第二章 恒定电流 本章测试 Word版含解析

第二章 恒定电流
一、单选题
1.电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满偏电流值是Ig＝500 μA，现欲把此电流表改装成量程为1 V的电压表，正确的方法是(　　)
A． 应串联一个0.1 Ω 的电阻
B． 应并联一个0.1 Ω 的电阻
C． 应串联一个1 800 Ω 的电阻
D． 应并联一个1 800 Ω 的电阻
2.如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I，图线上点A的坐标为(U1，I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2.小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于(　　)
/
A．/ B．/ C．/ D．/
3.关于电表的改装，下列说法正确的是(　　)
A． 将电流计改装成电压表，应在电流计两端并联适当的电阻
B． 将电流计改装成电流表，应在电流计两端串联适当的电阻
C． 量程为I、内阻为R的电流计串联阻值为R的电阻，其量程变为2I
D． 量程为U、内阻为R的电压表串联阻值为R的电阻，其量程变为2U
4.一个毫伏表，它的内阻是100 Ω，量程是200 mV，把它改变装成为量程为10 A的安培表，毫伏表上应(　　)
A． 并联0.002 Ω的电阻 B． 并联0.02 Ω的电阻
C． 并联50 Ω的电阻 D． 并联4 900 Ω的电阻
5.如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是(　　)
/
A． 1∶1∶1 B． 4∶1∶1 C． 1∶4∶4 D． 1∶2∶2
6.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大．加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低．加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高．已知一只灯泡两端的电压为1 V时，通过灯泡的电流为0.5 A，灯泡两端的电压为3 V时，通过灯泡的电流是1 A，则灯泡两端电压为2 V时，通过灯泡的电流可能是(　　)
A． 0.5 A B． 0.6 A C． 0.8 A D． 1 A
7.如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，/与/分别为理想电压表与理想电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)
/
A．/的读数变大，/的读数变小
B．/的读数变小，/的读数变大
C．/的读数变小，/的读数变小
D．/的读数变大，/的读数变大
8.在如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时(　　)
/
A． 电压表示数变大，电流表示数变小
B． 电压表示数变小，电流表示数变大
C． 电压表示数变大，电流表示数变大
D． 电压表示数变小，电流表示数变小
9.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下列结论正确的是(　　)
/
A． 导体的电阻是0.02 Ω
B． 导体的电阻是5 Ω
C． 当导体两端的电压为10 V时，导体中的电流为0.2 A
D． 当导体中的电流为0.2 A时，导体两端电压为15 V
10.如图所示电路中，两灯均不亮，已知电路中只有一处故障，且除两个灯泡外其余部分均完好，在不拆开电路的情况下，某同学用一根导线去查找电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端，发现L2亮，L1不亮，然后将导线并接在灯L2两端，发现两灯均不亮，由此可判断(　　)
/
A． 灯L1断路 B． 灯L1短路 C． 灯L2断路 D． 灯L2短路
11.一个电流表的内阻为12 Ω，当通过它的电流为2 mA时，指针偏转一个小格．要使偏转一个小格的电流为1 A时，正确的做法是(　　)
A． 在表上并一个0.024 Ω的电阻
B． 在表上并一个0.24 Ω的电阻
C． 在表上并一个0.012 Ω的电阻
D． 在表上并一个0.12 Ω的电阻
12.电流表G的内阻为Rg，用它测量电压时，量程为U；用它改装成大量程的电流表的内阻是RA，量程为I，这几个量的关系是(　　)
A．RA>Rg　/>Rg B．RA>Rg>/ C．RA二、多选题
13. 由欧姆定律I＝/导出U＝IR和R＝/，下列叙述中正确的是 (　　)
A． 由R＝/知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定
B． 导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C． 对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值
D． 电流相同时，电阻越大，其电压降越大
14. 在如图所示的电路中，圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R1∶R2∶R3∶R4＝4∶3∶2∶1，小灯电阻RL＝R1，R1＞r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是(　　)
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A． 要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯
B． 要使电源输出功率最大，则应该①接电流表，②接小灯，③接电压表
C． 要使闭合电路中路端电压最大，则应该①接小灯，②接电压表，③接电流表
D． 要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯，②接电流表，③接电压表
15. 下列说法正确的是 (　　)
A． 电源被短路时，放电电流无穷大
B． 外电路断路时，路端电压最大
C． 外电路电阻减小时，路端电压升高
D． 不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变
16. 在导体中有电流通过时，下列说法正确的是 (　　)
A． 电子定向移动速率很小
B． 电子定向移动速率即是电场传导速率
C． 电子定向移动速率是电子热运动速率
D． 在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动

三、实验题
17.甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值．给定器材为：待测电阻Rx；电流表(量程0～5 mA，内阻约10 Ω)；电压表(量程为0～3 V，内阻约3 000 Ω)；最大阻值为1 700 Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V)；开关S、导线若干．两人的测量结果分别由图中甲和乙给出．
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(1)由图甲得Rx＝________，由图乙得Rx＝________.
