第2章 恒定电流综合测评（Word版，含解析）

第2章综合测评
(时间：90分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得0分)
1．下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是(　　)
A．铅蓄电池能够将化学能转变为电能
B．电源的电动势等于路端电压与内电压之和
C．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压
D．纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，路端电压则减小
2．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为(　　)
A．4R　　　　　　　　 B．R
C． D．无法计算
3．两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．QA∶QB＝1∶1 B．QA∶QB ＝2∶1
C．QA∶QB ＝1∶2 D．QA∶QB ＝4∶1
4.如图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是(　　)
A．A灯变亮，B灯变亮
B．A灯变暗，B灯变亮
C．A灯变暗，B灯变暗
D．A灯变亮，B灯变暗
5．P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上下表面积大于P2的上下表面积，将P1和P2按图中所示接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是(　　)
A．若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流
B．若P1和P2的体积相同，则P1的电功率等于P2的电功率
C．若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压等于P2两端的电压
D．若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压大于P2两端的电压
6.如图所示，U I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是(　　)
A．在c点时，电源有最大输出功率
B．在b点时，电源的总功率最大
C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大
D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小
7．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．L1中的电流为L2中的电流的2倍
B．L1的电阻为12 Ω
C．L1消耗的电功率为0.75 W
D．L2消耗的电功率为0.375 W
8．如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，读数依次为12.7 V和12.3 V，则(　　)
A．a、b间的实际电压略大于12.7 V
B．a、b间的实际电压略小于12.7 V
C．电压表V1的内阻大于V2的内阻
D．电压表V1的内阻小于V2的内阻
9．将分压电阻串联在表头上，改装成电压表，下列说法中正确的是(　　)
A．接上分压电阻后，增大了表头的满偏电压
B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变
C．如果分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍
D．通电时，表头和分压电阻中通过的电流一定相等
10．(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(　　)
A．通过车灯的电流变小
B．路端电压变小
C．电路的总电流变小
D．电源的总功率变大
二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)
11．(8分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为 mm，合金丝的直径为 mm。
甲　　　　　　　　　乙
(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图丙所示的实验电路图，按照该电路图完成图丁中的实物电路连接。
丙　　　　　　　　　　　丁
12．(8分)(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有 处，并把多用电表 联接入被测电路中。当测直流电压时，应把选择开关旋至标有 处，并把多用电表与被测电路 联。测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在 处，即电流从 表笔流进。
(2)如图所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。
①将多用电表选择开关置于“×1”挡，Ⅰ的示数为 Ω，Ⅱ的示数为 Ω。
②将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅰ的示数为 V，Ⅱ的示数为
V，Ⅲ的示数为 V。
③选择开关置于直流“250 V”挡时，Ⅰ的示数为 V，Ⅱ的示数为
V。
13．(8分)某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻值(阻值恒定)，进行了如下实验：
(1)他先用万用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值。将开关置于“×10”挡位，指针偏角过小，若想更准确一些，下面操作正确的步骤顺序是 (填序号)。
A．将两表笔短接进行欧姆调零
B．将两表笔短接进行机械调零
