2018-2019学年高二物理人教版选修3-1 第二章 恒定电流 单元检测卷

2018-2019学年高二物理人教版选修3-1 第二章恒定电流单元检测卷
一、单选题
关于电流，下列说法中正确的是（）
A. 由可知，通过导线截面的电量越多，电流越大
B. 由可知，一横截面积处处相同的匀质导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大
C. 由可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比
D. 因为电流有方向，所以电流是矢量
图甲为某标有“35μF±5％”的电容器，图乙为标有“3.7V1350mA·h”的某品牌手机电池板．则以下说法正确的是（）

A. 电容器和手机电池的充电过程都是电能转化为化学能的过程
B. 该手机电池铭牌上的指储存的电荷量，当以135mA的电流工作时，可连续放电10小时
C. 该电容器只有在正常工作时电容才是左右
D. 该手机电池能储存的最大电能约为
如图所示是A、B两电阻的U－I图像，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，



把一只内阻为100Ω，量程为0.2V的电压表改装成为5V的电压表，电压表上应(? ? ? )
A. 并联一个的电阻 B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻 D. 串联一个的电阻
关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( )
A. 由知，导体的电阻与长度l成正比，与横截面积S成反比
B. 由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C. 将一根导线对折，则导线的电阻变为原来的二分之一
D. 导体的电阻率反应材料的导电能力，由材料本身决定，与温度无关
如图所示，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，各电表示数变化情况是（）


A. 增大，减小，减小
B. 增大，增大，增大
C. 增大，减小，增大
D. 增大，增大，减小



在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图象判断错误的是（ ?）

A. 电源的电动势为3?V，内阻为
B. 电阻R的阻值为
C. 电源的效率为
D. 电源的输出功率为4?W



如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr，P1和P2分别表示电阻r，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2= r时，Pr∶P1∶P2等于? （? ? ）

A. 　　 B. C. 　　 D.
关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是（　　）
A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B. 适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路
C. 在非纯电阻电路中，
D. 焦耳热适用于任何电路
如图，当开关S闭合，两只灯泡均发光，两电表均有示数.一段时间后，发现电压表示数为零，电流表示数增大，经检查除小灯泡外其余器材连接良好，造成这种情况的原因可能是（ ? ? ）



A. 灯断路 B. 灯短路
C. 灯短路 D. 灯、都断路
二、多选题
如图所示是一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg，电源电压U=100V，不计各处的摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度将重物向上提升1m时，电路中的电流I=5A，g取10m/s2，由此可知（　　）
A. 电动机线圈的电阻 B. 电动机线圈的电阻
C. 此过程中无用功为50J D. 该装置的效率为
如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )

A. 甲表是电压表，R增大时量程增大 B. 甲表是电流表，R增大时量程减小
C. 乙表是电压表，R增大时量程增大 D. 乙表是电流表，R增大时量程减小
如图1所示的电路，电源电动势E=3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的I-U特性曲线如图2所示。当开关闭合后，下列关于电路中的灯泡的说法中，正确的是（　　）
A. 灯泡消耗的电功率为 B. 灯泡的电阻为
C. 灯泡的电阻为 D. 三灯泡消耗的总电功率为
如图所示电路中，当滑动变阻器的触头向下滑动时，则（）

A. 电源的功率变大
B. 电容器储存的电荷量变大
C. 电源内部消耗的功率变小
D. 电阻R消耗的电功率变大



如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4V时，电流表的指针G刚好满偏，当a、b间的电压为3V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是（　　）
A. 保持不变，增大 B. 增大，减小
C. 保持不变，减小 D. 增大，减小
用电流表和电压表测定电源电动势和内电阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，下列说法中正确的是
A. 用图甲所示电路测量时，
B. 用图甲所示电路测量时，
C. 用图乙所示电路测量时，
D. 用图乙所示电路测量时，
三、实验题探究题
为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：
A．干电池一节
B．电压表v1（0-15V，内阻约为15KΩ）
C．电压表v2（0-3V，内阻约为3KΩ）
D．电流表A1（0-3A，内阻约为2Ω）
E．电流表A2（0-0.6A，内阻约为10Ω）
F．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）
G．变压器
H．滑动变阻器（0-1000Ω）
I．滑动变阻器（0-20Ω）
J．开关、导线
（1）用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的滑动变阻器是______ ，电流表______ ，电压表______ （用代号回答）
（2）根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图甲上连线．
（3）某次实验记录如下：
组别 1 2 3 4 5 6
电流I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05

