高中物理：《恒定电流》检测题(含答案)

高中物理：《恒定电流》检测题(含答案)

考试时间90分钟满分100分

一、单选题：（3x16=48分）

1．如果家里的微波炉(1 000 W)、电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作1 h,一个月(30天计)的用电量是()

A．10 kW·h B．20 kW·h

C．45 kW·h D．40 kW·h

2．随着人们生活水平的逐步提高,家用电器的不断增多．下列关于家庭电路的说法中正确的是()

A．灯与控制它的开关是并联的,与插座是串联的

B．使用测电笔时,不能用手接触到笔尾的金属体

C．电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大

D．增加大功率用电器时,只需换上足够粗的保险丝即可

3．如图为滑动变阻器的实物图,下列说法正确的是()

A．ab接入电路时,P向右移动电阻增大

B．ab接入电路时,P向右移动电阻减小

C．cd接入电路时,P向右移动电阻增大

D．ac接入电路时,P向右移动电阻增大

4．有一段长1 m的电阻丝,电阻为10 Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为()

A．10 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．250 Ω

5．某同学在商场买了一个标有“220 V800 W”的电水壶,为了验证电水壶质量是否合格,他特意用多用电表测量了电水壶的电阻,若电水壶合格,那么该同学测得的电水壶的阻值() A．接近60.5 Ω B．略大于60.5 Ω

C．明显大于60.5 Ω D．明显小于60.5 Ω

6．某导体的伏安特性曲线如图5中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是()

A．B点的电阻为12 Ω

B．B点的电阻为4 Ω

C．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω

D．导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω

7．(2015·浙江1月学考·29)如图6所示是一个电热水壶的铭牌,小沈同学利用所学知识,结合该铭牌上获取的信息,得出该电热水壶()

A．正常工作时的电流约为6.8 A

B．正常工作5 min耗电为0.5 kW·h

C．只能在直流电下工作

D．只能在220 V电压下工作

8．一个直流电动机,其线圈的电阻是0.5 Ω,当它两端所加电压为6 V时,通过电动机的电流是2 A．由此可知()

A．电动机消耗的电功率为10 W

B．电动机发热的功率为12 W

C．电动机输出的机械功率为10 W

D．电动机的工作效率为20%

9．如图所示,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R为1.5 Ω,小型直流电动机M 的内阻为0.5 Ω,闭合开关S后,电动机正常转动时,电流表的示数为2.0 A．则以下判断中正确的是()

A．电动机的输出功率为14.0 W

B．电源输出的电功率为20.0 W

C．电动机产生的热功率4.0 W

D．电动机两端的电压为5.0 V

10．如图所示,有三个电阻,已知R1∶R2∶R3＝1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为()

A．1∶6 B．1∶9

C．1∶3 D．1∶2

11．太阳能路灯以太阳光为能源,白天太阳能电池板给蓄电池充电,晚上蓄电池给灯源供电,安全节能无污染,已被广泛采用．如图2所示,是某地使用的太阳能路灯和它的电池板铭牌,则该电池板的内阻约为()

A．7.58 Ω B．6.03 Ω C．6.23 Ω D．7.35 Ω

12．(多选)电源电动势和内电阻都保持一定,外电路的电阻逐渐减小的过程中,下列说法正确的是()

A．电源的供电效率一定逐渐减小

B．电源的路端电压一定逐渐增大

C．电源输出功率一定逐渐减小

D．电源内部消耗的功率一定逐渐减小

13．如图所示,直线A为电源的U－I图线,直线B为电阻R的U－I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是()

A．4 W,8 W

B．2 W,4 W

C．4 W,6 W

D．2 W,3 W

14．如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关S后,将照射光强度增强,则()

A．电路的路端电压将增大

B．灯泡L将变暗

C．R2两端的电压将增大

D．R1两端的电压将增大

15．如图所示的电路,灯泡L1与L2完全相同,开关S闭合后,电压表、的示数都等于电源电压,两个灯泡都不发光．如果故障只有一个,则可能是()

