教科版高中物理选修3-1 直流电路 测试卷
高中物理学习材料
（马鸣风萧萧**整理制作）
直流电路测试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共32分）
一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4
分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；
B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（）A．Q A：Q B=1：2 B．Q A：Q B=2：1
C．Q A：Q B=1：1 D．Q A：Q B=4：1
2．标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图象表示。
如图14—1所示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是（）
A B C D
图14—1
3．如图14—2所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R为可变电阻，且其总阻值R＞R-0+r，则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时（）A．电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率越来越低
B．R、R0上功率均越来越大
C．R0上功率越来越大，R上功率先变大后变小
D．R-0上功率越来越大，R上功率先变小后变大
图14—2
4．图14—3所示两种电路中，电源相同，各电阻
器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不
计。
电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分
别为I1、I2、I3、I4。
下列关系式中正确的是（）
A．I1=I3B．I1＜I4
C．I2=2I1 D．I2＜I3+I4图14—3
5．如图14—4所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、c离电源较远，而离用户电灯L很近，输电线有电阻。
关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（）A．使用电炉a时对电灯的影响最大
B．使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大
C．使用电炉c时对电灯几乎没有影响
D．使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样
图14—4
6．图14—5所示电路中，C2=2C1，R2=2R1，下列说法正确的是（）A．开关处于断开状态，电容C2的电量大于电容C1的电量
B．开关处于断开状态，电容C1的电量大于电容C2的电量
C．开关处于接通状态，电容C2的电量大于电容C1的电量
D．开关处于接通状态，电容C1的电量大于电容C2的电量
图14—5
7．在如图14—6所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。
设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。
当R5的滑动触点向图中a端移动时（）A．I变大，U变小
B．I变大，U变大
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小
图14—6
8．一盏电灯直接接在恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，那么此时电灯实际消耗的电功率（）
A．等于91W B．小于91W
C．大于91W D．条件不足，无法确定
第Ⅱ卷（非选择题，共68分）
二、填空题（每空3分，共27分，请把答案填写在题中横线上）
9．如图14—7所示的调压电路中，输入电压U AB=200V，R0=150Ω，其最大允许电流为4A，当输出端ab开路时，ab间电压U ab= V。
当输出端接上R=50Ω的电阻时，调节R0，则ab两端电压的变化范围为V（R的额定电流大于4A）。
10．如图14—8所示的电路中，R1=10Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，R4=3Ω，U=2.4V。
在ab间接一只理想电压表，它的读数是；如在ab间接一只理想电流表，它的读数是。
11．一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为I g=50μA，表头电阻R g=1kΩ，若改装成量程为I m=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为Ω。
若将改装后的电流表再改装成量程为U m=10V的电压表，应再串联一个阻值为Ω的电阻。
12．如图14—9所示，有一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度L约50cm，直径D约为10cm），镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍MN。
现给你
米尺，电压表V，电流表A，电源E，滑动变阻器R，开关S和若干导线。
请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。
（1）实验中应测定的物理量
；
（2）在虚线框内用符号画出测量电路图；
（3）计算膜层厚度d的公式是。
图14—7 图14—8 图14—9
三、计算题（本题共4小题，共41分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）13．（10分）如图14—10所示的电路中，U=12V，滑动变阻器AB的总电阻为42Ω，现要使标着“6V 1.8W”的灯泡L正常发光，那么A、P间的电阻应为多少？此时滑动变阻器上消耗的功率多大？
图14—10
14．（10分）如图14—11所示的电路中，电源由4个相同的干电池串联而成，每个电池的电动势为1.5V，内电阻为0.5Ω，外电路电阻R1=2Ω，R2=R3=4Ω。
试求：（1）当开关S 与A接通时，电路中的总电流和R2消耗的功率；（2）当开关S与B接通时，电源的路端电压。
图14—11
15．（10分）如图14—12所示，E=10V，电源内阻不计，R1=4Ω，R2=6Ω，C1=C2=30μF。
先闭合开关S，待电路稳定后再断开S，求断开S后流过电阻R1的电量。
图14—12
16．（11分）如图14—13所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，金属球的质量为m，它系在金属球的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。
电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）。
图中虚线OC与AB垂直，且OC=h。
电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈坚直状态，当列车加速或前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小。
（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数U‘的关系式（用U’、U、L、h及重力加速度g等表示）。
（2）用导出的a与U‘的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀。
图14—13
参考答案
1．B；2．ACD；3．AC；4．BD；5．BD；6．A；7．D；8．B；9．200，16.7~200；10．1.8V，2/3A；
11．52.6，9944；12．管长L、管直径D、MN
两端电压U、通过MN的电流I，如图；ρIL/πDU
13．解：（1）小灯泡的电阻 R=U2/P=62/1.8=20Ω设BP间的电阻为x，由题意得并联部分电阻与AP间电阻相等，则42—x=20x/（20+x）解得x=30Ω所以AP间的电阻为12Ω。
（6分）
（2）此时P滑=62/12 + 62/30=4.2W （4分）
14．解：（1）S与A接通时，R2与R3并联再与R1串联，回路中的总电阻为6Ω，所以I总=E/R 总=6/6=1A，
流过R2的电流I2=0.5A，
所以P2=I22R2=0.52×4=1W （5分）
（2）S与B接通时，R3断路，R1被短路，所以U=R2E/（R2+r）=4V （5分）
15．解：（1）S合上时，R1、R2串联，C2两端电压为零，C1接在R2两端，电压为R2E/（R1+R2）=6V
所以Q1=30×10—6×6=1.8×10—4C Q2=0 （4分）
（2）断开S，C1、C2全部接在电源的两端，所以Q1`=30×10—6×10=3×10—4C，Q2`=30×10—6×10=3×10—4C，（4分）
所以流过R1的电量为△Q=Q1`+Q2`—Q1—Q2`=4.2×10—4C （2分）
16．解：（1）对小球进行受力分析可知mgtgθ=ma………………①
AB电阻丝分成三段，即AD、DC、CB三段串联，电压表接在CD段的二端，测CD段电阻丝所分得的电压。
由几何关系得L CD=htgθ，由分压原理可得：htgθ/L=U`/U…②
联立①、②解得a=gLU`/Uh。
（7分）
（2）由于加速度a与电压表的示数U`成正比，可将电压表对应的刻度对应地改成加速
度a的刻度，所以加速度的刻度与电压表的刻度一样是均匀的。
（4分）。
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高中物理学习材料桑水制作直流电路测试卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共32分）一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）1．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（） A．Q A：Q B=1：2 B．Q A：Q B=2：1C．Q A：Q B=1：1 D．Q A：Q B=4：12．标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U 和电流I的关系可用图象表示。
如图14—1所示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是（）A B C D图14—13．如图14—2所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R为可变电阻，且其总阻值R＞R-0+r，则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时（） A．电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率越来越低B．R、R0上功率均越来越大C．R0上功率越来越大，R上功率先变大后变小D．R-0上功率越来越大，R上功率先变小后变大图14—24．图14—3所示两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计。
电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3、I4。