根据表中数据在坐标图乙上画出U-I图线，由图可求得E= ______ V，r= ______ Ω．
（4）用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比______ （填“偏大”“偏小”或“相等”）．


四、计算题
如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机的内阻r=0.8Ω，电路中另一电阻R=10Ω，直流电压U=160V，电压表的示数UV=110V．试求：
（1）通过电动机的电流？
（2）输入电动机的电功率？
（3）如果电动机以1m/s的速度匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量是多少？（g=10m/s2）







在如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，电压表视为理想电表．当开关S断开时，电压表示数为9V，当开关S闭合时，电压表示数为6V．求：
（1）电源的电动势E和内阻r；
（2）开关S闭合时，流过R2的电流．







如图所示的电路中，两平行金属板A，B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15V，内电阻r，电阻R1=4Ω，R2=10Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为m=2×10-2kg，电量q=1×10-2C，问：

（1）小球带正电还是负电，电容器的电压为多大？
（2）电源的内阻为多大？








答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
对比值定义法的物理量不能说与分子成正比，与分母成反比；导体电阻阻值与导体两端的电压、电流没有关系；电流有方向，但是标量。
【解答】
解：A.通过导线截面的电量多，若时间长，电流不一定大，故A错误；
B.由=nqsv可知，同一导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大，故B正确；
C.导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关，与两段电压无关，故C错误；
D.电流有方向，但电流是标量，故D错误。
?故选B。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
明确电容器的性质，知道电容器将电能转化为电场能，明确电动势的定义，知道电池容量单位的意义，根据计算电能大小。
本题考查了有关电容器电容以及电池的电动势知识，掌握电容器的性质以及电动势的定义是解题的关键。
【解答】
A.电容器充电时是将电能转化为电场能，而手机电池的充电过程都是电能转化为化学能的过程，故A错误；
B.由可知，该手机电池铭牌上的1350mAh指的是储存的电量，故，因此以135mA的电流工作时，可连续放点10h，故B正确；
C.电容器的电容是电容器本身性质决定的，其电容保持左右不变，故C错误；
D.由可知，该手机的最大电能为：，故D错误。
故选B。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
根据图象的性质可明确图象的斜率表示电阻，当电压相同时，电流与电阻成反比。
本题考查对伏安特性规律图象认识，要注意明确图象中求电阻时要用求解；同时明确欧姆定律的应用。
【解答】
U﹣I图象中图象的斜率表示电阻的阻值，则由图可知，A的电阻
B的电阻
则RA：RB=10：5=2：1，两电压相同时，电流与电阻成反比，故电流之比为：1：2，故B正确，ACD错误。
?故选B。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
把电压表改装成电压表应串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值。?
本题考查了电压表的改装，把电表改装成电压表串联一个分压电阻，知道电压表的改装原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
【解答】
根据串联电阻具有分压作用，应将电压表与一电阻串联，改装为大量程的电压表，
由欧姆定律得：，解得R=2400Ω，故C正确，故ABD错误；
?故选C。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
本题考查电阻的性质，要注意电阻是导体本身的性质，与电压及电流无关，电阻率与导体的横截面积S，与导体的长度L皆无关。
【解答】
A、根据知，导体的电阻与导体的电阻率和导体长度成正比，与导体的横截面积成反比；故A正确；?
B、电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压、导体中的电流都无关，故B错误；?
C、导体的电阻率与导体的电阻R，横截面积S，与导体的长度L皆无关；故C错误；?
D、电阻率是导体本身的特性，由导体的材料决定，往往随温度变化而变化；故D错误；?
故选A 。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
分析电路图，明确电路结构，再根据滑片的移动可以知道电阻的变化；再由闭合电路欧姆定律可得出电流的变化，从而得出电压的变化。
解题的关键是在分析得到电路的连接方式的基础上应用欧姆定律。
【解答】
由图可以知道，两电阻R1、R2并联，电压表V1测路端电压，V2测R1、R2并联电路两端的电压，V3测R3电压；当滑片向下移动时，滑动变阻器接入电阻增大，并联部分的电阻增大，则并联部分分得的电压增大，V2的示数增大，由欧姆定律得，A1的示数增大；并联部分的电阻增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可以知道，总电流减小，故A3示数减小，A2的示数减小；则由U=E-Ir可以知道，路端电压增大，故V1示数增大。故ABD错误，故C正确。
?故选C。