C．将开关置于“×100”挡
D．将两表笔接未知电阻两端，待指针稳定后读数
(2)若多用电表测得待测电阻在1 000 Ω左右，利用以下器材用伏安法尽可能精确地测量该电阻：
A．直流电源E：电动势3 V，内阻忽略
B．电流表A1：量程0.3 A，内阻约为0.1 Ω
C．电流表A2：量程3 mA，内阻约为10 Ω
D．电压表V1：量程3 V，内阻约为3 kΩ
E．滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω
F．开关S，导线若干
①为较准确测量该电阻的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，以上器材中电流表应选 (选填“B”或“C”)；
②请在方框中画出实验电路原理图。
14．(12分)实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定。
A．一节待测干电池(内阻大于2 Ω)
B．电流表，量程为0～0.6 A，内阻为5 Ω左右
C．电流表，量程为0～1.5 A，内阻为0.5 Ω左右
D．电压表，量程为0～2.0 V，内阻为5 kΩ左右
E．滑动变阻器，最大阻值为100 Ω
F．滑动变阻器，最大阻值为10 Ω
G．开关一只，导线若干
(1)该实验所需器材： (填器材前面的字母)。
(2)请在虚线框中画出该实验电路图。
(3)下表列出了某组同学测得的实验数据，其中有一组数据不符合读数要求，请将该组数据的序号填在横线上： 。
组序 1 2 3 4 5 6
U/V 1.37 1.32 1.24 1.20 1.10 1.05
I/A 0.12 0.2 0.31 0.42 0.50 0.57
(4)根据表中数据，在图中，作出U?I图象，并根据图象计算被测电池的电动势为 V，内阻为 Ω。
15．(12分)如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出。当输入电压UAB＝110 V时，输出电压UCD是多少？
16.(12分)如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r ＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机线圈的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A。求：
(1)电源的电动势E；
(2)S闭合后电动机的机械功率。
参考答案：
一、选择题(本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得0分)
1．下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是(　　)
A．铅蓄电池能够将化学能转变为电能
B．电源的电动势等于路端电压与内电压之和
C．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压
D．纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，路端电压则减小
D　[铅蓄电池能够将化学能转变为电能，此说法正确，选项A不符合题意；电源的电动势等于路端电压与内电压之和，此说法正确，选项B不符合题意；电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，此说法正确，选项C不符合题意；纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，则电路的总电阻增加，总电流减小，根据U＝E－Ir可知，路端电压增大，则选项D符合题意。]
2．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为(　　)
A．4R　　　　　　　　 B．R
C． D．无法计算
B　[当两电阻串联接入电路中时I＝，当两电阻并联接入电路中时I＝×，由以上两式可得r＝R，B正确。]
3．两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．QA∶QB＝1∶1 B．QA∶QB ＝2∶1
C．QA∶QB ＝1∶2 D．QA∶QB ＝4∶1
B　[直径比为1∶2，则横截面积比为1∶4，根据电阻定律R＝ρ，知电阻之比为2∶1，根据Q＝I2Rt，电流相等，则热量之比为2∶1。故选B。]
4.如图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是(　　)
A．A灯变亮，B灯变亮
B．A灯变暗，B灯变亮
C．A灯变暗，B灯变暗
D．A灯变亮，B灯变暗
C　[当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大，内电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′＝I－IA增大，R1两端电压U1＝I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压UB＝U－U1减小，B灯变暗，C正确。]
5．P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上下表面积大于P2的上下表面积，将P1和P2按图中所示接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是(　　)
A．若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流
B．若P1和P2的体积相同，则P1的电功率等于P2的电功率
C．若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压等于P2两端的电压
D．若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压大于P2两端的电压
