高二物理第十一章、第十二章（恒定电流）单元练习卷（含答案）

高二物理第十一章、第十二章（恒定电流）单元练习卷
一、单选题(每小题4分，共28分)
1．初速度为零的电子进入电压为 U的加速电场，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束，电子电量e、质量m，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电子个数为（ 　 ）
A． B．
C． D．
2．肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时，云的中下部是强大负电荷中心，云底相对的下垫面变成正电荷中心，云底会出现大气被强烈电离的一段气柱，半径约50米。在某一次闪电前云地之间的电势差约为，云地间距离约为；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为，闪击持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（ 　　 ）
A．闪电电流的瞬时值约为
B．被电离的气柱的阻值约为
C．闪电前云地间的电场强度约为
D．被电离的气柱的电阻率约为
3．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，电阻R1：R2：R3：R4=3：2：1：1，开关S断开。现将S闭合，由S闭合到电路稳定的过程中通过R3的电荷量是（　　　）
A． B．
C． D．EC
4．四个相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于的量程A2的量程， V1的量程大于V2的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后 (　　 )
A．A1的读数比A2的读数大
B．A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大
C．V1读数比V2读数大
D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
5．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是（　　）
A．不变，变大
B．变大，不变
C．变大，变大
D．
6．如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，电源电压不变，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时活塞上方气压变小，下列说法中正确的是（ ）
A．活塞上移，则风速表的示数变小
B．活塞上移，则风速表的示数变大
C．活塞上移，则滑动变阻器R1两端的电压变大
D．活塞上移，则风速表的示数不变
7．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．反映输出功率变化的图线是c
B．电源的电动势为8V
C．电源的内阻为2Ω
D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为4Ω
二、多选题(每小题6分，少选得3分，共18分)
8．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（　　）
A．电源最大输出功率可能大于45W
B．电源电动势等于30V
C．电源内阻等于5Ω
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%
9．把三个相同的小量程电流表分别改装成三个量程不同的大量程电流表、、，若把、、接入如图所示的电路中，则闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．、的示数相同　　　　　B．、的指针偏转角度相同
C．的示数小于的示数
D．的指针偏转角度一定小于的指针偏转角度
10．某一导体的伏安特性曲线如图中的段（实线）所示，关于该导体的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．A点对应的导体的电阻为 B．B点对应的导体的电阻为
C．在段，导体的电阻变化了 D．在段，导体的电阻随电压的增大而增大
三、实验题(每空2分，共18分)
11．如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源，开关和，电阻箱，电流表，保护电阻。该同学进行了如下实验步骤：
（1）将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合、，读出电流表示数为，电阻箱读数为；断开，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为，此时电阻箱读数为。则保护电阻的阻值Rx=_______Ω。结果保留两位有效数字
（2）断开，闭合，调节，得到多组和的数值，并画出图像，如图所示，由图像可得，电源电动势E=______V，内阻r= _______Ω。结果保留两位有效数字
（3）本实验中，内阻的测量值___________填“大于”或“小于”真实值。
12．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量某金属丝的电阻率。可选用的器材如下∶
①待测金属丝，（用R×表示）， 阻值约几十欧
②电流表A1∶量程60 mA，内阻r1约为2Ω
③电流表A2∶量程50 mA，内阻r2为30Ω
④电压表V∶量程为15V，内阻为10kΩ
⑤滑动变阻器R1∶总阻值约为3Ω
⑥滑动变阻器R2∶总 阻值约为300Ω
⑦电源E，电动势约为1.5 V，内阻忽略不计
⑧开关一个及导线若干
（1）用螺旋测微器测金属丝直径d =___________mm；
（2）用多用电表欧姆挡粗测金属丝阻值大小，分别选择倍率×1和×10，经正确操作后，两次测量中多用电表表盘示数如图所示，则金属丝的电阻约为___________Ω。
（3）同学们用伏安法进一步测量Rx， 为了便于实验，则滑动变阻器应选择___________（填器材代号）， 请在图中虚线框内补充完整实验电路图，并标明所选器材的代号。___________
（4）测出金属丝阻值Rx后，可算出金属丝电阻率为ρ= ___________（用含d、Rx、L的表达式表示）
四、解答题(13小题10分，14小题12分，15小题14分，共36分)
13．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图所示，则：
（1）V1表示数随电流变化的图像是甲乙两条图线中的哪条？并求出定值电阻R1的阻值；
（2）求电源的电动势和内阻大小；
（3）求电源效率的最大值和电源最大输出功率.
