人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》单元检测题（解析版）

第二章《恒定电流》单元检测题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2，则甲、乙两个电阻阻值的比值为(　　)
A． 1∶2 B． 1∶3 C． 1∶4 D． 1∶5
2.某同学完成了电压表的改装后，将改装后的电压表和标准电压表并联，然后接入电路进行测量，发现改装表的示数总比标准表的示数小，为了校准改装表，应(　　)
A． 增大改装表的串联电阻
B． 减小改装表的串联电阻
C． 用一个电阻与标准表串联
D． 用螺丝刀调整改装表的调零螺丝
3.如图所示L1灯与L2灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度变化情况是( )

A． L1灯变亮，L2灯变亮
B． L1灯变暗，L2灯变亮
C． L1灯变暗，L2灯变暗
D． L1灯变亮，L2灯变暗
4.如图所示的电路中，当开关S闭合时，电路中的电流表和电压表读数的变化是（　　）

A． 两表读数均变大
B． 两表读数均变小
C． 电流表读数增大，电压表读数减小
D． 电流表读数减小，电压表读数增大
5.一只标有“4 V　3 W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4 V过程中，电压U和电流I的关系，在如图所示的四个图象中，符合实际的是(　　)
A．　　　　B．C．　　　　D．
6.对于电动势的定义式E＝的理解，正确的是(　　)
A．E与W成正比
B．E与q成反比
C．E的大小与W、q无关
D．W表示非静电力
7.一个定值电阻，两端电压为2 V，通过的电流是0.5 A,如果两端的电压是6 V，要测量流过的电流，电流表的量程可选用(　　)
A． 0.5 A B． 1 A C． 2 A D． 10 A
8.有一“3 V，3 W”的小灯泡，则接入下列的哪一电源可使小灯泡最亮（　　）
A．E=3 V，r=1.0 Ω
B．E=3 V，r=1.5 Ω
C．E=3 V，r=2.0 Ω
D．E=3 V，r=2.5 Ω
9.如图所示的电路中，R0为固定电阻，R为滑动变阻器．移动滑片P，电路的总电阻会发生变化．下列叙述正确的是(　　)

A．P向左滑动时总电阻将减小
B．P向右滑动时总电阻将减小
C．P滑到最左端时总电阻为R0
D．P滑到最右端时总电阻为零
10.在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则各点电势U随x变化的图线应为(　　)

A．　　　　B． C．　　　　D．
11.如图为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是(　　)
A． 2 A B． 50 A C． 8 A D． 58 A
12.下列关于电功率的说法中，正确的是(　　)
A． 用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关
B． 用电器的实际功率取决于用电器的额定功率
C． 白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率
D． 电功率越小，则电流做功越少
13.如图所示，a，b端接入电源，当滑动变阻器滑片P向下滑动时，电路中两个灯泡都不亮，用电压表检查电路时，测得Uab＝U，Ucd＝U，Uac＝0，Ubd＝0，则故障原因可能是(　　)

A． 变阻器短路
B． 变阻器断路
C．a、c间灯泡断路
D． 两个灯泡都断路
14.如图所示的电解槽中，如果在4 s内各有4 C的正、负电荷通过面积为0.08 m2
的横截面AB，那么 (　　 )

A． 正离子向左移动，负离子向右移动
B． 由于正负离子移动方向相反，所以电解槽中无电流
C． 4 s内通过横截面AB的电荷量为4 C
D． 电解槽中的电流为2 A
15.在使用多用电表欧姆挡测电阻时，下列叙述的要求不必要或不确切的是(　　)
A． 测每个电阻前，都必须进行欧姆调零
B． 测量中两手不要与两表笔的金属杆接触
C． 被测量电阻要和其他元件及电源断开
D． 测量完毕，选择开关应置于交流电压最高挡或OFF挡
二、多选题(每小题至少有两个正确答案)
16.(多选)关于电源与电路，下列说法正确的是(　　)
A． 外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极
B． 外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极
C． 外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功
D． 外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功
17.(多选)有两只完全相同的电流计，分别改装成量程为3 V 和5 V 的两只电压表．改装后再把两电压表串联起来接入电路，则(　　)
A． 将电流计与电阻并联才能改装成电压表
B． 将电流计与电阻串联才能改装成电压表
C． 两表指针的偏转角相等
D． 两表指示的电压值相等
18.(多选)用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I图象，由图象可知(　　)

图13
A． 电池电动势为1.40 V
B． 电池内阻值为3.50 Ω
C． 外电路短路时的电流为0.40 A
D． 电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′约为0.20 A
19.(多选)如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑片P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向(电源的内阻不能忽略)．下列判断正确的是(　　)

A． 小球带正电
B． 当滑片P从a向b滑动时，细线的偏角θ变大
C． 当滑片P从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下
D． 当滑片P停在b处时，电源的输出功率一定大于滑片P在a处时电源的输出功率
20.(多选)如图甲所示电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电路中电流I的变化关系分别如图乙中图线a、b所示．若电表均为理想电表，则以下论断正确的是(　　)