7.【答案】C
【解析】
【分析】
由电源的U-I图象含义可知电源的电动势及其内阻大小，由电阻R的伏安特性曲线含义可判得其阻值大小；由图象面积含义解得电源的输出功率；由输出功率与电源消耗总功率的比值解得电源效率。
本题主要考查闭合电路欧姆定律中电源的U-I图象及伏安线的含义，知道斜率的含义区别、理解图像含义是解题的关键。较简单。
【解答】
A.由电源的路端电压与电流的关系图象可知，该图线与纵标交点表示电源电动势，而该图线斜率表示电源内阻，故由图可知电源的电动势为3 V，内阻为：，A正确；
B.由电阻R伏安特性曲线的斜率表示电阻可得电阻R的阻值为：，B正确；
C.由图可知，电源的输出功率为：，而电源消耗的总功率为：，故电源效率为：，C错误；
D.由以上分析可知电源的输出功率为4 W，D正确。
故选C。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
?本题考查功率公式，而对于纯电阻电路，功率公式有三种形式，要根据不同的条件灵活选择。
当R1=R2=r时，干路中电流等于R1和R2电流的2倍，根据公式P=I2R可以研究三个电阻的功率关系。
【解答】
设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2。
由题意，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故，
?根据公式P=I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即Pr：P1：P2=4：1：1，故C正确，ABD错误。
故选C。
9.【答案】A
【解析】
解：A、电功率越大，电流做功越快，但不一定转化的热量大．故A错误
???B、W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=t只适用于纯电阻的电路，说法准确．故B正确
???C、在非纯电阻电路中，总电功大于电热故UI＞I2R．故C正确
???D、任何电路中求焦耳热要用Q=I2Rt．故D 正确
本题选择不正确的，故选：A
电功为电流做功的总量，电功率为单位时间的电流做功值；焦耳定律描述的是电流通过电阻的发热功率．
理清各个物理概念的内容，区分好电功与电热，明确电功包含电热；理解各表达式的应用条件．
10.【答案】B
【解析】
【分析】
电压表示数为0，说明电压表外断路或者电压表间短路；电流表示数增大，说明流过电流增大，则串联部分电路正常，由此分析两灯泡断路或者短路。
本题考查电路故障的分析，基础题目。
【解答】
电压表示数为0，说明电压表外断路或者电压表间短路；电流表示数增大，说明流过电流增大，则串联部分电路正常，故L1不可能断路，所以只能是L2短路，故B正确，ACD错误。
故选B。

