高中物理教科版2020--2021选修3—1第2章 直流电路练习附答案

高中物理教科版2020--2021选修3—1第2章
直流电路练习附答案
教科版选修3—1第二章
直流电路
1、关于电流，下列说法中正确的是(　　)
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．电流的方向就是自由电荷定向运动的方向
C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导线中的电流就越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
2、欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是(　　)
3、(双选)下列叙述正确的有(　　)
A．并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B．用同一表头改装成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大
C．并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D．串联电路任一电阻增大(其他电阻不变)，总电阻一定增大
4、(多选)铅蓄电池的电动势为2
V，这表示(　　)
A．电路中每通过1
C电量，电源把2
J的化学能转变为电能
B．蓄电池断开时两极间的电压为2
V
C．蓄电池能在1
s内将2
J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5
V)的大
5、功率为10
W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60
W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60
W的白炽灯，均用10
W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近(按每户一天亮灯5小时，全国共有4亿户家庭计算)(　　)
A．8×108
kW·h　　　
B．8×1010
kW·h
C．8×1011
kW·h
D．8×1013
kW·h
6、联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系(　　)
A．“与”门　　　
B．“非”门
C．“或”门
D．“与非”门
7、如图所示，a、b是两条用同一种材料制成的，横截面积相同的金属导体，长度分别为la、lb，且有laA．U1B．U1>U2
C．U1＝U2
D．不能确定
8、电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为(　　)
A．1∶2　　　　　　
B．2∶1
C．1∶4
D．4∶1
9、电池容量就是电池放电时能输出的总电荷量，某蓄电池标有“15
A·h”的字样，则表示(　　)
A．该电池在工作1
h后达到的电流为15
A
B．该电池在工作15
h后达到的电流为15
A
C．电池以1.5
A的电流工作，可用10
h
D．电池以15
A的电流工作，可用15
h
10、如图所示为某两个电阻的U?I图像，则R1∶R2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是(　　)
A．2∶1　2∶1　1∶2
B．2∶1　1∶2　2∶1
C．1∶2　1∶2　2∶1
D．1∶2　2∶1　1∶2
11、.两只晶体二极管组成如图所示电路，A、B为输入端，P为输出端，分析该电路属于(　　)
A．“与”门电路
B．“或”门电路
C．“非”门电路
D．都不可能
12、如图所示为某金属导体的伏安特性曲线：
(1)试说明导体电阻随电压的变化规律；
(2)试算出电压为20
V时导体的电阻；
(3)欧姆定律适用于该导体吗？
13、如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig＝500
mA，内阻Rg＝200
Ω，将它改装为有0～1
A和0～10
A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？
14、如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为m＝10
kg，电源供电电压恒为220
V，电路中的保护电阻为R＝10
Ω，电动机的电阻为r＝1
Ω，不计各处摩擦，电动机正常工作时电压表的示数为170
V，
求：(g取10
m/s2)
(1)电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？
(2)重物匀速上升的速度是多少？
高中物理教科版2020--2021选修3—1第2章
直流电路练习附答案
教科版选修3—1第二章
直流电路
1、关于电流，下列说法中正确的是(　　)
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．电流的方向就是自由电荷定向运动的方向
C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导线中的电流就越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
C　[单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，故A错误，C正确；物理学中规定，正电荷的定向运动方向为电流的方向，故B错误；电流有方向，但电流的合成不符合平行四边形定则，故电流是标量，D错误．]
2、欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是(　　)
A　[根据电阻定律，电阻的阻值最小的应该是横截面积最大、长度最短，选项A正确．]
3、(双选)下列叙述正确的有(　　)
A．并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B．用同一表头改装成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大
C．并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D．串联电路任一电阻增大(其他电阻不变)，总电阻一定增大
BD　[由并联电路特点知，各支路电阻两端电压相等，A项错误；电表改装成电压表是利用串联分压原理，电阻越大分得电压越大，故B项正确；由并联电路知＝＋…，所以并联电路的总电阻小于每一支路电阻，故C项错；由串联电路特点R＝R1＋R2…知，在串联电路中任一电阻增大，总电阻一定增大，D项正确．]
4、(多选)铅蓄电池的电动势为2
V，这表示(　　)
A．电路中每通过1
C电量，电源把2
J的化学能转变为电能
B．蓄电池断开时两极间的电压为2
V
C．蓄电池能在1
s内将2
J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5
V)的大
ABD　[根据电动势的定义和表达式E＝，非静电力移动1
C电荷量所做的功W＝qE＝1×2
J＝2
J，由功能关系可知有2
J的化学能转化为电能，A正确，C错误．电源两极的电势差(电压)U＝，而Ep＝W，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2
V，B正确.