A．L1短路B．L1断路

C．L2短路D．L2断路

16．如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是()

A．将R1的滑片向左移动

B．将R2的滑片向左移动

C．将R2的滑片向右移动

D．将闭合的开关S断开

二、实验题（每空2分,共40分）

17.(2019·湖南衡阳市第二次联考)某研究性学习小组的同学欲做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．已知所用小灯泡的额定电压和额定功率分别为2.5 V、1.2 W,实验使用的直流电源的电动势为3.0 V,内阻忽略不计,实验可供选择的器材规格如下：

A．电流表A1(量程0～0.6 A,内阻约5 Ω)

B．电流表A2(量程0～3 A,内阻约0.1 Ω)

C．电压表V1(量程0～3 V,内阻约3 kΩ)

D．电压表V2(量程0～15 V,内阻约2 kΩ)

E．滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω,额定电流1 A)

F．滑动变阻器R2(阻值0～5 000 Ω,额定电流500 mA)

请回答下列问题：

(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择________,电压表应选择________,滑动变阻器应选择________(填写实验器材前的序号)．

(2)根据所选的实验器材,请设计合理的电路原理图来完成该实验．

(3)该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小灯泡两端的电压U和通过该小灯泡的电流,由欧姆定律计算得到的小灯泡的电阻值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．

(4)该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据,并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图,如图4所示,该图线向下弯曲,其原因是__________________________

________________________________________________________________________.

图4

(5)如果取两个这样的小灯泡并联以后再与一阻值为2.0 Ω的定值电阻串联,并接在电动势为3.0 V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小灯泡消耗的实际功率应为________ W(结果保留两位有效数字)．

18. (2019·江西宜春市第一学期期末)某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率,如图2甲所示．

图2

(1)他们先测出带的厚度为d,这种物质表面镀了一层绝缘介质,其厚度不计,用游标卡尺测出带的宽度L、内径D1、外径D2(d?D2－D1)．其中宽度L的读数如图乙所示,则宽度L＝________ mm.

(2)然后用伏安法测这根带的电阻,在带的两端引出两个接线柱,先用欧姆表粗测其电阻R约为500 Ω,再将其接入测量电路．在实验室里他们找到了以下实验器材：

A．电源E(电动势为4 V,内阻约为0.5 Ω)

B．电压表V(量程为15 V,内阻约为5 000 Ω)

C．电流表A1(量程为300 mA,内阻约为2 Ω)

D．电流表A2(量程为250 mA,内阻为2 Ω)

E．滑动变阻器R1(总阻值为10 Ω)

F．滑动变阻器R2(总阻值为100 Ω)

G．定值电阻R0＝10 Ω

H．开关和导线若干

①要更好地调节和较为精确地测定其电阻,则以上不必要的器材有____(填器材前面的序号)；

②在方框内画出实验电路图；

③若测出的电阻为R,则其电阻率为ρ＝________(用d、D1、D2、L、R表示)．

19. (2019·浙江浙南名校联盟期末)在练习使用多用电表的实验中,有如下操作：

(1)如图5甲所示为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用多用电表测量一阻值约为2 000 Ω的定值电阻,某些操作步骤如下：

图5

①调节________(选填“S”或“T”),使多用电表指针停在电流“0”刻度位置．

②将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔,笔尖相互接触,调节部件________(选填“S”或“T”),使多用电表指针停在欧姆“0”刻度位置．

(2)A、B两组同学用多用电表测量某型号白炽灯的灯丝电阻．A组按照规范的操作步骤测量,欧姆挡及指针位置如图乙、丙所示,则灯泡标称字样可能是________．

A．220 V25 W

B．220 V300 W

C．220 V500 W

(3)其中一同学想直接使用多用电表测量一节标注为1.5 V的旧干电池电动势,应选直流电压________ V挡,读数如图丁所示,则该同学测得的电动势E＝________ V.