下列关系式中正确的是（）A．I1=I3 B．I1＜I4C．I2=2I1 D．I2＜I3+I4图14—35．如图14—4所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、c离电源较远，而离用户电灯L很近，输电线有电阻。
关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（） A．使用电炉a时对电灯的影响最大B．使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大C．使用电炉c时对电灯几乎没有影响D．使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样图14—46．图14—5所示电路中，C2=2C1，R2=2R1，下列说法正确的是（） A．开关处于断开状态，电容C2的电量大于电容C1的电量B．开关处于断开状态，电容C1的电量大于电容C2的电量C．开关处于接通状态，电容C2的电量大于电容C1的电量D．开关处于接通状态，电容C1的电量大于电容C2的电量图14—57．在如图14—6所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。
教科版选修3-1直流电路前5节测试题
安岳中学高2015级第三学期11月半月考试题（重点班） 第1页，总2页高二教科版选修3-1第二章前5节测验题（考试时间：40分钟，总分100分）一、选择题（5×8=40分，1~3题为单选，4~5题为多选）。
1．关于电源电动势，下列说法中正确的是（ ）A ．同一电源接入不同的电路电动势会发生改变B ．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压C ．电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关D ．电源电动势与电势差是一回事2．重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5价重离子束，其电流强度为51.210A -⨯，则在1s 内发射的重离子个数为（191.610e -=⨯C ）（ ） A ．123.010⨯ B ．143.7510⨯ C ．157.510⨯ D ．131.510⨯3．如图所示的电路中，A 1和A 2为理想电流表，示数分别为I 1和I 2，R 1：R 2：R 3=1：2：3；当ab 两点间加以恒定的电压U 后，下列结论正确的是（ ） A ．I 1：I 2=3：4 B ．I 1：I 2=4：9C ．将A 1、A 2换成理想电压表，其示数之比为3：5D ．将A 1、A 2换成理想电压表，其示数之比为1：1 4．关于欧姆定律，下面说法正确的是（ ）A ．根据I=U/R 可知，对一个纯电阻而言I 与U 成正比，与R 成反比。
B ．根据R=U/I 可知，对一个纯电阻而言R 与U 成正比，与I 成反比。
C ．某些电路元件不遵守欧姆定律，它们的电压与电流之间的关系（U-I 线）乃非线性关系，比如某些晶体二极管。
D ．在电路中，两点之间的电压就等于这两点的电势差，只要沿着电流的方向，各点的电势就降低。
5．有一灵敏电流计，其表头内阻1000g R =Ω，满偏电流100A g I μ=，以下说法正确的是（ ）A ．把它改成量程为1.5V 的电压表，应串联一个14kΩ的电阻B ．把它改成量程为1.0A 的电流表，应串联一个1Ω的电阻C ．把它改成量程为1.0A 的电流表，应并联一个1Ω的电阻D ．把它改成量程为1.0A 的电流表，测量某电流时读数为0．5A ，流过表头的电流为50A μ安岳中学高2015级第三学期11月半月考试题（重点班） 第2页，总2页二、实验题（每空5分，共45分）。
教科版高二物理选修3-1 第二章《直流电路》单元检测试题
《直流电路》单元检测题一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.)1.下列说法中正确的是()A.电流通过导体时,沿电流的方向电势逐渐降低B.由UIR=可知,通过一段导体的电流与它两端的电压成正比C.由URI=可知,导体的电阻与电压成正比D.对一段确定的导体来说,的值不随U或I的改变而改变2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1∶R2等于()A.1∶3B.3∶1C.1∶9D.9∶13.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1 A;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为()A.6 AB.2 AC.4 AD.1A4.一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路,今有一质量为m的带电液滴悬浮在两极板之间静止不动,要想使液滴上升可采用的办法是()A.增大R AB.增大R BC.增大R CD.减小R B5.如图,两个定值电阻R1,R2串联后接在U=6V的恒压直流电路中.把一个内阻不是远大于R1,R2的电压表接在R1两端,电压表的示数为4V,如果把此表改接在R2两端,则电压表的示数()A.小于2 VB.等于2 VC.大于或等于4VD.大于2 V小于4 V6.两只完全相同的灵敏电流计,一只改装成电流表,一只改装成电压表,一同学做实验时,误将电压表和电流表串联起来接入电路中,则()A.两只表的指针都不能偏转B.两只表的指针偏转角度相等C.电流表的指针有偏转,电压表的指针几乎不偏转D.电压表的指针有偏转,电流表的指针几乎不偏转7.在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向上移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是()A.L变暗,Q增大B.L变暗,Q减小C.L变亮,Q增大D.L变亮,Q减小8.如图为某一电源的U-I图线,由图可知()A.电源电动势为2 VB.电源内电阻为ΩC.电源短路时电流为6 AD.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A9.如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有()A.电源的路端电压为12VB.电源的总功率为10WC.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1AD.a、b间电压的大小为5V10.一个T形电路如图所示，电路中的电阻=120Ω，=10Ω，=40Ω．另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则下列正确的是()A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是130ΩB．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是30ΩC．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为25VD．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80V11.在如图所示的电路中，E＝8V，r＝2Ω，R1＝8Ω，R2为变阻器接入电路中的有效阻值．则()A.当R2取值10Ω时，变阻器R2上获得的电功率最大B.当R2取值20Ω时，变阻器R2上获得的电功率最大C.当R2取值6Ω时，电阻R1上获得的电功率最大D.调整R2的值，可以使电源的输出功率达到8W12.如图所示的电路,已知电源内阻为r,定值电阻R0的阻值也为r,滑动变阻器R的总电阻为2r,若滑动变阻器的滑片P由A向B滑动,则下列说法中正确的是()A.电源输出功率由小变大B.固定电阻R0上获得的功率由小变大C.电源内部电势降落由小变大D.滑动变阻器消耗的功率变大二、非选择题（共52分）13.（3分）用50分度的游标卡尺，测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如右图所示。
教科版高中物理选修3-1第二章《直流电路》单元检测题(解析版)
《直流电路》单元检测题一、单选题1.两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W”和“20Ω，40 W”，则它们的额定电流之比为( )A．∶5 B．∶20 C．∶10 D．1∶2 0002.如图所示，E为电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U. 2现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小3.为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是( )A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C．如需进一步测量可换“×100”挡，调零后测量D．如需进一步测量可换“×1 k”挡，调零后测量4.关于导体的电阻，下列说法正确的是( )A．导体的电阻仅由导体两端的电压决定B．导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定C．导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定D．导体的电阻与导体所通电流的大小有关5.下面为一逻辑门电路的真值表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路( )A．“与”门 B．“非”门 C．“或”门 D．“与非”门6. 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是( )A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B．由ρ＝可知，ρ与R、S成正比，与l成反比C．材料的电阻率都随温度的升高而增大D．对某一确定的导体(体积、形状不变)，当温度升高时，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大7.某同学做三种导电元件的导电性能实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I－U图象，如图所示，则下述判断正确的是( )A．只有乙图正确B．甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能正确D．甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定有较大误差8.一个机要仓库有一扇很大的电动仓库门，门上装有三把锁，三个机要员各有一把锁的钥匙，只有三人同时转动自己的钥匙(闭合自己的开关)，才能通过一个继电器把门打开．图中的S1、S2、S3是三个锁内的开关，J为继电器(图中未画电动机的电路)．则方框内符合要求的门电路是( )A．“与”门 B．“或”门 C．“非”门 D．“与非”门9.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到市电上，下列说法正确的是( )A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变10.如图所示，三个完全相同的电阻阻值R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们两端的电压之比为( )A．1∶1∶1 B．1∶2∶2 C．1∶4∶4 D．2∶1∶111.如图所示电路，R由2 Ω变为6 Ω时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是( )A． 