某同学设计如图(a)所示的电路图来进行有关电学实验,其中a、b为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻.(1)按电路图在图(b)中完成实物连线;(2)用螺旋测微器测得金属丝直径如图(c)所示,其读数为___________;(3)电路连接正确后,闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I.将记录的数据描点在如图(d)的坐标纸上.①在图(d)上作出-x关系图线.①由-x图线求得电流表的内阻r A=______ Ω和金属丝的电阻率ρ与其横截面积S的比值=_______Ω·m-1.(计算结果保留两位有效数字)15.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除了开关、导线外,还有:电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E=6 V,内阻不计)①请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.①该同学描绘出的I-U图象应是图中的________.A. B.C. D.三、计算题(共3小题)16.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg.当它在水平路面上以v=36 km/h的速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V.在此行驶状态下:(1)求驱动电机的输入功率P电;(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2).17.将电动势为3 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能;(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能;(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.18.如图所示,已知电源电动势E=20 V,内阻r=1 Ω,当接入固定电阻R=4 Ω时,电路中标有“3 V 6 W”的灯泡L和内阻R D=0.5 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求:(1)电路中的电流大小;(2)电动机的额定电压;(3)电动机的输出功率.四、填空题(共3小题)19.如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图,R0是一个光敏电阻,当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时,灯都会亮.则在电路图的虚线框内的门电路应是________门,当有光照到光敏电阻上R0时,门电路的输入端B是________电位.20.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G,内阻R g=30 Ω,满偏电流I g=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是联(填“串”或者“并”)一个Ω的电阻.21.如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100 μA ,内阻为600 Ω ,则图中串联的分压电阻R1=________ Ω,R2=________ Ω.答案解析1.【答案】B【解析】光敏电阻在被光照时,阻值随光强增大而减小,R的阻值减小,电路总电阻减小,干路电流增大,根据公式P总=IE可得,电源消耗的总功率增大,A错误;外电路消耗的功率P出=R=可知,当R<r时,R减小,电源的输出功率(即外电路消耗的功率)单调减小,B正确,C错误;干路电流增大,根据闭合回路欧姆定律U=E-Ir,可得路端电压降低,即电压表示数减小,R2两端的电压等于路端电压,所以R2两端的电压减小,电阻不变,故通过R2的电流减小,所以电流表示数减小,D错误.2.【答案】A【解析】电风扇、白炽灯和电热毯的额定电压、额定功率相同,相同时间内消耗的电能相等,而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能,白炽灯和电热毯消耗的电能全部转化为内能,所以电风扇产生的焦耳热最少.3.【答案】C【解析】金属导体的电阻率随温度的降低而减小,不工作时温度较低,所以电阻小于484 Ω.4.【答案】D【解析】设厚度为D,由电阻定律可得:故D正确,A、B、C错误.5.【答案】B【解析】由E、G两点之间与F、G之间有电压,说明黑箱内有电源,且电源一定与G相连.因为利用欧姆表测量E、F两点的电阻时,正、反向的电阻区别比较大,说明E、F两点间有二极管,且E端接二极管的正极.