人教版高二物理选修3-1第二章恒定电流章末练习（含答案）

人教版选修3-1 第二章 恒定电流
一、单选题
1.如图所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则(　　)

A． 前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
B． 前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
C． 前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
D． 前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
2.如图所示是一欧姆表（多用电表欧姆挡）的结构示意图，虚线框内有欧姆表的内部电路，红、黑表笔分别插入正、负插孔，虚线框内的欧姆表的内部电路图正确的是（　　）
A．B．C．D．
3.在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是(　　)
A． 0.24 J
B． 0.25 J
C． 0.26 J
D． 0.28 J
4.一盏白炽灯的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率(　　)
A． 等于 36 W
B． 小于 36 W，大于 9 W
C． 等于 9 W
D． 小于9 W
5.如图所示，用1表示有信号输入，用0表示无信号输入，用1表示有信号输出，用0表示无信号输出，则当A、B、C的输入分别为0、1、0时，在输出端Y的结果是(　　)

A． 0
B． 1
C． 0或1
D． 无法确定
6.先后按图中（1）、（2）所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图（1）所示电路测得电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA，那么按图（2）所示电路测得的结果应有（ ）

A． 电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA
B． 电压表示数为6 V，电流表示数小于2 mA
C． 电压表示数小于6 V，电流表示数小于2 mA
D． 电压表示数小于6 V，电流表示数大于2 mA
7.关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是
A． 由R＝可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比
B． 由R＝可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比
C． 由ρ＝可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比
D． 导体的电阻率由材料的种类决定，跟温度无关
8.如图所示，电路两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是(　　)

A． L1变亮，L2和L3皆变暗
B． L1变暗，L2不能确定，L3变暗
C． L1变暗，L2变亮，L3变亮
D． L1变亮，L2变亮，L3变暗
9.图甲是某理发店使用的直流吹风机，图乙是吹风机的内部电路图．电动机M (其线圈电阻为R1)与电热丝R2串联，直流电源接通后，吹风机正常工作．若吹风机两端的电压为U、电流为I、消耗的功率为P，则有(　　)

A．U>I(R1＋R2)
B．U＝I(R1＋R2)
C．PD．P＝
10.一只标有“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．
二、多选题
11.（多选）如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（ ）

A． 电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2
B． 电动势E1=E2，内阻r1＞r2
C． 电动势E1＞E2，内阻r1＜r2
D． 当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大
12.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是(　　)

A． 电源的电动势为6.0 V
B． 电源的内阻为12 Ω
C． 电源的短路电流为0.5 A
D． 电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω
13.(多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等.则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法正确的是(　　)

A．U甲＞2U乙
B．U甲＝2U乙
C．R甲＝4R乙
D．R甲＝2R乙
三、填空题
14.图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警．该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用________门电路，虚线框乙内应选用________门电路．(选填“与”“非”“或”)

15.如图所示为一个小灯泡的I－U曲线．若把三个这样的灯泡串联后，接到电压恒定的12 V电源上，则流过小灯泡的电流为________ A，小灯泡的电阻为________ Ω.

16.如图所示，直线A电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R两端电压U与电流I的关系图象，把该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出P=　　W，电源的电动势E=　　V，电源的内电阻r=　　Ω，外电阻R=　　Ω．

17.把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔．

(1)变阻器选用________．
(2)红表笔接________端，黑表笔接________端．
(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________．
18.一个标明“1 kΩ，10 W”的电阻，允许通过的最大电流为____________，允许加在这个电阻两端的最大电压为________________．当这个电阻两端的电压为40 V时，它消耗的实际功率为________．(设电阻阻值不随温度变化)
四、实验题
19.如图所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：

(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，表示的是________________________．
(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，表示的是__________________________．
(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，要测量的电阻值是_______________．
(4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：①____________，②____________，③__________.
(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从________表笔经____________插孔流入电表．
20.某同学在做测金属丝电阻率的实验中，取一根粗细均匀的、长度为L的康铜丝，先用螺旋测微器测出康铜丝的直径d；然后由伏安法测出康铜丝的电阻；最后求出康铜丝的电阻率．
（1）测康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示，可知康铜丝的直径d=　　mm．