C　[由于两电阻串联在电路中，因此两电阻中电流一定相等，故A错误。设电阻的表面边长为a，厚度为d，根据R＝可知，R＝＝，则可知电阻与厚度d有关，与体积无关，由V＝Sd可知，如果两导体的体积相同，则P1的厚度小于P2厚度，因此P1的电阻大于P2的电阻，则由P＝I2R可知，P1的电功率大于P2的电功率，故B错误。由B项的分析可知，若厚度相同，则两电阻阻值相同，由U＝IR可知，P1两端的电压等于P2两端的电压，故C正确，D错误。]
6.如图所示，U I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是(　　)
A．在c点时，电源有最大输出功率
B．在b点时，电源的总功率最大
C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大
D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小
D　[在b点α＝β说明此时外电阻R等于内阻，电源有最大输出功率，A错；电源总功率P总＝IE，则电流越大，总功率越大，B、C错，D正确。]
7．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．L1中的电流为L2中的电流的2倍
B．L1的电阻为12 Ω
C．L1消耗的电功率为0.75 W
D．L2消耗的电功率为0.375 W
BC　[L1两端电压为3 V时，由题图乙可知L1中的电流为0.25 A，L1的电阻R＝＝12 Ω，B正确；L1消耗的电功率P＝UI＝0.75 W，C正确。L2、L3串联分压，分到的电压为1.5 V，由题图乙可知L2和L3中的电流为0.20 A，L2消耗的电功率P＝UI＝0.30 W，D错误；L1中的电流为L2中的电流的1.25倍，A错误。]
8．如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，读数依次为12.7 V和12.3 V，则(　　)
A．a、b间的实际电压略大于12.7 V
B．a、b间的实际电压略小于12.7 V
C．电压表V1的内阻大于V2的内阻
D．电压表V1的内阻小于V2的内阻
AC　[由于电压表不是理想电表(内阻不是无穷大)，当a、b两端接入电压表后，电阻R与电压表的并联电阻小于电阻R，根据欧姆定律和串并联规律可知，电阻R与电压表的并联总电压小于电阻R的实际电压，即a、b两端实际电压将大于电压表的示数，当然大于电压表V1的示数，即a、b间的实际电压略大于12.7 V，故A项正确，B项错误；根据欧姆定律可知，若电压表的内阻越大，电压表与R的并联电阻就越大，电压表的示数也越大，即电压表V1的内阻大于电压V2的内阻，故C项正确，D项错误。]
9．将分压电阻串联在表头上，改装成电压表，下列说法中正确的是(　　)
A．接上分压电阻后，增大了表头的满偏电压
B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变
C．如果分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍
D．通电时，表头和分压电阻中通过的电流一定相等
BD　[接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变，A错误，B正确；分压电阻是表头内阻的n倍，则表头满偏时分压电阻两端的电压为nUg，则电压表的量程为(n＋1)Ug，C错误；通电时，表头和分压电阻串联，故通过它们的电流一定相等，D正确。]
10．(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(　　)
A．通过车灯的电流变小
B．路端电压变小
C．电路的总电流变小
D．电源的总功率变大
ABD　[开关S闭合，电机工作，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知总电流即干路电流I干变大，电源内阻分得电压为U内＝I干r，U内变大，路端电压油U路＝E－U内，U路变小，则车灯两端电压变小，流过车灯的电流变小，A、B正确，C错误；电源总功率为P总＝EI干，I干增大，总功率变大，D正确。]
二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)
11．(8分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为 mm，合金丝的直径为 mm。
甲　　　　　　　　　乙
(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图丙所示的实验电路图，按照该电路图完成图丁中的实物电路连接。
丙　　　　　　　　　　　丁
[解析]　(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要去掉开始误差，即合金丝直径为0.5 mm＋14.6×0.01 mm－0.007 mm＝0.639 mm。
(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，该实验要求电压表示数从零开始，滑动变阻器采用分压接法。
[答案]　(1)0.007　0.639(0.636～0.640均正确)　(2)见解析图
12．(8分)(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有 处，并把多用电表 联接入被测电路中。当测直流电压时，应把选择开关旋至标有 处，并把多用电表与被测电路 联。测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在 处，即电流从 表笔流进。
(2)如图所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。
①将多用电表选择开关置于“×1”挡，Ⅰ的示数为 Ω，Ⅱ的示数为 Ω。
②将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅰ的示数为 V，Ⅱ的示数为
V，Ⅲ的示数为 V。
