第二章 恒定电流（一） 单元测试 Word版含答案

一、选择题（每题4分，共40分）
1．以下说法中正确的是（ ）
A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流
B．静电力和非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加
2．下列说法中正确的是 (　　)
A．每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化
B．导体材料的电阻率与其粗细长短无关
C．一般金属的电阻率都随温度升高而降低
D．测电阻率时为了提高精度，通过导线的电流要足够大，且要等到稳定一段时间后才可读数
3．在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施可行的是（ ）
A．剪去一半的电阻丝 B．并联一根相同的电阻丝
C．串联一根相同的电阻丝 D．使电热器两端的电压增大一倍
4．有四个电源，电动势均为，内阻分别为、、、，今要对的电阻供电，问选择内阻为多大的电源才能使上获得的功率最大（ ）
A．???????B．???????? C．????????D．
5．如图1所示是一个电路的一部分，其中，，，，，那么电流表测得的电流为（ ）
A．，方向向右 B．，方向向左
C．，方向向左 D．，方向间右
6． 如图2所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成()和（）的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是（ ）
A．的指针半偏时，的指针也半偏
B．的指针还没半偏时，的指针已经半偏
C．的读数为时，的读数为
D．的读数为时，干路的电流为
7．如图3所示，电源内阻不能忽略，电流表和电压表为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．若断路，表的读数均减小
B．若断路，表的读数均减小
C．若断路，电流表读数为0，电压表读数变大
D．若断路，表的读数均变大
8．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为和，串联在电路中时沿长度方向电
势的变化如图4所示，则A和B导线的横截面积之比为 (　　)
A． B．C． D．
9．如图5所示，电源电动势为，内阻为。当开关S闭合，滑动变阻器
的滑片P位于中点位置时，三个小灯泡、、都正常发光，且亮度相同，
则（ ）
A．三个灯泡的额定功率相同
B．三个灯泡的额定电压相同
C．三个灯泡的电阻按从大到小排列是、、
D．当滑片P稍微向左滑动，灯和变暗，灯变亮
10．一根粗细均匀的导线，两端加上电压时，通过导线的电流为，导线中自由电子定向移动的平均速率为。若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压，则 (　　)
A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为
C．导线中自由电子定向移动的速率为
D．导线中自由电子定向移动的速率为
二、填空题（共18分）
11．（5分）微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上的电压时，通过的电流为，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为时，电流为，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为______。
12．（13分）有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图（1）所示，此样品长 约为，电阻约为，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量。
现提供以下实验器材：
A．20等分刻度的游标卡尺 B．螺旋测微器
C．电流表（量程，内阻的准确值为）
D．电流表（量程，内阻大约为）
E．滑动变阻器（，额定电流） F．直流电流（，内阻很小）
G．导电材料样品（长约为，电阻约为）
H．电键S，导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图（2）甲所示，其示数 ________；用螺旋测微器测得该样品的外径如图（2）乙所示，其示数_________。
（2）在虚线框中画出设计的实验电路图，并标明所选器材后的符号。
（3）用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的内径，并写出推导过程。
三、计算题（共52分）
13．（10分）一台小型电动机在电压下工作，用此电动机提升所受重力为的物体时，通过它的电流是。在内可使该物体被匀速提升。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；