A． 图线a是电压表V2的示数变化情况
B． 电源内阻的阻值为10 Ω
C． 电源的最大输出功率为3.6 W
D． 滑动变阻器R2消耗的最大电功率为0.9 W
三、实验题
21.某同学用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表：量程0～0.6 A，内阻0.1 Ω
C．电流表：量程0～3 A，内阻0.024 Ω
D．电压表：量程0～3 V，内阻未知
E．电压表：量程0～15 V，内阻未知
F．滑动变阻器：0～10 Ω，2 A
G．滑动变阻器：0～100 Ω，1 A
H．开关、导线若干
在用伏安法测量电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．
(1)在上述器材中请选择适当的器材：__________(填写选项前的字母)；
(2)在图(a)方框中画出相应的实验电路图；

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.
22.用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组．可供选择的实验器材如下：
A．电流表，量程0～0.6 A～3 A
B．电流表，量程0～100 μA～100 mA
C．电压表，量程0～3 V～15 V
D．滑动变阻器，0～1 000 Ω，0.1 A
E．滑动变阻器，0～20 Ω，2 A
F．开关一个，导线若干
(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选______________，量程应选__________________，电压表量程应选____________________，滑动变阻器应选________________．
(2)如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选____________电路进行实验．实验中误差是由于____________表的读数比实际值偏____________(选填“大”或“小”)．

23.（1）某同学对一个表头G进行改装，已知其满偏电流Ig=100 μA，内阻标称值Rg=900 Ω，先利用定值电阻R1将表头改装成一个1 mA的电流表，然后利用定值电阻R2再将此电流表改装成一个3 V的电压表V1（如图1所示）；则根据条件，定值电阻R1=　　Ω，R2=　　Ω．
（2）改装完毕后，他用量程为3 V，内阻为2500 Ω的标准电压表V2对此电压表从0开始
全范围的刻度进行校准．滑动变阻器R有两种规格：
A：滑动变阻器（0～20 Ω）
B：滑动变阻器（0～2kΩ）
为了实验中电压调节方便，R应选用　　（填A或B）
（3）完成图2中的校准电路图（要求：滑动变阻器的触头画在开始实验时的位置上）
（4）由于表头G上的标称值Rg小于真实值，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数　　．（填“偏大”或“偏小”）


四、计算题
24.如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6 A，当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4 A．求：
(1)电炉子的电阻及发热功率；
(2)电动机的内阻；
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率．

25.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速率匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V．在此行驶状态下：
(1)求驱动电机的输入功率P电；
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)．