③选择开关置于直流“250 V”挡时，Ⅰ的示数为 V，Ⅱ的示数为
V。
[解析]　(1)多用电表测直流电流时，选择开关应置于标有mA处，且把电表串联接入被测电路中。测直流电压时，把选择开关置于标有“”处，且并联于被测电路两端．因红表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在高电势处，即电流从红表笔进入。
(2)多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以挡位倍率，才是电阻的测量值。
[答案]　(1)mA　串　　并　高电势　红
(2)①24　36　②25.0　21.5　13.0　③125　107
13．(8分)某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻值(阻值恒定)，进行了如下实验：
(1)他先用万用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值。将开关置于“×10”挡位，指针偏角过小，若想更准确一些，下面操作正确的步骤顺序是 (填序号)。
A．将两表笔短接进行欧姆调零
B．将两表笔短接进行机械调零
C．将开关置于“×100”挡
D．将两表笔接未知电阻两端，待指针稳定后读数
(2)若多用电表测得待测电阻在1 000 Ω左右，利用以下器材用伏安法尽可能精确地测量该电阻：
A．直流电源E：电动势3 V，内阻忽略
B．电流表A1：量程0.3 A，内阻约为0.1 Ω
C．电流表A2：量程3 mA，内阻约为10 Ω
D．电压表V1：量程3 V，内阻约为3 kΩ
E．滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω
F．开关S，导线若干
①为较准确测量该电阻的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，以上器材中电流表应选 (选填“B”或“C”)；
②请在方框中画出实验电路原理图。
[解析]　(1)选择倍率后，欧姆表指针读数偏大，应该换用大倍率，更换倍率需要重新欧姆调零，所以先更换大倍率即步骤C，再欧姆调零即步骤A，最后测量电阻即步骤D。
(2)①待测电阻阻值在1 000 Ω左右，而电压最大只有3 V，所以电流不会超过3 mA，电流表选择C。
②要求各电表指针能有较大的变化范围，应选取分压式电路。又因＝<＝，
所以电流表内接，电路图如图所示：
[答案]　(1)CAD　(2)①C　②见解析
14．(12分)实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定。
A．一节待测干电池(内阻大于2 Ω)
B．电流表，量程为0～0.6 A，内阻为5 Ω左右
C．电流表，量程为0～1.5 A，内阻为0.5 Ω左右
D．电压表，量程为0～2.0 V，内阻为5 kΩ左右
E．滑动变阻器，最大阻值为100 Ω
F．滑动变阻器，最大阻值为10 Ω
G．开关一只，导线若干
(1)该实验所需器材： (填器材前面的字母)。
(2)请在虚线框中画出该实验电路图。
(3)下表列出了某组同学测得的实验数据，其中有一组数据不符合读数要求，请将该组数据的序号填在横线上： 。
组序 1 2 3 4 5 6
U/V 1.37 1.32 1.24 1.20 1.10 1.05
I/A 0.12 0.2 0.31 0.42 0.50 0.57
(4)根据表中数据，在图中，作出U?I图象，并根据图象计算被测电池的电动势为 V，内阻为 Ω。
[解析]　(1)应用电压表和电流表测量干电池电动势和内阻，应选用电源A、电压表D、开关与导线G，根据表中数据或电路中的电阻计算，最大电流不超过0.6 A，则电流表选B，滑动变阻器起限流作用，最大阻值与电路干路其他元件总电阻相当或大一点儿即可，则选F。
(2)电路图如图甲所示。
甲　　　　　　　　　　　乙
(3)第2组数据中的电流值不符合有效数字位数。
(4)描点作出图象，如图乙所示，纵轴的截距为电动势，大小约为1.46 V，图象的斜率为电源内阻，大小约为0.73 Ω。
[答案]　(1)ABDFG　(2)见解析图　(3)2
(4)见解析图　1.46(1.45～1.47均正确)　0.73(0.70～0.75均正确)
15．(12分)如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出。当输入电压UAB＝110 V时，输出电压UCD是多少？
[解析]　并联部分的等效电阻为
R并＝＝R，
则电路的总电阻为R总＝10R＋R＝11R。
由串联分压得并联部分R并上的电压为
U并＝·UAB＝×110 V＝10 V。
而输出电压UCD即电阻R上分到的电压，再由串联分压得，
UCD＝UR＝U并＝×10 V＝1 V。
[答案]　1 V
16.(12分)如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r ＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机线圈的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A。求：
(1)电源的电动势E；
(2)S闭合后电动机的机械功率。
[解析]　(1)开关S断开时，由P＝I·r 得
I0＝＝ A＝5 A
由闭合电路欧姆定律得
E＝I0(R1＋r)＝5×(19＋1) V＝100 V。
(2)开关S闭合后，内电压U内＝Ir＝12.6 V
路端电压U＝E－U内＝(100－12.6) V＝87.4 V
通过电炉的电流I1＝＝ A＝4.6 A
通过电动机的电流I2＝I－I1＝8.0 A
电动机消耗的热功率P1＝IR2＝8.02×2 W＝128 W
电动机工作时，消耗的电功率
P2＝UI2＝87.4×8 W＝699.2 W
电动机输出的机械功率
P3＝P2－P1＝(699.2－128) W＝571.2 W。
[答案]　(1)100 V　(2)571.2 W
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