2020--2021学年教科版高二物理选修3—1第2章 直流电路练习含答案

2020--2021教科版物理选修3—1第2章
直流电路练习含答案
教科版选修3—1第二章
直流电路
1、手机已是我们生活中普遍的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是(　　)
A．4.2
V,14.66
mA　　
B．4.2
V,700
mA
C．3.7
V,14.66
mA
D．3.7
V,700
mA
2、一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图像如图所示，此图像的斜率可表示为(　　)
A．U　　
B．R　　　　C．　　　　D．
3、(多选)如图所示，两个横截面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端电压为U，则(　　)
A．通过两棒的电流相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1大于粗棒内场强E2
D．细棒两端电压U1大于粗棒两端电压U2
4、(双选)用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(　　)
A．图甲中的A1、A2的示数相同
B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C．图乙中的A1、A2的示数相同
D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同
5、(双选)如图所示为某一电源的U?I图线，由图可知(　　)
A．电源电动势为2
V
B．电源内电阻为
Ω
C．电源短路时电流为6
A
D．电路路端电压为1
V时，电路中电流为5
A
6、R1和R2分别标有“2
Ω，1.0
A”和“4
Ω，0.5
A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为(　　)
A．1.5
W
B．3.0
W
C．5.0
W
D．6.0
W
7、如图所示的电路图是一个应用“非”电路的简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是(　　)
A．X为热敏电阻，Y为可变电阻
B．X为热敏电阻，Y为开关
C．X为可变电阻，Y为热敏电阻
D．X、Y均为热敏电阻
8、有A、B、C、D四个电阻，它们的I?U图线如图所示，其中电阻最小的是(　　)
A．A　　　　　　
B．B
C．C
D．D
9、现有半球形导体材料，接成如图(a)、(b)所示两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为(　　)
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．1∶4
10、如图所示，其中电流表A的量程为0.6
A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02
A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(　　)
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04
A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02
A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06
A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01
A
11、“神舟九号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800
mV，短路电流为40
mA.若将该电池板与一阻值为20
Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)
A．0.1
V
B．0.2
V
C．0.3
V
D．0.4
V
12、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200
Ω，电压表的内阻约为2
kΩ，电流表?的内阻约为10
Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
13、某同学想要描绘标有“3.8
V　0.3
A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0～3
V，内阻等于3
kΩ)
电压表V2(量程0～15
V，内阻等于15
kΩ)
电流表A1(量程0～200
mA，内阻等于10
Ω)
电流表A2(量程0～3
A，内阻等于0.1
Ω)
滑动变阻器R1(0～10
Ω，额定电流2
A)
滑动变阻器R2(0～1
kΩ，额定电流0.5
A)
定值电阻R3(阻值等于1
Ω)
定值电阻R4(阻值等于10
Ω)
定值电阻R5(阻值等于1
kΩ)
电源E(E＝6
V，内阻不计)
(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
(2)该同学描绘出的I?U图像应是下图中的________．
2020--2021教科版物理选修3—1第2章
直流电路练习含答案
教科版选修3—1第二章
直流电路
1、手机已是我们生活中普遍的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是(　　)
A．4.2
V,14.66
mA　　
B．4.2
V,700
mA
C．3.7
V,14.66
mA
D．3.7
V,700
mA
C　[由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2
V是充电电压，电池的电动势是3.7
V,1
700
mA·h是电池的容量，即放电电流与时间的乘积，所以待机状态下平均工作电流I＝≈14.66
mA，故C正确．]
2、一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图像如图所示，此图像的斜率可表示为(　　)
A．U　　
B．R　　　　C．　　　　D．
C　[图像的斜率k＝＝I，根据欧姆定律，I＝，所以k＝＝I＝，C正确．]
3、(多选)如图所示，两个横截面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端电压为U，则(　　)
A．通过两棒的电流相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1大于粗棒内场强E2
D．细棒两端电压U1大于粗棒两端电压U2
ACD　[设两段铜棒，细棒电阻为R1，粗棒电阻为R2，由电阻定律R＝ρ知R1>R2，由于两棒串联，故电流相等，即I1＝I2，由欧姆定律I＝得U1>U2，故A、D正确；由E＝，知细棒内的场强E1大于粗棒内场强E2，所以C对；又由I＝neSv可知，两段铜棒I、n、e相同，而S1v2，所以B错．故正确答案为A、C、D.]
