2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流章末检测 新人教版选修3-1
2019-2020年人教版高中物理选修3-1测试卷(二) 恒定电流含答案
阶段验收评估（二） 恒定电流(时间：50分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于电源和电流，下述说法正确的是( )A ．电源的电动势在数值上始终等于电源正负极之间的电压B ．由公式R ＝UI可知，导体的电阻与通过它的电流成反比C ．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能D ．打开教室开关，日光灯立刻就亮了，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 解析：选C 电源正负极之间的电压称为路端电压，当外电路接通时，路端电压小于电源的电动势，故A 错误。
公式R ＝U I是电阻的定义式，导体的电阻与电阻两端的电压以及通过它的电流都无关，故B 错误。
从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能，故C 正确。
打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场传播的速度接近光速，而不是自由电荷定向运动的速率接近光速，故D 错误。
2．两个用同种材料制成的均匀导体A 、B ，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比I A ∶I B ＝1∶4，则横截面积之比S A ∶S B 为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶4D ．4∶1解析：选A 由R ＝U I可知，在U 一定时，I 与R 成反比，即R A ∶R B ＝4∶1。
又根据电阻定律R ＝ρl S ＝ρV S S ＝ρV S 2可知，当ρ、V 一定时，R ∝1S 2，即有S A 2S B 2＝R B R A ＝14，所以S AS B＝14＝12。
3．某小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB 段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了( )A ．5 ΩB ．10 ΩC ．1 ΩD ．6 Ω解析：选B 由电阻的定义式R ＝U I 知，A 点对应灯泡的电阻R A ＝30.1Ω＝30 Ω，B 点对应灯泡的电阻R B ＝60.15Ω＝40 Ω，所以灯丝的电阻改变了10 Ω，故B 正确。
2019-2020年高中物理第二章恒定电流综合测评(含解析)新人教版选修3-1
2019-2020年高中物理 第二章 恒定电流综合测评(含解析)新人教 版选修3-1简单较难 基本电路分析、应用2 4、6 8 电功、电功率、焦耳定律5 17 欧姆定律、闭合电路欧姆定律1、3 13 实验7 11、12 综合 9 14、15、16C. 在R 上并联一比R 小得多的电阻D. 在R 上并联一比R 大得多的电阻【解析】 电压表的读数总是比准确值稍小一些， 说明改装时串联的电阻偏大了. 故应【解析】若白炽灯泡的电阻不变，由P =UR 得电压减小一半，灯泡消耗的电功率为原i来的4即P = 9 W 实际上电阻减小，则灯泡消耗的实际电功率应大于9 W 故选项B 正确•【答案】 B6. 如图3所示电路中，R )为定值电阻，当滑片 P 向右移动过程中，下列判断正确的是 ( )图3A. 电压表V i 、电流表A 的读数都增大B. 电压表V i 与电流表A 读数的比值保持不变C. 电压表V 2与电流表A 读数的比值变大该在R 上并联一比R 大得多的电阻.【答案】 D5•—白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为为18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率 (A. 等于36 W C.等于9 W36 W 与36 V .若把此灯泡接到输出电压) B. 小于36 W,大于9 W D.小于9 W KD. 电压表V i、电流表A读数变化量的比值保持不变【解析】 滑片P 向右移动，R 接入电路中的电阻增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆 定律可知干路电流I 减小，内电压 U 内=Ir 减小，外电压 U 外=E — U 内增大，F 0的电压V 2减 小，R 的电压V 增大，故选项A 错误；FF 为定值电阻，电压表 V 2与电流表A 读数的比值保持 不变，R 接入电路中的电阻增大， 电压表V 与电流表A 读数变化量的比值增大， 故选项B 错 误，C 错误；电压表 V 、电流表A 读数变化量的比值为内阻与 R ）之和，选项D 正确.【答案】 D7. （xx •东营市高二检测）在如图4所示的电路中，电源电动势为 E ,内电阻为r ，闭合 开关S,待电流达到稳定后，电流表示数为 I ，电压表示数为 U,电容器C 所带电荷量为 Q 将滑动变阻器的滑动触头 P 从图示位置向a 端移动一些，待电流达到稳定后，则与P 移动前相比（ ）A. U 变小C. Q 不变 【解析】 当电流稳定时，电容器可视为断路，当P 向左滑时，滑动变阻器连入电路的 阻值R 增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流 I = 减小，电压表的示数 U R 十R 十r=E —l （R 十r ）增大，A 错B 对；对于电容器，电荷量 Q= Cl 增大，C D 均错.【答案】 B& （多选）已知如图5，电源内阻不计•为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方图5 B. 增大RD. 减小R【解析】 由于稳定后电容器相当于断路， 因此R 上无电流，电容器相当于和F2并联.只A.增大RC.增大RD. Q 减小有增大艮或减小R才能增大电容器C两端的电压，从而增大其带电量.改变Rs不能改变电容器的带电量.【答案】BD二、填空题(共2小题，每小题2分，共23分)9. (11 分)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到X1k”档位，测量时针偏转如图6甲所示•请你简述接下来的测量过程：② _________________________________________________________ ；③ _________________________________________________________ ；④测量结束后，将选择开关旋到“ OFF档.⑵接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图乙所示.乙图6其中电压表内阻约为5 k Q ,电流表内阻约为5 Q .图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接.(3) 图丙是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S旋到位置3时，可用来测量__________ ;当S旋到位置__________ 时，可用来测量电流，其中S旋到位置________ 时量程较大.【答案】（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“X 100”档②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”③再接入待测电阻，将指针示数X 100,即为待测电阻阻值⑵如图所示⑶电阻1、2 110. （12分）测金属电阻率实验（1）测长度时，金属丝的起点、终点位置如图（a），则长度为：cm;（2）用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图（b），则直径为：mm;（3）用多用表“ Q X 1”档估测其电阻，示数如图（c），则阻值为：⑷在图（d）中完成实物连线；（5）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最___________ （填“左”或“右”(b)(d)图7【解析】 ⑴(a)图需往下估读一位，大约为 60.48 cm(60.45〜60.50 cm 都可以).⑵ 读数=固定刻度示数+可动刻度示数=1.5 mm + 0.480 mm = 1.980 mm.⑶由题可知，阻值为 5 Q . (4) 电流表外接，滑动变阻器采用分压、限流接法均可，采用限流接法时如图所示.(5)无论限流接法，还是分压接法，将滑片 P 移至最左端时，待测金属丝上的电压和电流最小.三、计算题(共2小题，共29分) 11. (14分)一个允许通过最大电流为 2 A 的电源和一个滑动变阻器，接成如图 8甲所 示的电路•滑动变阻器最大阻值为R 0= 22 Q,电源路端电压 U 随外电阻R 变化的规律如图图8(1) 电源电动势E 和内阻r ;(2) A 、B 空载时输出电压的范围；⑶ 若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过 载电阻至少多大. 【解析】 ⑴由乙图可知，当 R -a 时，E = 12 V 而当U = 6 V 时，应有r = R= 2 Q .2A ,A B 两端所接负(C)⑵当滑片滑至上端时，U B最大山=誥E= 11 V当滑片滑至下端时，U A B为零，因此，A、B空载时输出电压范围为0〜11 V.(3) A B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大.此时I = E—为了电源不过载，应保证I <2 AR o R xR T R^ +r代入数据得R >4.9 Q即所接负载电阻最小值为 4.9 Q .【答案】(1)12 V 2 Q (2)0 〜11 V (3)4.912. (15分)电路如图9所示，电源电动势E= 28 V，内阻r = 2 Q,电阻R= 12 Q ,F2= R4= 4 Q , F3 = 8 Q , 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I = 0.20 m，两极板的间距d= 1.0 x 10 2 m.图9(1) 若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R的总电量为多少？(2) 若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以V o = 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10m/s2)【解析】(1)S断开时，电阻R两端电压为U3= R3 E= 16 VR+ Rs+ rR R+ RsS闭合后，外阻为R= R+—R + R = 6 QR端电压为U= E= 21 VR+ r电阻R3两端电压为U3'= R + 14 V则所求流过F4的总电荷量为△ Q= CU— CU'= 6.0 x 10 12 C.(2)设微粒质量为m电荷量为q,当开关S断开时有：罟=mgq s U S'当开关S闭合后，设微粒加速度为a,贝U mg- —= ma............................................................................... I ......................... 1 2设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t = 竖直方向：y=;atV0 2由以上各式求得：y= 6.25 m >号故微粒不能从C的电场中射出.【答案】(1)6.0 x 10 -12 C (2)不能从C的电场中射出.019-2020年高中物理第二章机械波第二节机械波的图象描述自我小测粤教版选修3-41关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）A. 如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止B. 物体做机械振动，一定产生机械波C. 波的速度即振源的振动速度D. 波在介质中的传播频率与介质的性质无关，仅由振源的振动频率决定A. 若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B. 若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C. 若波从右向左传播，则质点c向下运动D. 若波从左向右传播，则质点d向上运动3（xx全国H理综，14）下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是（）A. 媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B. 媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C. 