1 Ω B． 2 Ω C． 3 Ω D． 4 Ω二、多选题12. 如图所示的电路中，电源的内阻r≠0，R1和R2是两个定值电阻．当滑动变阻器R 的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是( )A．I1不变 B．I1变小 C．I2变大 D．I2变小13. 关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝，下列叙述正确的是( ) A．公式①、④适用于任何电路的电功率B．公式②适用于纯电阻电路的热功率C．公式①、②、③适用于任何电路的电功率D．以上说法都不对14. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V,12 W”字样，电动机线圈的电阻R M＝0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )A．电动机的输入功率为12 WB．电动机的输出功率为12 WC．电动机的热功率为2.0 WD．整个电路消耗的电功率为22 W15. 白炽灯接在220 V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0逐渐增大到220 V，则下列说法正确的是( )A．电流将逐渐变大B．电流将逐渐变小C．每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的D．每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的三、实验题16.在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，已连接好部分实验电路．甲(1)按如图甲所示的电路图连好实验电路．为避免烧坏电流表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“左”或“右”)．(2)如图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(3)在其他操作规范的情况下，该实验误差产生的主要原因是________，测得电源的电动势________．(填“偏大”或“偏小”)17.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色；图1(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________ Ω，电流表的读数为________ mA，电阻箱的读数为________ Ω；图2(3)将图中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________ mA(保留三位有效数字)．(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________ V(保留三位有效数字)．四、计算题18.在某次闪电中，持续时间为0.5 s，所形成的平均电流为 6.0×104A，若闪电过程中电荷以0.5 A的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？19.盛夏的入夜，正当大地由喧闹归于沉睡之际，天空却不甘寂寞地施放着大自然的烟火，上演着一场精彩的闪电交响曲．某摄影爱好者拍摄到的闪电如图所示，闪电产生的电压、电流是不稳定的，假设这次闪电产生的电压可等效为2.5×107V、电流可等效为2×105A、历时1×10－3s，则：(1)若闪电定向移动的是电子，这次闪电产生的电荷量以0.5 A的电流给小灯泡供电，能维持多长时间？(2)这次闪电释放的电能是多少？答案解析1.【答案】C【解析】由公式P＝I2R得：I＝，所以I1∶I2＝∶10.2.【答案】B【解析】滑动触点由a向b移动时，R2阻值减小，所以总电阻减小，电路中总电流增大，则内电压增大，路端电压减小，故U减小；总电流增大，R3两端电压也增大，所以并联电压减小，故I1减小，I2增大．3.【答案】A【解析】采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，说明所测电阻很小，约为几欧姆，所选挡位太大，为准确测量电阻阻值应选择“×1”挡，重新进行欧姆调零后再测电阻阻值，故A正确，B、C、D错误．4.【答案】C【解析】导体的电阻跟加在它两端的电压以及通过它的电流无关．电阻决定式R＝，在温度一定的情况下由导体的长度、粗细及材料决定，选C.5.【答案】B【解析】由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系，故选B.6.【答案】D【解析】7.【答案】D【解析】以上三个图象分别是三种不同元件的I－U图象，甲图的特点是元件的电阻随着电压的增大而减小，所以当电压增大时电流增大的非常快，乙图就是定值电阻的I －U图象；丙图中元件的电阻随着电压的增大而增大，当电压增大时，电流增大的相对缓慢，所以三图都有可能正确．8.【答案】A【解析】仓库门开这个事件要想发生，必须三个机要员同时转动自己的钥匙这个条件满足，由此得出该逻辑关系为与逻辑关系，对应的逻辑电路为“与”门电路．9.【答案】A【解析】开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P ＝变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D不正确．10.【答案】D【解析】R2、R3并联电阻为，再根据串联电路分得电压与电阻成正比知U1∶U2∶U3＝2∶1∶1，D项正确．11.【答案】B【解析】由题意得I＝，＝得r＝2 Ω12.【答案】BC【解析】当滑动变阻器R的滑片向a移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，整个回路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I＝变大，路端电压U＝E－Ir变小，I变小，A错误，B正确；又I＝I1＋I2，所以I2变大，C正确，D错误．113.【答案】AB【解析】公式P＝UI，P＝，适用于任何电路；公式P＝I2R，P＝，只适用于纯电阻电路．14.【答案】AC【解析】灯泡L正常发光，则I灯＝＝A＝2 A，所以电路中的电流I＝2 A，故整个电路消耗的总功率P总＝UI＝24 W，D错误；电动机的输入功率等于P总－P灯＝12 W，A正确，B错误；电动机的热功率P热＝I2R M＝2.0 W，C正确．15.【答案】AD【解析】随着电压U的增大，由I＝知，电流将逐渐变大，A选项正确；随着电流、电压的增大，灯泡的亮度增大，灯丝温度升高．金属的电阻随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻值增大．由于R在增大，其I－U图象如图所示．由图象可知，每增加1 V的电压引起的电流变化量是减小的．16.【答案】(1)左(2)2.94～2.97 V 0.70～0.75 Ω(3)电压表内阻分流偏小【解析】(1)闭合开关前应让电路中的电流最小，使滑动变阻器的接入电路的电阻最大，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于左端；(2)U－I图象的图线延长线与U轴的交点即为电动势E，E＝2.94～2.97 V；图线斜率的绝对值即为电源的内阻r，即r ＝＝0.70～0.74 Ω(3)在其他操作规范的情况下，该实验误差产生的主要原因是电压表的分流作用，由于电压表的分流作用测得电源的电动势偏小．17.【答案】(1)黑(2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.55【解析】(1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进，“－”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔．(2)根据题图读数，多用电表读数为14.0 Ω，电流表读数为53.0 mA，电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω.(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA，故指针指到最右端“250”处时，实际电流为53×mA≈102 mA.(4)由闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir知，E＝14×0.053＋0.053r，＝0.102，得E≈1.55 V.18.【答案】6×104s【解析】该次闪电过程中产生的电荷量为q＝I1t1＝6.0×104×0.5 C＝3×104C，若流过电灯，可供照明的时间t2＝＝6×104s19.【答案】(1)400 s (2)5×109J【解析】(1)根据电流的定义式I＝，可得q＝It＝2×105×1×10－3C＝200 C，供电时间t′＝＝400 s(2)这次闪电释放的电能为E＝qU＝200×2.5×107J＝5×109J。
高中物理第二章直流电路章末综合检(含解析)教科版选修31
高中物理第二章直流电路章末综合检（含解析）教科版选修31一、单项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．关于公式R ＝U I 和公式R ＝ρ·l S，下列说法正确的是( ) A ．两式对一切情况都适用B ．R ＝U I 仅适用于金属导体，R ＝ρ·l S适用于任何导体C ．导体的电阻R 与U 成正比，与I 成反比D ．导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比解析：R ＝ρl S 适用于金属导体和电解液，R ＝U I适用于为纯电阻元件，选项A 、B 错．导体的电阻由导体本身决定，与U 、I 无关，故选项C 错．由电阻定律知选项D 正确． 答案：D2.用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表G 的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )A.l 1l 2R 0B.l 1l 1＋l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1＋l 2R 0 解析：对均匀的电阻丝有R ＝ρl S ，得R 1R 2＝l 1l 2，对桥式电路当I G ＝0时满足R 0R x ＝R 1R 2＝l 1l 2，得R x ＝l 2l 1R 0，所以C 项正确．答案：C3．如图所示为a 、b 两个电源路端电压随通过电源电流变化的曲线，由图可知( )A ．电源a 的内阻较小，电动势较大B ．电源a 的内阻较大，电动势较大C ．电源b 的内阻较大，电动势较大D ．电源b 的内阻较大，电动势较小 解析：U I 图像与纵坐标的截距表示电源电动势，所以E a >E b ，图像的斜率的绝对值表示电源的内阻，所以r a >r b ，故B 正确． 答案：B4.用多用电表探测如图所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E 、G 两点间和F 、G 两点间均有电压，E 、F 两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E 点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F 点，阻值很小，但反接阻值很大．那么，该黑箱内元件的接法可能是图中的( )解析：红表笔接F ，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进，电流方向从E 到F ，只有B 正确． 