由以上的分析可得黑箱内的元件接法为B.6.【答案】C【解析】导线中的电场是由电源电场和导线两侧所积累的电荷共同形成的,故选项A、B错;稳定以后电场线与导线平行,故选项C对;稳定后电场分布不随时间变化,故选项D错.7.【答案】A【解析】在可变电阻R3的阻值由较大慢慢变小的过程中,电路中总电阻减小,电路中电流增大,内电压及R1两端的电压增大,则R3两端的电压减小;电容器两端的电压减小,电容器电量减小,故电容器放电,所以通过R2的电流方向由下向上,A对;电容器两端电压变小,场强减小,B错;电容器的电容与电压、电量无关,电容不变,C错;电流增大,电源内部消耗的功率由P=I2r可知,功率增大,D错.8.【答案】D【解析】滑动变阻器处于含容支路中,相当于导线,所以移动滑动触头,I不变,U不变.故A错误.将A、B两板间的距离拉大,电容C减小,U不变,故Q=CU减小.故B错误.用更强的光线照射R1,R1的阻值变小,总电阻减小,电流增大,内电压增大,外电压减小,即U 减小,U的变化量的绝对值等于内电压的增加量,=r不变,故C错误,D正确.9.【答案】A【解析】10.【答案】C【解析】因为=100,=100,故选用内、外接法均相同.11.【答案】C【解析】电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,R电炉丝>R导线,由Q=I2Rt,电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故A错误,C正确.由以上分析知,电炉丝与铜导线消耗的电能不同,电炉丝两端的电压比铜导线大的多,故B、D错误.12.【答案】A【解析】将变阻器滑片P向下移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据全电路欧姆定律得知,总电流I A增大,则A灯变亮.并联部分的电压U并=E-I A(R A+r),E、R A、r不变,I A 增大,U并减小,则B灯变暗.通过C灯的电流I C=I A-I B,I A增大,I B减小,则I C增大,C灯变亮.可知B灯最暗.因为I A=I B+I C,由于I B减小,I C增大,I A增大,所以C灯电流的增加量大于A 灯的增加量,C灯最亮.13.【答案】(1) 9000(2) 111.1【解析】把一个满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=1 kΩ的小量程电流表,改装成量程U=10 V的电压表,需要串联一个分压电阻,分压电阻阻值:,改装成量程10 mA的电流表,需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值:。
第三章:恒定电流 经典习题检测(90分钟 100分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.铜的摩尔质量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子有n 个自由电子,每个自由电子的电荷量为e ,今有一根横截面积为S 的铜导线,通过电流为I 时,电子定向移动的平均速率为( ) A.光速c B.I neS C.ρI neSm D.mIneSρ2.如图所示是A 、B 两电阻的U -I 图象,则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( )A.R A ∶R B =2∶1,I A ∶I B =2∶1B.R A ∶R B =2∶1,I A ∶I B =1∶2C.R A ∶R B =1∶2,I A ∶I B =2∶1D.R A ∶R B =1∶2,I A ∶I B =1∶23.已知用电器A 的电阻是用电器B 的电阻的2倍,加在A 上的电压是加在B 上的电压的一半,那么通过A 和B 的电流I A 和I B 的关系是( )A.I A =2I BB.I A =I B2C.I A =I BD.I A =I B44.如图所示,A 、B 、C 为三个通电导体的I -U 关系图象.由图可知( )A.三个导体的电阻关系为R A >R B >R CB.三个导体的电阻关系为R A <R B <R CC.若在导体B 两端加上10 V 的电压,通过导体B 的电流是2.5 AD.若在导体B 两端加上10 V 的电压,通过导体B 的电流是40 A5. 如图所示电路中,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的电阻不计(电池两端电压恒定).那么开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的( )A.12 B.23 C.13D.146.如图所示,其中电流表A 的量程为0.6 A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A7.