(2)在提升重物的内，电动机线圈所产生的热量；
(3)线圈的电阻．
14．(14分)有一用电器的铭牌上标明额定电压为 ， 额定功率因字迹不清而无法辨认，但该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置，现将该用电器与一阻值为（)的滑动变阻器连接后，接在输出电压为的电源两端。试讨论下列问题：
（1）为使用电器安全正常地工作，应采用怎样的接法？试说明理由并画出电路图；
（2）在正确连接的电路中，当用电器正常工作时通过电源的电流为， 试求用电器消耗的电功率与整个电路消耗的电功率之比。
15．（18分）如图6所示，电源电压保持不变，变阻器的最大值大于的阻值，在滑片P自右向左滑动过程中，的电功率如何变化？

参考答案及简析
一、1．D 提示 电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力做功的本领。而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少， 故选项D正确。
2．B 提示 电阻率是反映材料导电性好坏的物理量．电阻率与导体的粗细长短无关，但受温度的影响较明显，金属材料的电阻率随温度的升高而升高，故A、C错。D项中电流大时产热多，对金属的电阻率的测量误差较大，所以D错，B项正确。
3．B 提示 忽略了每根电阻丝都有一定的额定功率这一隐含条件是错解这题的主要原因，电阻丝剪去一半后，其额定功率减小一半，虽然这样做在理论上满足使热量增加一倍的要求，但由于此时电阻丝实际功率远远大于额定功率，因此电阻丝将被烧坏。故只能选B。
4．A 提示　确定的电源有最大的输出功率和确定的外电路上获得最大功率的条件是不同的。“外电阻等于内电阻()时，外电路上的电功率有最大值”只适用于电源确定而外电阻可选择的此形，而本题实属外电阻确定而电源可选的情况，两者意义不同，不可混为一谈。由可知，上消耗的功率，显然是的单调减函数，所以就题设条件而言，取时有最大值，故选项A正确。
5．C 提示　由图示电流方向可计算出和两端电压降，，电势左高右低，比较，可判定两端电势下高上低，，通过中的电流的电流，向上流，由图可知上电流由和共同提供的，，方向向左。
6．AD 提示 因为()和（）是由两个相同电流表改装而来的，只不过是它们并联的电阻不同，电压相等，所以通过它们的电流也相同，所以选项A正确；的读数为时，的读数为，所以通过干路的电流为，故选项D正确。
7．CD 提示 断路，总电阻增大，总电流减小，外电压增大，故电流表电压表读数都增大，A错；、、断路分析与一样。此题考查电路的有关知识，尤其要注意断路相当于电阻变为无穷大。
8．B 提示 由图象可知两导线电压降分别为，；由于它们串联，则；由电阻定律可知，得，选项B正确。
9．AC 提示 三个灯泡、、都正常发光时，亮度相同，说明三个灯泡的额定功率相同。简化电路如图所示，两端电压最大，说明它的电阻最大。的电流比大，说明的电阻比大。当滑片P稍微向左滑动，电路总电阻增大，路端电压变大，变亮，变暗，变亮。故选AC。
10．BC 提示 导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的，其电阻增大为原来的16倍，则加上相同的电压时，电流会减为原来的，B项正确；又根据，导线被拉长后，、不变，变为原来的，变为原来的，故变为原来的，C项正确。
二、11．提示 当电动机不转动时，则输出机械功率为零，电功率就是内阻的热功率，相当于纯电阻电路。设电动机内阻为r，则
正常工作时：电动机总功率为
电动机内阻消耗功率为
所以，电动机输出功率为
所以，吸尘器的效率为
12．（1）游标卡尺示数；螺旋测微器示数。
（2）本题没有给定电压表，但电流表内阻已知，可以当作电压表使用，据此设计测量电路部分；另外，为了尽可能精确地测量，控制电路部分应采用分压式。设计电路图如图所示。
（3）设电流表、的示数分别为、，则
由电阻定律
由几何知识
联立以上各式解得d 。
三、13．解　解析：(1)电动机的输入功率
(2)电动机提升重物的机械功率
根据能量关系，得生热的功率
所生热量
(3)根据焦耳定律，得线圈电阻
14．解 （1）由于用电器功率未知，故也不知道用电器的额定电流和电阻，如将滑动变阻器接成分流器，则无法判断当滑动变阻器接人电路的阻值最大时，用电器两端电压是否小于等于，因此必须把滑动变阻器接成分压器使用，才能保证用电器正常工作，电路如图所示，
（2）设滑动变阻器的总电阻为 ，与用电器并联的部分的电阻为 ，
则有 所以
通过的电流 ，通过用电器的电流
用电器的功率
功率之比
15．解 的电功率
而
当 时，有 ，所以
当或时，都有，故，
即
因此，在这两种情况时，的电功率都是，且不难看出，与差值越大，越小于。
综上所述，本题答案应是滑片P自右向左移动时，的电功率逐渐变大；当时的电功率最大；继续沿此方向移动P时，的电功率逐渐变小。