20某兴趣小组自制可乐电池并想测定该电池的电动势和内阻,他们上网查得可乐电池电动势的范围为0.6～0.9 V,内阻为几千欧姆．现提供以下器材：

A．电压表V(量程0～0.6 V,内阻约50 kΩ)

B．电流表A(量程0～100 μA,内阻约20 Ω)

C．滑动变阻器R1(0～50 Ω)

D．滑动变阻器R2(0～50 kΩ)

E．开关S和导线若干

(1)为了能够较准确地进行测量,并使操作方便,实验中应该选用的滑动变阻器是______________．(填写器材前的字母标号)

(2)为减小实验误差,要求测得多组数据进行分析,请在图4甲虚线框中画出合理的测量电路图,并标明所用器材的代号．用实验中测量的数据在如图乙所示的坐标纸上描点,则可乐电池的内阻r＝______________ Ω.(结果保留两位有效数字)

图4

(3)某同学提出电源的电动势E＝U内＋U外,他想通过测量内、外电压来验证自己的结论,其方法简化模型如图丙所示,用电压表测量外电压,用多用电表的直流电压挡测量内电压,则A端应接多用电表的__________________________．(填“红表笔”或“黑表笔”)

三、计算题（第21题6分,第22题6分,共12分）

21．以蓄电池为驱动能源的环保汽车总质量m＝3×103 kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I＝50 A,电压U＝300 V．在此行驶状态下：

(1)求驱动电机的输入功率P电；

(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)．

22．如图所示电路中,电源电压U＝18 V,小灯泡L上标有“6 V,3 W”．设小灯泡电阻不随温度变化,电压表量程为0～15 V,电阻箱的最大阻值足够大．电阻箱调到最大值,闭合开关S,然后调节电阻箱使小灯泡正常发光．

(1)求小灯泡的阻值R L.

(2)求小灯泡正常发光时,电阻箱的阻值R1.

(3)在保证电路中各器件安全工作的前提下,改变电阻箱的阻值,求小灯泡的最小功率P.

单元过关检测《恒定电流》答案

1答案C

解析P＝100 W＋1000 W＋400 W＝1 500 W＝1.5 kW,故W＝Pt＝1.5 kW×1 h×30＝45 kW·h. 2答案C

解析因为开关是控制灯工作与否的,所以开关必须与灯是串联关系,而灯的工作情况不影响插座的工作,所以是并联的,故A错误；使用测电笔时,必须接触笔尾的金属体,B错误；电路中电流过大的原因有两个：一个是使用的电器总功率过大,另一个是发生短路,故C正确；增加大功率用电器的时候,不但要换上足够粗的保险丝,输电线也要更换横截面积大的导线,故D错误．3答案D

解析ab接入电路时,为定值电阻,移动P电阻不变,A、B错误；cd接入电路时,有效电阻为0,移动P电阻不变,C错误；ac接入电路时,有效电阻为R aP,P向右移动电阻增大,D正确．

4答案D

解析电阻丝无论怎样拉长其体积不变,但随着长度增加,截面面积在减小,即满足V＝Sl关系

式．把电阻丝由1 m均匀拉伸到5 m时,截面面积变成原来的1

5,由电阻定律R＝ρ

l

S可知电阻变成

原来的25 倍,D正确．

5答案D

解析依据电水壶标签上额定电压和额定功率求出的电阻为高温状态下的电阻,而用多用电表测出的电水壶电阻为常温下的电阻,且温度相差很大,根据金属材料的电阻随温度的升高而增大可知选项D正确．