额定电压都是110 V、额定功率P A=100 W、P B=40 W的灯泡两盏,若接在电压为220 V的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是()8.(多选)有三个电阻的阻值及额定功率分别为R1=10 Ω、P1=10 W,R2=20 Ω、P2=80 W,R3=5 Ω、P3=20 W,它们组成的电路如图甲、乙、丙所示,关于各图的说法正确的是() A.图甲两端允许加的最大电压为60 VB.图乙干路允许流过的最大电流为3.5 AC.图丙两端允许加的最大电压为17.5 VD.以上说法均不正确9.(多选)如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等.则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法正确的是()A.U甲>2U乙B.U甲=2U乙C.R甲=4R乙D.R甲=2R乙10.A、B为“220 V100 W”的两盏相同的灯泡,C、D为“220 V40 W”的两盏相同的灯泡.现将四盏灯泡接成如图所示的电路,并将两端接入电路,各灯实际功率分别为P A、P B、P C、P D.则实际功率的大小关系为()A.P A=P B,P C=P DB.P A=P D>P B=P CC.P D>P A>P B>P CD.P B>P C>P D>P A11.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A 1示数减小,A 2示数增大D.电压表读数减小,电流表A 1示数增大,A 2示数减小12.阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.23二、实验·计算题(共4小题,共40分。
第二章检测(A(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项正确,第7〜10题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0 分)匕1对电流的正确理解是()A. 通过导体的横截面的电荷量越多,电流越大B. 导体的横截面越大,电流越大C. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越大,电流越大D. 导体中的自由电荷越多,电流越大解析:根据电流的定义I C选项正确。
匕2下列关于电源的说法,正确的是()A. 电源向外提供的电能越多,表示电动势越大B. 电动势就是电源两端的电压C. 电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大D. 电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电势能的本领越大解析:|电源向外提供的电能除与电动势有关之外,还与输出的电流、通电时间有关,故选项A错误;只有当外电路断路时,电动势才等于电源两端的电压,故选项B错误;电源的电动势由电源自身的性质决定,与有无外电路无关,故选项C错误;电动势是反映电源把其他形式能转化为电势能本领的物理量,故选项D正确。
I 3为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动。
如果规定:车门关紧时为“ 1”,未关紧时为“ 0” ;当输出信号为“ 1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“ 0”时,汽车不能启动。
能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门电路是()A与门B.或门 C.非门 D.与非门解析:当两扇车门均关紧,即输入信号均为“ 1”时,输出信号才为“ 1”,所以该控制装置工作原理的逻辑门电路是与门。
4 一根长为I、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为p ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,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解析:|金属棒的电阻R=I=neSv故棒两端电压U=IR=p nevi ,电场强度大小E C正确。