波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D. 横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍4如图2 —2- 15甲所示为一列简谐横波在t = 20 s时的波形图，图波中P点的振动图象，那么该波的传播速度和传播方向是2 —2—15乙是这列2简谐横波某时刻的波形图如图(5（xx 四川理综，19）如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，实线为 t = 0时刻A. 波的周期为2.4 sB. 在t = 0.9 s 时，P 点沿y 轴正方向运动C. 经过0.4 s , P 点经过的路程为 4 mD. 在t = 0.5 s 时，Q 点到达波峰位置6 一列简谐横波沿绳子传播，振幅为 0.2 m ，传播速度为1 m/s ，频率为0.5 Hz.在t o 时刻，质点a 正好经过平衡位置，沿着波的传播方向（ ）A.在t 0时刻，距a 点2 m 处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 mB.在（t0 + 1 s ）时刻，距a 点1.5 m 处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 mC.在（t 0+ 2 s ）时刻，距a 点1 m 处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 mD.在（t 0+ 3 s ）时A. v = 2 m/s ，向左传播 C. v = 2 m/s ，向右传播D. v = 50 m/s ，向右传播的波形图，虚线为B. v = 50 m/s ，向左传播 t = 0.6 s刻，距a点0.5 m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 m 7（xx福建理综，17）图2 —2- 17甲为一列简谐横波在t = 0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x= 1 m处的质点，Q是平衡位置为x= 4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象,则（）A. t = 0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大B. t = 0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C. 从t = 0.10 s到t = 0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD. 从t = 0.10 s至U t = 0.25 s，质点P通过的路程为30 cm8如图2 —2- 18所示为一列简谐横波某时刻的波形图，图中P点为介质中一质点，此时刻恰好过平衡位置，已知其振动周期T= 0.4 s •求至少过多长时间P质点到达波峰?图2—2—189如图2 —2—19所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2 s后的波形图.(1) 若波向左传播，求它的可能周期和最大周期.(2) 若波向右传播，求它的可能传播速度.(3) 若波速是45 m/s，求波的传播方向.10已知一列简谐横波在t = 0时刻的波动图象如图2—2—20所示，再经过1.1 s时，P 点第三次出现波峰.求:由图示时刻起，Q点再经过多长时间第一次出现波峰？11如图2-2 —21所示中的实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图线，经0.3 s后,其波形如图中虚线所示，设该波的周期T大于0.3 s .求：(1) 波长和振幅；(2) 若波向右传播，求波的周期和波速;(3) 若波向左传播，求波的周期和波速.12 一列横波在x轴上传播，在t1= 0和t2= 0.005 s时的波形分别如图 2 —2—22实线和虚线所示.O(1)若周期T> (t 2 —11)，波沿x轴正方向传播，则波速为多大?⑵若周期T v (t 2 —11)，则波速可能为多少？参考答案1解析：机械振动在传播中形成机械波，振源停止振动时，其他质点仍会引起相邻质点的振动，即波继续在介质中传播，所以A、B错，机械波在介质中传播速度由介质本身性质决定，与振源振动的速度无关，所以C错.在波动中，各个质点的振动周期、频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率，D对.答案：D2解析：解决此题时，要判断波的传播方向，或质点振动方向，沿着波的传播方向看去，图象“上坡”段的质点均向下振动，而“下坡”段质点均向上振动，若波从左向右传播，a、b处于下坡，向上振动，故A错，B对，c、d处于上坡，应向下振动，D错.若波从右向左传播，c、d处于下坡，向上振动，C错.答案：B3答案：AD4解析：由P点的振动图线可知，周期T= 2 s , t = 20 s，恰是10 T , P点的运动方向在t = 0时刻向上，贝U t = 20 s时也向上，由波的图象知若P点运动方向向上，则波沿x轴负方向传播，入=100 m,所以v = * =100 m/s = 50 m/s.答案：B5答案：Dv 1 16解析：入=m= 2 m, T=：= 2 s，在t o时刻距a处2 m即质点的振动状态与a f 0.5 f完全相同，也应该在平衡位置，故选项A错，在(t卄1 s)时刻，因为T= 2 s，过了半个周一一3期，a点仍在平衡位置，离a点为1.5 m即4入处的质点在离开平衡位置0.2 m处，选项B 正确•在(t处波长的质点离开平衡位置的距离为0.2 m，选项D正确.0 + 2 s)时刻是经过了一个周期，在距离a点1 m即半波长的质点在平衡位置，1 选项C错•在(t 0 + 3 s)时刻是经过了一个半周期，a点仍在平衡位置，距a点0.5 m即4入答案：BD 7答案：AB8解析：题中已知条件没有给出 P 质点此刻过平衡位置的振动方向， 也没有给定波的传 1播方向，不妨假定 P 质点此时正向上振动，波向右传播，则至少需要4个周期的时间.答案：0.1 s9解析：(1)波向左传播，传播的时间为 △ t = 3 4T + nT(n = 0,1,2，…) 所以 T =痒=4X 卑=黑s(n = 0,1,2,3，…) 4n + 3 4n + 3 4n + 33~X 0.40 s = 0.4 s. 4答案：(1)10.0 m/s (2)0.4 s11解析：(1)从波形图线上直接得出波长和振幅分别为入=2 m 和A = 10 cm.(2)若波向最大周期为:0.8 Tm=〒s = 0.27 s.⑵波向右传播△t=T + nT(n = 0,1,2,3，…)0.8 所以T =时s(n=0,1,2，…)，而入=4 m3所以v=¥ = 5(4n + 1) m/s(n = 0,1,2，…).45= 5(4 n +(3) 波速是45 m/s，设波向右传播，由上问求得的向右传播的波速公式得: 1)，解得n= 2,故假设成立，波向右传播.答案：(1)T = s(n = 0,1,2,3，…),Tm= 0.27 s(2)v = 5(4n + 1) m/s(n = 0,1,2，…)⑶向右传播一 310解析：(1)由传播方向可以判断P点在t = 0时刻振动的方向向下，需经气个周期第3三次达到波峰位置.即2R T= 1.1 s.4所以T= X 1.1 s = 0.40 s ,11入 4 m所以v= = = 10.0 m/s.T 0.4 s⑵由图知A点在t = 0时刻向下振动，即振源的起振方向向下，故Q点亦向下起振，起3 AQ 3 1 m振后须经才第一次到达波峰，则Q点第一次到达波峰经历的时间t = — + ;T= 1—+4 v 4 10.0 m/s3右传播，且T 大于0.3 s ,知在0.3 s 时间内传播的距离小于波长.从图知向右传播了4入，3入所用时间应为0.3 s = 4T , T = 0.4 s ，故v =〒=5 m/s.(3)若波向左传播，且 T 大于0.3 s , 1 1知在0.3 s 时间内波传播的距离小于波长，从图知向左传播了入，所用时间应为0.3 s =- 4 4,, 入 5T , T = 1.2 s ,故 v ==云m/s.答案：(1)入=2 m A = 10 cm (2)T = 0.4 s v = 5 m/s(2)若周期T v (t 2 — 11)，则由波传播的双向性及周期性可得若波传播方向向右，则传播的距离3△ x = n A.+ 4 入(n = 1,2,3，…) 所以 v == (1.6n + 1.2) x 103m/s(n = 1,2,3，…)若波向左传播 △ x '= n 入+1 入，v '=^^(1.6门 +。
高中物理第二章恒定电流章末测试新人教版选修3-1
第二章恒定电流一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～10小题只有一个选项符合题目要求，第11、12小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1. 一根均匀电阻丝的电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值为2R的是( )A.当长度不变，横截面积增大一倍时B.当横截面积不变，长度增大一倍时C.长度和横截面积都缩小一倍时D.长度和横截面积都增大一倍时2. 闭合电路中E＝I(R＋r)，若电池电动势为3 V，输出电流为3 A，由此可知( )A.内、外电阻相差1 ΩB.内、外电阻之和为1 ΩC.外电阻为1 ΩD.内电阻为1 Ω3. 某同学选用规格合适的电表,准备用伏安法测一只灯泡的电阻,接线时不慎将电压表和电流表的位置接错,如图所示,S闭合后结果是( )A.电压表烧坏B.电流表烧坏C.灯泡烧坏D.灯泡不亮4. 在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.S闭合后,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V.则这台电动机正常运转时输出功率为( )A.32 WB.44 WC.47 WD.48 W5. 已知两电阻R1,R2的I-U的关系图像如图所示,把R1,R2并联接到一个电源上,R1消耗的电功率为6 W,则电源的输出功率为( )A.8 WB.10 WC.4 WD.15 W6. 在如下图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比( )A．U变小 B．I变小 C.Q不变 D．Q减小7. 如下图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则( )A．电压表的示数变大 B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻消耗的电压变大8. 电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有( )A.U1<U2,Q1=Q2B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2D.W1<W2,Q1<Q29. 如图甲所示电路，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( )A．L3的电流为L1电流的2倍B.L3的电阻约为0.17 ΩC.L1的电功率约为0.60 WD.L2的电功率约为1.5 W10. 如图所示为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合．R T为安全带使用情况检测传感器，驾驶员系好安全带时R T阻值变大．要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警，则在图中虚线框内应接入的元件是( )A．“与”门B．“或”门C.“非”门D．“与非”门11. 如图(a)所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U－I图线( )A．图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的B．由图线可知，电源内阻r＝3.0ΩC．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大D．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值12．下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。
2019-2020高中同步新课标高中物理人教版选修3-1练习：第二章 恒定电流2.4 含解析