答案解析
1.【答案】C
【解析】由题意＝＝2，＝，由欧姆定律I＝得R＝，得＝.
2.【答案】B
【解析】电压表的示数偏小，说明所串联的电阻阻值R＝－Rg太大，应减小串联电阻的阻值，故B正确．
3.【答案】A
【解析】与R并联后与串联再与并联；当滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，由可知，路端电压增大，故的亮度增大；因路端电压增大，则中的电流增大，但因总电流减小，故流过的电流减小，故分压减小，则并联部分电压增大，故变亮，A正确.
4.【答案】C
【解析】开关S断开，R1、R2串连接入电路，电流表示数I=，电压表示数为U=E﹣Ir=E﹣；
开关S闭合后，R2被短路，电路中的电阻减小，通过的电流为I′=，电压表示数为U=E﹣I′r=E-
所以电流表示数变大，电压表示数变小，故选C．
5.【答案】B
【解析】随着电压升高，电流增大，灯丝的电功率增大，温度升高，电阻也随之增大．
6.【答案】C
【解析】电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的物理量，与W、q无关．
7.【答案】C
【解析】由欧姆定律知，R一定时，电流I与电压U成正比，所以当电压为6 V时，电流为1.5 A．为了读数准确，我们可以选取量程略大于1.5 A的电流表，而选择10 A量程的电流表，读数不准确．
8.【答案】A
【解析】灯泡接到电源上，灯泡上的电压为外电压，根据闭合电路欧姆定律，电源内阻越小，电路电流越大，灯泡两端电压越大，消耗的实际功率越大，灯泡越亮，故A正确，B、C、D错误.
9.【答案】A
【解析】P向左滑动时电阻R减小，根据公式＝＋，并联电阻一定减小，故A正确；P向右滑动时，根据公式＝＋，总电阻将增加，故B错误；P滑到最左端时，电阻R0被短路，故总电阻为0，故C错误；P滑到最右端时总电阻最大，故D错误．
10.【答案】A
【解析】由U＝IRx＝·x＝x，其中E、L均为定值，故U与x成正比．A项正确．
11.【答案】B
【解析】只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir＝12 V＋10×0.05 V＝12.5 V，R灯＝＝Ω＝1.2 Ω，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机＝－I′＝A－8 A＝50 A，B正确．
12.【答案】C
【解析】用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用电器本身的结构决定的，与实际电流和实际电压无关，故A错，C对；用电器实际功率的大小是由加在它两端的电压和通过它的电流决定的，B错；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与通电时间有关，D错．
13.【答案】B
【解析】串联电路中灯不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，测不断的位置电压为零，Uab＝U测量的是电源电压，测得Ucd＝U，说明两灯泡没有断路，Uac＝0，Ubd＝0，说明在两灯泡之外有断路情况，两灯泡之间只有一个变阻器，所以变阻器处于断路情况，B正确．
14.【答案】D
【解析】电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动，电解槽中的电流方向向右，选项A、B错误；4 s内通过横截面AB的电荷量为4 C+4 C=8 C，选项C错误；由电流强度的定义，选项D正确.
15.【答案】A
【解析】欧姆表测电阻时要进行欧姆调零，但不是每次都要进行，只是在改变欧姆挡的倍率时要进行欧姆调零，因为不同的倍率的调零电阻不相同，选项A正确．按欧姆表使用的有关规定，其他都是必要的，A正确．
16.【答案】BD
【解析】电路中电流是由正电荷的定向移动形成的，外电路中，正电荷在导线中电场的作用下，从高电势端向低电势端运动，即从电源正极向电源负极运动，此过程电场力对电荷做正功．根据稳定电流的闭合性和电荷守恒定律，在内电路中，正电荷只能从电源负极向正极运动，即电流从电源负极流向正极，此过程中，电荷运动方向与电场力的方向相反，电场力对电荷做负功．要使正电荷从电源负极移向电源正极，必须有除电场力以外的非静电力做功，使其他形式的能转化为电荷的电势能，所以B、D正确．
17.【答案】BC
【解析】将电流计与电阻串联才能改装成电压表，故 A错误， B正确．因是串联关系，通过两表的电流大小相同，故偏转角相同，示数为两表的分压，因量程不同，内阻不同，分压不同，则示数不同．故 C正确， D错误．
18.【答案】AD
【解析】图象与纵坐标的交点为电池的电动势E＝1.40 V；电池内阻r＝Ω＝1 Ω；
根据E＝U＋I′r，代入数据得I′＝＝A＝0.20 A.
19.【答案】AC
【解析】由图，A板带正电，B板带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A正确．滑片P向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U＝E－Ir变小，电容器电压变小，细线的偏角变小，故B错误．滑片P向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向从上向下．故C正确．根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻时，外电阻减小输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小．故D错误．
20.【答案】AD
【解析】当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；R1两端的电压增大，R2两端的电压减小，故b表示是V1示数的变化，a表示V2示数的变化，故A正确；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6 A，电压为3 V，则由E＝U＋Ir可得：E＝3＋0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故＝；由闭合电路欧姆定律可得E＝5＋0.2r，解得r＝5 Ω，E＝6 V，故B错误；因当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，故当外电阻等于5 Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流I＝＝0.6 A，故电源的最大输出功率P＝UI＝1.8 W，故C错误；由图线可知，R1的阻值为5 Ω，把R1等效为电源的内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R1＋r＝10 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I′＝A＝0.3 A，则滑动变阻器消耗的总功率P′＝I′2R′＝0.9 W，故D正确．
21.【答案】(1)ADFH　(2)

(3)1.5　0.9
【解析】(1)为了尽可能准确地测定电动势和内阻，应选择的器材是A、D、F、H.
(2)实验电路如图

(3)根据U－I图象得出
E＝1.5 V
r＝||－0.1 Ω＝0.9 Ω.
22.【答案】(1)A　0～0.6 A　0～3 V　E　(2)乙　电流　小
【解析】(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5 A，故电流表应该选A，其量程应该选0～0.6 A．两节干电池串联后的电动势为3.0 V，故电压表量程应该选0～3 V．滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E.
(2)电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择乙电路．实验中电压表的示数是路端电压，电流表的示数比干路中的实际电流偏小，所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小所造成的．
23.【答案】（1）100 2910（2）A（3）电路图如图所示

（4）偏小
【解析】（1）由图示电路图可知：R1=≈100 Ω，
改装后电流表内阻：RA=Ω=90 Ω，
把电流表改装成电压表，串联电阻：R2=-RA=（-90）Ω=2910 Ω；
（2）为方便实验操作滑动变阻器应选择最大阻值较小的A．
（3）电压表从0开始全范围的刻度进行校准，滑动变阻器应选择分压接法，
标准电压表与改装后的电压表并联，电路图如图所示：

（4）表头G上的标称值Rg小于真实值，改装后的电流表内阻偏小，改装后的电压表串联电阻偏大，
电压表内阻偏大，两电压表并联，由于改装后的电压表内阻偏大，通过改装电压表的电流偏小，
改装后的电压表指针偏角较小，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数偏小．
24.【答案】(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W
【解析】(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得：
R＝＝Ω＝2 Ω
其发热功率为：
P＝UI1＝12×6 W＝72 W.
(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：
UI2＝IrM＋P输出
所以：rM＝＝Ω＝1 Ω.
(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：
P化＝UI3－IrA
所以P化＝(12×4－42×2) W＝16 W.
25.【答案】(1)1.5×104W　(2)0.045
【解析】(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104W.
(2)在匀速行驶时，P机＝0.9P电＝Fv＝Ffv，得
Ff＝＝1.35×103N，
汽车所受阻力与车重之比＝0.045.