高中物理第二章恒定电流章末测试新人教版选修3-1

第二章恒定电流
一、选择题(共12小题，每题4分，共48分，在每题给出四个选项
中，第1～10小题只有一个选项符合题目要求，第11、12小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分)
1. 一根均匀电阻丝电阻为R，在温度不变情况下，以下情况中其电阻值为2R是( )
A.当长度不变，横截面积增大一倍时
B.当横截面积不变，长度增大一倍时
2. 闭合电路中E＝I(R＋r)，假设电池电动势为3 V，输出电流为3 A，由此可知( )
A.内、外电阻相差1 Ω
B.内、外电阻之与为1 Ω
C.外电阻为1 Ω
D.内电阻为1 Ω
3. 某同学选用规格适宜电表,准备用伏安法测一只灯泡电阻,接线时不
慎将电压表与电流表位置接错,如下图,S闭合后结果是( ) 4. 在研究微型电动机性能时,应用如下图实验电路.S闭合后,当调节滑
动变阻器R并控制电动机停顿转动时,电流表与电压表示数分别为
0.50 A与2.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流
表与电压表示数分别为2.0 A与24.0 V.那么这台电动机正常运转时输出功率为( )
A.32 W
B.44 W
C.47 W
D.48 W
5. 两电阻R1,R2I-U关系图像如下图,把R1,R2并联接到一个电源上,R1
消耗电功率为6 W,那么电源输出功率为( )
A.8 W
B.10 W
C.4 W
D.15 W
6. 在如以下图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关
S，待电流到达稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容
器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器滑动触头P从图示位置向a
端移动一些，待电流到达稳定后，那么与P移动前相比( )
A．U变小B．I变小 C.Q不变D．Q
减小
7. 如以下图所示电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝
电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值
大小随所受照射光强度增大而减小，为理想电压表．假设将照射
R3光强度减弱，那么( )
A．电压表示数变大
电流变小
2
U1与U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通
过电动机做功为W2,产生热量为Q2,那么有( )
<U2,Q1=Q2 1=U2,Q1=Q2 C.W1=W2,Q1>Q2 1
<W2,Q1<Q2
1
9. 如图甲所示电路，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为
三个一样规格小灯泡，小灯泡伏安特性曲线如图乙所示．当开关
闭合后，以下说法中正确是( )
A．L3电流为L1电流2倍B.L3电阻约为0.17 Ω
C.L1电功率约为0.60 W
D.L2电功率约为1.5 W
10. 如下图为监控汽车平安带使用情况报警电路，S为汽车启动开关，
汽车启动时S闭合．R T为平安带使用情况检测传感器，驾驶员系好平安带时R T阻值变大．要求当驾驶员启动汽车但未系平安带时蜂鸣器报警，那么在图中虚线框内应接入元件是( )
A．“与〞门B．“或〞门C.“非〞门D．“与非〞门
11. 如图(a)所示电路中，调节滑动变阻器滑动触头P向某一方向移动，
根据电路中电压表与电流表数据描绘了如图(b)所示两条U－I图线( )
A．图线甲是根据电压表V1与电流表A示数描绘
B．由图线可知，电源内阻r
C．图中两图线交点表示在整个调节过程中，此时电源输出功率最大
D．图中两图线交点表示在整个调节过程中，此时电源效率到达最大值
12．下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机主要技术参数，不计其自身机械损耗。

假设该车在额定状态下以最大运行速度行驶，那么( )
度)率
A．电动机输入功率为576W B．电动机内电阻为4ΩC．该车获得牵引力为104N D．该车受到阻力为63N
二、填空题(共3小题，共24分。