4．串联电路和并联电路(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)1．下列说法正确的是( )A ．一个电阻R 和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零B ．并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻C ．在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小D ．电阻R 和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大解析： 并联电路的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，如果电阻R 与电阻为零的导线并联，电阻则被短路，总电阻为零，所以选项A 正确；由1R 总＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n ，知1R 总>1R n ，故R n >R 总，所以总电阻小于支路中最小的电阻；当R n 减小时，则1R n 增大，1R 总增大，故R总减小；同理，R n 增大，R 总增大，所以选项B 、C 正确，选项D 错误．故正确选项为A 、B 、C.答案： ABC2．把表头G 改装成大量程电流表时，下列说法正确的是( ) A ．改装原理为并联电阻能增大通过G 的电流B ．改装成电流表后，表头G 本身允许通过的最大电流并不改变C ．改装后，表头G 自身的电阻减小了D ．改装后使用时，表头G 本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了 解析： 把表头G 改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变．故B 、D 对，A 、C 错．答案： BD 3．如图所示电路中，电压U 不变，R 1＝3R 2，开关S 断开时，电流表示数为I 1，开关S 闭合时，电流表示数为I 2，则I 1∶I 2为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．2∶3D ．1∶4答案： D4．某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻R x的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值R x间的关系为()A．R1>R x>R2B．R1<R x<R2C．R1>R2>R x D．R1<R2<R x解析：内接法时测量值大于真实值，即R1>R x；外接法时测量值小于真实值，即R2<R x，所以R1>R x>R2.答案： A5.如图所示，3个完全相同的电阻接在电路中，则它们的电压之比为()A．1∶1∶1B．1∶2∶2C．1∶4∶4D．2∶1∶1解析：R2、R3并联电阻为R12，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．答案： D6．有一只电压表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V，现要改装成量程为10 A的电流表，电压表上应()A．并联0.002 Ω的电阻B．并联0.02 Ω的电阻C．并联50 Ω的电阻D．串联4 900Ω的电阻解析：扩大量程的倍数n＝II g＝100.002＝5 000需并联的分流电阻R＝R gn－1≈0.02 Ω答案： B7．伏安法测电阻的接法有图甲、乙所示两种，下列说法正确的是()A．两种接法完全等效B．按甲图接法，测得值偏小C ．若待测电阻的阻值很大，按甲图接法误差较小D ．若待测电阻的阻值很小，按甲图接法误差较小解析： 甲图为电流表内接法， 其测量值偏大，当R x ≫R A 时，测量误差较小，该电路适合测大阻值电阻；乙图为电流表外接法，其测量值偏小，当R x ≪R V 时测量误差较小，该电路适合测小阻值电阻，故选C.答案： C8.如图所示电路，滑动变阻器R 1的总阻值是200 Ω，定值电阻R 2的阻值是300 Ω，电源电压是6 V ，且保持不变，内阻忽略不计，当滑动变阻器的滑片P 由a 点滑到b 点时，电压表的变化是( )A ．2.4～6 VB ．3.6～6 VC ．6～3.6 VD ．6～2.4 V解析： 由电路图可知，电阻R 1、R 2串联；由U ＝IR 可知：电流不变时，滑片P 到b 之间的电阻越大，电压表的示数越大；当滑动变阻器的滑片P 在a 点时，电压表的示数最大，此时电压表测量电源的电压，即U 最大＝6 V ；当滑动变阻器的滑片P 在b 点时，电压表的示数最小，此时电路中的电流I ＝U R 总＝6500 A ＝0.012 A ，电压表的示数U 最小＝IR 2＝0.012A ×300 Ω＝3.6 V ．所以，滑动变阻器的滑片P 由a 滑到b 时，电压表的变化是6～3.6 V ．选项C 正确．答案： C 9.如图所示电路中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池的电阻不计．那么，开关S 接通后流过R 2的电流是S 接通前的( )A.12 B.23 C.13D.14解析： 设电池提供的电压为U ，每个电阻的阻值为R .S 接通前，通过R 2的电流I ＝UR 1＋R 2＝U 2R .S 接通后，通过R 2的电流I ′＝12×U R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝12·U R ＋0.5R ＝U 3R ，I ′I ＝23，B 项正确． 答案： B10.如图所示的电路中，R 1＝R 2＝2 kΩ，电压表V 1的内阻为6 kΩ，电压表V 2的内阻为3 kΩ，A 、B 间的电压U 保持不变，开关S 闭合后，它们的示数变化是( )A ．V 1表的示数变小，V 2表的示数变大B ．V 1表的示数变大，V 2表的示数变小C ．V 1、V 2表的示数均变小D ．V 1、V 2表的示数均不变解析： 开关S 闭合前，电压表V 1、V 2的示数之比U 1∶U 2＝R V 1∶R V 2＝2∶1. S 闭合后，R 1与V 1的并联电阻值R ＝R 1·R V 1R 2＋R V 2＝1.5 kΩ，R 2、V 2的并联电阻值R ′＝R 2·R V 2R 2＋R V 2＝1.2 kΩ.故开关S 闭合后，电压表V 1、V 2的示数之比： U ′1∶U ′2＝R ∶R ′＝1.5∶1.2＝5∶4.即开关S 闭合后，V 1表的示数变小，V 2表的示数变大．A 对． 答案： A11．现要测定一个额定电压为4 V 、电阻约为10 Ω(设电阻不变)的小灯泡的伏安特性曲线，要求所测电压范围为0.1～4 V .现有器材：直流电源E (电动势4.5 V ，内阻不计)，电压表V(量程4.5 V ，内阻约为4×102 Ω)，电流表A 1(量程250 mA ，内阻约为2 Ω)，电流表A 2(量程500 mA ，内阻约为1 Ω)，滑动变阻器R (最大阻值约为30 Ω)，开关S ，导线若干．如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________；如图所示的甲、乙两个电路中，应该选用的是________．解析： 小灯泡的额定电流约为I ＝U R ＝410 A ＝0.4 A ，故电流表应选用A 2；小灯泡的电阻R 约为10 Ω，电流表A 2内阻约为1 Ω，故应选电流表外接法，即电路图甲．答案： A 2 图甲12．有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？解析： (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V .改装成量程为0～3 V 的电压表，原理示意图如图所示，当达到满偏时，分压电阻R 的分压U R ＝U －U g ＝2.97 V所以，分压电阻R ＝U g I g ＝2.970.003 Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V ＝R g ＋R ＝1 000 Ω(2)改装成量程为0～0.6 A 的电流表，原理示意图如图所示，当达到满偏时，分流电阻R 的分流I R ＝I －I g ＝0.597 A所以，分流电阻R ＝U gI g≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A ＝R g RR g ＋R≈0.05 Ω答案： (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω。
人教版 高二物理 选修3-1 第二章 恒定电流 章末测试题(Word版含解析答案)
人教版恒定电流章末测试题一、单选题1.在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图所示．两个电源的电动势分别为、，内阻分别为、如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的A. 路端电压和电流不可能同时相等B. 输出功率不可能相等C. 总功率不可能相等D. 效率不可能相等2.如图所示，为定值电阻，为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻，以下说法中不正确的是A. 当时，上获得最大功率B. 当时，上获得最大功率C. 当时，上获得功率一定最大D. 当时，电源的输出功率可能最大3.额定电压都是，额定功率，的电灯两盏，若接在电压是的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是A. B.C. D.4.如图所示，电路中、均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是A. 增大的阻值B. 增大的阻值C. 增大两板间的距离D. 断开开关S5.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示，用此电源和电阻、组成电路．、可以同时接入电路，也可以单独接入电路．在所有可能的各种接法中，下列说法正确的是A. 将、并联后接到电源两端，电源输出功率最大，电源效率最低B. 将、并联后接到电源两端，电源输出功率最小，电源效率最高C. 将、串联后接到电源两端，电源输出功率最小，电源效率最低D. 将、串联后接到电源两端，电源输出功率最大，电源效率最高6.如图所示的电路中，闭合开关S后，灯、都能发光．后来由于某种故障使灯突然变亮未烧坏，电压表的读数增大，由此可推断，这故障可能是A. 电阻断路B. 电阻短路C. 灯两接线柱间短路D. 电阻断路7.如图所示，电路中电源的电动势为E，内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡、、的亮度变化情况是A. 灯、变亮，灯变暗B. 灯、变亮，灯变暗C. 灯、变暗，灯变亮D. 灯、变暗，灯变亮8.某一导体的伏安特性曲线如图中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B. B点的电阻为C. 导体的电阻因温度的影响改变了D. 导体的电阻因温度的影响改变了9.如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为A. vqB.C. qvSD.10.某实物投影机有10个相同的照明灯和10个相同的指示灯，将其连接在交流电源上，电路如图所示．若工作一段时间后灯丝烧断，则A. 的功率减小，的功率增大B. 的功率增大，的功率增大C. 的功率增大，其他指示灯的功率减小D. 的功率减小，其他指示灯的功率增大11.图中电阻、、的阻值相等，电池的内阻不计，开关S接通后流过的电流是S接通前的A. B. C. D.12.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路．接通电源后，可能出现的情况是A. 电流表烧坏B. 电压表烧坏C. 小灯泡烧坏D. 小灯泡不亮二、多选题13.如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是A. 电流表读数变小，电压表读数变大B. 小灯泡L变亮C. 电容器C上电荷量减小D. 电源的总功率变小14.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是A. 加电压时，导体的电阻约为B. 加电压时，导体的电阻约为C. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D. 由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小15.如图所示，图线a是某一电源的曲线，图线b是一定值电阻的曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路已知该电源的内阻，则A. 该定值电阻为B. 该电源的电动势为20VC. 将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大D. 将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大16.如图所示的电路，电源内阻不计，R为阻值未知的定值电阻，当在a、b间分别接入，的电阻时，理想电压表的示数分别为，，则A. 