第二章 恒定电流 单元测试 Word版含解析

第二章　学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题　共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．关于家庭安全用电，下列说法正确的是(　A　)
A．将移动插座远离水池
B．用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘
C．使用洗衣机时，电器外壳不用接地
D．消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座
解析：插座外表是绝缘体，一旦受潮就不绝缘，故要远离水，故A正确；当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时，此时电器正在工作，能导致电路短路烧毁，故B不正确；使用洗衣机时，电器外壳容易有静电出现，所以必须接地，将多余电荷导走，故C不正确；消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座，原因是负载太大，会导致插座烧毁，故D不正确。
2．某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则(　C　)
A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障
B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障
C．仅导线AB断路
D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障
解析：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。综合分析可知，故障为A、B间导线断路，即C选项正确。
3．如图为实用型高温超导电缆，利用超导电缆可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　A　)
A．1kW　　 B．10kW
C．1.6kW　　 D．1.6×103kW
解析：输电导线上的输电电流I＝＝＝50A，则输电线上损失的电功率P′＝I2R＝502×0.4W＝1000W，A项正确。
4．(2016·重庆杨家坪中学高二上学期期中)有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是(　B　)
A．a方式为“高”挡　　 B．b方式为“低”挡
C．c方式为“关”挡　　 D．d方式为“中”挡
解析：a中回路未闭合，故a方式为“关挡”，b中总电阻Rb＝R1＋R2，c中总电阻为Rc＝R1，d中总电阻为Rd＝，由公式P＝，故d方式为“高”挡，c方式为“中”挡，b方式为“低”挡，所以B对，A、C、D错。
5．(2017·浙江省名校协作体高二上学期联考)如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略。初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动。现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动。不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是(　B　)
A．电源的热功率减为初始时的一半
B．电源的总功率减为初始时的一半
C．电动机的热功率减为初始时的一半
D．变阻器的功率减为初始时的四分之一
解析：电源的内阻和电动机的内阻不变，根据公式P＝I2R知：电路中的电流减小为I0的一半，则电源的热功率减为初始时的，电动机的热功率减为初始时的。故A、C错误。根据P＝EI知：电路中的电流减小为I0的一半，而电源的电动势不变，则电源的总功率减为初始时的一半，故B正确。电路中的电流减小为I0的一半，说明变阻器接入电路的电阻增大，所以由P＝I2R知变阻器的功率大于初始时的。故D错误。故选：B。
6．(2017·湖北省汉川市高二上学期期末)如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　A　)
A．电压表读数减小 B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大
解析：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，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；路端电压减小，同时R1两端的电压增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由P＝可知，R3上消耗的功率减小； 故D错误。
7．在下图中，A、B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是(　ACD　)
A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表内接法
B．A中R测>R真，B中R测C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R?RV，故此法测较小电阻好
D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R?RA，故此法测较大电阻好
解析：根据伏安法测电阻的两种接法及产生误差的原因可判A、C、D正确，B错误。
8．(2016·福建漳州长泰中学高二上学期期中)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三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S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时(　BC　)
A．L2的电阻为12Ω
B．L1消耗的电功率为0.75W
C．L1、L2消耗的电功率的比值大于4
D．L1两端的电压为L2两端电压的2倍
解析：L2和L3并联后与L1串联，L2和L3的电压和电流均相同，则得L2的电流为0.125A，由图可知，此时L2的电压小于0.5V，根据R＝可知，L2的电阻小于4Ω，故A错误；根据图象可知，当电流为0.25A时，电压U＝3V，所以L1消耗的电功率 P＝UI＝0.75W，故B正确；根据P＝UI可知，L2消耗的电功率P2＜0.125×0.5＝0.0625W，所以L1、L2消耗的电功率的比值大于4，故C正确；L1的电流为L2电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以L1的电压不是L2电压的2倍，故D错误，故选BC。
9．(2017·江西省南昌二中高二上学期月考)某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示。AB是一段四分之一圆弧形的电阻，O点为其圆心，且在B点正上方，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部恰好与AB良好接触且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，电路中接有理想电流表，O、B间接有一个理想电压表。整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有(　ACD　)
A．从图中看到列车可能是向左减速运动
B．当列车的加速度增大时，电流表的读数增大，电压表的读数也增大
C．若电压表显示3V，则列车的加速度为g
D．如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是不均匀的
解析：小球所受的合力水平向右，所以加速度向右，知列车向右做加速运动或向左做减速运动。故A正确。小球的加速度a＝gtanθ，当加速度增大，θ增大，BC段电阻增大，因为总电阻不变，所以电流不变，但电压表的示数增大。故B错误。当电压表为3V时，知BC段的电阻是总电阻的三分之一，则θ＝30°，则a＝gtan30°＝g。故C正确。根据a＝gtanθ知，a与θ不成正比关系，因为电流不变，电压表示数的大小与电阻成正比，BC段电阻与θ成正比，所以a与电压表示数的关系不成正比，所以加速度表的刻度不均匀。故D正确。故选：ACD。
10．下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则(　AD　)
