第二章 电路及其应用 综合练习（Word版含解析）

第二章、电路及其应用
一、选择题（共16题）
1．为维护消费者权益，某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格，电线直径明显比说明书上标有的直径要小，引起这种电线不符合规格的主要原因是（　　）
A．电线的长度引起电阻偏大
B．电线的横截面积引起电阻偏大
C．电线的材料引起电阻偏大
D．电线的温度引起电阻偏大
2．下列关于电流、电阻、电阻率、电动势等物理量的说法中，正确的是( )
A．如果在相等时间内，通过两个导体单位横截面的电荷量相等，则这两个导体中的电流一定相等
B．据R＝U/I可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
C．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差
D．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多
3．如图为“iRobot”智能扫地机器人，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫．已知其电池容量2000mAh，额定工作电压15V，额定功率30W．则下列说法正确的是（　　）
A．“m A h”是能量的单位
B．扫地机器人正常工作时的电流是2A
C．扫地机器人的电阻是75Ω
D．扫地机器人充满一次电，正常工作时间约为
4．如图所示，电源的电动势E不变，内阻r为1.5Ω，定值电阻为0.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，关于此电路的下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器阻值为1.0Ω时，定值电阻消耗功率最大
B．滑动变阻器阻值为2.5Ω时，变阻器消耗功率最大
C．滑动变阻器阻值为5.0Ω时，电源总功率最小
D．滑动变阻器阻值为1.5Ω时，电源输出功率最大
5．如图所示电路，A、、为相同的理想电流表，当滑动变阻器滑动片P往下移时，关于电流表示数情况，下列判断正确的是（　　）
A． 表的示数变小 B． 表的示数变大
C．A表的示数变小 D． 表的示数变大
6．如图所示电动势为2V的电源跟一个阻值R＝9Ω的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8V,则电源的内电阻为（ ）
A．1Ω B．0.2Ω C．1.8Ω D．0.1Ω
7．如图所示，电动势为E、内阻为r的电源与电阻及理想电流表组成电路，当滑动变阻器的滑动端向右滑动时，下列判断正确的是（　　）。
A．电流表读数增大，两端电压减小 B．电流表读数增大，两端电压增大
C．电流表读数减小，两端电压减小 D．电流表读数减小，两端电压增大
8．电路中每分钟有 60万亿个自由电子通过横截面积为m2的导线，那么电路中的电流是（　　）
A．0.016 A B．0 .16 A C．16 A D．1.6mA
9．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡（阻值恒定不变）的电阻和定值电阻相同，阻值均为R，电压表为理想电表，K为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法正确的是：( )
A．电压表读数将变大 B．L1亮度不变，L2将变亮
C．L1将变亮，L2将变暗 D．电源的发热功率将变小
10．有一种新型电池，其内阻约为几十欧姆，使用时间较长，防腐、防漏液技术好，常用在门铃、防盗器等用电器上。如图所示，电动势为12V，内阻为20Ω的新型电池与R1、R2构成闭合回路，其中，R2为0～20Ω的滑动变阻器。改变滑动变阻器R2的阻值使R2获得最大功率，则此最大功率为（　　）
A．3.6W B．0.9W
C．2W D．1W
11．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，直线A为电源的图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的电动势和内阻分别为E、r，电源的输出功率分别P1、P2，电源的总功率分别为、，电源的效率分别为，则下列错误的是（　　）
A． B． C． D．
13．在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图所示．两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2．如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的 （ ）
A．效率不可能相等
B．总功率不可能相等
C．输出功率不可能相等
D．路端电压和电流不可能同时相等
14．下列说法中正确的是（ ）
A．同一电源接在不同电路中，电源的电动势会发生变化
B．铅蓄电池电动势为2V，表示铅蓄电池能在1s内将2J的化学能转变为电能
C．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
D．电阻是导体自身的特性，其大小与导体两端是否有电压没有直接关系
15．一个电动势为E，内电阻为r的电池，接上负载电阻R，构成闭合电路，下列说法正确的是（　　）
A．当R=r时，路端电压为
B．当R=0时，路端电压为U=E
C．当R=r时，R获得的功率最大
D．当R=r时，电源的效率为η=50%
16．随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，但的边长是的100倍，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．
B．
C．将它们并联在电路中流过和的电流大小相同
D．并联时中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率
二、填空题