把答案直接填在横线上)
13.(6分)某物理学习小组同学在研究性学习过程中，通过一块电压表
与一块多用电表欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表内阻又能测出多用电表中欧姆挡内部电源电动势．电压表内阻约在15～25 kΩ之间，量程为15 V，多用电表欧姆挡电阻刻度中间值为20.
(1)请在图上，用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上．
(2)他们在实验过程中，欧姆表选择开关应拨至倍率为“×________〞．
14．(8分)在测量金属丝电阻率实验中，可供选用器材如下待测金属丝：R x(阻值约4Ω，额定电流约)；
电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)；
电流表：A1(量程，内阻约0.2Ω)；
A2(量程3A，内阻约0.05Ω)；
电源：E1(电动势3V，内阻不计)；
E2(电动势12V，内阻不计)；
滑动变阻器：R(最大阻值约20Ω)；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

(1) 用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如下图，读数为
________mm。

(2) 假设滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量准确，电流表应选________、电源应选________________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图。

15.(8分)某实验小组利用如下图电路测定一节电池电动势与内电阻，备有以下器材：
①待测电池，电动势约为1.5V(小于1.5V) ②电流表，量程3mA
③电流表，量程④
⑤电压表，量程3V ⑥滑动变阻器，0～20Ω
⑦开关一个，导线假设干
(1)请选择实验中需要器材________(填标号)。

(2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来。

(3)小组由实验数据作出U－I图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为________V，内电阻为________Ω。

三、论述·计算题(共3小题，共28分。

解容许写出必要文字说明、
方程式与重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算题，答案中必须明确写出数值与单位)
16.(8分)微型吸尘器直流电动机电阻一定,当加在电动机上电压为0.3
V时,电动机不转,但流过电动机电流为0.3 A;当所加电压为2 V 时,电动机正常工作,工作电流为0.8 A,求电动机正常工作时效率
是多少
17.(8分)在如以下图甲所示电路中，电阻R1与R2都是纯电阻，它们
伏安特性曲线分别如以下图乙中Oa、Ob所示。

现在电路两端B、C之间加上恒定电压U0＝7. 0 V．调节调动变阻器R3，使电阻R1与R2消耗电功率恰好相等，求此时电阻R1与R2阻值为多大？
R3接入电路阻值为多大？
18.(12分)在如图(甲)所示电路中,R1,R2均为定值电阻,且R1=100
Ω,R2阻值未知,R3是一滑动变阻器.S闭合后,当滑片从左端滑至右端时,测得电源路端电压随电流变化图线如图(乙)所示,其中A,B两点是滑片在变阻器两个不同端点得到。

求:
(1)电源电动势与内阻;
(2)定值电阻R2阻值;
(3)滑动变阻器最大阻值。

答案与解析
1.【答案】B
【解析】此题主要考察电阻定律R＝ρl
S
，由此可分析出只有B对。

2.【答案】B
【解析】由闭合电路欧姆定律I＝E
r＋R
可知，内、外电阻之与为1 Ω。

3.【答案】D
【解析】由于电压表串联在电路中,导致电路电流非常小,故灯泡不
亮,电压表有示数,电流表几乎无示数,应选项D正确。

4.【答案】A
【解析】当电动机停顿转动时,电动机内阻r=4 Ω,当I=2.0 A与U=24.0 V时,电动机正常运转时输出功率为P出=IU-I2×2×4)W=32 W,选项A正确。

5.【答案】B
【解析】I U图像斜率等于电阻倒数,那么R1=Ω=8 Ω,R2=
Ω=12 Ω,
两个电阻并联时电压相等,由P=,得P1∶P2=R2∶R1=12∶8=3∶2,
那么P2=P1=×6 W=4 W,
故电源输出功率为P=P1+P2=6 W+4 W=10 W,
应选项B正确。

6. 【答案】B
7. 【答案】B
【解析】假设将照射R3光强度减弱，那么R3电阻将增大，电路中总电阻将增大，总电流减小，故电压表示数变小，内电压也减小，A、D错误；而电阻R2两端电压将变大，通过R2电流变大，而总电流减小，所以通过小灯泡电流减小，小灯泡消耗功率变小，B正确，C错误。