答案：B5．两个定值电阻R 1、R 2，当串联时两端的电压之比是2∶1，当把它们并联在一起使用时，电流之比是( ) A ．2∶1 B ．1∶1 C ．1∶2D ．1∶4解析：由R ＝U I 得R 1＝U 1I 1，R 2＝U 2I 2，又因为I 1＝I 2，U 1∶U 2＝2∶1，所以R 1R 2＝2∶1.并联时I 1′＝U 1′R 1，I 2′＝U 2′R 2， 又因为U 1′＝U 2′，所以I 1′∶I 2′＝R 2∶R 1＝1∶2，选项C 正确． 答案：C6.在如图所示电路中，r 是电源的内阻，R 1和R 2是外电路中的电阻，如果用P r 、P 1和P 2分别表示电源内阻r 、R 1、R 2上所消耗的功率，当R 1＝R 2＝r 时，P r ∶P 1∶P 2等于( ) A ．1∶1∶1 B ．2∶1∶1 C ．1∶4∶4 D ．4∶1∶1 解析：在如题图所示电路中，电源内阻上通过的电流与外电路的总电流相同，内阻与外电阻是串联关系，但R 1与R 2是并联的，因R 1＝R 2＝r ，则I 1＝I 2＝I ，I 总＝I r ＝I 1＋I 2＝2I .P r ∶P 1∶P 2＝I 2rr ∶I 21R 1∶I 22R 2＝4∶1∶1，故正确选项为D. 答案：D7.如图为一玩具起重机的电路示意图，电源电动势为6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2)，标有“3 V 0.6 W”的灯泡正好正常发光．则电动机的内阻为( ) A ．1.25 Ω B ．3.75 Ω C ．5.625 Ω D ．1 Ω 解析：电动机输出功率P 出＝mgv ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的功率P ＝3×0.8 W ＝I 2M R M ＋1.6 W ，计算得R M ＝1.25 Ω，所以A 项正确．答案：A二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题意，把正确选项前的字母填在题后的括号内)8．两个人负责安装一个炸药包，然后启爆，两个人分别控制两个相串联的开关．只有当两个人都撤出危险区，在安全区把开关接通时，炸药包才能爆炸，如果有一人未撤出危险区，开关没有接通，炸药包就不能启爆，这就是“与”的概念．如果用“0”表示不启爆，“1”表示启爆，用符号“×”表示“与”的运算符号，则下列运算式正确的是( ) A ．0×0＝0，表示二人都不启爆，炸药包不爆炸B ．0×1＝1，表示一人不启爆，另一人启爆，炸药包爆炸C ．1×0＝1，表示一人启爆，另一人不启爆，炸药包爆炸D ．1×1＝1，表示二人都启爆，炸药包爆炸解析：只有两人都接通开关时，炸药包才能爆炸，这是“与”逻辑关系，对于“与”逻辑关系，只有输入都为“1”时输出才是“1”，只要输入有一个是“0”，则输出为0，故A 、D 正确，B 、C 错误． 答案：AD9.如图所示为一电路板示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220 V 的交流电源连接，ab 间、cd 间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的交流电压表分别测得b 、d 两点以及a 、c 两点间的电压均为220 V ，由此可知( )A ．ab 间电路通，cd 间电路不通B ．ab 间电路不通，bc 间电路通C ．ab 间电路通，bc 间电路不通D ．bc 间电路不通，cd 间电路通解析：测量ac 时电压为220 V ，说明abc 这一段电路某点断路，测bd 时电压为220 V ，说明bcd 间某点断路，显然，这两种情况综合的结果便是bc 断路．故选C 、D. 答案：CD10.如图所示，已知C ＝6 μF，R 1＝5 Ω，R 2＝6 Ω，E ＝6 V ，r ＝1 Ω，开关S 原来处于断开状态，下列说法中正确的是( )A ．开关S 闭合瞬间，电流表的读数为0.5 AB ．开关S 闭合瞬间，电压表的读数为5 VC ．开关S 闭合经过一段时间，再将开关S 迅速断开，则通过R 2的电荷量为1.8×10－5 CD ．以上说法都不对解析：开关S 闭合瞬间，电容器充电，接近于短路状态I ≈E r ＋R 1＝61＋5A ＝1 A ，电压U ＝IR 1＝5 V ，故A 错，B 对．开关闭合一段时间后，电容器相当于断路，I ′＝E r ＋R 1＋R 2＝61＋5＋6A＝0.5 A ，此时电容器上电荷量Q ＝CU 2＝CI ′R 2＝6×10－6×0.5×6 C＝1.8×10－5C ，断开开关S 后，电荷量Q 经R 2释放，故C 正确． 答案：BC三、非选择题(本题共3小题，共40分，按题目要求作答，计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(12分)如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I 0，R 为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器R L 消耗的电功率．改变R L 的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U I 关系图线．回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(选填“增大”或“减小”)． (2)I 0＝________A.(3)R L 消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)．解析：(1)滑动触头向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路总电阻减小，因为总电流不变，所以总电压减小，电压表示数减小．(2)电压表示数与电流表示数之间的关系为U ＝(I 0－I )R ＝I 0R －IR ，由图像横轴截距得I 0＝1.00 A.(3)由U I 图线可得R ＝20 Ω，R L 消耗的功率P ＝UI ＝I 0RI －I 2R ＝5－20(I －0.5)2，由二次函数的规律得，当I ＝0.5 A 时R L 消耗的最大功率为5 W. 答案：(1)减小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)512．(12分)有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A ．则： (1)电动机正常工作时的输出功率为多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？解析：(1)接U ＝0.2 V 电压，电动机不转，电能全部转化成内能，故可视为纯电阻电路．电流I ＝0.4 A ，根据欧姆定律，线圈电阻R ＝U I ＝0.20.4Ω＝0.5 Ω.当接U ′＝2.0 V 电压时，电流I ′＝1.0 A ，故输入电功率P 电＝U ′I ′＝2.0×1.0 W＝2.0 W ，热功率P 热＝I ′2R ＝12×0.5 W＝0.5 W. 故输出功率即机械功率P 机＝P 电－P 热＝(2.0－0.5)W ＝1.5 W.(2)如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率P 热′＝U ′2R ＝220.5W＝8 W.答案：(1)1.5 W (2)8 W13．(16分)在如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：甲 乙(1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻R 2的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)题中图乙中AB 延长线交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝EI 短＝20 Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应图乙中的B 点，即U 2＝4 V 、I 2＝0.8 A ，得R 2＝U 2I 2＝5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时，由图乙知此时U 外＝16 V ，I 总＝0.2 A ，所以R 外＝U 外I 总＝80 Ω 因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2，所以滑动变阻器的最大阻值为R 3＝300 Ω.答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω。
2024高中物理第二章5习题课直流电路规律的应用随堂演练含解析教科版选修3_1
直流电路规律的应用1．如图所示是一个电路的一部分，其中R 1＝5 Ω，R 2＝1 Ω，R 3＝3 Ω，I 1＝0.2 A ，I 2＝0.1 A ，那么电流表测得的电流为( )A ．0.2 A ，方向向右B ．0.15 A ，方向向左C ．0.2 A ，方向向左D ．0.3 A ，方向向右解析：选C.由题图所示电流方向可计算出R 1和R 2两端的电压降分别为U 1＝1.0 V ，U 2＝0.1 V ，电势左高右低，比较U 1、U 2可判定R 3两端的电势下高上低，U 3＝0.9 V ，通过R 3的电流I 3＝U 3R 3＝0.3 A ，向上．由题图可知R 3中电流是由I 2和I A 共同供应的，故I A ＝0.2 A ，方向向左．2.如图所示的电路中，闭合开关S 后，灯L 1和L 2都正常发光，后来由于某种故障使灯L 2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是( )A ．灯L 1灯丝烧断B ．电阻R 2断路C ．电阻R 2短路D ．电容器被击穿短路解析：选B.V 增大，外电阻增大，不行能电容器被击穿短路，选项D 错．若R 2短路，L 2熄灭；L 1断路，L 2分压减小，L 2变暗，选项A 、C 错．R 2断路，L 2分压增大，L 2变亮，选项B 对．3.如图所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时( )A ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数变大B ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数变小C ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数先变小后变大D ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数先变大后变小解析：选A.电路的串并联关系是这样的：滑动变阻器的上下两部分电阻并联再与电阻R 串联．当上下两部分电阻相等时，并联电路阻值最大，干路电流最小，路端电压最高，即电压表读数经验了先增大后减小的过程．所以B 、D 选项错误；当滑动变阻器的滑动触头P 在最高端时，电流表读数为零，即电流表的读数是从零起先增加的，因此，C 选项错误．4．电源的电动势为4.5 V ，外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V ．假如在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多大？解析：当电源接在4.0 Ω的电阻上时，电路如图所示．设电源的内阻为r ，由闭合电路欧姆定律得：电流I ＝ER 1＋r ，路端电压U 1＝IR 1由以上两式得：U 1＝R 1R 1＋r E 整理得：内阻r ＝ER 1U 1－R 1＝4.5×4.04.0Ω－4.0 Ω＝0.5 Ω 若在以上电路中并联一个R 2＝6.0 Ω的电阻时，外电阻R 外＝R 1R 2R 1＋R 2＝4.0×6.04.0＋6.0Ω＝2.4 Ω 则路端电压U 2＝E R 外＋r R 外＝ 4.52.4＋0.5×2.4 V ≈3.72 V. 