(2)在下面方框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路图，并由测量结果判定________同学的测量结果较为准确．
甲的电路图
乙的电路图
18.某实验小组利用如图所示电路探究一种电阻丝的电阻率．均匀电阻丝(总阻值在4～5 Ω之间)固定在刻度尺上的两端接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c，c的上端为接线柱，触头c与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点的位置．所用器材为：电压表(0～3 V，电阻约为3 kΩ)、电流表(0～0.6 A，电阻约为0.5 Ω)、电池组(电动势3 V，内阻很小)、保护电阻R0＝1 Ω、螺旋测微器、开关S和导线．
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实验的主要步骤如下：
①用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d＝2.000 mm；
②正确连接电路，触头c移到右端，合上开关，读出电流表的示数I＝0.5 A；
③通过改变滑动变阻器触头c的位置，分别测量出了多组a、c间电阻丝长度L及对应的电压U的数据，并据此在U－L坐标纸上描出了对应的点，如图所示．请你：
/
(1)在U－L坐标纸上绘出U－L图线；
(2)若测出U－L图线斜率为k，写出用d、I、k表示的该电阻丝的电阻率表达式ρ＝__________；
(3)代入有关数据求出该电阻丝的电阻率ρ＝________ Ω·m. (结果保留三位有效数字)
四、计算题
19.如图所示，电源电动势E＝9 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝5 Ω，R2＝3.5 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω，电容C＝2 μF.两板间距离为0.17 m.
/
(1)求开关接到a时，电容的带电量是多少？上极板带何种电荷？
(2)求开关从与a接触到与b接触时，通过R3的电荷量是多少？上极板带何种电荷？
(3)若两极板中央有一个带电粒子，当开关与a接触时，正好处于静止状态，若开关与b接触后，带电粒子向哪个极板运动？经过多长时间到达极板？(不考虑电容充放电时间，g＝10 m/s2)
20.一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W．问：
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？
(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
21.如图所示，电源电动势E＝6 V，电源内阻不计．定值电阻R1＝2.4 kΩ，R2＝4.8 kΩ.求：
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(1)若在ab之间接一个C＝100 μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后电容器上所带的电量是多少？
(2)若在ab之间接一个内阻RV＝4.8 kΩ的电压表，其示数是多少？

答案解析
1.【答案】C
【解析】电流表改装成电压表，应串联电阻．电阻两端的电压U′＝U－Ug＝1 V－200×500×10－6V＝0.9 V，串联的电阻阻值为R＝/＝1 800 Ω.
2.【答案】B
【解析】由电阻的定义式R＝/可知，R＝/，B正确，其他选项错误．要特别注意R≠/.
3.【答案】D
【解析】将电流计改装成电压表，应在电流计两端串联一个适当的电阻，故A错误；将电流计改装成电流表，应在电流计两端并联适当的电阻，故B错误；量程为I、内阻为R的电流计串联阻值为R的电阻，其量程不变，仍为I，故C错误；量程为U、内阻为R的电压表串联阻值为R的电阻，其量程变为2U，故D正确．
4.【答案】B
【解析】经分析知：
IgRg＝IRR
I＝Ig＋IR
Ig＝/
联立解得：R＝/，代入数据得：R≈0.02 Ω.
5.【答案】C
【解析】因P1＝P2＝P3，又R2与R3并联，U2＝U3且P＝/，故R2＝R3，I2＝I3＝/I1，即I1∶I2∶I3＝2∶1∶1，根据P＝I2R得R1∶R2∶R3＝/∶/∶/＝1∶4∶4.
6.【答案】C
【解析】如果电阻保持为1 V时的阻值，当2 V时电流为1 A，因为电压越大电阻越大，所以电流应该小于1 A；当电阻保持3 V时的阻值，当加2 V电压时电流为/A，因为电压越小电阻越小，所以电流应大于/A，所以只能选择C项．
7.【答案】D
【解析】
8.【答案】A
【解析】R3的滑动触头向下滑动，所以R3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R2、R4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R2、R4串联电路的电压变大，使得R2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A.
9.【答案】C
【解析】R＝/＝/Ω＝50 Ω，A、B错；I＝/＝/A＝0.2 A，C正确；U＝IR＝0.2×50 V＝10 V，D错．
10.【答案】A
【解析】两灯均不亮说明有断路或者短路情况．因为将导线先并接在灯L1两端，发现L2亮，L1不亮，则L2完好，如果仅是L1短路，那么开始时灯L2就会亮，则一定是灯L1断路，A对．
11.【答案】A
【解析】要使量程扩大为500倍，则要并联电阻分流，
改装后的内阻为：RA＝0.024 Ω
根据并联电阻关系：RA＝/
即：0.024＝/
得：R并≈0.024 Ω.