恒定电流(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题 (本题共14个小题,每小题3分,共42分.1~10题为单项选择题,12~14题为多项选择题.)1.一台半导体收音机,电池供电的电流是8 mA ,也就是说( ) A .1 h 电池供给8 C 的电荷量 B .1 000 s 电池供给8 C 的电荷量 C .1 s 电池供给8 C 的电荷量 D .1 min 电池供给8 C 的电荷量解析:由公式I =q t 可得t =q I ,故供给8 C 电荷量时的通电时间t =88×10-3 s =1000 s ,故B 项正确.答案:B2.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R ,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )A .4ρ和4RB .ρ和4RC .16ρ和16RD .ρ和16R解析:电阻率由导体的材料决定,另外还与温度有关,与其他因素无关,故拉长以后电阻率仍然为ρ.将导线拉长到直径为原来的一半,横截面积变为原来的14倍,长度变为原来的4倍,由电阻定律R =ρlS知该金属导线电阻变为原来的16倍.综上所述,D 项正确.答案:D 3.[2019·日照高一检测]如图,将一直流电源与一个3.5 Ω的定值电阻连接,开关断开时,测得电压表读数为1.5 V ;开关接通后,电压表读数变为1.4 V .那么,电源的电动势和内阻分别为(不计电压表对电路的影响)( )A .1.5 V,0.5 ΩB .1.5 V,0.25 ΩC .1.4 V,0.25 ΩD .1.4 V,0.5 Ω解析:开关断开时,因不计电压表对电路的影响,电路中电流近似为零,电源的内电压约为零,则电压表可直接测出电源的电动势,则得电源的电动势E =1.5 V ;开关接通后,根据闭合电路欧姆定律得:E =U +URr ,将E =1.5 V ,U =1.4 V ,R =3.5 Ω,代入解得r =0.25Ω,故选B 项.答案:B4.[2019·红桥高一检测]有两个分别标有“110 V,25 W ”和“110 V,60 W ”字样的灯泡,要把它们接在220 V 的电源上,灯泡既正常发光,又最省电的连接方式是图中的哪一个( )解析:25 W 和60 W 的两灯泡的额定电流分别为I 1=522 A ,I 2=611 A ,故C 项中两灯泡不能都正常发光,C 项错误;A 项中电阻功率P =110×(522+611) W =85 W ,D 项中两电阻消耗的功率为P =(110×522+110×611) W =85 W ,A 、D 两项中电路消耗总功率相同都是170 W ,B项中电阻消耗的功率P =110×(611-522) W =35 W ,该电路消耗的总功率为120 W ,故B 项满足条件.答案:B 5.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A ,电动机启动时电流表读数为58 A ,若电源电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω,电动机内阻为0.02 Ω,电流表内阻不计,则电动机启动时( )A .车灯的电压为4.8 VB .通过电动机的电流为48 AC .电动机的电功率为50 WD .电动机输出的机械功率为430 W解析:电动机启动后,路端电压U L =E -Ir =12.5 V -0.05×58 V =9.6 V ,故A 项错误;电动机不启动时电源电压直接加在灯泡两端,由闭合电路欧姆定律得:I′=ER L +r,解得:R L=1.2 Ω,电动机启动后,根据欧姆定律得通过灯泡的电流I L =U L R L =9.61.2A =8 A ,则通过电动机的电流I M =I -I L =58 A -8 A =50 A ,故B 项错误;电动机的电功率P =U L I M =9.6×50 W =480 W ,故C 项错误;电动机输出的机械功率P M =P -I 2M r M =480 W -2 500×0.02 W =430 W ,故D 项正确.答案:D 6.在如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡L 能正常发光.当滑动变阻器的滑片向左移动后,下列判断正确的是( )A .滑动变阻器R 的阻值变小B .灯泡L 变亮C .电源消耗的总功率增大D .电容器C 的电荷量增大解析:当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器R 的阻值变大,故A 项错误;由于R 增大,电流I =ER +R L +r减小,灯泡L 将变暗,故B 项错误;电源消耗的总功率为P =EI ,电流减小,P 减小,故C 项错误;路端电压U =E -Ir 增大,则电容器电量Q =CU 增大,故D 项正确.故选D 项.答案:D7.[2019·山东诸城实验中学月考]如图所示,电源电动势E =3 V ,小灯泡L 标有“2 V,0.4 W ”,开关S 接1,当变阻器调到R =4 Ω时,小灯泡L 正常发光:现将开关S 接2,小灯泡L 和电动机M 均正常工作.则( )A .电源内阻为1 ΩB .电动机的内阻为4 ΩC .电动机的正常工作电压为1 VD .