6答案D

解析根据电阻的定义式可以求出A、B两点电阻分别为R A＝

3

0.1Ω＝30 Ω,R B＝

6

0.15Ω＝40 Ω,

所以ΔR＝R B－R A＝10 Ω,D正确,A、B、C错误．7答案A

解析I＝P

U＝1 500

220A≈6.8 A,A项正确；W＝P·t＝0.125 kW·h,B项错误；可以使用交流电,220

V是正常工作的电压,故C、D项错误．

8答案C

解析直流电动机线圈电阻为R,当电动机工作时通过的电流为I,两端的电压为U,总功率为：P ＝UI＝2×6 W＝12 W,发热功率为：P

热

＝I2R＝22×0.5 W＝2 W,故A、B错误；根据能量守恒

定律,其输出的机械功率是P

出＝P－P

热

＝12 W－2 W＝10 W,故C正确；电动机的工作效率为η

＝P出

P×100%＝

10

12×100%≈83.3%,故D错误．

9答案B

10答案D

解析由题图可知R2与R3并联再与R1串联,U1为R1两端电压,U2为并联部分电压,由电阻关系

知R2＝3R1,R3＝6R1,R2与R3并联总电阻R23＝

3R1·6R1

3R1＋6R1＝2R1

,根据串联电路电压分配规律有

U1∶U2＝R1∶R23＝1∶2.

11答案D

解析电池板的开路电压等于电池板的电动势,则该电池板的电动势为E＝43 V 由图知,短路电流为I

短

＝5.85 A

根据闭合电路欧姆定律得：电池板的内阻r＝E

I短＝

43

5.85Ω≈7.35 Ω.

12答案A

解析当外电阻减小时,根据闭合电路欧姆定律得,干路电流增大,路端电压U＝E－Ir,E、r不变,I

增大,U减小．故B正确．电源的供电效率η＝UI

EI＝

R

R＋r＝

1

1＋

r

R

,当外电阻R减小时,η一定变小．故

A正确．根据数学知识得知,当外电阻与电源的内阻相等时,电源的输出功率最大,由于外电阻与内电阻关系未知,无法判断电源的输出功率的变化情况．故C错误．电源内部消耗的功率P＝I2r,电流I增大,r不变,则电源内部消耗的功率P增大．故D错误．

13答案C

解析从题图中可知E＝3 V,图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成电路的工作点．因此

P 出＝UI ＝4 W,P 总＝EI ＝6 W. 14答案 D

解析 光照增强,故光敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得,电路中电流增大,所以电源内阻所占电压增大,所以路端电压减小,电流增大,所以R 1两端的电压增大,故A 错误,D 正确；因路端电压减小,同时R 1两端的电压增大,故并联电路部分电压减小,则流过R 2的电流减小,而总电流增大,所以通过灯泡L 的电流增大,所以L 变亮,故B 、C 错误. 15答案 D 解析

示数等于电源电压,则说明电压表的两接线柱间含电源部分的电路

b —L 1—

c —

d —

e —a 之间是连通的,且a —L 2—b 部分无短路现象,则选项B 、C 排除；选项A 和D 都满足

和

的示数等于电源电压的要求,但由于电路故障只有一处,若L 1短路,L2完好,则

L 2应发光,与两个灯都不发光矛盾,故只有选项D 正确． 16答案 B

解析 尘埃P 受到重力和电场力而平衡,要使尘埃P 向下加速,就要减小电场力,故要减小电容器两端的电压；电路稳定时,滑动变阻器R 1无电流通过,两端电压为零,故改变R 1的电阻值无效果,故A 错误；滑动变阻器R 2处于分压状态,电容器两端电压等于变阻器R 2左半段的电压,故要减小滑动变阻器R 2左半段的电阻值,滑动变阻器R 2的滑片应该向左移动,故B 正确,C 错误；将闭合的开关S 断开,电容器两端电压增大到等于电源电动势,故P 向上加速,D 错误．

17答案 (1)A C E (2)见解析图 (3)小于 (4)小灯泡的电阻随温度的升高而增大 (5)0.55(0.50～0.60)