11.【答案】AD
【解析】
解：AB、根据能量转化和守恒定律得：UI=mgv+I2R，
得到：R===2Ω，故A正确，B错误；
C、无用功功率为P=UI-mgv=50W，但此过程的时间为t==s，此过程中无用功大于50J，故C错误；
D、该装置的效率为：η==×100%=90%，故D正确；
故选：AD。
电动机消耗的电能转化为提升重物的机械能和内部产生的内能，根据能量守恒定律列出电动机消耗的电功率与输出的机械功率与发热功率的关系式，求出电动机线圈的电阻，效率等于提升重物的功与小号的总电功的比值，不计各处的摩擦，无用功等于电动机的内阻产生的热量．
电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，抓住能量如何转化并根据能量守恒定律列方程是关键．
12.【答案】BC
【解析】
【分析】
表头改装电压表要串联电阻，串联电阻越大，电压表量程越大；表头改装电流变要并联一电阻；并联电阻越小，量程越大。
本题考查了电表改装原理的理解能力．当电流计的指针满偏时，电流表或电压表的指针满偏，所测量的电流或电压达到最大值。
【解答】
AB.表头G本身所允许通过的最大电流Ig或允许加的最大电压Ug是有限的，为了要测量较大的电流，则应该并联一个电阻来分流；且并联的电阻越小，分流的效果越明显，从整体上看表现为测电流的量程增大，故A错误，B正确；
CD.为了要测量较大的电压，需要串联一个电阻来分压，且分压电阻越大，电压表的量程越大，故C正确，D错误。
故选BC。
13.【答案】C
【解析】
解：A、C、当开关闭合后，灯泡L3的电压U3=3V，由图2读出其电流I3=0.25A，则灯泡L3的电阻R3=Ω=12Ω，功率为：P=U3I3=3×0.25=0.75W；
灯泡L1、L2串联，电压U1=U2=1.5V，由图读出其电流I1=I2=0.20A，电阻R1==7.5Ω；灯泡L1、L2的功率均为：P=UI=1.5V×0.20A=0.30W，三灯消耗的总功率为：2×0.30+0.75=1.35W；故只有C正确；
故选：C。
当开关闭合后，灯泡L3的电压等于3V，由图读出其电流I，由欧姆定律求出电阻，并求出其电功率。灯泡L1、L2串联，电压等于1.5V，由图读出电流，求出电功率。
本题关键抓住电源的内阻不计，路端电压等于电动势，来确定三个灯泡的电压。读图能力是基本功
14.【答案】BC
【解析】
【分析】
当滑动变阻器的滑片向下滑动时，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，再分析总电阻如何变化，即可由闭合电路欧姆定律判断干路电流和路端电压如何变化，进一步得到并变阻器两端电压的变化，即可分析功率如何变化.
本题考查了闭合电路欧姆定律的应用；本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构、灵活应用欧姆定律、串联电路特点是解题的关键.
【解答】
A.由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向下滑动时，接入电路的电阻变大，则总电阻R总变大，I减小，电源的功率，则P减小，故A错误；
B.I减小，路端电压U增大，而R1分压减小增大，所以电容器上的电压增大，由知：Q变大，故B正确；?
C.电源内部消耗功率减小，故C正确；?
D.将电阻R1看成电源的内阻，因R与的大小未知，则等效电源的输出功率如何变化不能确定，则R上消耗的功率无法确定，故D错误。?
故选BC。
15.【答案】AB
【解析】
解：ab间总电压降低了，要使通过G的电流不变，应保持G两端电压保持不变，
A、保持R2不变，增大R1时，R2的电压变小，R1电压可能保持不变，即G的电压不变，通过G的电流保持不变，故A正确；
B、增大R1，同时减小R2时，R2的电压降低，R1电压可能保持不变，即G的电压不变，通过G的电流不变，故B正确；
C、保持R2不变，减小R1时，R1两端的电压减小，G的两端的电压减小了，通过G的电流减小了，故C错误；
D、增大R2，减小R1时，R1两端的电压减小了，G两端的电压变小了，通过G的电流减小了，故D错误；
故选：AB．
ab间电压减小时，要保持电流表示数不变，应保持R1两端的电压不变，根据选型逐项分析即可得出答案．
解决本题的关键是知道串联电路电阻的分压特点，难点是能把R1和电流表看成一个电阻，与R2形成一个串联电路进行解决．
16.【答案】AB
【解析】
【分析】
本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析误差的来源，并能用图象法求出电势和内电阻。
本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻，则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；甲图：电压表测量为电源的输出电压，电压表示数没有误差，但电流表测量的却是外电路中一部分电路中的电流，故可知误差来自于电压表的分流；乙图：电流表测量为电源的输出电流，电流表示数没有误差，但电压表测量的却是外电路中一部分电路中的电压，故可知误差来自于电流表的分压。
【解答】
AB.甲图中，该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流，利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压， 由图可知，输出电压小于电源的电动势，故可知电动势的测量值小于真实值；实验中测出的内阻应为实际电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻， 所以测得的内阻与实际值相比偏小，故AB正确 ；
CD.图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压，但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值；即，故CD错误。?
故选AB。