电源的电动势为，电阻B. 当在a、b间接入的电阻时，电源的输出功率一定最大C. 当在a、b间接入的电容器时，电容器所带电荷量为D. 当在a、b间接入线圈电阻为，额定功率为的电动机时，电动机恰能正常工作，则通过电动机线圈的电流为三、实验题17.要描绘一个标有“，”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到，并便于操作．已选用的器材有：电池组电动势为，内阻约；电流表量程为，内阻约；电压表量程为，内阻约；电键一个、导线若干．实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________填字母代号．A.滑动变阻器最大阻值，额定电流B.滑动变阻器最大阻值，额定电流实验的电路图应选用下边的图________填字母代号．实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为，内阻为的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W．18.在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．按图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端选填“A”或“B”．如图2是根据实验数据作出的图象，由图可知，电源的电动势____________，内阻__________．四、计算题19.如图所示，电源电动势，内阻，标有“8V，16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M的绕线的电阻，求：电源的总功率．电动机的输出功率．20.如图所示的电路中，灯L标有“”，定值电阻，，电源内阻，当滑片P滑到最下端时，电流表读数为，此时灯L恰好正常发光，试求：滑动变阻器最大值R；当滑片P滑到最上端时，电流表的读数；当滑片P位于滑动变阻器的中点时，变阻器消耗的功率．21.如图所示的电路中，电源的电动势，电源的内阻，电动机电阻，电阻。
2019-2020年 人教版高中物理选修3-1 第二章：恒定电流 章末检测.docx
第二章：恒定电流 章末检测(60分钟 100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．当外电路电阻分别为8 Ω和2 Ω时，单位时间外电路放出的热量正好相等，则电源的内阻为( )A ．1 ΩB ．2 ΩC ．4 ΩD ．8 Ω2.两个小灯泡，分别标有“1 A 4 W ”和“2 A 1 W ”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( )A.2∶1B.16∶1C.4∶1D.1∶163．(双选)锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电流充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U ，输出电流为I ，手机电流的内阻为r ，下列说法正确的是( )A ．电能转化为化学能的功率为UI －I 2rB ．充电器输出的电功率为UI ＋I 2rC ．电池产生的热功率为I 2rD ．充电器的充电效率为IrU×100%4．用欧姆表“×10”挡测量一个电阻的阻值，调零后测量时，发现指针的偏转角很小，下列说法中正确的是( )A ．这个电阻值很小B ．这个电阻值很大C ．为了把电阻测量得更准确些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量D ．为了把电阻测量得更准确些，应换用“×100”挡后直接测量5. 如图所示的电路中，电源电动势为6 V ，当开关S 接通后，灯泡L 1和L 2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ab ＝6 V ，U ad ＝0，U cd ＝6 V ，由此可判定( )A.L 1和L 2的灯丝都烧断了B.L 1的灯丝烧断了C.L 2的灯丝烧断了D.变阻器R 断路6.如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与分别为理想电压表与理想电流表.初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )A.的读数变大，的读数变小 B.的读数变小，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变大，的读数变大7.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障()A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1断路8.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大，可采用的接法是()A.将R1、R2串联后接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端9.如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为14 V.调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2.则下列关系中正确的是()A.P1＞P2B.P1＜P2C.P1＝P2D.无法确定10.如图所示，平行板电容器两极板间带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率减小11.某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是()A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路12.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 A二、实验·计算题(共4小题，共40分。
2019-2020年秋人教版物理选修3-1第二章《恒定电流》测试试题含答案
绝密★启用前2019-2020年秋人教版物理选修3-1第二章《恒定电流》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为理想电压表与理想电流表.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．的读数变小，的读数变大C．的读数变小，的读数变小D．的读数变大，的读数变大2.白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，剩余灯丝刚好能搭接上使用，若灯泡功率原来为60 W，观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的，则现在灯泡的功率约为()A． 30 WB． 45 WC． 60 WD． 80 W3.如图所示电路中，电池内阻符号为r，电键S原来是闭合的．当S断开时，电流表( )A．r＝0时示数变大，r≠0时示数变小B．r＝0时示数变小，r≠0时示数变大C．r＝0或r≠0时，示数都变大D．r＝0时示数不变，r≠0时示数变大4.如图，AB间的电压为30 V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则UCD的变化范围是()A． 0～10 VB． 0～20 VC． 10～20 VD． 20～30 V5.以下说法正确的是()A．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位B．导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了6.如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是()A． V1的示数是V3的2倍B． V1的示数是V2的2倍C． V2的示数是V1的2倍D． V2的示数是V3的2倍7.在基本逻辑电路中，当所有输入均为“0”时，输出是“1”的是()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．都不可能8.一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I．已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿佛加德罗常数为N A，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（）A．B．C．D．9.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是()A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比10.如图所示L1灯与L2灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度变化情况是( )A． L1灯变亮，L2灯变亮B． L1灯变暗，L2灯变亮C． L1灯变暗，L2灯变暗D． L1灯变亮，L2灯变暗11.某同学经过实验，描绘出一个小灯泡的伏安特性曲线(如图所示)，分析该曲线，下列说法正确的是()A．小灯泡的伏安特性曲线的斜率随着电压的升高而增大B．小灯泡的电阻随着电压的升高而增大C．欧姆定律适用于小灯泡，所以小灯泡是个线性元件D． .小灯泡灯丝的电阻随着电压的升高而减小12.三只电阻R1、R2和R3按如图所示连接，在电路的A、B端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功率最大，则三只电阻的阻值大小关系为()A．R1>R2>R3B．R2>R1>R3C．R3>R2>R1D．R1>R3>R213.如图所示是一个基本逻辑电路．声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路．该电路的功能是白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮．这种电路现广泛使用于公共楼梯间，该电路虚线框N中使用的是门电路．则下面说法正确的是()A．R1为光敏电阻，N为与门电路B．R1为光敏电阻，N为或门电路C．R2为光敏电阻，N为或门电路D．R2为光敏电阻，N为与门电路14.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不太热，原因是()A．通过电炉丝的电流大，而铜导线电流小B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以不热C．铜导线的电阻比电炉丝小得多，在串联的情况下铜导线的发热量小D．电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多15.一个定值电阻，两端电压为2 V，通过的电流是0.5 A,如果两端的电压是6 V，要测量流过的电流，电流表的量程可选用()A． 0.5 AB． 1 AC． 2 AD． 10 A16.在如图所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是()A．电流表变大，电压表变大B．电流表变小，电压表变大C．电流表变大，电压表变小D．电流表变小，电压表变小17.如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”时，A，B端输入为何值时输出端Y输出“1”()A． 00B． 01C． 10D． 1118.如图为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合．驾驶员未系安全带时开关S′闭合，系好安全带时S′断开．要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警．则在图中虚线框内应接入的门电路是()A．“非”门B．“或”门C．“与”门D．“与非”门19.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”，投赞成票或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，不通过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A．“与”门B．“或”门C．“非”门D．“与非”门20.某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变．如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)．现增加光照强度，则下列判断正确的是()A．电源路端电压不变B．R0两端电压变大C． B灯变暗，A灯变亮D．