答案：3.72 V5．电路如图所示，电源电动势E ＝28 V ，内阻r ＝2 Ω，电阻R 1＝12 Ω，R 2＝4 Ω，R 3＝8 Ω，C 为平行板电容器，其电容C ＝3.0 pF.虚线到两极板距离相等，极板长L ＝0.20 m ，两极板的间距d ＝1.0×10－2 m.(1)开关S 处于断开状态时电容器所带电量为多少？(2)若开关S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v 0＝2.0 m/s 的初速度射入C 的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中，能否从C 的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g 取10 m/s 2) 解析：(1)S 断开时，电阻R 3两端电压为 U 3＝R 3R 2＋R 3＋rE ＝16 V 则电容器所带电量为Q ＝CU 3＝4.8×10－11 C. (2)S 闭合后，外电阻为R ＝R 1（R 2＋R 3）R 1＋（R 2＋R 3）＝6 Ω 路端电压为U ＝R R ＋rE ＝21 V 电阻R 3两端电压为U 3′＝R 3R 2＋R 3U ＝14 V 设微粒质量为m ，电量为q ，当开关S 断开时有：qU 3d ＝mg 当开关S 闭合后，设微粒加速度为a ，则mg －qU 3′d＝ma 设微粒能从C 的电场中射出，则水平方向：t ＝Lv 0竖直方向：y ＝12at 2 由以上各式求得：y ＝6.25×10－3 m ＞d 2 故微粒不能从C 的电场中射出． 答案：(1)4.8×10－11 C (2)见解析。
教科版高二物理选修3-1第2章 直流电路同步单元测试 含答案
2020—2021教科版物理选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、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的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC D2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为()A．2∶1B．1∶2C．6∶1 D．1∶63、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，则电压表的示数为8 V，如果他把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数将()A．小于4 V B．等于4 VC．大于4 V，小于8 V D．大于或等于8 V4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大5、额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是()A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB．电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD．电动机正常工作时的输入功率为4.0 W6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时，则()A．R两端的电势差变小B．R′两端的电势差变大C．小灯泡L发光D．小灯泡L不发光7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，试判断合理的表达式为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π(b＋a)8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是()A．在R上串联一个比R小得多的电阻B．在R上串联一个比R大得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()10、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 W11、（双选）某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭．图中R G是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小，R是可调电阻，起分压作用．J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路)．关于此电路，下列说法正确的是()A．天黑时，R G增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮B．天黑时，R G增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮C．R调大时，傍晚路灯亮得早一些D．R调大时，傍晚路灯亮得晚一些12、欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组(3 V，内阻1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，额定电流0.3 A)H．开关、导线(1)上述器材中应选用的是________．(填写各器材前的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图中I＝________A，U＝________V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图，然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路．13、电动机的自动控制电路如图所示，其中R H为热敏电阻，R L为光敏电阻．当温度升高时，R H的阻值远小于R1；当光照射R L时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值．2020—2021教科版物理选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、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的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC DB[本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化，随着电压升高，电流增大，灯丝的电功率增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大．]2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为()A．2∶1B．1∶2C．6∶1 D．1∶6B[两导线串联，电流相等，I1＝I2，从两段图线上截取相同的电压，ΔU1＝ΔU2，保证电阻是相等的，此时长度之比为L1∶L2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，则S1∶S2＝1∶2，B正确，A、C、D错误．]3、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，则电压表的示数为8 V，如果他把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数将()A．小于4 V B．等于4 VC．大于4 V，小于8 V D．大于或等于8 VA[并联电路的电阻小于任何一个支路的电阻，又因为串联电路的电压与电阻成正比，所以把电阻并联在R2的两端，则电压表的示数小于4 V，故选A.]4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大BD[电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R1两端电压变大，电容器继续充电，所带电荷量增加，并且带电液滴所受电场力增大，液滴向上运动，A、C项错误，B、D项正确．]5、额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是()A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB．电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD．电动机正常工作时的输入功率为4.0 WC[电动机正常工作时的电流强度为I＝Qrt＝41×1A＝2 A，选项A错误；电动机正常工作时的输出功率为P出＝IU－P内＝2×4 W－4 W＝4 W，选项B错误；电动机每分钟将电能转化成机械能为E机＝P出t＝4×60 J＝240 J，选项C正确；电动机正常工作时的输入功率为P＝UI＝2×4 W＝8 W，选项D错误．] 6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时，则()A．R两端的电势差变小B．R′两端的电势差变大C．小灯泡L发光D．小灯泡L不发光C[当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R.则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小．故A、B错误；该逻辑电路为“非”门电路．“非”门的特点是输出状态和输入状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R，则输入端为低电势，输出端为高电势，故a点电势为高电势，小灯泡L发光．故C正确，D错误．]7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，试判断合理的表达式为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π(b＋a)B[A项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的，将b＝a代入得到R≠0，因为电阻是很薄的一层，电阻应该很小，这个等式是不合理的，故A 错误；B项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的，将b＝a代入得到R＝0，根据上面分析是合理的，故B正确；C项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω·m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故C错误；D项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω·m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故D错误．]8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是()A．在R上串联一个比R小得多的电阻B．在R上串联一个比R大得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻A[电流表读数比准确值稍小些，是由于并联的电阻R的阻值偏小，而使流经小量程的电流表的电流偏小造成的，所以应该给电阻R串联一个阻值比R小得多的电阻，从而使改装后的电流表读数准确些．]