电源效率约为83.3%解析:由小灯泡的额定功率P =UI 可知,I =0.2 A ,由欧姆定律得R L =UI,可知小灯泡正常发光时电阻R L =10 Ω,由闭合电路欧姆定律可知I =ER +R L +r,解得r =1 Ω,A 项正确;接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2 A ,故电动机两端电压U′=E -IR L -Ir =0.8 V ,电动机为非纯电阻用电器,故电动机内阻不等于4 Ω,B 、C 两项错误;由P r =I 2r ,P总=EI ,η=P 总-P rI 总×100%,代入数据可得电源效率约为93.3%,D 项错误. 答案:A8.如图所示的电路中,开关闭合时,灯L 1、L 2正常发光.由于电路出现故障,灯L 1突然变亮,灯L 2变暗,电流表的读数变小但不为零.则发生的故障可能是( )A .R 1断路B .R 2断路C .R 3断路D .R 4断路解析:由题图知,R 1与灯L 1并联,若R 1断路则电路的总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律I 总=ER 总,知电路的总电流减小,R 4两端的电压减小,电流表的读数变小,流过灯L 2的电流变小,灯L 2变暗,同理R 2两端的电压也减小,由路端电压增大,得到灯L 1两端的电压增大,灯L 1的功率增大,灯L 1变亮,A 项正确;若R 2断路,则电路断开,两灯不亮,电流表没有读数,B 项错误;若R 2断路则灯L 2不亮,C 项错误;若R 4断路则电流表没有读数,D 项错误.答案:A9.如图所示,两个电阻串联后接在电路中a 、b 两点,已知a 、b 两点间电压不变.某同学将一个实验室里的电压表并联在R 1两端时,读数为9 V ;将该电压表并联在R 2两端时,读数为7 V ,则a 、b 两点间电压( )A .大于16 VB .等于16 VC .小于16 VD .无法确定解析:将电压表并联在R 1两端时,并联电阻小于R 1,R 1两端的电压小于不接电压表时的电压,同理,R 2两端的电压小于不接电压表时的电压,所以a 、b 两点间的电压大于16 V ,A项正确.答案:A10.电动势为E =12 V 的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路.如果将一电阻与电压表并联,则电压表的读数减小为原来的12,电流表的读数增大为原来的3倍.则下列说法正确的是( )A .可以求出电源的内阻B .可以求出电流表的内阻C .可以求出电压表原来的读数D .可以求出电流表原来的读数 解析:设电压表和电流表的原来读数分别为U 和I ,电源和电流表的内阻分别为r 和R A ,由闭合电路的欧姆定律得E =U +I(r +R A ),E =12U +3I(r +R A ),不能求I 、r 和R A ,但可以求得U =9.6 V ,所以只有C 项正确.答案:C 11.如图所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器,如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、抽油烟机等.停电时,用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ;供电后,设各家用电器都完全同时使用时,测得A 、B 间电压为U ,进线电流为I ;经过一段时间t ,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W ,则下列表达式用来计算该幢居民楼用电的总功率,其中正确的是( )A .P =I 2R B .P =U 2RC .P =IUD .P =Wt解析:电路消耗的电功率的计算公式P =UI ,P =Wt是普遍适用的,A 、B 两项只适用于纯电阻电路,而电视机、洗衣机、微波炉和抽油烟机都不是纯电阻用电器,所以A 、B 两项错误,C 、D 两项正确.答案:CD12.下列列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )自重 40(kg ) 额定电压 48(V ) 载重 75(kg ) 额定电流 12(A ) 最大行驶速度 20(km /h ) 额定输出功率 350(W ) B .电动机的内电阻为4 Ω C .该车获得的牵引力为104 N D .该车受到的阻力为63 N解析:电动机的输入功率P 入=UI =48×12 W =576 W ,故A 项正确;电动机正常工作时为非纯电阻电路,不能用欧姆定律求内电阻,故B 项错误;电动车速度最大时,牵引力F 与阻力F f 大小相等,由P 出=Fv max 得F =P 出v max =350203.6N =63 N ,F f =F =63 N ,故C 项错误,D 项正确.答案:AD13.如图所示,电源的电动势E =2 V ,内阻r =2 Ω,两个定值电阻均为8 Ω,平行板电容器的电容C =3×10-6F ,则( )A .开关断开时两极板间的电压为43VB .开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6 CC .开关接通时两极板间的电压为43VD .