8.【答案】A
【解析】电动机是非纯电阻,其两端电压U 2>IR=U 1,选项B 错误;电流通过R 做功W 1=IU 1t,电流通过电动机做功W 2=IU 2t,因此W 1<W 2,选项C 错误;产生热量由Q=I 2Rt 可判断Q 1=Q 2,选项A 正确,D 错误。

9.【答案】C
【解析】分析电路图可知，灯泡L 1与L 2串联再与L 3并联，电源内阻不计，那么灯泡L 3两端电压U 3＝3 V ，灯泡L 1与L 2规格一样，那么两端电压U 1＝U 2＝1.5 V ，有图2读出对应电流值，I 1＝I 2＝0.4 A ，
I 3＝0.5 A ，故A 选项错误；灯泡L 3电阻R 3＝U 3I 3
＝6 Ω，故B 选项错误；灯泡L 1与L 2消耗电功率P 1＝P 2＝I 1U 1＝0.60 W ，故C 选项正确，D 选项错误。

10.【答案】A
【解析】蜂鸣器报警，门电路输出端必须为高电势，S 闭合，输入是高电势，R T 小时，输入是高电势，即输入必须都是高电势，输出才是高电势，这是“与〞关系，所以是“与〞门．
11. 【答案】AC
12.【答案】AD
【解析】电动机输入功率P 入＝UI ＝48×12W＝576W ，应选项A 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，应选项B 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＝F f v max得F f＝P出
v max＝
350
20
3.6
N＝63N，应选项C错误、D正确。

13.【答案】(1)如下图(2)1 k
【解析】(1)欧姆表内电源正极接在欧姆表负接线柱上，故红表笔应接电压表负接线柱，黑表笔应接电压表正接线柱．(2)电压表内阻较大，故欧姆挡选择开关应选倍率为“×1 k〞。

14.【答案】(1)1.773(1.771～1.775均正确)
(2)A1E1电路如下图
【解析】(1)螺旋测微器主尺读数为，螺旋刻度每小格读数为，读数为27.3×＝，读数应为(1.5＋0.273)mm＝。

(2)由于待测电阻R x阻值约为4Ω，额定电流约为，电流表量程选，即A1；根据欧姆定律可得待测金属丝两端最大电压约为U＝IR x＝2V，所以电源选E1。

15.【答案】(1)①③④⑥⑦
【解析】(1)根据本实验原理以及特点，所选器材是①③④⑥⑦；
(2)根据电路图连接实物图时，一定要看清电路构造，滑动变阻器接线柱所在位置，注意导线不能穿插；
(3)电源电动势是纵轴截距1.4V，内电阻r＝ΔU
ΔI
＝
1.4－0
0.5－0
Ω＝
2.8Ω。

16. 【答案】60%
17.【答案】R1＝R2＝1 000 ΩR3＝800 Ω
【解析】 R 1、R 2与R 3串联、电流相等．当电阻R 1与电阻R 2消耗电功率相等时，得R 1＝R 2，由伏安特性曲线可知，此时电路中电流I ＝2.5 mA ，加在电阻R 1与R 2上电压U 1＝U 2＝2.5 V ，由欧姆定
律得R 1＝R 2＝U 1I
＝1 000 Ω，滑动变阻器R 3两端电压为U 3＝U 0－U 1－U 2＝2 V ，由欧姆定律得R 3＝U 3I
＝800 Ω. 18. 【答案】(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
【解析】(1)将AB 延长后交U 轴于20 V 处,交I 轴于1.0 A 处, 所以E=20 V,r== Ω=20 Ω.(2分)
(2)滑片滑至最右端时,由图像知此时对应于B 点,
所以U 2=4 V,(1分)
U r =E-U 2=20 V-4 V=16 V.(1分)
由串联电路电压分配与阻值成正比知r=4R 2,(1分)
所以R 2==5 Ω.(1分)
R 外== Ω=80 Ω,(1分)
R 1与R 3并联后总电阻为
R 并=80 Ω-5 Ω=75 Ω,(1分)
又R 并=,
即=75,(1分)
解得R3=300 Ω,(1分)
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