电源总功率不变第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示的电路中，电炉电阻R＝10 Ω，电动机线圈的电阻r＝1 Ω，电路两端电压U＝100 V，电流表的示数为30 A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？22.某个导体两端加电压16 V时，20 s内通过它的电荷量为32 C．求导体的电阻；20 s内通过导体横截面的电子数；若导体两端的电压为20 V时，求通过导体的电流．23.一根长为l＝3.2 m、横截面积S＝1.6×10－3m2的铜棒，两端加电压U＝7.0×10－2V．铜的电阻率ρ＝1.75×10－8Ω·m，求：(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内的电场强度．24.如图所示，R为电阻箱，电表为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5 V．求：电源的电动势E和内阻r.答案1.【答案】D2.【答案】D【解析】由电阻定律知，灯丝长度减为原来的，电阻变为原来的，照明电路中电压220 V不变，则由P＝知功率变为原来的倍，即80 W，D选项正确．3.【答案】D【解析】当r＝0时，U＝E，电流表的示数不变，当r≠0时开关S断开，电路总电阻增大，干路电流减小，U增大，此时电流表示数增大，综合以上选项D正确．4.【答案】C【解析】当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时，UCD最大，最大值为U max＝U＝×30 V＝20 V；当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时，UCD最小，最小值为U min＝U＝×30 V＝10 V，所以UCD的变化范围是10～20 V.5.【答案】A【解析】电流单位安培是国际单位制中七个基本单位之一，A正确．导体中没有电流但有电荷的热运动，B错误．电流的传导速度等于光速，电子定向移动的速率很小，C不对．在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D不对．6.【答案】B【解析】由题意可知：Lc＝2La＝2Lb，＝2Sa＝2Sc；Sb设b的电阻Rb＝R，由电阻定律R＝，得：Ra＝2Rb＝2R，＝2Ra＝4R，Rc∶Ra：Rb＝4∶2∶1，Rc由电路图可知，a、b、c三个电阻串联，通过它们的电流I相等，由U＝IR得：Uc∶Ua∶Ub＝4∶2∶1，U V3∶U V1∶U V2＝4∶2∶1，所以B正确．7.【答案】C8.【答案】A【解析】设自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为：n=t时间内通过导体截面的电荷量为：则电流强度为：I==得：=故选A.9.【答案】B【解析】b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律，R＝ρ，b代表的电阻丝较粗，选项B正确，选项A、C错误．电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误．10.【答案】A【解析】与R并联后与串联再与并联；当滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，由可知，路端电压增大，故的亮度增大；因路端电压增大，则中的电流增大，但因总电流减小，故流过的电流减小，故分压减小，则并联部分电压增大，故变亮，A正确.11.【答案】B【解析】此图象上某一点和原点连线的直线斜率等于电阻的倒数，由图象得，当电压升高时此斜率减小即电阻增大，所以A、D错误，B正确；欧姆定律适用于小灯泡，说明小灯泡是纯电阻电路，与是否是线性元件无关，所以C错误．12.【答案】B【解析】电阻R1、R2并联，电阻两端的电压相等，因为电阻R1消耗的功率最大，由功率公式P＝，可判断R2>R1，由串、并联电路的特点可知，通过电阻R1的电流小于通过电阻R3的电流，根据功率公式P＝I2R，可判断R1>R3，故选B.13.【答案】D14.【答案】C【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，R电炉丝＞R导线，由Q＝I2Rt，电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，故A错误，C正确．由以上分析知，电炉丝与铜导线消耗的电能不同，电炉丝两端的电压比铜导线大的多，故B、D错误．15.【答案】C【解析】由欧姆定律知，R一定时，电流I与电压U成正比，所以当电压为6 V时，电流为1.5 A．为了读数准确，我们可以选取量程略大于1.5 A的电流表，而选择10 A量程的电流表，读数不准确．16.【答案】B【解析】滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，总电阻也变大，电流表示数变小；由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电源内压减小，R0两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故B项正确．17.【答案】D【解析】只有A，B逻辑电路的输出为“1”，这样与C结合才能保证最后输出端Y输出“1”，这就要求A，B必须同时输入“1”．18.【答案】C19.【答案】A20.【答案】B【解析】由题意，增加光照强度，Rt减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗，通过R0的电流I0＝I－I A，I增大，而I A减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，而R0、B灯的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知，B灯的电压减小，B灯变暗；电源的总功率P＝EI，I增大，则P增大．故B正确，A、C、D错误．21.【答案】20 A9.6×104J【解析】题图中的两个支路分别为纯电阻电路(电炉)和非纯电阻电路(电动机)．在纯电阻电路中可运用欧姆定律I＝直接求出电流强度，而非纯电阻电路中的电流强度只能运用干路和支路中电流强度的关系求出．在非纯电阻电路中，电功大于电热，两者的差值才是有用功．根据欧姆定律，通过电炉的电流强度为I1＝＝A＝10 A.根据并联电路中的干路电流和支路电流的关系，则通过电动机的电流强度为I2＝I－I1＝20 A.电动机的总功率为P＝UI2＝100×20 W＝2×103W.因发热而损耗的功率为P′＝I r＝400 W.电动机的有用功率(机械功率)为P″＝P－P′＝1.6×103W，电动机通电1 min做的有用功为W＝P″t＝1.6×103×60 J＝9.6×104J.22.【答案】10 Ω2×1020个 2 A【解析】由公式I＝得电流为1.6 A；由欧姆定律I＝得R＝10 Ω；N＝＝2×1020个；由欧姆定律I＝得I＝2 A23.【答案】(1)2×103A(2)2.2×10－2V/m【解析】(1)由R＝ρ和I＝得I＝＝A＝2×103A.(2)E＝＝V/m≈2.2×10－2V/m24.【答案】6 V 1 Ω【解析】由闭合电路欧姆定律E＝U1＋r①E＝U2＋r②联立①②并代入数据解得E＝6 V，r＝1 Ω.。
2019-2020人教版物理选修3-1教师文档含习题：第二章 恒定电流 水平测试卷 Word版含解析
第二章水平测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列关于电流方向的说法中正确的是()A．电荷的定向移动方向即为电流的方向B．电流的方向总是从电源的正极流向负极C．电流既有大小，又有方向，是一个矢量D．在电源内部，电流从负极流向正极答案D解析正电荷的定向移动方向与电流方向相同，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；电流虽有方向，但不符合矢量运算法则，不是矢量，而是标量；外电路中电流从正极流向负极，电源内部电流从负极流向正极，故A、B、C错误，D正确。
2．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为()A.U2B．U C．2U D．4U答案D解析当导线均匀拉长到原来的2倍时，横截面积为原来的12，由电阻定律R＝ρlS，可知电阻为原来的4倍，由欧姆定律I＝UR，可知D正确。
3．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()A．R1∶R2＝1∶3B．R1∶R2＝3∶1C ．将R 1与R 2串联后接在电源上，则电流比I 1∶I 2＝1∶3D ．将R 1与R 2并联后接在电源上，则电流比I 1∶I 2＝1∶3答案 A解析 电阻I -U 图象斜率倒数表征电阻大小，所以R 1∶R 2＝1∶3，故A 正确，B 错误；两电阻串联，电流相等，故C 错误；两电阻并联，两端电压相等，电流之比I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝3∶1，故D 错误。
4．电阻R 1和R 2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，则此电路中允许消耗的最大功率为( )A ．1.5 WB ．3.0 WC ．5.0 WD ．6.0 W答案 A解析 两电阻的额定电流不同，R 2允许通过的最大电流为0.5 A ，为保证电路安全，电路允许通过的最大电流I ＝0.5 A ，所以，此电路中允许消耗的最大功率为P ＝I 2(R 1＋R 2)＝1.5 W 。
2019-2020年人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》测试卷
2019-2020年人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》测试卷第二章《恒定电流》测试卷一、单选题(共12小题)1.在如图所示的电路中，E 为内阻不可忽略的电源，R 1、R 2为定值电阻，R 为光敏电阻．无光照射时，外电路的总电阻比电源的内阻小；当有光照射在光敏电阻上，且照射光的强度逐渐增大时，下列说法正确的是( )A ． 电源消耗的总功率减少B ． 外电路消耗的功率逐渐减少C ． 外电路消耗的功率先增大后减少D ． 电压表的读数增大，电流表的读数减小2.有三个用电器，分别为电风扇、白炽灯和电热毯，它们的额定电压和额定功率均为“220 V ,60 W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的焦耳热( ) A ． 电风扇最少 B ． 白炽灯最少C ． 电热毯最少D ． 三者相同3.一只“220 V 100 W”的灯泡工作时的电阻为484 Ω，测量它不工作时的电阻应( ) A ． 等于484 Ω B ． 大于484 ΩC ． 小于484 ΩD ． 无法确定4.如图所示，R 1和R 2是材料相同，厚度相同、表面积为正方形的导体，已知R 1的表面积是R 2的100倍，通过导体的电流方向如图所示．则这两个导体的电阻关系为（ ）A ．R 1=100R 2B ．R 2=100R 1C ．R 2=10R 1D ．R 1=R 25.用多用电表探测下图所示黑箱发现：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下图中的( )A ．B ．C ．D ．6.关于导线中的恒定电场，下列说法中正确的是( )A ． 导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的 C ． 导线中的电场线始终和导线平行B ． 导线中的电场是导体内自由电荷形成的 D ． 导线中的电场分布随电荷的移动而随时间改变 7.如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为可变电阻，C 为电容器．在可变电阻R 3的阻值由较大慢慢变小的过程中( )A ． 流过R 2的电流方向是由下向上B ． 电容器板间场强逐渐变大C ． 电容器的电容逐渐减小D ． 电源内部消耗的功率变小8.如图所示的电路中，电源的电动势E 和内阻r 一定，A 、B 为平行板电容器的两块正对金属板，R 1为光敏电阻．当R 2的滑动触头P 在a 端时，闭合开关S ，此时电流表A 和电压表V 的示数分别为I 和U .以下说法正确的是( )A ． 若仅将R 2的滑动触头P 向b 端移动，则I 不变，U 增大B ． 若仅增大A 、B 板间距离，则电容器所带电荷量增加C ． 若仅用更强的光照射R 1，则I 增大，U 增大，电容器所带电荷量增加D ． 若仅用更强的光照射R 1，则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值之比不变9.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”，投赞成票或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，不通过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A． “与”门B． “或”门C． “非”门D． “与非”门10.