开关接通时电容器所带电荷量为4×10-6 C解析:电容器两极板间的电压等于R 2两端的电压,开关S 断开时,电路中的总电流为I =E R 2+r =28+2A =0.2 A ,电容器的两极板间的电压为U =IR 2=0.2×8 V -1.6 V ,此时电容器所带电荷量为Q =CU =3×10-6×1.6 C =4.8×10-6C ,故A 、B 两项错误;开关接通时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I′=E R 外+r =24+2 A =13A ,电容器的两极板间的电压U′=I′R 外=13×4 V =43V ,此时电容器所带的电荷量O′=CU′=3×10-6×43 C =4×10-6C ,故C 、D 两项正确.答案:CD14.如图所示,R 1=2 Ω,R 2=10 Ω,R 3=10 Ω,A 、B 两端接在电压恒定的电源上,则( )A .S 断开时,R 1与R 2的电压之比为1∶5B .S 闭合时,通过R 1与R 2的电流之比为2∶1C .S 闭合时,R 1与R 2两端的电压之比为1∶0D .S 断开与闭合两种情况下,电阻R 1两端的电压之比为2∶1解析:S 断开时,R 1和R 2串联,电压之比为电阻之比,即为1∶5,R 1的电压为U6,A 项正确;S 闭合时,R 3与R 2并联的阻值为5 Ω,R 1与R 并的电压之比为2∶5,R 1的电压为2U7,C 、D 两项错误;S 闭合时,通过R 2与R 3的电流相等,等于R 1的电流的一半,B 项正确.答案:AB二、实验题 (本题共2个小题,共15分.) 15.(6分)[2019·黑龙江大庆实验中学期末]有一待测的电阻器R x ,其阻值在40~50 Ω之间,实验室准备用来测量该电阻器阻值的实验器材有:电压表V (量程0~10 V ,内阻约20 kΩ); 电流表A 1(量程0~300 mA ,内阻约20 Ω); 电流表A 2(量程0~800 mA ,内阻约4 Ω);滑动变阻器R 1(最大阻值为10 Ω,额定电流为2 A ); 滑动变阻器R 2(最大阻值为250 Ω,额定电流为0.1 A ); 直流电源E(电动势为9 V ,内阻约为0.5 Ω); 开关及若干导线.实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出U-I图线.(1)电流表应选用________(填写器材代号).(2)滑动变阻器应选用________(填写器材代号).(3)请在如图4甲所示的方框内画出实验电路图,并将图乙中的器材连接成符合要求的电路.解析:(1)加在待测电阻器上的电压最大值约等于电源的电动势,即为9 V,而待测电阻器R x的阻值在40~50 Ω之间,此时通过待测电阻器的最大电流约为225 mA,故电流表应选用A1.(2)实验要求电表读数从零开始变化,所以滑动变阻器应采用分压式接法,为了调节方便,滑动交阻器选用最大阻值较小的,即R1.(3)由于R2x≪R A R V,所以电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压式接法,设计的电路图如图甲所示,实物连接图如图乙所示.答案:(1)A1(2)R1(3)实验电路图见解析图甲实物连接图见解析图乙16.(9分)[2019·天津宝坻区第一中学期末考试]在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为十几千欧.实验中得到了多组数据,通过描点连线在I-U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线,如图甲所示.(1)在虚线框中画出实验电路原理图,并在图乙中用笔画线代替导线连接电路.(2)根据图甲,可确定小灯泡的功率P 与U 2和P 与I 2的关系,下列示意图中合理的是________.(3)将被测小灯泡、定值电阻R 和电源串联成如图丙所示的电路,电源电动势为6.0 V ,内阻为1.0 Ω.若电路中的电流为0.4 A ,则定值电阻尺所消耗的电功率为________W .解析:(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,由题图甲所示图象可知,小灯泡电阻约为R =U I =70.48Ω≈14.6 Ω,电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为十几千欧,电压表内阻远大于小灯泡电阻,电流表应采用外按法.根据实验电路图连接实物电路图.(2)由题图甲所示图象可知,随小灯泡电流与电压的增大,电压与电流的比值增大,即小灯泡电阻增大.根据P =U 2R可知,随U 2增大,P -U 2图线的斜率减小,故A 、B 两项错误;根据P =I 2R 可知,随I 2增大,P -I 2图线的斜率增大,故C 项错误,D 项正确.(3)由题图甲所示图象可知,电流为0.4 A 时,小灯泡两端电压为4.0 V ,电阻两端电压U R =E -Ir -U L =(6.0-0.4×1.0-4.0) V =16 V ,电阻消耗的电功率P =U R I =1.6×0.4 W =0.64 W .