（2）图乙是测量康铜丝电阻的原理图，根据原理图在图丙所示的实物图中画出连线．
（3）利用上面的电路图测出的电阻值比真实值　　（填“偏大”或“偏小”），这种误差叫作　　误差（填“偶然”或“系统”）．
（4）若调节滑动变阻器，通过多次测量求平均值的方法得到康铜丝的电阻值为R，请写出求康铜丝的电阻率的表达式为　　（用L、d、R等已知字母表示）．
五、计算题
21.如图所示，已知路端电压U＝18 V，电容器C1＝6 μF、C2＝3 μF，电阻R1＝6 Ω、R2＝3 Ω.当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB等于多少？当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少？













22.如图所示，电源电动势E=12 V，内阻r=5 Ω，滑动变阻器的最大阻值R1=20 Ω，定值电阻R2=20 Ω，R3=5 Ω，R4=10 Ω，电容器的电容C=30 μF．开关S闭合电路稳定后，求：
（1）滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端的过程中，通过R4的电量；
（2） 电源的最大输出功率.











23.如图所示的电路中，已知R1=4 Ω，电流表的读数I=0.75 A，电压表读数U=2.0 V，经一段时间后一电阻断路，使电流表的读数变为I′=0.80 A，而电压表的读数变为U′=3.2 V，
求：

（1）发生断路的电阻是哪一个？
（2）电源电动势和内阻各是多少？



答案解析
1.【答案】B
【解析】题图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确．
2.【答案】A
【解析】由于要保证电流在表头中由红进黑出，故红表笔应接电源的负极，黑表笔接电源的正极，并且在测量电阻时要进行欧姆调零，故应串接滑动变阻器,故选A．
3.【答案】C
【解析】根据W＝UIt可得每秒太阳能电池产生的能量为W＝0.6×0.1×1 J＝0.06 J，设太阳光每秒照射的能量为Q，则由能的转化和守恒定律得Q×23%＝W，所以Q≈0.26 J.
4.【答案】B
【解析】设白炽灯在正常工作时的电阻为R，由P＝得R＝36 Ω，当接入18 V电压时，假设灯泡的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P＝＝W＝9 W，但是当灯泡两端接入18 V电压时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时温度低，其电阻率减小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率大于9 W，故B项正确．
5.【答案】B
【解析】A、B输入分别为0、1，由“或”门逻辑关系知“或”门将输出1，C输入0，由“非”门的逻辑关系知，“非”门将输出1，“与”门的两个输入都为1，由“与”门的逻辑关系知，“与”门输出1，即Y为1，选项B正确，选项A、C、D错误．
6.【答案】D
【解析】图（1）所示电路中，电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA，说明.在图（2）所示电路中，，电压表与并联后与电流表串联，由于电流表的分压，电压表与并联部分电压小于U，即电压表示数小于6 V.又由于电压表与并联的电阻小于，外电路总电阻小于电流表与待测电阻串联的总电阻，则干路中电流大于图（1）中电流表的读数，即大于，故选D.
7.【答案】B
【解析】导体的电阻是导体本身的性质，与两端电压和电流无关，A错；同理B对；电阻率是材料本身的性质，只与材料和温度有关，与导体的长度和横截面积无关，C错；同理D错．
8.【答案】D
【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，变阻器电阻R减小，故总电阻减小，根据欧姆定律干路电流增加，故灯泡L1变亮；
并联电路的电压U并＝U－IRL1，故并联电路电压变小，灯泡L3变暗；
干路电流增加，而通过灯泡L3的电流变小，故通过灯泡L2的电流增加，灯泡L2变亮．
9.【答案】A
【解析】
10.【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．
11.【答案】AD
【解析】U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，故电动势，发生短路时的电流I1＞I2，故A正确；U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故B、C错误；电动势，内阻r1＜r2，根据可知，当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D正确.
12.【答案】AD
【解析】　因该电源的U－I图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝||＝Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3 A时，外电阻R＝－r＝18 Ω.故选A、D.
13.【答案】BC
【解析】　设灯泡的电阻为R，正常发光时电流为I，电压为U，由于两个电路的总功率相等，P＝U甲I＝U乙·2I，得U甲＝2U乙；又由U甲＝2U＋IR甲，U乙＝U＋2IR乙，得R甲＝4R乙，故正确答案为B、C.
14.【答案】“或”　“或”
【解析】由题意知，一扇门、两扇窗只要一个不闭合，报警器就会报警，符合只要满足一个条件，结果就能发生的特点，所以甲、乙框内电路都应该是“或”门．
15.【答案】0.4　10
【解析】三个小灯泡串联后接到12 V的电源上，每个小灯泡两端的电压均为4 V，由小灯泡伏安特性曲线知U＝4 V时，I＝0.4 A.
由电阻的定义式得知R＝＝Ω＝10 Ω.
16.【答案】6 4.5 0.75 1.5
【解析】由图可知，电源的电动势为4.5 V；内阻r=Ω=0.75 Ω；
当电源的与电阻串联后，电路中电流为2 A；电压为3 V；
则电源的输出功率P=UI=3×2 W =6 W；
且外电阻R=Ω=1.5 Ω
17.【答案】(1)C　(2)N　M　(3)1 000 Ω
【解析】(1)两表笔直接接触时，调节变阻器阻值使电流达到满偏Ig＝，解得R0＝400 Ω，故变阻器应选C；
(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端；
(3)电流I＝2 mA时，有I＝，解得
Rx＝1 000 Ω.
18.【答案】0.1 A　100 V　1.6 W
【解析】由P＝I2R得I＝0.1 A；由P＝IU得U＝＝100 V
当电阻两端的电压为40 V时，它消耗的实际功率为P＝＝1.6 W
19.【答案】(1)量程为0～10 mA的直流电流　(2)量程为0～50 V的直流电压　(3)读数×100　(4)①换挡位“×1 k”　②将两表笔短接重新进行调零　③将电阻与其他元件断开后进行测量　(5)红　“＋”
【解析】当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时，多用电表就可以测量该量，开关所指的数值就是所测量的量程，需要注意的是：由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同，当选择开关在测电阻区域时，对应的数值是倍率，而不是量程．当然，同样的读数，倍率越大，测量的电阻也就越大；倍率越小，测量的电阻就越小．由于测电阻是根据闭合电路的欧姆定律，每次换挡位时，都会改变闭合电路的阻值，因此换挡位后必须进行欧姆调零．多用电表在测量时，红表笔要插入“＋”插孔，黑表笔要插入“－”插孔，这样，在测量电路中，电流应从红表笔流入多用电表．
20.【答案】（1）0.281（2）电路图如图所示