已知电流表电阻R A＝2 Ω，电压表内阻R V＝20 kΩ，现有一个阻值约为200 Ω的待测电阻需要较精确地测量其阻值，那么以下说法中，正确的是()A．用电流表内接法测量误差较小B．用电流表外接法测量误差较小C．用电流表内接法或用电流表外接法所测量的结果精确程度相同D．无法确定哪种测量方式好11.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不太热，原因是()A．通过电炉丝的电流大，而铜导线电流小B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以不热C．铜导线的电阻比电炉丝小得多，在串联的情况下铜导线的发热量小D．电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多12.如图所示的电路中，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同，若继续将P向下移动，则三灯亮度变化情况为()A． A灯变亮B． B灯变亮C． A灯最暗D． C灯最暗二、实验题(共3小题)13.把一个満偏电流I=1 mA、线圈电阻R=的小量程电流表，改装成量程U=10 V的电压表，需串联的分压电阻阻值为_________；改装成量程10 mA的电流表，需并联的分流电阻的阻值为_______.14.某同学设计如图(a)所示的电路图来进行有关电学实验，其中a、b为粗细均匀的金属丝，R0为保护电阻．(1)按电路图在图(b)中完成实物连线；(2)用螺旋测微器测得金属丝直径如图(c)所示，其读数为___________；(3)电路连接正确后，闭合开关，调节P的位置，记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I.将记录的数据描点在如图(d)的坐标纸上．①在图(d)上作出－x关系图线．①由－x图线求得电流表的内阻r A＝______ Ω和金属丝的电阻率ρ与其横截面积S的比值＝_______Ω·m－1.(计算结果保留两位有效数字)15.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了开关、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．①该同学描绘出的I－U图象应是图中的________．A. B.C. D.三、计算题(共3小题)16.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg.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)．17.将电动势为3 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．18.如图所示，已知电源电动势E＝20 V，内阻r＝1 Ω，当接入固定电阻R＝4 Ω时，电路中标有“3 V 6 W”的灯泡L和内阻R D＝0.5 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：(1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率．四、填空题(共3小题)19.如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图，R0是一个光敏电阻，当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时，灯都会亮．则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当有光照到光敏电阻上R0时，门电路的输入端B是________电位．20.磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻R g=30 Ω，满偏电流I g=5 mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，所做的操作是联（填“串”或者“并”）一个Ω的电阻．21.如图所示为一双量程电压表的示意图．已知电流表G的量程为0～100 μA ，内阻为600 Ω ，则图中串联的分压电阻R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.答案解析1.【答案】B【解析】光敏电阻在被光照时，阻值随光强增大而减小，R的阻值减小，电路总电阻减小，干路电流增大，根据公式P总＝IE可得，电源消耗的总功率增大，A错误；外电路消耗的功率P出＝R＝可知，当R<r时，R减小，电源的输出功率(即外电路消耗的功率)单调减小，B正确，C错误；干路电流增大，根据闭合回路欧姆定律U＝E－Ir，可得路端电压降低，即电压表示数减小，R2两端的电压等于路端电压，所以R2两端的电压减小，电阻不变，故通过R2的电流减小，所以电流表示数减小，D错误．2.【答案】A【解析】电风扇、白炽灯和电热毯的额定电压、额定功率相同，相同时间内消耗的电能相等，而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能，白炽灯和电热毯消耗的电能全部转化为内能，所以电风扇产生的焦耳热最少．3.【答案】C【解析】金属导体的电阻率随温度的降低而减小，不工作时温度较低，所以电阻小于484 Ω.4.【答案】D【解析】设厚度为D，由电阻定律可得：故D正确，A、B、C错误．5.【答案】B【解析】由E、G两点之间与F、G之间有电压，说明黑箱内有电源，且电源一定与G相连．因为利用欧姆表测量E、F两点的电阻时，正、反向的电阻区别比较大，说明E、F两点间有二极管，且E端接二极管的正极．由以上的分析可得黑箱内的元件接法为B.6.【答案】C【解析】导线中的电场是由电源电场和导线两侧所积累的电荷共同形成的，故选项A、B错；稳定以后电场线与导线平行，故选项C对；稳定后电场分布不随时间变化，故选项D错．7.【答案】A【解析】在可变电阻R3的阻值由较大慢慢变小的过程中，电路中总电阻减小，电路中电流增大，内电压及R1两端的电压增大，则R3两端的电压减小；电容器两端的电压减小，电容器电量减小，故电容器放电，所以通过R2的电流方向由下向上，A对；电容器两端电压变小，场强减小，B错；电容器的电容与电压、电量无关，电容不变，C错；电流增大，电源内部消耗的功率由P＝I2r可知，功率增大，D错．8.【答案】D【解析】滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变．故A错误．将A、B两板间的距离拉大，电容C减小，U不变，故Q＝CU减小．故B错误．用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即U 减小，U的变化量的绝对值等于内电压的增加量，＝r不变，故C错误，D正确．9.【答案】A【解析】10.【答案】C【解析】因为＝100,＝100，故选用内、外接法均相同．11.【答案】C【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，R电炉丝＞R导线，由Q＝I2Rt，电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，故A错误，C正确．由以上分析知，电炉丝与铜导线消耗的电能不同，电炉丝两端的电压比铜导线大的多，故B、D错误．12.【答案】A【解析】将变阻器滑片P向下移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据全电路欧姆定律得知，总电流I A增大，则A灯变亮．并联部分的电压U并＝E－I A(R A＋r)，E、R A、r不变，I A 增大，U并减小，则B灯变暗．通过C灯的电流I C＝I A－I B，I A增大，I B减小，则I C增大，C灯变亮．可知B灯最暗．因为I A＝I B＋I C，由于I B减小，I C增大，I A增大，所以C灯电流的增加量大于A 灯的增加量，C灯最亮．13.【答案】(1) 9000(2) 111．1【解析】把一个满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=1 kΩ的小量程电流表，改装成量程U=10 V的电压表，需要串联一个分压电阻，分压电阻阻值：，改装成量程10 mA的电流表，需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：。
人教版物理选修【3-1】章末检测卷：第二章《恒定电流》(含解析)
章末检测卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．两个小灯泡，分别标有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( ) A．2∶1 B．16∶1 C．4∶1 D．1∶16答案 B解析由P＝I2R知：R＝PI2，所以R1∶R2＝41∶14＝16∶1.2．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 JC．0.26 J D．0.28 J答案 C解析根据W＝UIt可得每秒单片单晶硅太阳能电池产生的能量为W＝0.6×0.1×1 J＝0.06 J，设太阳能每秒照射的能量为Q，则由能的转化和守恒定律得Q×23%＝W，所以Q＝0.26 J.3．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动．如果规定，车门关紧时输入信号为“1”，未关紧时输入信号为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动．能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是( ) A．“与”门B．“或”门C．“非”门D．“与非”门答案 A解析根据汽车双门都关紧汽车才能启动的情况可知，即两个条件都满足事件才能发生，故能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门应该是“与”门．4.在如图1所示的闭合电路中，当滑片P向左移动时，则( )图1A．电流表示数变大，电压表示数变大B．电流表示数变小，电压表示数变大C．电流表示数变大，电压表示数变小D．电流表示数变小，电压表示数变小答案 C解析滑片P向左移动，电阻R接入电路的电阻变小，则总电阻R总也变小，根据闭合电路欧姆定律I＝ER总可知，回路中电流变大，则电流表的示数变大，电压表两端电压U＝E－I(R0＋r)变小，故选项C正确．5．如图2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( )图2答案 B6．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图3所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( )图3A.34、14B.13、23 C.12、12D.23、13答案 D解析 电源的效率η＝UI EI ×100%＝UE ×100%.a 点对应的路端电压U 为4个格，而电动势E 为6个格．因此ηa＝23；b 点对应的路端电压为2个格，因此ηb ＝13.故D 正确． 二、不定项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)7.如图4所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ；经过一段时间t ，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W ，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( )图4A ．P ＝I 2R B ．P ＝U2RC ．P ＝IUD ．P ＝Wt答案 CD解析 电路消耗的电功率的计算公式P ＝UI ，P ＝Wt 是普遍适用的，而A 、B 两选项只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻电器，所以A 、B 错误，C 、D 正确．8.如图5为一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220 V 的交流电源连接，ab 间，bc 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，用一交流电压表分别测得b 、d 两点间以及a 、c 两点间的电压均为220 V ，由此可知( )图5A ．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 答案 CD解析 由于用交流电压表测得b 、d 两点间电压为220 V ，这说明ab 间电路是通的，bc 间电路不通或cd 间电路不通；由于用交流电压表测得a 、c 两点间为220 V ，这说明cd 间电路是通的，ab 间电路不通或bc 间电路不通；综合分析可知bc 间电路不通，ab 间、cd 间电路通，即选项C 、D 正确．