9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()B[由图可知，E＝U m＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6 V＝4 V＋4r，解得r＝0.5 Ω.当路端电压为4.8 V时，U内＝6 V－4.8 V＝1.2 V，由于U外U内＝Rr，所以R＝U外U内r＝4.81.2×0.5＝2 Ω，由电阻的串、并联知识可知，该电路可能为B.]10、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 WC[在C点，电源的总功率等于电源内耗功率，所以电源电动势的大小为E＝3 V，短路电流的大小为I＝3 A，所以电源的内阻为r＝EI＝1 Ω，图像上AB段所代表的功率为P AB＝P总－I2r＝1×3 W－12×1 W＝2 W，故选C.]11、（双选）某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭．图中R G是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小，R是可调电阻，起分压作用．J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路)．关于此电路，下列说法正确的是()A．天黑时，R G增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮B．天黑时，R G增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮C．R调大时，傍晚路灯亮得早一些D．R调大时，傍晚路灯亮得晚一些BD[当光照变弱时光敏电阻R G的阻值变大，分担的电压大，则门电路获得的电势低，“非”门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯被点亮，所以B对，A错；在相同的光照情况下，若电阻R增大，使得R分得的电压变大，使“非”门电路的输入端电压变大，继电器得到的电压偏低，路灯不被点亮．只有更晚一些，天色更暗时，光敏电阻更大一些，门电路获得的电势低，“非”门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯才能被点亮，故C错，D对．]12、欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组(3 V，内阻1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，额定电流0.3 A)H．开关、导线(1)上述器材中应选用的是________．(填写各器材前的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图中I＝________A，U＝________V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图，然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路．解析：电池组电压为3 V，待测电阻约为5 Ω，流过待测电阻的最大电流约为3 V5 Ω＝0.6 A，故应选量程为0～0.6 A的电流表、量程为0～3 V的电压表．滑动变阻器应选阻值小、额定电流大的，安全又易于调节．由于待测电阻与电流表、电压表内阻比较有50.125＜3×1035，故采用电流表外接法．为使流过金属导线的电流在0～0.5 A范围内改变，则滑动变阻器应采用分压式接法．原理电路图和实物连线图如图(a)、(b)所示．答案：(1)A、C、D、F、H(2)外(3)0.48 2.20(4)见解析13、电动机的自动控制电路如图所示，其中R H为热敏电阻，R L为光敏电阻．当温度升高时，R H的阻值远小于R1；当光照射R L时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值．解析：电路中的逻辑关系是“或”逻辑关系，故虚线框内应选“或”门电路．增大R2的阻值，可增大电动机两端的电压，此时R L的阻值改变较小时，就可以使电动机启动，故增大R2的阻值可提高光照时电动机启动的灵敏度．答案：或增大。
(高二)物理教科版选修3—1第2章 直流电路含答案
（高二）物理教科版选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1、I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于()A．I1U1B．U1I1C．U1I2D．U1I1－I22、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是()A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D．条件不足，不能确定3、如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA，已测得它的内阻为495.0 Ω，图中电阻箱读数为5.0 Ω，现将M、N接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()A．M、N两端的电压为1 mVB．M、N两端的电压为100 mVC．流过M、N的电流为2 μAD．流过M、N的电流为20 mA4、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()A．的读数变大，的读数变小B．的读数变大，的读数变大C．的读数变小，的读数变小D．的读数变小，的读数变大5、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是()A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍6、如图所示为三个基本逻辑电路的符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．以下判断正确的是()甲乙丙A．甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”B．乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”C．乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”D．丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”*7、在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则各点电势U随x变化的图线应为()*8、一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA，内阻为R g；如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA，则()A．给它串联一个电阻，阻值为nR gB．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)R gC．给它并联一个电阻，阻值为R g nD．给它并联一个电阻，阻值为R g n－1*9、(双选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是()A．该电子秤能测量的最大体重是1 400 NB．该电子秤能测量的最大体重是1 300 NC．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处*10、(双选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()A．L1的电压为L2电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1*11、请根据下面所列的真值表，从四幅图中选出与之相对应的一个逻辑电路()输入输出A B Y0 0 10 1 01 0 01 1 0A B C D12、材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1＋αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t＝0 ℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10－5Ω·m；在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10－3℃－1，碳的电阻温度系数为－5.0×10－4℃－1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长为1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)．13、如图所示的电路中，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，R3＝1.5 Ω，C＝20 μF.当开关S断开时，电源所释放的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4 W，求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S时，电源的输出功率；(3)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？（高二）物理教科版选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1、I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于()A．I1U1B．U1I1C．U1I2D．U1I1－I2B[本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻，意在考查学生对小灯泡的伏安特性曲线以及对电阻定义式的理解．由电阻的定义式R＝UI可知，B正确，其他选项错误．要特别注意R≠ΔUΔI，故选B.]2、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是()A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D．条件不足，不能确定B[白炽灯的灯丝为金属，所以电阻率随温度的升高而增大，正常工作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作时的电阻，B对．]3、如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA，已测得它的内阻为495.0 Ω，图中电阻箱读数为5.0 Ω，现将M、N接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()A．M、N两端的电压为1 mVB．M、N两端的电压为100 mVC．流过M、N的电流为2 μAD．流过M、N的电流为20 mAD[M、N两端电压：U＝I g R g＝200×10－6×495.0 V＝0.099 V＝99 mV，故A、B错误；流过M、N的电流：I＝I g＋UR＝(200×10－6＋0.0995) A＝0.02 A＝20 mA，故C错误，D正确．]4、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()A ．的读数变大，的读数变小B ．