自重
40(kg)
额定电压
48(V)
载重
75(kg)
额定电流
12(A)
最大行驶速度
20(km/h)
额定输出功率
350(W)
A．电动机的输入功率为576W
B．电动机的内电阻为4Ω
C．该车获得的牵引力为104N
D．该车受到的阻力为63N
解析：电动机的输入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故选项A正确。电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误。电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvmax得Ff＝＝N＝63N，故选项C错误、D正确。
第Ⅱ卷(非选择题　共60分)
二、填空题(共3小题，每小题8分，共24分。把答案直接填在横线上)
11．(2018·山东省潍坊一中高二上学期检测)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。
(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来。
(2)图丙是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝__1.5___V，内阻r＝__1___Ω。
解析：(1)根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
(2)由图丙所示图象可知，电源U－I图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势E＝1.5V，电源内阻r＝＝Ω＝1Ω。
12．(2016·江西南昌二中高二上学期检测)用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。某同学所用实验电路如图1所示。给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。
(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用直尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图2、3所示。由图可知其长度为__59.40___cm，直径为__0.434___mm。
(2)对照电路的实物连接在如图4虚线框中画出正确的电路图。
(3)图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图5中作出U－I图线。
(4)求出的电阻值R＝__6.25___Ω(保留3位有效数字)。
(5)以上测得的物理量分别是：金属丝两端的电压为U，流过的电流为I，直径为D，长度为L，写出电阻率的表达式ρ＝__ ___。
答案：(2)如图1所示　(3)如图2所示
解析：(1)由图甲可知，刻度尺的分度值是1mm，电阻丝的长度是59.40cm；由图乙可知，螺旋测微器的固定刻度示数是0mm，可动刻度示数是43.4，则螺旋测微器的读数是0mm＋43.4×0.01mm＝0.434mm；
(2)由实物电路图可知，电源、开关、电流表、待测电阻丝、滑动变阻器串联，电压表并联在待测电阻丝两端，电路图如图1所示。
(3)描点法作图，U－I图象如图2所示。
(5)由U－I图象可得，电阻丝电阻：R＝＝6.25Ω。
(6)电阻丝的横截面：S＝πr2＝π()2，
R＝ρ，所以金属丝的电阻率：ρ＝＝。
13．(2017·山东省潍坊市三县市(区)高二上学期质检)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5Ω。
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接__a___(填a或b)、导线②连接__d___(填c或d)。
(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为__4.5(4.4～4.7)___Ω。
U/N
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
I/A
0.09
0.19
0.27
0.35
0.44
0.53
(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选__B___(填选项)。
A．①连接a，②连接c
B．①连接a，②连接d
C．①连接b，②连接c
D．①连接b，②连接d
答案：(2)如图所示
解析：(1)因电压表的内阻远大于电阻R1的阻值，故电流表应外接，导线①连接a，因题述要求采用分压电路接线，故导线②连接d。
(2)由实验数据用作图法求得R1的阻值为R1＝Ω＝4.5Ω。
(3)根据电阻定律R＝ρ，由题给条件知R2＝R1＝4.5Ω，因此测电阻R2阻值的最优连接方式应是导线①连接a，导线②连接d，故选项B正确。
三、论述·计算题(共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(11分)(2016·深圳市育才中学高二上学期期中)右图为“解放”牌大卡车的远程车灯电路的蓄电池总功率随电流变化的图象，已知蓄电池瞬间短路时的电流为14A。求：
(1)该蓄电池的电动势E和内电阻r。
(2)车头两个远程车灯的铭牌上标有“12V、12W”字样，若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为多少？
答案：(1)E＝14V；r＝1Ω　(2)P总＝24W
解析：(1)由图可知瞬间短路时总功率P＝196W，由P＝I短E，求出E＝14V，由P＝Ir，求出r＝1Ω
(2)一个车灯的电阻：R灯＝＝12Ω
两灯并联的电阻：R并＝＝6Ω
电路中的总电流：I＝＝2A
两灯总电功率P总＝I2R并＝24W。
15.(12分)(2018·湖北华中师大附中高二上学期质检)如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝7.5Ω，电容器的电容C＝4μF。开关S原来断开，从闭合开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电阻R的电荷量是多少？
答案：1.92×10－5C
解析：S断开时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压U等于电阻R2两端电压U2，而U2＝·R2＝3V
电容器C的电荷量Q＝CU＝CU2＝1.2×10－5C。且a板带正电，b板带负电，
S闭合时的等效电路图如图乙所示，电容器C两端电压U′等于电阻R1两端的电压U1′，
有R外＝＝3Ω
电阻R1中的电流I1′＝·＝0.9A
电阻R1两端电压U1′＝I1′R1＝1.8V
电容器C的电荷量Q′＝CU′＝CU1′＝7.2×10－6C
且a板带负电，b板带正电，
通过电阻R的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝1.92×10－5C。
16．(13分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l＝80cm，两板间的距离d＝40cm，电源电动势E＝40V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小
球带电量q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从A板右边缘射出(g取10m/s2)。求
(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？
(3)此时电源的输出功率是多少？
答案：(1)24Ω　(2)1A　39V　(3)39W
解析：(1)设小球在板间飞行时间为t，
t＝＝s＝0.2s
根据d＝at2得飞行加速度
a＝＝m/s2＝20m/s2
对小球根据牛顿第二定律得q－mg＝ma，解得：
UAB＝＝V＝24V
所以滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝24V
设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得，
I＝＝A＝1A
滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝＝24Ω。
(2)此时电流表的示数为1A，
电压表的示数为
U＝E－Ir＝(40－1×1)V＝39V
(3)电源的输出功率P出＝IU＝39W。