17.【答案】I；E；C；1.45；0.75；偏小
【解析】
解：（1）为方便实验操作滑动变阻器应选择I；由表中实验数据可知，电流的最大测量值为0.57A，电流表选择E；干电池的电动势约为1.5V，电压表应选择C．
（2）电流表测电路电流，电压表测路端电压，实验电路图如图所示：

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：

由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=1.45V，电源内阻：r===0.75Ω．
（4）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值．
故答案为：（1）I；E；C；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.45；0.75；（4）偏小．
（1）为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器，根据电源电动势选择电压表，根据所测最大电流选择电流表．
（2）根据伏安法测电源电动势与内阻的原理连接实物电路图．
（3）根据表中实验数据应用描点法作出图象，电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．
（4）根据实验电路分析实验误差．
本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的．同时注意本接法虽然电动势和内电阻均偏小，但由于误差均较小，故实验中我们一般采取本方法．
18.【答案】解：（1）通过R的电流I=A=5A；????????????????????????????????????????
（2）电动机的输入功率P1=U2I=110×5W=550W，
（3）电动机内电阻的发热功率P2=I2r=52×0.8W=20W，
输出的机械功率P3=P1-P2=（550-20）W=530W；?????????????????????????????
而P3=Fv=mgv
解得：m==53kg
答：（1）通过R的电流为5A；（2）输入电动机的电功率为550W；（3）若该电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升一重物，此重物的质量为53kg．
【解析】

（1）根据欧姆定律求出通过R的电流；
（2）电动机的输入功率为P1=U2I；
（3）电动机内电阻的发热功率为P2=I2r，输出的机械功率为P3=P1-P2．由公式P3=Fv=mgv求解物体的质量．
本题考查了机械公式和电功功率以及电功公式的灵活应用，关键是知道电动机做功的功率加上线圈的发热功率即为电动机消耗电能的功率，难度适中．
19.【答案】解：（1）当开关S断开时，电压表示数为U =9V，由欧姆定律得：
电路中电流为：I==A=1.5A
由闭合电路欧姆定律得：
E=U+Ir=9+1.5r…①
当开关S闭合时，R1，R2并联电阻R并==2Ω
电路中电流I′===3A
由闭合电路欧姆定律得：
? E=U′+I′r=6+3r…②
联立①②解得：E=12V??r=2Ω??????
（2）开关S闭合时，流过R2的电流为：
I2=I′=3A=2A
答：（1）电源的电动势E是12V，内阻r是2Ω．??????
（2）流过R2的电流为2A．
【解析】

（1）当开关S断开时，电压表示数为9V，由欧姆定律求出电路中电流，再由闭合电路欧姆定律列式；当开关S闭合时，电压表示数为6V．再用同样的方法，由闭合电路欧姆定律列式；再联立求解．
（2）由并联电路的分流作用求流过R2的电流．
本题考查闭合电路欧姆定律及欧姆定律的应用，要注意正确分析电路，灵活应用定律及串、并联电路的性质进行分析．
20.【答案】解：（1）小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡，小球应带负电，且，
解得：，
（2）电路中的电流I=
根据闭合电路欧姆定律得：
E=U2+I（R1+r）
解得：r=
【解析】

（1）小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡判断电场力的方向，进而判断电荷的正负，根据受力平衡求解电容器电压；
（2）由欧姆定律求出通过电路的电流，再根据闭合电路欧姆定律求解内阻；
本题关键是分析清楚电路结构和运动情况后，根据平衡条件、欧姆定律联立列式求解，难度适中．

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