（3）偏小 系统（4）
【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0mm+28.1×0.01mm=0.281mm；
（2）根据图乙所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用所测电流偏大，由欧姆定律可知，电阻的测量值小于真实值；该误差是由于实验设计造成的，属于系统误差．
（4）电阻阻值：R=ρ=，电阻率：ρ=；
21.【答案】　18 V　减少了3.6×10－5C
【解析】　在电路中电容器C1、C2相当于断路.当S断开时，电路中无电流，B、C等势，A、D等势，因此UAB＝U＝18 V.
当S闭合时，R1和R2串联，C1两端的电压等于R1两端电压，C2两端的电压为R2两端电压，C1电荷量变化的计算首先从电压变化入手.
当S断开时，UAC＝18 V，电容器C1带电荷量为Q1＝C1UAC＝6×10－6×18 C＝1.08×10－4C.
当S闭合时，电路R1、R2导通，电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压，由串联电路的电压分配关系得
UAC′＝U＝×18 V＝12 V
此时电容器C1的带电荷量为
Q′＝C1UAC′＝6×10－6×12 C＝7.2×10－5C
电容器C1带电荷量的变化量为
ΔQ＝Q′－Q1＝－3.6×10－5C
负号表示减少，即C1的带电荷量减少了3.6×10－5C.
22.【答案】（1）（2）
【解析】（1）滑动变阻器滑片处于最左端时，电容器两端的电压就是电源的路端电压：
滑动变阻器滑片处于最右端时，、并联电阻为电容器两端的电压：
通过的电量
（2）电源的最大输出功率.
23.【答案】（1）R2
（2）4 V 1 Ω
【解析】解：（1）因某电阻烧断，电流表、电压表示数均增大，若R1、R3断路，电流表或电压表无读数，可断定发生断路的电阻是R2．
（2）由R2烧断后：电压表的示数等于路端电压，则R3==Ω=4 Ω
根据闭合电路欧姆定律得U=E﹣Ir即有 3.2=E﹣0.8r…①
R2未烧断时：路端电压U′=R1I′=4×0.75 V=3 V
通过R1的电流I1==A=0.25 A
总电流：I0=I3+I′=0.25 A+0.75 A=1.0 A
则有U′=E﹣I0r
即 3=E﹣r②
联立①②解得E=4 Vr=1 Ω