9.如图6所示，已知电源电动势E ＝16 V ，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R ＝2 Ω，通过小灯泡的电流为1 A ，已知小灯泡的电阻为3 Ω，小型直流电动机的线圈电阻r′＝1 Ω，则( )图6A ．电动机两端的电压1 VB ．电动机两端的电压6 VC ．电动机的输入功率10 WD ．电动机的输出功率9 W 答案 CD解析 电动机两端的电压U M ＝E －I(R ＋R L ＋r)＝16 V －1×(2＋3＋1)V ＝10 V ，故选项A 、B 错误；电动机的输入功率P ＝U M I ＝10×1 W＝10 W ，P 出＝P －I 2r ＝10 W －1 W ＝9 W ，故选项C 、D 正确．10.如图7所示，电源的电动势E ＝2 V ，内阻r ＝2 Ω，两个定值电阻阻值均为8 Ω，平行板电容器的电容C ＝3×10－6F ，则( )图7A ．开关断开时两极板间的电压43VB ．开关断开时电容器的带电荷量4×10－6C C ．开关接通时两极板间的电压43 VD ．开关接通时电容器的带电量4×10－6C 答案 CD解析 电容器两极板间的电压等于R 2两端电压，开关S 断开时，电路中的总电流I ＝E R 2＋r ＝28＋2A ＝0.2 A ，电容器的极板电压U ＝IR 2＝0.2×8 V＝1.6 V ，此时电容器的带电荷量Q ＝CU ＝3×10－6×1.6 C＝4.8×10－6C ，故选项A 、B 错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I′＝E R 外＋r＝24＋2A ＝13A ，电容器的极板电压U′＝I′R 外＝13×4 V＝43V ，此时电容器的带电荷量Q′＝CU′＝3×10－6×43C ＝4×10－6C ，故选项C 、D 正确． 三、填空题(本题共2小题，共15分)11．(6分)某直流电动机M 转动时的U —I 图象如图8甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R 1＝15 Ω，R 2是滑动变阻器，电流表A 是理想电流表，实验操作步骤如下：图8(1)闭合开关S 2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头在________端．(选填“左”或“右”)(2)先闭合开关S 1，开关S 2保持断开，此时电流表的示数为0.6 A ，则恒压电源输出电压为________ V. (3)再闭合开关S 2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8 A ，直流电动机M 实际消耗的电功率为______W ，滑动变阻器接入电路中的阻值为______Ω.(取两位有效数字) 答案 (1)左 (2)9 (3)3.8 4.8解析 (1)闭合开关S 2前，调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值最大，则滑动触头应在左端． (2)恒压电源输出电压U ＝I 1R 1＝0.6×15 V＝9 V(3)通过直流电动机M电流I2＝I－I1＝1.8 A－0.6 A＝1.2 A，根据题图甲可知此时直流电动机M的电压为U M＝3.2 V，U2＝U－U M＝9 V－3.2 V＝5.8 V，则直流电动机M实际消耗的电功率为P＝U M I2＝3.2×1.2 W≈3.8 W，滑动变阻器接入电路中的阻值为R2＝U2I2＝5.81.2Ω≈4.8 Ω.12．(9分)用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻R x(大约100 Ω)B．直流毫安表A1(量程0～10 mA，内阻约100 Ω)C．直流毫安表A2(量程0～40 mA，内阻约40 Ω)D．直流电压表V1(量程0～3 V，内阻约5 kΩ)E．直流电压表V2(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)F．直流电源(输出电压4 V，内阻不计)G．滑动变阻器R(阻值范围0～50 Ω，允许最大电流1 A)H．开关一个、导线若干(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选______________________，直流电压表应选______________________(填器材前的序号)．(2)在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些．(3)用铅笔按电路图将实物图9连线．图9答案(1)C D (2)电路图见解析图(3)实物图见解析图解析(1)由于直流电源的电动势为4 V，待测电阻R x阻值约为100 Ω，故通过R x的最大电流约为40 mA，所以直流毫安表应选C；直流电压表若选15 V量程的，则读数误差较大，故应选D.(2)由于要求电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以滑动变阻器采用分压式接法；由于R VR x＝5 000100＝50>R xR A＝10040＝2.5，故电流表采用外接法．电路图如图所示：(3)根据电路图，实物图连线如图所示：四、计算题(本题共4小题，每小题4分，共41分)13．(10分)如图10甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3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：图10(1)电源的电动势和内阻．(2)定值电阻R2的阻值．(3)滑动变阻器的最大阻值．答案(1)20 V 20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω解析(1)由题图乙中AB线延长，交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处可知电源的电动势为E＝20 V，内阻r＝EI短＝20 Ω.(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，即U2＝4 V、I2＝0.8 A，得R2＝U2I2＝5 Ω.(3)当P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A，所以R外＝U外I总＝80 Ω.因为R外＝R1R3R1＋R3＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝300 Ω.14. (10分)如图11所示的电路中，电源的电动势E＝12 V，内阻未知，R1＝8 Ω，R2＝1.5 Ω，L为规格“3 V，3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：图11(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．答案(1)1 A 3 Ω(2)1 Ω(3)0.48 W解析(1)灯泡的额定电流I0＝P0U0＝33A＝1 A灯丝电阻R L ＝U 20P 0＝323Ω＝3 Ω(2)S 断开时，灯L 正常发光，即I 1＝I 0，根据闭合电路欧姆定律E ＝I 0(R 1＋R L ＋r) 得r ＝E I 0－(R 1＋R L )＝[121－(8＋3)]Ω＝1 Ω(3)闭合S 时，设外电路总电阻为R 外 R 外＝R L ·R 2R L ＋R 2＋R 1＝9Ω 干路电流为I 总＝ER 外＋r ＝1.2 A灯两端的电压U L ＝I 总·R L ·R 2R L ＋R 2＝1.2 V灯的实际功率P ＝U 2LR L＝0.48 W15．(12分)在如图12甲所示的电路中，R 1 和R 2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa 、Ob 所示．电源的电动势E ＝7.0 V ，内阻忽略不计．图12(1)调节滑动变阻器R 3，使电阻R 1和R 2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R 1和R 2的阻值为多大？R 3接入电路的阻值为多大？(2)调节滑动变阻器R 3，使R 3＝0，这时电阻R 1和R 2消耗的电功率各是多少？ 答案 (1)1 000 Ω 1 000 Ω 800 Ω (2)1.05×10－2W 1.4×10－2W解析 (1)R 1、R 2和R 3串联，电流相等，当电阻R 1和电阻R 2消耗的电功率相等时，由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流I ＝2.5 mA.这时加在电阻R 1和R 2上的电压U 1＝U 2＝2.5 V. 由欧姆定律得R 1＝R 2＝U 1I＝1 000 Ω滑动变阻器R 3两端电压为U 3＝E －U 1－U 2＝2 V 由欧姆定律得R 3＝U 3I＝800 Ω(2)当R3＝0时U1′＋U2′＝E＝7 V又因通过电阻R1和R2的电流相等，从伏安特性曲线上可以看出，I′＝3.5 mA，且U1′＝3 VU2′＝4 V电阻R1消耗的电功率为P1＝I′U1′＝1.05×10－2 W电阻R2消耗的电功率为P2＝I′U2′＝1.4×10－2 W16．(13分)一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗的功率为66 W．求：(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度；(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率和内能的功率以及电动机的效率；(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？答案(1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3%(3)11 A 2 420 W 2 420 W解析(1)由P入＝IU得I＝P入U＝66220A＝0.3 A(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率P内＝I2r＝0.32×20 W＝1.8 W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P机＝P入－P内＝66 W－1.8 W＝64.2 W 电风扇正常工作时电动机的效率η＝P机P入×100%＝64.266×100%≈97.3%(3)电风扇扇叶被卡住后通过电动机的电流I′＝Ur＝22020A＝11 A电动机消耗的电功率P＝I′U＝11×220 W＝2 420 W电动机发热功率P热＝I′2r＝112×20 W＝2 420 W.。
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2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流章末检测 新人教版选修3-1一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．某同学研究重庆南开图书馆新的借阅系统发现，使用饭卡(IC 卡)刷卡登记时，所借阅的书还得在消磁系统上消磁(否则出门时会报警)，这样才能成功借阅自己喜欢的书籍，这种逻辑关系属于( ) A ．“非”门 B ．“或”门 C ．“与”门 D ．“与非”门答案 C解析 由题意可知，只有两种情况同时满足时，才能完成借书过程，故逻辑关系为“与”的关系．2．两个小灯泡，分别标有“1A 4W ”和“2A 1W ”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( ) A ．2∶1 B ．16∶1 C ．4∶1 D ．1∶16答案 B解析 由P ＝I 2R 知R ＝PI2，所以R 1∶R 2＝16∶1.3．有两个用同种材料制成的电阻丝A 、B ，已知两电阻丝的直径之比为D A D B ＝12，允许通过的最大电流分别为I A ＝2 A 、I B ＝6 A ．现取两段等长的电阻丝A 、B 并联接入电路，则允许通过的电流的最大值为( ) A ．10.0 A B ．8.0 A C ．6.0 AD ．7.5 A答案 D解析 因A 、B 两段电阻丝等长，由R ＝ρl S＝ρl π(D 2)2，知R AR B＝4.当R A 、R B 并联时，令I A ＝2 A ，则由I A R A ＝I B R B 得I B ＝8 A>6 A ，故I A 不能取2 A ；令I B ＝6 A ，则由I A R A ＝I B R B 得I A ＝1.5 A<2 A ．故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I ＝I A ＋I B ＝(1.5＋6)A ＝7.5 A ，D 正确．4．如图1所示，用甲、乙、丙三个电动势E 相同而内电阻r 不同的电源，分别给定值电阻R 供电．