电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，因E蓄电池＝2
V>E干电池＝1.5
V，故D正确．]
5、功率为10
W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60
W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60
W的白炽灯，均用10
W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近(按每户一天亮灯5小时，全国共有4亿户家庭计算)(　　)
A．8×108
kW·h　　　
B．8×1010
kW·h
C．8×1011
kW·h
D．8×1013
kW·h
B　[按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×
60－2×10)×10－3×5×365
kW·h＝182.5
kW·h，全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近于B选项，故选项B正确，选项A、C、D错误．]
6、联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系(　　)
A．“与”门　　　
B．“非”门
C．“或”门
D．“与非”门
A　[联合国规定，只要常任理事国有一个反对，提案就不能通过．这和“与”门的逻辑关系一致．]
7、如图所示，a、b是两条用同一种材料制成的，横截面积相同的金属导体，长度分别为la、lb，且有laA．U1B．U1>U2
C．U1＝U2
D．不能确定
A　[a、b是两条用同一种材料制成的、横截面积相同的金属导体，长度分别为la、lb，且有la＜lb.由R∝l，则有：Ra＜Rb.两个电阻串联，电流相等，根据公式U＝IR，有U1＜U2.故选A.]
8、电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为(　　)
A．1∶2　　　　　　
B．2∶1
C．1∶4
D．4∶1
B　[∶＝1∶2，则R1∶R2＝2∶1，当R1与R2串联时，则U1∶U2＝IR1∶IR2＝2∶1，故B项正确．]
9、电池容量就是电池放电时能输出的总电荷量，某蓄电池标有“15
A·h”的字样，则表示(　　)
A．该电池在工作1
h后达到的电流为15
A
B．该电池在工作15
h后达到的电流为15
A
C．电池以1.5
A的电流工作，可用10
h
D．电池以15
A的电流工作，可用15
h
C　[电池上“15
A·h”是表示电池蓄存的电荷量数值，即q＝15
A·h＝15
A×1
h＝1.5
A×10
h，故C对，A、B、D均错．]
10、如图所示为某两个电阻的U?I图像，则R1∶R2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是(　　)
A．2∶1　2∶1　1∶2
B．2∶1　1∶2　2∶1
C．1∶2　1∶2　2∶1
D．1∶2　2∶1　1∶2
A　[由U?I图像可知，R1∶R2＝2∶1.把R1、R2串联接入电路，由P＝I2R知P1∶P2＝R1∶R2＝2∶1.并联时P1′∶P2′＝R2∶R1＝1∶2.]
11、.两只晶体二极管组成如图所示电路，A、B为输入端，P为输出端，分析该电路属于(　　)
A．“与”门电路
B．“或”门电路
C．“非”门电路
D．都不可能
B　[根据二极管的特点，只要在二极管上加上正向电压，则二极管即可导通．由题图中电路结构可知，D1、D2两个二极管只要有一个导通，或者两个都导通，则整个电路就会导通，因此该电路是符合“或”逻辑关系的门电路．]
12、如图所示为某金属导体的伏安特性曲线：
(1)试说明导体电阻随电压的变化规律；
(2)试算出电压为20
V时导体的电阻；
(3)欧姆定律适用于该导体吗？
解析：(1)由电阻定义式R＝结合曲线，可看出随电压的增大，该导体电阻变大．
(2)由题图可知U＝20
V时，I＝1.5
A，所以R＝＝
Ω≈13.3
Ω.
(3)该导体的电流与电压不成正比，I?U曲线不是过坐标原点的直线，这是因为导体的电阻发生了变化，但对于曲线上的每一点，欧姆定律仍然适用．
答案：见解析
13、如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig＝500
mA，内阻Rg＝200
Ω，将它改装为有0～1
A和0～10
A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？
解析：当公共端与“1
A”端接入电路时，满偏电流I1＝1
A；当公共端与“10
A”端接入电路时，满偏电流I2＝10
A；当公共端与“1
A”端接入电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联．
由并联电路的特点可得R1＋R2＝.
代入Ig、I1、Rg的数值，可得R1＋R2＝200
Ω
①
当公共端与“10
A”端接入电路时，电阻R2与表头内阻Rg串联，再与电阻R1并联．由并联电路的特点可得
Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)R1，
代入Ig、I2、Rg的数值，
可得R2＋200
Ω＝19R1
②
由①②解得R1＝20
Ω，R2＝180
Ω.
答案：R1＝20
Ω　R2＝180
Ω
14、如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为m＝10
kg，电源供电电压恒为220
V，电路中的保护电阻为R＝10
Ω，电动机的电阻为r＝1
Ω，不计各处摩擦，电动机正常工作时电压表的示数为170
V，
求：(g取10
m/s2)
(1)电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？
(2)重物匀速上升的速度是多少？
解析：(1)R两端的电压
UR＝220
V－170
V＝50
V
通过电动机电流I＝IR＝＝5
A.
(2)对电动机：
P电＝UI＝170×5
W＝850
W
P内＝I2r＝5×5×1
W＝25
W
P机＝P电－P内＝825
W
又因为电动机匀速提升重物，所以P机＝Fv＝mgv，即v＝8.25
m/s.
答案：(1)5
A　(2)8.25
m/s