17．如图所示的电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，S断开时，A、B两端的总电阻为________Ω，S闭合后，A、B两端的总电阻为________Ω。
18．电阻率
（1）概念：电阻率是反映导体______性能的物理量，是导体材料本身的属性。
（2）影响电阻率的两个因素是______和______。
（3）纯金属电阻率较______，合金的电阻率较______。由于用电器的电阻通常远大于导线电阻，一般情况下，可认为导线电阻为______。
19．一电源向一电阻R供电，如图中AB为电源的端电压与电流的关系图线，直线OC为电阻R的两端电压与 电流的关系图线，由图可知电源消耗的功率____W，电源的内阻消耗的功率为_____W。
20．一节干电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝1.0 Ω，把阻值R＝2.0 Ω的电阻直接接在该电池的两极，电阻R两端的电压U＝________V。
三、综合题
21．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多少？
22．如图所示，小明同学利用所学知识，设计了一个利用电动机提升重物的电路，其中D是电动机。 P是一个质量为m=0.9kg的重物，它用细绳缠绕在电动机的轴上。闭合开关S后，重物P最终能以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=3A和U=12V。 已知电动机的机械效率η=75%，重力加速度。求：
(1)电动机线圈的电阻r；
(2)重物匀速上升的速度大小v。
23．工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率它是把两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分，如图所示，A、B是两片面积为的正方形铂片，间距，把它们浸没在待测液体中，通过两根引线加上电压U，当时，测出电流，那么这种液体的电阻率为多少？
24．如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
（2）请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
当导体的长度、材料、温度不变时，横截面积越小，电阻越大，电线直径明显比说明书上标有的直径要小，即横截面积小，电阻大，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．C
【详解】
试题分析：如果在相等时间内，通过两个导体横截面的电荷量相等，则这两个导体中的电流一定相等，A错；R＝U/I是电阻的定义式，电阻R与加在两端的电压无关、与通过电阻的电流大小无关，由电阻本身决定阻值的大小，B错；电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差，C对；电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝W/q，D错．
3．B
【详解】
A．题中“mAh”是电荷量的单位，故A错误；
B．扫地机器人正常工作时的电流为：
I＝A＝2A
故B正确；
C．扫地机器人是非纯电阻电路，因不知到电路的热功率，因此电路的电阻无法求得 故C错误；
D．扫地机器人充满电后一次工作时间：
t＝
故D错误；
4．C
【详解】
A．变阻器的阻值R2=0时，电流最大，故根据P=I2R1，电阻R1消耗的功率最大，故A错误；
B．由闭合电路的欧姆定律结合功率公式，根据等效内阻法，当
R2=R1+r=2Ω
时，变阻器消耗的功率最大，故B错误；
C．电源的总功率P总=EI，当总电流最小时，即总电阻最大时R2=5Ω，电源的总功率最小，故C正确；
D．当内外电阻相等时，即
R1+R2=r
得
R2=r-R1=1.5Ω-0.5Ω=1Ω
电源的输出功率最大，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】
当P向下滑动时，电阻减小，所以总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，可以判断A示数变大；由于路端电压减小，所以A2示数减小；又由于总电流增大，所以A1示数变大。
故选D。
6．A
【详解】
试题分析：根据闭合回路欧姆定律，可得，解得：
7．D
【详解】
当滑动变阻器的滑动端向右滑动时，R1接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，电流表示数减小，电源内电压减小，路端电压增大，R3两端电压减小，R2两端电压增大，故选D。
8．B
【详解】
根据电流强度的定义式
可知电路中的电流大小
故选B。
9．B
【详解】
试题分析：由图知，当开关接1时，外电路电阻为3R/2，开关接2时，外电路电阻为2R/3，，当开关由1位置打到2位置时，外电路电阻减小，所以路端电压减小，即电压表读数变小，所以A错误；回路总电阻减小，干路电流增大，电源的发热功率 增大，所以D错误；当开关接1时，根据分压规律可得：L1、L2的电压均为U1=E/5，开关接2时，L1的电压为E/5，L2的电压为2E/5，所以L1亮度不变，L2将变亮，故B正确；C错误．
10．A
【详解】
把R1看作等效电源的内阻，等效电源的内阻为
外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，R2的功率最大
故选A。
11．B
【详解】
在加速电场中有
得
在刚射出加速电场时，一小段长为 的电子束内电量为
则电子个数
故选B。
12．C
【详解】
A．由电源的图线可知
故A正确；
BCD．由图可知电源分别与R1、R2组成闭合电路时，输出功率分别为
电源总功率
电源的效率
则
故BD正确，C错误。
本题选错误项，故选C。
13．A
【详解】
由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir，可知当I=0，U=E，U﹣I图线与U轴的交点表示断路，U=E，图线斜率大小表示r，则可判断出E1＞E2，r1＞r2.