解析 (1)由于小灯泡的额定电压为2.5 V ,所以电压表应选C,额定电流为：I ＝1.2

2.5 A ＝0.48 A,所以电流表选A,本实验小灯泡两端电压从零开始变化,所以滑动变阻器用总阻值较小的E ； (2)本实验小灯泡两端电压从零开始变化,所以滑动变阻器用分压式接法,小灯泡的电阻较小,所以电流表应外接,电路图如图所示：

(3)由于电压表的分流作用,所以电流表的示数比流过小灯泡的电流更大,由公式R ＝U

I 可知,电阻

的测量值小于真实值；

(4)I －U 图象上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知,电阻随电压的增大而增大,其原因是小灯泡的电阻随温度的增大而增大；

(5)将定值电阻和电源等效为内阻为2.0 Ω、电动势为3.0 V 的电源,由闭合电路欧姆定律得：U ＝3.0－2.0I ,变形得：I ＝32－1

2U ,I －U 关系图象作入I －U 图中

由图可知,U ＝1.28 V ,I ＝0.43 A,所以小灯泡的实际功率为：P ＝UI ≈0.55 W. 18答案 (1)9.8 (2)①BF ②见解析图 ③4Ld 2R

π(D 22－D 12)

解析 (1)游标卡尺的读数为：9 mm ＋8×0.1 mm ＝9.8 mm ；

(2)①由于电源电压为4 V ,而电压表的量程为15 V 太大了,不利于读数,故电压表不需要； 滑动变阻器R 2(总阻值为100 Ω)不利于调节,产生误差较大,故不需要,所以不需要的器材为：B 、F ；

②将电流表A 2与定值电阻R 0串联改装成电压表,并且将电流表A 1外接,从而减小测量电流和电压的误差,同时采用滑动变阻器分压式接法,如图所示：

③若测出的电阻为R ,则根据电阻定律可以得到： R ＝ρπ(D 22)2－π(D 12)2

d ·Ld

整理可以得到：ρ＝4Ld 2R

π(D 22－D 12)

.

19答案 (1)①S ②T (2)A (3)2.5 1.45(1.43～1.47均可)

20答案 (1)D (2)见解析图 5.5×103 (3)黑表笔

解析 (1)可乐电池的内阻为几千欧姆,则为了能够较准确地进行测量,并使操作方便,实验中应该选用的滑动变阻器是D ；

(2)由于电流表的内阻相对可乐电池的内阻较小,故电路图如图： 作出U －I 图象如图,

则r ＝??????ΔU ΔI ≈0.72－0.4058×10

－6 Ω≈5.5×103

Ω

(3)因电源内部电流从B 点流向A 点,则B 应该接红表笔,A 接黑表笔．

21答案 (1)1.5×104 W (2)0.045 解析 (1)驱动电机的输入功率 P 电＝IU ＝1.5×104 W.

(2)在匀速行驶时,P 机＝0.9P 电＝F v ＝F f v ,得F f ＝0.9P 电

v ＝1.35×103 N 汽车所受阻力与车重之比F f

mg ＝0.045.

22答案 (1)12 Ω (2)24 Ω (3)0.75 W

解析 (1)小灯泡的阻值为：R L ＝U 2L

P L

＝623 Ω＝12 Ω

(2)按题意,小灯泡正常发光时：U L ＝6 V ,I L ＝P L U L

＝3

6 A ＝0.5 A,则I 1＝I L ＝0.5 A.

电压表示数为：U V ＝U －U L ＝18 V －6 V ＝12 V 电阻箱的阻值为：R 1＝U V

I 1

＝24 Ω

(3)在保证电路中各器件安全工作的前提下,改变电阻箱的阻值,当电压表示数为U V ＝15 V 时,小灯泡的功率最小,小灯泡两端电压为：U L ′＝U －U V ＝(18－15)V ＝3 V

U L′2 R L＝32

12W＝0.75 W.

小灯泡的最小功率为：P＝