2020届物理人教版 恒定电流 单元测试(1)

专题09 恒定电流名校试题汇编一、 单项选择题1.(2019·安徽省巢湖市调研)两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ；乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( ) A.U 甲U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝2 【答案】 C【解析】 U 甲2U 乙2＝P 甲R 甲P 乙R 乙＝R 甲R 乙＝ρl π(d 2)2∶ρ2lπ(2d 2)2＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲U 乙＝2，故C 正确．2.(2019·安徽省黄山市质检)如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )A ．欧姆定律适用于该元件B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0 ΩD ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C 【答案】 A【解析】 根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，欧姆定律适用，A 正确；根据电阻的定义式R ＝U I 可知，I －U 图象斜率的倒数等于电阻R ，则得R ＝105 Ω＝2 Ω，B 错误；由于I －U图象中横、纵坐标的标度不同，故不能直接根据图象的斜率求电阻，C 错误；由题图知，当U ＝6.0 V 时，I ＝3.0 A ，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q ＝It ＝3.0×1 C ＝3.0 C ，D 错误．3. (2019·贵州省遵义市调研)如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大 【答案】 A【解析】 由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知，R 0接入电路的有效电阻减小，R 总减小，由I ＝ER 总＋r 可知I 增大，由U 内＝Ir 可知U 内增大，由E ＝U 内＋U 外可知U 外减小，故电压表示数减小．由U 1＝IR 1可知U 1增大，由U 外＝U 1＋U 2可知U 2减小，由I 2＝U 2R 2可知电流表示数减小，故A 正确．4. (2018·四川省乐山市第一次调研)如图所示，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.mv 22eLB.mv 2Sn e C ．ρnev D.ρev SL 【答案】 C【解析】 由电流定义可知：I ＝q t ＝nvtSe t ＝neSv .由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL S ＝ρneLv ，又E ＝U L ，故E ＝ρnev ，选项C 正确．5.(2018·北京市大兴区上学期期末)某直流电动机，线圈电阻是0.5 Ω，当它两端所加的电压为6 V 时，通过电动机的电流为2 A ．由此可知( ) A ．电动机发热的功率为72 W B ．电动机消耗的电功率为72 W C ．电动机输出的机械功率为10 W D ．电动机的工作效率为20% 【答案】 C【解析】 直流电动机线圈电阻为R ，当电动机工作时通过的电流为I ，两端的电压为U ，电动机消耗的总功率为：P ＝UI ＝2×6 W ＝12 W ，故B 错误；发热功率为：P 热＝I 2R ＝22×0.5 W ＝2 W ，故A 错误；根据能量守恒定律，其输出机械功率是：P 出＝P －P 热＝12 W －2 W ＝10 W ，故C 正确；电动机的工作效率η＝P 出P×100%≈83.3%，故D 错误．6.(2018·山东省淄博市一中三模)某家用电热水壶铭牌如图所示，其正常工作时电流的最大值是( )A ．0.2 A B.52 2 A C ．5 A D ．5 2 A【答案】 D【解析】 电热水壶的有效电流为I ＝P U ＝1 100220 A ＝5 A ，故电流的最大值为：I m ＝2I ＝5 2 A ，D正确．7.(2018·湖南省株洲市上学期质检一)如图为某控制电路的一部分，已知AA ′的输入电压为24 V ，如果电阻R ＝6 kΩ，R 1＝6 kΩ，R 2＝3 kΩ，则BB ′不可能输出的电压是( )A ．12 VB ．8 VC ．6 VD ．3 V 【答案】 D【解析】 若两开关都闭合，则电阻R 1和R 2并联，再和R 串联，U BB ′为并联电路两端电压，U BB ′＝R 1R 2R 1＋R 2R 1R 2R 1＋R 2＋R U AA ′＝6 V ，若S 1闭合S 2断开，则R 1和R 串联，U BB ′＝R 1R 1＋R U AA ′＝12 V ，若S 2闭合S 1断开，则R 2和R 串联，U BB ′＝R 2R 2＋R U AA ′＝8 V ，若两者都断开，则电路断路，U BB ′＝0，故D 项不可能． 8.(2018·山东省济宁市上学期期末)如图所示，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R 1、R 2为定值电阻，R 1>r ，R 3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关S 后，若照射R 3的光照强度减弱，则( )A ．R 1两端的电压变大B ．通过R 2的电流变大C ．电源的输出功率变大D ．小灯泡消耗的功率变大 【答案】 B【解析】 光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R 1两端的电压减小，故A 错误；因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时R 1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R 2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由P L ＝I 2R L 可知，小灯泡消耗的功率变小，故B 正确，D 错误；因R 1>r ，外电路总电阻R 外>r ，又R 外增大，故电源的输出功率变小，故C 错误．9.(2018·天津市实验中学模拟)如图所示为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6 V ，内阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g ＝10 m/s 2)，标有“3 V ,0.6 W”的灯泡恰好正常发光．