A、电源的效率η=×100%=×100%；由图可知，电源1的内电阻较大，则电源1的效率较低，它们不可能相等；故正A确．
B、电源消耗的总功率P=EI，要满足P1=P2，由于E1＞E2，必须满足I1＜I2，如图所示：
故对于图中所示的情况，可能有P1=P2；故B错误．
C、作出R的U﹣I图象，斜率表示电阻，如果其通过题目图中的两条线的交点，则U1=U2且I1=I2；此时输出功率P=UI，则输出功率相等；故C、D错误．
故选A
14．CD
【详解】
A项：电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，与外电路的结构无关，所以把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，故A错误；
B项：电路中每通过1C的电量，电池内部非静电力做功为W=Uq=2J；不是在1s内将2J的化学能转化为电能，故B错误；
C项：焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，故C正确；
D项：导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小取决于自身的：材料、长度、横截面积以及温度，与其两端的电压、通过它的电流大小无关，故D正确．
15．ACD
【详解】
A．当R=r时，路端电压与内电压相等，而两者之和等于电源电动势，则路端电压
故A正确；
B．当R=0时，外电路短路，路端电压
故B错误；
C．R获得的功率
根据数学知识可知，当R=r时，P有最大值，故C正确；
D．当R=r时，电源的效率
故D正确。
故选ACD。
16．CD
【详解】
AB．设导体的电阻率为ρ，厚度为d，边长为L，则由电阻定律，导体的电阻
可知电阻与边长L无关，故
故AB错误；
C．由于R1=R2，将它们并联在电路中流过R1和R2的电流大小相同，故C正确；
D．并联在电路中流过R1和R2的电流大小相同，单位时间内通过导体横截面的电荷量相同，由于R1的横截面积大，所以并联时中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率，故D正确。
故选CD。
17． 30 22
【详解】
略
18． 导电 材料 温度 小 大 0
【详解】
略
19． 6 2
【详解】
根据闭合电路欧姆定律
由图可知电源的电动势为3V，图线的交点表示此刻工作的状态，则电源消耗的功率
P=EI=3×2 W =6W
电源的内阻为：
内阻消耗的功率
=2W
20．1
【详解】
根据闭合电路欧姆定律得
则电阻R两端的电压
21．10Ω
【详解】
A点的电阻为
B点的电阻为
灯丝的电阻因温度的影响改变了
ΔR＝RB－RA＝10Ω
22．(1)1Ω；(2)3m/s
【详解】
(1)根据题意
解得
(2)根据题意
解得
23．6×104Ω m
【详解】
根据电阻定律，可得
由欧姆定律，可得液体接入电路的电阻
可得液体的电阻率
24．（1）U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流；（2）
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律可知
所以图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流，如图所示
（2）电源的输出功率等于路端电压与干路电流的乘积，即所要求的的面积为该点向坐标轴作垂线后与坐标轴围成的面积，如图所示。
答案第1页，共2页