已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为：r 甲＞r 乙＞r 丙，则将R 先后接在这三个电源上时的情况相比，下列说法中正确的是( )图1A ．接在甲电源上时，电源的输出电流最大B ．接在丙电源上时，电源的输出电流最小C ．接在乙电源上时，电阻R 消耗的电功率最大D ．接在丙电源上时，电阻R 消耗的电功率最大 答案 D解析 由题，三个电源的电动势E 相等，而内阻r 甲＞r 乙＞r 丙，根据闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r得知，接在丙电源上时，电源的输出电流最大．故A 、B 错误；由公式P ＝I 2R 分析得知，接在丙电源上时，电阻R 获得的电功率最大．故C 错误，D 正确．5.一根长为L ，横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m ，电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )图2A.mv 22eLB.mv 2Sn eC ．ρnevD.ρev SL答案 C解析 欧姆定律I ＝UR ，电流的微观表达式I ＝neSv ，电阻定律R ＝ρL S，则金属棒内场强大小为E ＝U L ＝IRL＝ρnev ，故C 正确． 6．图3甲为某一电阻R 的I －U 特性曲线，图乙为某一电源的路端电压U 与电流I 的关系图线，用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图象可知( )图3A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩB ．电阻R 的阻值为1 ΩC ．电源的输出功率为1 WD ．电源的效率为66.7% 答案 CD解析 由题图乙知E ＝3 V ，r ＝2 Ω，A 错误；由题图甲直线知，R ＝4 Ω，B 错误；将题图甲直线在题图乙中复现，两直线有交点，U ＝2 V ，I ＝0.5 A ，P 出＝IU ＝1 W ，C 正确；电源效率η＝RR ＋r×100%＝66.7%，D 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)7．把标有“220 V,100 W”的A 灯和“220 V,200 W”的B 灯串联起来，接在电压恒为220 V 的电源两端，不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化，则下列判断中正确的是( ) A ．两灯的电阻之比R A ∶R B ＝2∶1 B ．两灯的实际电压之比U A ∶U B ＝1∶2 C ．两灯实际消耗的功率之比P A ∶P B ＝1∶2 D ．在相同时间内，两灯实际发热之比Q A ∶Q B ＝2∶1 答案 AD解析 由P ＝U 2R可知两灯的电阻之比R A ∶R B ＝2∶1，两灯串联，故通过两灯的电流相等，由U＝IR 可知，两灯的实际电压之比U A ∶U B ＝2∶1，由P ＝I 2R 可知，两灯实际消耗的功率之比为2∶1；相同时间内，两灯实际发热之比为2∶1.8．某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图4所示的电路，接通S 后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A 、C 两点间时，电压表读数为U ；当并联在A 、B 两点间时，电压表读数也为U ；当并联在B 、C 两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是( )图4A ．AB 段断路 B ．BC 段断路 C ．AB 段短路D ．BC 段短路答案 AD解析 由题意可得U AB ＝U AC ＝U ，说明由A 、B 分别至电源的线路均已接通．若BC 段完好，则AB 段断路；若BC 段短路，则AB 段可能断路，也可能完好．又由题述得U BC ＝0，因而可能AB 段断路，或BC 段短路，也有可能出现两者同时发生的情况．分析时考虑要全面，要把故障的可能原因全部找出来，不要漏掉正确选项．9．如图5所示，已知电源电动势E ＝12V ，内阻r ＝1Ω，定值电阻R ＝2Ω，通过小灯泡的电流为1A ，已知小灯泡的电阻为3Ω，小型直流电动机线圈的电阻为1Ω，则( )图5A ．电动机两端的电压为1VB ．电动机两端的电压为6VC ．电动机的输入功率为6WD ．电动机的输出功率为5W 答案 BCD解析 电动机两端的电压U M ＝E －I (R ＋R L ＋r )＝12V －1×(2＋3＋1)V ＝6V ，故选项A 错误，选项B 正确；电动机的输入功率P ＝U M I ＝6×1W ＝6W ，P 出＝P －I 2r ＝6W －1W ＝5W ，故选项C 、D 正确．10．如图6所示，电源的电动势E ＝2V ，内阻r ＝2Ω，两个定值电阻均为8Ω，平行板电容器的电容C ＝3×10－6F ，则( )图6A ．开关断开时两极板间的电压为43VB ．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6C C ．开关接通时两极板间的电压为43VD ．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6C 答案 CD解析 电容器两极板间的电压等于R 2两端的电压，开关S 断开时，电路中的总电流为I ＝ER 2＋r ＝28＋2A ＝0.2A ，电容器的两极板间的电压为U ＝IR 2＝0.2×8V ＝1.6V ，此时电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝3×10－6×1.6C ＝4.8×10－6C ，故选项A 、B 错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I ′＝ER 外＋r ＝24＋2A ＝13A ，电容器的两极板间的电压U ′＝I ′R 外＝13×4V ＝43V ，此时电容器所带的电荷量Q ′＝CU ′＝3×10－6×43C ＝4×10－6C ，故选项C 、D 正确．三、实验题(本题共2小题，共15分)11．(6分)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V 1(量程0～3 V ，内阻等于3 k Ω) 电压表V 2(量程0～15 V ，内阻等于15 k Ω) 电流表A 1(量程0～200 mA ，内阻等于10 Ω) 电流表A 2(量程0～3 A ，内阻等于0.1 Ω) 滑动变阻器R 1(0～10 Ω，额定电流2 A) 滑动变阻器R 2(0～1 k Ω，额定电流0.5 A) 定值电阻R 3(阻值等于1 Ω) 定值电阻R 4(阻值等于10 Ω) 定值电阻R 5(阻值等于1 k Ω) 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IU 图象应是下图中的________．答案 (1)如图所示 (2)B解析 (1)用电压表V 1和R 5串联，可改装成量程为U ＝U g r g (r g ＋R 5)＝33×(3＋1) V ＝4 V 的电压表；用量程为200 mA 的电流表A 1与定值电阻R 4并联可改装为量程为I ＝I g ＋I g r gR 4＝0.2＋0.2×10A＝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，电路图见答案．10(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的IU图象应该是B.12．(9分)某同学要测量一电压表的内阻，所备器材如下：A．待测电压表V(量程3V，内阻未知)B．定值电阻R0(阻值2kΩ)C．电池组E(电动势略小于3V，内阻忽略不计)D．多用电表E．开关S1、S2，导线若干(1)该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻，请将以下主要操作步骤补充完整：Ⅰ.对多用电表进行机械调零Ⅱ.将选择开关拨到“×1k”的欧姆挡上Ⅲ.将红黑表笔短接，进行欧姆调零Ⅳ.将图7甲中多用电表和电压表连接，其中红表笔应接电压表的________极(选填“正”或“负”)．Ⅴ.正确连接后，发现指针偏转较大，换用“×100”的欧姆挡，应先________，再次测量，多用电表刻度盘上的指针位置如图乙所示，测量结果是________．图7(2)为了更精确测量此电压表的内阻，该同学设计了如图丙所示的实验电路图，请在图丁上用笔画线代替导线进行实物连接．该同学首先闭合S1，读电压表示数U1；再闭合S2，读电压表示数U2，则电压表内阻R V＝________(用U1、U2、R0表示)．答案 (1)Ⅳ.负 Ⅴ.欧姆调零 3000Ω (2)见解析图U 1U 2－U 1R 0 解析 (1)根据多用电表的工作原理可知，红表笔与电源的负极相连，黑表笔与电源的正极相连，所以为保证电压表指针正向偏转，应将多用电表的红表笔接电压表的负极；当改变不同倍率的欧姆挡后，由于欧姆表内阻发生了变化，因此在测量之前必须进行欧姆调零这项操作；多用电表刻度盘上的指针位置如题图乙所示，测量结果是3 000 Ω.(2)如图所示，只闭合S 1时，电压表与电阻串联，当S 1和S 2都闭合时，电压表测电源的电动势(因电源内阻忽略不计)，因串联电路中总电压等于各分电压之和，U 2＝U 1R V(R 0＋R V )，则电压表内阻R V ＝U 1U 2－U 1R 0.四、计算题(本题共3小题，共45分)13．(15分)如图8甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100Ω，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象如图乙所示，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：图8(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．答案 (1)20V 20Ω (2)5Ω (3)300Ω解析 (1)将题图乙中AB 线延长，交U 轴于20V 处，交I 轴于1.0A 处，所以电源的电动势为E ＝20V ，内阻r ＝EI 短＝20Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应题图乙中的B 点，即U 2＝4V 、I 2＝0.8A ，得R 2＝U 2I 2＝5Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时，由题图乙知此时U 外＝16V ，I 总＝0.2A ，所以R 外＝U 外I 总＝80Ω.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＝300Ω.14．(15分)一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V 电压后，消耗的功率为66W ．求： (1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流；(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率和内能的功率以及电动机的效率． 答案 (1)0.3A (2)64.2W 1.8W 97.3% 解析 (1)由P 入＝IU 得I ＝P 入U ＝66220A ＝0.3A (2)电风扇正常工作时转化为内能的功率P 内＝I 2r ＝0.32×20W ＝1.8W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P 机＝P 入－P 内＝66W －1.8W ＝64.2W电风扇正常工作时电动机的效率 η＝P 机P 入×100%＝64.266×100%≈97.3% 15．(15分)如图9所示的电路中，电源的电动势E ＝12V ，内阻未知，R 1＝8Ω，R 2＝1.5Ω，L 为规格“3V 3W ”的灯泡，开关S 断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：图9(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻； (2)电源的内阻；(3)开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率． 答案 (1)1A 3Ω (2)1Ω (3)0.48W解析 (1)灯泡的额定电流I 0＝P 0U 0＝33A ＝1A灯丝电阻R L ＝U 20P 0＝323Ω＝3Ω(2)断开S 时，灯L 正常发光，即I 1＝I 0，根据闭合电路欧姆定律E ＝I 0(R 1＋R L ＋r )得r ＝E I 0－(R 1＋R L )＝[121－(8＋3)] Ω＝1Ω(3)闭合S 时，设外电路总电阻为R 外R 外＝R L ·R 2R L ＋R 2＋R 1＝9Ω干路电流为I 总＝ER 外＋r＝1.2A灯泡两端的电压U L ＝I 总·R L ·R 2R L ＋R 2＝1.2V 灯泡实际消耗的功率P ＝U 2LR L＝0.48W。