答案:(1)电路原理图如图1所示,实物连线图如图2所示 (2)D (3)0.64三、计算题 (本题共4个小题,共43分.)17.(9分)如图所示电路中,电源的总功率是40 W ,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,a 、b 两点间的电压是4.8 V ,电源的输出功率是37.6 W .求:(1)通过电源的电流. (2)电源电动势E. (3)电源的内电阻r.解析:(1)根据欧姆定律得R 1电流:I 1=U abR 1=1.2 AR 2电流:I 2=U abR 2=0.8 A所以通过电源的总电流为 I =I 1+I 2=2 A(2)电源电动势:E =P 总I=20 V(3)电源内部消耗的功率: P 内=P 总-P 出=2.4 W又P 内=I 2r ,计算得出,电源内阻: r =P 内I2=0.6 Ω答案:(1)2 A (2)20 V (3)0.6 Ω18.(10分)[2019·江苏连云港市模拟考试]如图所示,已知路端电压U DC =18 V ,电容器C 1=6 μF 、C 2=3 μF ,电阻R 1=6 Ω,R 2=3 Ω.当开关S 断开时,A 、B 两点间的电压U AB 等于多少?当S 闭合时,电容器C 1的电荷量改变了多少?解析:当S 断开时,电路中无电流,B 、C 等势,A 、D 等势,因此U AB =U DC =18 V .当S 断开时,U AC =18 V ,电容器C 1带电荷量为Q 1=C 1U AC =6×10-6×18 C =1.08×10-4 C . 当S 闭合时,电路R 1、R 2导通,电容器C 1两端的电压等于电阻R 1两端的电压,由串联电路的电压分配关系得U′AC =R 1R 1+R 2U DC =66++3×18 V =12 V ,此时电容器C 1的带电荷量为Q′1=C 1U′AC =6×10-6×12 C =7.2×10-5C .电容器C 1带电荷量的变化量为ΔQ =Q′1-Q 1=-3.6×10-5C ,负号表示减少,即电容器C 1的带电荷量减少了3.6×10-5C .答案:18 V 减少了3.6×10-5C19.(12分)如图所示的电路中,电源的电动势E =12 V ,内阻未知,R 1=8 Ω,R 2=1.5 Ω,L 为规格“3 V 3 W ”的灯泡,开关S 断开时,灯泡恰好正常发光.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求:(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻; (2)电源的内阻;(3)开关S 闭合时,灯泡实际消耗的功率.解析:(1)灯泡的额定电流I 0=P 0U 0=35A =1 A灯丝电阻R L =U 20P 0=323Ω=3 Ω(2)断开S 时,灯L 正常发光,即I 1=I 0,根据闭合电路欧姆定律E =I 0(R 1+R L +r)得r =E I 0-(R 1+R L )=[121-(8+3)] Ω=1 Ω(3)闭合S 时,设外电路总电阻为R 外R 外=R L R 2R L +R 2+R 1=9 Ω干路电流为I 总=ER 外+r=1.2 A灯泡两端的电压U L =I 总·R L R 2R L +R 2=1.2 V灯泡实际消耗的功率P =U 2LR L=0.48 W答案:(1)1 A (2)1 Ω (3)0.48 W20.(12分)如图所示的电路中,直流发电机M 的电动势E =250 V ,内阻r =0.5 Ω,R 1=R 2=1 Ω.电热器组中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为200 V ,额定功率为1 000 W ,其他电阻不计,也不计电热器电阻随温度的变化.问:(1)当接通几只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作? (2)当接通几只电热器时,被接通电热器的总消耗功率最大?(3)当被接通电热器的总消耗功率最大时,电阻R 1、R 2和内阻r 上消耗的功率分别为多少?解析:(1)设当接通n 只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作,有I(r +R 1+R 2)=E -UI =n P U解得n =4(2)设当接通n′只电热器时,被接通电热器的总消耗功率最大,被接通电热器并联后的总电阻与r +R 1+R 2相等,所以有r +R 1+R 2=U2n′P解得n′=16(3)当被接通电热器的总消耗功率最大时,电阻R 1上消耗的功率为P 1=I′2R 1=E24r +R 1+R 22R 1=2 500 WR 2=R 1,R 2上消耗的功率也为2 500 W 内阻r 上消耗的功率为P r =I′2r =E 24r +R 1+R 22r =1 250 W答案:(1)4 (2)16 (3)R 1、R 2上消耗的功率均为2 500 W 内阻r 上消耗的功率为1 250 W。