的读数变大，的读数变大C ．的读数变小，的读数变小D ．的读数变小，的读数变大B [当S 断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压U ＝E －Ir 增加，即的读数变大；由于定值电阻R 1两端的电压减小，故R 3两端的电压增加，通过R 3的电流增加，即的读数变大，选项B 正确．]5、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍C [由于电饭煲是纯电阻元件，所以R 1＝U I 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W 其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2，P 2＝UI 2＝110 W 其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍，C 正确．]6、如图所示为三个基本逻辑电路的符号，A 输入端全为“1”，B 输入端全为“0”．以下判断正确的是()甲乙丙A．甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”B．乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”C．乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”D．丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”B[根据逻辑电路的符号特点可知，甲为“非”逻辑电路符号，A输入端为1时，输出为“0”，A错误；乙为“或”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“1”，B正确，C错误；丙为“与”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“0”，D错误．]*7、在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则各点电势U随x变化的图线应为()A[由U＝IR x＝ER·xL·R＝EL x，其中E、L均为定值，故U与x成正比，A项正确．]*8、一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA，内阻为R g；如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA，则()A．给它串联一个电阻，阻值为nR gB．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)R gC．给它并联一个电阻，阻值为R g nD．给它并联一个电阻，阻值为R g n－1D[把小量程电流表改装成量程较大的电流表应并联一个电阻，由并联电路特点，I g R g＝(I－I g)·R，所以R＝I gI－I gR g，每一小格变为n μA，量程变为nI g，则R＝1n－1R g.]*9、(双选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是()A．该电子秤能测量的最大体重是1 400 NB．该电子秤能测量的最大体重是1 300 NC．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处AC[由E＝I(r＋R)可得R最小值为R＝2 Ω.由R＝30－0.02F可得F最大值为1 400 N，选项A正确，B错误；该电子秤示数为零时F＝0，R＝30 Ω，对应电流I＝Er＋R＝0.375 A，选项C正确，D错误．]*10、(双选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()A．L1的电压为L2电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1BD[由题意知，开关闭合后，L1的电流是L2的两倍，根据伏安特性曲线知，L1的电压不等于L2的两倍，所以A错误；由伏安特性曲线知，当电流为0.25 A时，电压为3.0 V，故L1消耗的电功率P1＝U1I1＝0.75 W，所以B正确；由题意知，L2的电流为0.125 A，根据伏安特性曲线知电压约为0.3 V，再根据R＝UI＝0.30.125Ω＝2.4 Ω，知C错误；L2消耗的电功率为P2＝U2I2＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，故P1∶P2＝20∶1>4∶1，D正确．]*11、请根据下面所列的真值表，从四幅图中选出与之相对应的一个逻辑电路()输入输出A B Y0 0 10 1 01 0 01 1 0A B C DC[从真值表可看出不是单一的“与”“或”关系，更不是单一的“非”关系，一定对应一个复合逻辑电路，从真值表分析可得应为“或非”复合逻辑电路，选项C正确．]12、材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1＋αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t＝0 ℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10－5Ω·m；在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10－3℃－1，碳的电阻温度系数为－5.0×10－4℃－1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长为1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)．解析：设所需碳棒的长度为L 1，电阻率为ρ1，电阻温度系数为α1；铜棒的长度为L 2，电阻率为ρ2，电阻温度系数为α2.根据题意有ρ1＝ρ10(1＋α1t)，ρ2＝ρ20(1＋α2t)式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率．设碳棒的电阻为R 1，铜棒的电阻为R 2，有R 1＝ρ1L 1S ，R 2＝ρ2L 2S式中S 为碳棒与铜棒的横截面积．碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R ＝R 1＋R 2，L 0＝L 1＋L 2 式中L 0＝1.0 m联立以上各式解得R ＝ρ10L 1S ＋ρ20L 2S ＋ρ10α1L 1＋ρ20α2L 2St 要使R 不随t 变化，上式中t 的系数必须为零，即ρ10α1L 1＋ρ20α2L 2＝0又L 0＝L 1＋L 2解得L 1＝ρ20α2ρ20α2－ρ10α1L 0代入数据得L 1＝3.8×10－3 m.答案：3.8×10－3 m13、如图所示的电路中，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝1.5 Ω，C ＝20 μF.当开关S 断开时，电源所释放的总功率为2 W ；当开关S 闭合时，电源所释放的总功率为4 W ，求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S 时，电源的输出功率；(3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？解析：(1)S 断开时外电路R 2、R 3串联：E ＝I 1(R 2＋R 3)＋I 1r① P 1＝EI 1② S 闭合时：外电路R 1、R 2并联后与R 3串联 R 外′＝R 3＋R 1R 2R 1＋R 2代入数据R 外′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1.5＋3×63＋6Ω＝3.5 Ω③ 对闭合电路E ＝I 2R 外′＋I 2r④ P 2＝EI 2⑤ 由①②③④⑤可得⎩⎨⎧ E ＝4 Vr ＝0.5 ΩI 1＝0.5 AI 2＝1 A(2)闭合S 时，电源的输出功率P ＝I 22R 外′＝I 2×3.5 W ＝3.5 W(3)S 断开时Q 1＝CU R2＝20×10－6×0.5×6 C ＝6×10－5C S 闭合时电容器两端的电势差为零，则Q 2＝0 答案：(1)4 V 0.5 Ω (2)3.5 W (3)6×10－5C 0。
-学年教科版高二物理选修3-1第二章 直流电路附答案综合检测
2020—2021（教科版）物理选修3—1第二章直流电路附答案教科版选修3—1第二章直流电路1、（双选）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A2、如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有n1个1价正离子通过溶液内该截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是()A．当n1＝n2时，电流大小为零B．当n1＞n2时，电流方向为A→B，电流大小为I＝(n1－n2)etC．当n1＜n2时，电流方向为B→A，电流大小为I＝(n2－n1)etD．电流方向为A→B，电流大小为I＝(n2＋n1)et3、导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比4、已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为()A．1∶2∶3B．3∶2∶1C．2∶3∶6 D．6∶3∶25、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()6、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 W7、隧道里有一个报警器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．上诉答案都有可能8、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9、(双选)关于电阻率的说法，下列正确的是()A．电阻率与导体的长度和横截面积有关B．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定大D ．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻10、(双选)一个电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一测试电源，提供的电压恒为100 V ，则( )A ．当c 、d 端短路时，a 、b 之间的等效电阻是40 ΩB ．当a 、b 端短路时，c 、d 之间的等效电阻是40 ΩC ．当a 、b 两端接通测试电源时，c 、d 两端的电压为80 VD ．当c 、d 两端接通测试电源时，a 、b 两端的电压为80 V11、在如图所示电路中，当变阻器滑片向上移动时( )A ．电压表示数变大，电流表示数变小B ．电压表示数变小，电流表示数变大C ．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小12、(双选)关于功率的三个公式P ＝UI ，P ＝I 2R ，P ＝U 2R 的适用范围，以下说法正确的是( )A ．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B ．在纯电阻电路中，三个公式既可用于求电功率，又可用于求热功率C ．在非纯电阻电路中，第一个公式可用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D ．