4、(双选)用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(　　)
A．图甲中的A1、A2的示数相同
B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C．图乙中的A1、A2的示数相同
D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同
BC　[图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确；图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同；流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故C正确，D错误．]
5、(双选)如图所示为某一电源的U?I图线，由图可知(　　)
A．电源电动势为2
V
B．电源内电阻为
Ω
C．电源短路时电流为6
A
D．电路路端电压为1
V时，电路中电流为5
A
AD　[在本题的U－I图线中，纵轴截距表示电源电动势，A正确；横轴截距表示短路电流，C错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r＝Ω＝0.2
Ω，B错误；当路端电压为1
V时，内电阻分得的电压U内＝E－U外＝2
V－1
V＝1
V，则电路中的电流I＝＝A＝5
A，D正确．]
6、R1和R2分别标有“2
Ω，1.0
A”和“4
Ω，0.5
A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为(　　)
A．1.5
W
B．3.0
W
C．5.0
W
D．6.0
W
A　[把R1和R2串联后，由于R2的最大电流较小，所以串联后的最大电流为0.5
A，串联后的总电阻为6
Ω，所以电路的最大功率为P＝I2R＝0.52×6
W＝1.5
W，所以A正确．]
7、如图所示的电路图是一个应用“非”电路的简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是(　　)
A．X为热敏电阻，Y为可变电阻
B．X为热敏电阻，Y为开关
C．X为可变电阻，Y为热敏电阻
D．X、Y均为热敏电阻
C　[温度升高时，Y处的热敏电阻阻值变小，所分电压变小，则A处变为低电位，由于“非”逻辑电路，输出端为高电位，故报警灯L发光报警，应选C.]
8、有A、B、C、D四个电阻，它们的I?U图线如图所示，其中电阻最小的是(　　)
A．A　　　　　　
B．B
C．C
D．D
A　[由于在I?U图像中，图线的斜率k＝＝，故斜率越大，电阻越小，所以A的电阻最小，选项A正确．]
9、现有半球形导体材料，接成如图(a)、(b)所示两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为(　　)
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．1∶4
D　[将题(a)图半球形导体材料看成是等大的两半部分的并联，则题(b)图中可以看成是两半部分的串联，设每一半部分的电阻为R，则题(a)图中电阻Ra＝，题(b)图中电阻Rb＝2R，故Ra∶Rb＝1∶4.]
10、如图所示，其中电流表A的量程为0.6
A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02
A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(　　)
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04
A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02
A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06
A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01
A
C　[将接线柱1、2接入电路时，通过R1的电流是通过电流表的2倍，每一小格表示0.02
A＋0.04
A＝0.06
A，选项A、B错误；将接线柱1、3接入电路时，通过R1的电流仍然是通过电流表的2倍，每一小格仍然表示0.06
A，选项C正确，选项D错误．]
11、“神舟九号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800
mV，短路电流为40
mA.若将该电池板与一阻值为20
Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)
A．0.1
V
B．0.2
V
C．0.3
V
D．0.4
V
D　[电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E＝800
mV，由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝，所以电池内阻r＝＝Ω＝20
Ω，该电池与20
Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝＝mA＝20
mA，所以路端电压U＝IR＝400
mV＝0.4
V，D正确．]
12、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200
Ω，电压表的内阻约为2
kΩ，电流表?的内阻约为10
Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
解析：因＝＝10＜＝＝20，所以电流表内接误差比较小，测量结果更接近真实值；又电流表内接，电流表会因分得一部分电压而使测量电压比Rx两端的电压稍大，测量值Rx1偏大；电流表外接，测得的电流偏大，而使测量值比真实值稍小．
答案：Rx1　大于　小于
13、某同学想要描绘标有“3.8
V　0.3
A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0～3
V，内阻等于3
kΩ)
电压表V2(量程0～15
V，内阻等于15
kΩ)
电流表A1(量程0～200
mA，内阻等于10
Ω)
电流表A2(量程0～3
A，内阻等于0.1
Ω)
滑动变阻器R1(0～10
Ω，额定电流2
A)
滑动变阻器R2(0～1
kΩ，额定电流0.5
A)
定值电阻R3(阻值等于1
Ω)
定值电阻R4(阻值等于10
Ω)
定值电阻R5(阻值等于1
kΩ)
电源E(E＝6
V，内阻不计)
(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
(2)该同学描绘出的I?U图像应是下图中的________．
解析：(1)用电压表V1和定值电阻R5串联，可改装成量程为U＝(rg＋R5)＝×(3＋1)V＝4
V的电压表；用量程为200
mA的电流表A1与定值电阻R4并联可改装为量程为I＝Ig＋＝0.2
A＋
A＝0.4
A的电流表；
待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法，电路图如图所示．
(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I?U图像应该是B.
答案：(1)见解析图　(2)B