12.【答案】C
【解析】
13.【答案】BCD
【解析】导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端有无电压和电流无关．
14.【答案】AD
【解析】要使电源总功率最大，电动势是固定的，所以就要求电流最大，电流最大则总电阻要最小，内阻是一定的，所以外阻要最小．那么如何接外阻小呢？1接小灯的话，外阻最小也为2R1＝8R4，比较大，所以要接电流表；2接小灯的话，3接电压表，则小灯和R3并联再与R4串联再与R2并联，最后与R1串联，最后计算外阻为/R4；若3接小灯，2接电压表，则R3、R4先串联，再与RL、R2并联，最后与R1串联，最后计算外阻为/R4，此时外阻最小．故A正确．
当R外＝r时，输出功率最大，但是R1＞r，从上面可以看出，最小的外阻也大于r，所以要使输出功率最大，只有外阻接近r才行，所以还是选择最小的外阻，可以看到还应该是①接电流表，②接电压表，③接小灯．故B错误．
要使路端电压最大，就要外阻越大越好，这样应该①接电压表，这样整个电路断路，路端电压等于电动势．故C错误．
要使电源效率最高，则电路不能是断路，同时外阻越大越好，这样1要接小灯，如果3接电流表，则R2、R3、R4被短接，R外＝RL＋R1＝2R1＝8R4，如果②接电流表，则R3短接，R4与R2并联，R外＝RL＋R1＋/＝8.75R4，为最大．故D正确．
15.【答案】BD
【解析】电源被短路时，电路中电流为I＝/，是电路的最大电路，并非无穷大，所以A错误；又U＝E－Ir知当断路时，U＝E，路端电压达到最大，所以B正确；当外电阻减小时，干路电流增大，路端电压应该降低，所以C错误；由电压分配特点，电源内、外电压之和等于电源电动势，所以D正确．
16.【答案】AD
【解析】电子定向移动的速率很小，数量级为10－5m/s，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动．故A、D正确．电场的传导速率为光速c＝3×108m/s，无规则热运动速率的数量级为105m/s.故B、C错．
17.【答案】(1)(1 000±40) Ω　(750±40) Ω
(2)甲　电路如图所示
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【解析】(1)两图线的斜率表示电阻的测量值，由图得R甲＝1 000 Ω(在1 000±40内均对)；R乙＝750 Ω(在750±40内均对)．(2)因图甲所示直线的斜率大，即测量值大，故甲同学采用的是电流表内接法，乙采用的是外接法．因电阻值远大于电流表内阻，故用内接法较为准确．
18.【答案】(1)图略　(2)ρ＝k/　(3)1.26×10－5
【解析】(1)图略
(2)由R＝ρ/、I＝/及k＝/可得：ρ＝k/
(3)ρ＝k/＝/Ω·m≈1.26×10－5Ω·m.
19.【答案】(1)1×10－5C　正电　(2)1.7×10－5C　负电　(3)向下极板运动　0.1 s
【解析】(1)当开关接a时，电容器的电压
U1＝/＝/V＝5 V
电量Q1＝CU1＝2×10－6×5 C＝1×10－5C，由于上极板电势高，则上极板带正电荷．
(2)开关与b接触时，电容器的电压U1＝/＝/V＝3.5 V
则由Q＝CU可知，开关由a接b的过程中，电量变化ΔQ＝(U1＋U2)C＝8.5×2×10－6C＝1.7×10－5C
即通过R3的电荷量为1.7×10－5C．由于上极板电势低，则上极板带负电荷．
(3)当开关与a接触时，粒子正好处于静止状态，电场力与重力平衡，则知电场力方向竖直向上，且有：mg＝q/
若开关与b接触后，场强反向，电场力反向，则小球向下极板做加速运动．
根据牛顿第二定律得：mg＋q/＝ma
联立得：a＝/g＝/×10 m/s2＝17 m/s2
由/d＝/at2得：t＝/＝/s＝0.1 s.
20.【答案】(1)0.3 A　(2)64.2 W　1.8 W　97.3%　(3)11 A　2 420 W　2 420 W
【解析】　(1)因为P入＝IU
所以I＝/＝/A＝0.3 A
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率
P内＝I2R＝0.32×20 W＝1.8 W
电风扇正常工作时转化为机械能的功率
P机＝P入－P内＝66 W－1.8 W＝64.2 W
电风扇正常工作时的效率
η＝/×100%≈97.3%
(3)电风扇的风叶被卡住后，电动机不转时可视为纯电阻电路，通过电风扇的电流
I＝/＝/A＝11 A
电动机消耗的电功率
P＝IU＝11×220 W＝2 420 W
电动机发热功率
P内＝I2R＝112×20 W＝2 420 W
21.【答案】(1)4×10－4C　(2)3 V
【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得：I＝/，
电容器两端的电压为：UC＝IR2，
电容器上的电量为：Q＝UCC，
联立解得：Q＝4×10－4C，
(2)电压表与R2并联后，由闭合电路欧姆定律有：
R并＝/
I′＝/
UV＝I′R并
代入数据得：UV＝3 V.