由U ＝IR 可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P 既是电功率，也是热功率13、如图所示图线是两个导体A 和B 的伏安特性曲线，则它们的电阻之比R A ∶R B ＝________；若两个导体中的电流相等(不为零)时，它们两端的电压之比为U A ∶U B ＝________；若两个导体两端的电压相等(不为零)时，通过它们的电流之比I A ∶I B ＝________.14、如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值．2020—2021（教科版）物理选修3—1第二章直流电路附答案教科版选修3—1第二章直流电路1、（双选）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 AAC[外电路的总电阻R＝20×2020＋20Ω＝10 Ω，总电流I＝ER＋r＝1 A，则路端电压U＝IR＝10 V，A对；电源的总功率P总＝EI＝12 W，B错；a、b间电压大小为|U ab|＝0.5×15 V－0.5×5 V＝5 V，C项对；a、b间用导线连接后，外电路的总电阻为R′＝2×5×155＋15Ω＝7.5 Ω，电路中的总电流I＝ER′＋r≈1.26 A，D项错误．]2、如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有n1个1价正离子通过溶液内该截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是()A．当n1＝n2时，电流大小为零B．当n1＞n2时，电流方向为A→B，电流大小为I＝(n1－n2)etC．当n1＜n2时，电流方向为B→A，电流大小为I＝(n2－n1)etD．电流方向为A→B，电流大小为I＝(n2＋n1)etD[电解液导电时，定向移动的电荷是正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，所以，电流大小为I＝(n2＋n1)et，正电荷定向移动的方向为电流方向，故电流方向为A→B.]3、导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比【答案】A [由电阻定律知R ＝ρl S ，对于同种材料的导体ρ相同，S 一定时，R ∝l ，A 项正确；l 一定时R ∝1S ，B 项错误；R 与U 、I 无关，C 、D 项均错．]4、已知通过三个并联支路的电流之比是I 1∶I 2∶I 3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R 1∶R 2∶R 3为( )A ．1∶2∶3B ．3∶2∶1C ．2∶3∶6D ．6∶3∶2D [如图所示：由并联电路电压特点知：I 1R 1＝I 2R 2＝I 3R 3，所以R 1∶R 2∶R 3＝1I 1∶1I 2∶1I 3＝1∶12∶13＝6∶3∶2.故D 项正确．]5、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I 图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V ．则该电路可能为( )B [由图可知，E ＝U m ＝6 V ，U ＝4 V 时，I ＝4 A ，因此有6 V ＝4 V ＋4r ，解得r ＝0.5 Ω.当路端电压为4.8 V 时，U 内＝6 V －4.8 V ＝1.2 V ，由于U 外U 内＝R r，所以R ＝U 外U 内r ＝4.81.2×0.5＝2 Ω，由电阻的串、并联知识可知，该电路可能为B.] 6、如图所示，直线OAC 为某一直流电源上总功率随电流I 的变化图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部热功率随电流I 变化的图线．若A 、B 的横坐标为1 A ，那么AB 段表示的功率为( )A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 WC[在C点，电源的总功率等于电源内耗功率，所以电源电动势的大小为E＝3V，短路电流的大小为I＝3 A，所以电源的内阻为r＝EI＝1 Ω，图像上AB段所代表的功率为P AB＝P总－I2r＝1×3 W－12×1 W＝2 W，故选C.]7、隧道里有一个报警器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．上诉答案都有可能B[要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”的逻辑关系，故只有B项正确，A、C、D三项都不对．]8、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．]9、(双选)关于电阻率的说法，下列正确的是()A．电阻率与导体的长度和横截面积有关B．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定大D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻【答案】BD[电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关，受温度影响，故A、C错误，B正确；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响可制作标准电阻，D正确．]10、(双选)一个电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，提供的电压恒为100 V，则()A ．当c 、d 端短路时，a 、b 之间的等效电阻是40 ΩB ．当a 、b 端短路时，c 、d 之间的等效电阻是40 ΩC ．当a 、b 两端接通测试电源时，c 、d 两端的电压为80 VD ．当c 、d 两端接通测试电源时，a 、b 两端的电压为80 VAC [c 、d 端短路时，R 2、R 3并联后与R 1串联，所以等效电阻R ＝R 1＋R 2·R 3R 2＋R 3＝10 Ω＋120×40120＋40Ω＝40 Ω，故A 正确；同理，a 、b 端短路时，c 、d 之间等效电阻R ′＝128 Ω，故B 错；a 、b 两端接电源时，R 1与R 3串联，无电流流经R 2，故c 、d 两端电压等于R 3两端电压，故U cd ＝R 3R 1＋R 3·U ab ＝4040＋10×100 V ＝80 V ，故C 正确；同理c 、d 两端接电源时U ab ＝R 3R 2＋R 3·U cd ＝40120＋40×100 V ＝25 V ，故D 错．]11、在如图所示电路中，当变阻器滑片向上移动时( )A ．电压表示数变大，电流表示数变小B ．电压表示数变小，电流表示数变大C ．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小B [当滑片向上移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，并联电路电阻减小，外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律I ＝E R ＋r知，I 增大，由U ＝E －Ir 知U 减小，即电压表示数减小，而U ＝U ′＋U 并，U ′＝IR ，I 增大，U ′增大，U并减小，I R ＝U 并R 减小，故电流表示数增大．B 项正确．]12、(双选)关于功率的三个公式P ＝UI ，P ＝I 2R ，P ＝U 2R 的适用范围，以下说法正确的是( )A ．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B．在纯电阻电路中，三个公式既可用于求电功率，又可用于求热功率C．在非纯电阻电路中，第一个公式可用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P既是电功率，也是热功率BC[在纯电阻电路电功率等于热功率，即P＝UI＝I2R＝U2R；在非纯电阻电路中电功率大于热功率，即P电＝UI＞P热＝I2R，而P＝U2R无实际意义，故B、C正确，A、D错误．]13、如图所示图线是两个导体A和B的伏安特性曲线，则它们的电阻之比R A∶R B＝________；若两个导体中的电流相等(不为零)时，它们两端的电压之比为U A∶U B＝________；若两个导体两端的电压相等(不为零)时，通过它们的电流之比I A∶I B＝________.解析：由题图可知，当电压为10 mV时，A的电流为15 mA，B的电流为5 mA，由R＝UI可知电阻之比为1∶3；当电流相等时，由U＝IR可知，电压与电阻成正比，故电压之比为1∶3；当电压相等时，由I＝UR可知，电流与电阻成反比；故电流之比为3∶1.答案：1∶31∶33∶114、如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值．解析：保护电阻消耗的功率为P 0＝E 2R 0(r ＋R ＋R 0)2，因R 0和r 是常量，而R 是变量，所以R 最小时，P 0最大，即R ＝0时，P 0max ＝E 2R 0(r ＋R 0)2＝62×0.5(1＋0.5)2W ＝8 W. 答案：8 W1．例题中条件不变，求当电阻箱R 读数为多少时，电阻箱R 消耗的功率P R 最大，并求这个最大值．解析：这时要把保护电阻R 0与电源内阻r 算在一起，据以上结论，当R ＝R 0＋r即R ＝(1＋0.5)Ω＝1.5 Ω时，P Rmax ＝E 24(r ＋R 0)＝624×1.5W ＝6 W. 答案：1.5 Ω 6 W。
新课标教科版3-1选修三第二章《直流电路》单元试题2
C. A 灯变暗，B 灯变暗D.A 灯变亮，B 灯变暗8.如图所示，经过精确校准的电流表 A 1、A 2的读数分别为1 A 、2 A.若 两电流表的内阻相等，且不是远小于 R 1、R 2的阻值，则可断定 R 1与R 2的比值DA.小于或等于1/2B.大于1/2而小于2直流电路练习1•三个电阻的阻值之比为 R i : R 2 : R 3=1 : 2 : 5,并联后接入电路，则通过三个支路电流的比 值为C A.1 : 2 : 5 B.5 : 2 : 1 C.10 : 5 : 2 D.2 : 5 : 10 2.如图所示的电路中,U=120 V 滑动变阻器 R 2的最大值为 Q ,R 1=100Q .当滑片P 滑至R 2的中点时，a 、b 两端的电压为 z# X/X#K]A.60 VB.40 VC.80 VD.120 V 3•有一量程为0.6 A 的电流表，内阻为R 1,今用一个与R 1等值的电阻与电流表并联， 再与阻 值为10Q 的电阻R 串联，接入电路后，电流表示数为 0.4 A.则下述结论中正确的是 BA.电阻R 消耗的功率为1.6 W C.电流表内阻为10Q 4.一台电动机，额定电压是 100 因发热损失的功率为 B …B.电阻R 消耗的功率为 6.4 W D.分流电阻为5Q V ，电阻是1 Q .正常工作时，通过的电流为 5 A ，则电动机A.500 W 5.如图所示, 电压表测得A.灯 L 1B.25 WC.2000 WD.475 W 电源电动势为 4 V ,当接通K 时，灯L 1和L 2均不亮，用 U ab =0, U bc =0 , U cd =U ad =4 V.由此可知断路处是 D B.灯L 2 C.灯L 1和L 2 D.变阻器R Bi6.按图连接电路后，灯泡L 不亮，用欧姆表检查灯泡 L ，发现L 是好的, 用电压表测得 U cd =U bd =0，U ad =6 V.由此可断定该电路可能发生的故障是 A.R 1短路 B.R 2短路 C.R 1断路 D. R 2断路 ［来源学科网］7.如图所示，A 、B 两灯的电阻相同，当滑动变阻器的滑动触头 动时，下面哪种判断正确［来源-网］A.A 灯变亮，B 灯变亮B.A 灯变暗，B 灯变亮C.等于2D.大于2 ［来源:Z 。