则电动机的内阻为( )A ．1.25 ΩB ．3.75 ΩC ．5.625 ΩD ．1 Ω【答案】 A【解析】 由电路图可知，灯泡与电动机并联，灯泡正常发光，电压为U L ＝3 V ，电流为I L ＝P L U L ＝0.63A ＝0.2 A ，故电动机两端的电压为U M ＝U L ＝3 V ；R 和电源内阻r 两端的总电压为U 1＝3 V ，由欧姆定律可得，总电流为： I ＝U 1R ＋r ＝32.5＋0.5A ＝1 A ； 电动机的电流为：I M ＝I －I L ＝1 A －0.2 A ＝0.8 A ； 电动机的输出功率为： P ＝mgv ＝U M I M －I M 2r M 代入数据解得：r M ＝1.25 Ω.10.(2018·河北省定州中学承智班月考)阻值相等的四个电阻R 、电容器C 及电池E (内阻可忽略)接成如图所示的电路．保持S 1闭合，开关S 2断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S 2，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 ．5∶3B ．2∶1C ．1∶2D ．1∶3 【答案】 A【解析】 电池E 的内阻可忽略，保持开关S 1闭合、S 2断开且电流稳定时，电容器两端的电压为：U 1＝E 3R ×2R ＝2E 3；闭合开关S 2，电流再次稳定后，电容器两端的电压为：U 2＝E 52R ×R ＝2E 5，由Q ＝CU得，Q 1∶Q 2＝U 1∶U 2＝5∶3.11.(2018·吉林省长春市八中模拟)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R 4的滑片向b 端移动时，则( )A ．质点P 将向上运动B ．电流表读数减小C ．电压表读数减小D ．R 3上消耗的功率逐渐增大 【答案】 C【解析】 由题图可知，R 2与滑动变阻器R 4串联后与R 3并联，再与R 1串联接在电源两端，电容器与R 3并联，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，R 1两端的电压增大，故并联部分的电压减小．由欧姆定律可知流过R 3的电流减小，而流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，故B 错误；因并联部分电压减小，而R 2中电压增大，故电压表示数减小，故C 正确；因R 3两端的电压减小，由公式P ＝U 2R 可知，R 3上消耗的功率减小，故D 错误；因电容器两端电压减小，故质点P 受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，质点P 将向下运动，故A 错误．12.(2017·宁夏银川2月模拟)如图甲所示为某一小灯泡的U －I 图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联，接在内阻为1 Ω、电动势为3 V 的电源两端，如图乙所示，则( )A ．通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WB ．通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WC ．通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.2 WD ．通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W 【答案】 C【解析】 由题图甲可以看出，当通过小灯泡的电流为0.2 A 时，对应灯泡两端的电压为1 V ，此时小灯泡的电阻为1 V 0.2 A ＝5 Ω，两小灯泡并联后的电阻R 并＝2.5 Ω，灯泡两端电压U 并＝R 并R 总E ＝2.57.5×3 V＝1 V ，恰好符合串联电路电压关系，则每盏小灯泡的功率P L ＝0.2 W ，则A 项错误，C 项正确．同理，可知B 、D 项错误．13.(2018·广东省韶关市模拟)如图所示，电源的电动势为30 V ，内电阻为1 Ω，一个标有“6 V ,12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为( )A ．36 WB ．44 WC ．48 WD ．60 W【答案】 A【解析】 电路中电灯正常发光，所以U L ＝6 V ，则电路中电流为I ＝P L U L ＝126 A ＝2 A ，电动机两端的电压U M ＝E －Ir －U L ＝30 V －2×1 V －6 V ＝22 V ，则电动机输出的机械功率P 出＝P 电－P 热＝U M I －I 2R M ＝22×2 W －4×2 W ＝36 W.14．(2018·河南省开封市质检)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图线(电池内阻不是常数)，图线b 是某电阻R 的U －I 图线．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．8.0 ΩB ．10 ΩC ．12 ΩD ．12.5 Ω【答案】 A【解析】 由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，U ＝E ，由图线a 与纵轴的交点读出电动势为E ＝3.6 V ．根据两图线交点可知，电阻R 两端的电压为2 V ，则内阻r ＝3.6－20.2 Ω＝8.0 Ω，故A 正确．15.(2018·陕西省西安一中一模)电路如图所示，电源的电动势为E 、内阻为r ，与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接，当滑动变阻器的滑片由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表读数增大、电流表读数减小B ．电压表读数减小、电流表读数增大C ．R 1的电功率减小D ．电源的输出功率增大 【答案】 C【解析】 当滑片由中点向b 端滑动时，R 接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，所以定值电阻R 1的电功率减小，选项C 正确；电路中总电流减小，由U ＝E －Ir 可知路端电压增大，即电压表示数增大；因路端电压增大，R 1两端的电压减小，故并联部分电压增大，由欧姆定律可知电流表示数增大，选项A 、B 错误；因不知内、外电阻的大小，所以不能确定电源的输出功率如何变化，选项D 错误．16.（2019·北京市人大附中高三第二学期三模）用如图所示电路可以测量干电池的电动势和内阻，图中R 为电阻箱。