14．如图所示，电动机M的线圈电阻，定值电阻，电源电动势，断开开关S，理想电流表的示数；闭合开关S，理想电流表的示数为，求：
（1）电源内阻r；
（2）闭合开关S后，通过电阻R的电流；
（3）闭合开关S后，电动机输入功率和输出功率。
15．在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V、内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。
（1）若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少；
（2）若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程)
参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．C
5．B
【详解】A．由欧姆定律
故当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，、均不变，A错误；
B．由
变大，由闭合电路欧姆定律得
则有
不变，B正确；
C．由
变大，由闭合电路欧姆定律得
则有
不变，C错误；
D．滑片P向下滑动，阻值增大，增大， 及电源内阻上分得的电压减小，得
D错误。
故选B。
6．B
7．C
8．BC
【详解】A．由图可知，电源的输出功率最大为45W，故A错误；
C．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故C正确；
B．根据
代入数据解得
E=30V
故B正确；
D．根据效率公式有
故最大功率时内外电阻相等，效率为50%，故D错误。
故选BC。
9．BC
10．CD
11． 大于
【详解】（1）[1]据闭合电路欧姆定律可得，、均闭合时有
断开有
故保护电阻的阻值为
（2）[2][3]根据闭合电路的欧姆定律可得
整理可得
可见图线的斜率为
图线的纵截距为
结合图像中的数据可得
，
[4]本实验中，由于电流表也有内阻，故（2）解析中内阻的测量值相当于电源实际内阻与电流表内阻之和，可知内阻的测量值大于真实值。
12． 1.108
【详解】（1）[1]用螺旋测微器测金属丝直径：
（2）[2]欧姆表指针指在表盘中央刻度附近，所以选择倍率×1，即金属丝的电阻约为
（3）[3]由于采用分压式，选择阻值较小的滑动变阻器，便于调节，所以选择，
[4]根据欧姆定律
最大电流大约为50mA，故电流表选择A2。又由于
所以金属丝为小电阻，用外接法，电路图如下
（4）[5]根据电阻定律
可得：
13．（1）V1表的示数随电流变化的图像是乙图线，；（2），；（3），。
【详解】（1）由图可知，三电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片向左端滑动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，因R1为定值电阻，则其两端的电压 满足成正比关系，图象乙满足U-I成正比增函数，故V1表的示数随电流变化的图像是乙图线。
由图象可知，R1两端的电压U1=3V，电路中的电流为：I1=0.6A，则电阻R1的阻值为：
；
（2）综述可知V2表的示数随电流变化的图像是甲图线，取两组数据由全电路的欧姆定律可知：
联立可得：
；
；
（3）根据电源的效率为：
故当电源的路端电压最大时，电源的效率最大；
而电路R2的阻值增大，总电流减小，路端电压增大，即R2的阻值最大时，可求得电源的最大效率，由图像甲可知最小电流为0.2A时，R1的电压1V，R2的电压4V，有：
则最大效率为：
电源的输出功率为：
故理论上当时，即，电源的输出功率最大，此时滑片在最左端，
。
14．（1）；（2）；（3）90W，
【详解】（1）电源电动势为，当S断开时，理想电流表的示数，根据闭合电路欧姆定律可知
解得电源内阻
（2）开关S闭合时，理想电流表的示数，则电源内阻上的电压为
路端电压为
通过电阻R的电流为
（3）通过电动机的电流
电动机两端的电压
电动机的输入功率
输出功率
15．（1）6.0×10-12 C；（2）带电微粒不能从极板间射出
【详解】（1）S断开时，电阻R3两端的电压为
U3＝＝16 V
S闭合后，外电路的总电阻为
R＝＝6 Ω
路端电压为
U＝＝21 V
电阻R3两端的电压为
U3′＝U＝14 V
闭合开关后流过R4的电荷量为
（2）设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时，有
q＝mg
当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有
mg-q＝ma
假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有
t＝
竖直方向有
y＝at2
由以上各式得
y＝6.25×10-3 m>
故带电微粒不能从极板间射出。