章末检测15：恒定电流

验收卷(二) (时间：60分钟 满分：100分) 一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。其中1～4题为单项选择题，5～8题为多项选择题。) 1.关于电阻和电阻率的说法正确的是( ) A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻

B.由R＝UI可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象 D.将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 解析 电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关，A、B错误；由超导现象的定义知，某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象，C正确；导线的电阻率由材料本身的特性决定，与导体的电阻、横截面积、长度无关。将一根导线等分为二，则半根导线的电阻是原来的二分之一，但电阻率不变，D错误。 答案 C 2.两个小灯泡，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

解析 由P＝I2R知R＝PI2，所以R1∶R2＝16∶1。故选项B正确。

答案 B 3.如图1所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各灯恰能正常发光，如果某一时刻电灯C烧断，则( ) 图1 A.灯A变暗，灯B变亮 B.灯A变亮，灯B变暗 C.灯A、灯B都变亮 D.灯A、灯B都变暗 解析 电灯C烧断，电灯B与电灯C并联的总电阻增加了，电灯B与电灯C并联部分分得的电压增加了，故电灯B变亮了。根据闭合电路欧姆定律知，干路电流减小了，故电灯A变暗了。选项A正确。 答案 A 4.(2020·全国卷Ⅰ，17)图2(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻

R两端电压UR随时间t变化的图象中，正确的是( )

图2

解析 由图(b)可知，在0～1 s时间内，电容器两极板之间电压为零，说明电容器没有充、放电，电路中没有电流，根据欧姆定律可知电阻R两端电压为零；在

1～2 s时间内，电容器两极板之间电压均匀增大，根据I＝ΔqΔt＝CΔUΔt可知电路中有恒定电流对电容器充电，则电阻R两端电压恒定；在2～3 s时间内，电容器两极板之间电压恒定且不为零，说明电容器带电荷量不变，电路中没有电流，电阻R两端电压为零；在3～5 s时间内，电容器两极板之间电压均匀减小，说明电容器均匀放电，则电路中有反方向恒定电流，且放电电流小于充电电流，电阻R两端电压恒定，且电压小于充电时R两端的电压，所以电阻R两端电压UR随时间

t变化的图象正确的是A。 答案 A 5.硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施，其原理如图3所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，P、N可在E区形成匀强电场。P的上表面镀有一层膜，当光照射时，P内产生的自由电子经E区电场加速后到达半导体N，从而产生电动势。以下说法中正确的是( )

图3 A.a电极为电池的正极 B.电源内部的电流方向由N指向P C.E区匀强电场的方向由N指向P D.硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置 解析 E区电场能使P内产生的自由电子加速向N运动，因负电荷受到的电场力方向与电场方向相反，所以电场方向由N指向P，由于电流的方向与负电荷的定向移动方向相反，所以电源内部的电流方向由N指向P，所以a电极为电池的正极，故A、B、C正确；该电池是将光能转化为电能的装置，故D错误。 答案 ABC 6.如图4所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知( ) 图4 A.R的阻值为1.5 Ω B.电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω C.电源的输出功率为3.0 W D.电源内部消耗功率为1.5 W 解析 电阻R的U－I图线Ⅱ的斜率等于电阻R的阻值，R＝1.5 Ω，选项A正确；由电源的路端电压与电流的关系曲线Ⅰ知E＝3.0 V，图线Ⅰ的斜率的绝对值等于电源内阻，r＝1.5 Ω，选项B错误；电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U－I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，P出＝UI＝1.5×1.0 W＝1.5 W，选项C错误；由EI＝P出＋P内解得电源内部消耗的功率为P内＝EI－P

出＝3.0×1.0 W－1.5 W＝1.5 W，选项D正确。 答案 AD 7.如图5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向上加速运动，下列方法中可行的是( )

图5 A.把R1的滑片向左移动 B.把R2的滑片向左移动 C.把R2的滑片向右移动 D.把开关S断开 解析 R1和电容器是串联关系，只起到接通电容器的作用，改变该电阻不会影响

电容器极板间电场，尘埃P依然静止，A错误；对于尘埃P有qUd＝mg，把R2的

滑片向左移动可以减小极板间电压，把R2的滑片向右移动可以增大电压，当增大电压时，尘埃P将向上加速运动，B错误，C正确；断开开关S，电容器直接与电源正、负极相连，所以电容器极板间电压增大，尘埃P将向上做加速运动，D正确。 答案 CD 8.如图6所示，电源的电动势E＝2 V，内阻r＝2 Ω，两个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6 F，则( )

图6 A.开关断开时两极板间的电压为43 V B.开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6 C C.开关接通时两极板间的电压为43 V D.开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6 C 解析 电容器两极板间的电压等于R2两端的电压，开关S断开时，电路中的总电

流为I＝ER2＋r＝28＋2 A＝0.2 A，电容器的两极板间的电压为U＝IR2＝0.2×8 V＝

1.6 V，此时电容器所带电荷量为Q＝CU＝3×10－6×1.6 C＝4.8×10－6 C，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＋2 A＝13 A，电容器的两极板间的电压U′＝I′R外＝13×4 V＝43 V，此时电容器所带的电荷量Q′＝CU′＝3×10－6×43 C＝4×10－6 C，

故选项C、D正确。 答案 CD 二、实验题(本题共3个小题，共30分。) 9.(10分)(1)某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图7所示，则它们的值分别是________mm，________A，________V。 图7 (2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小。则图8中________(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路。用此电路测得的金属丝电阻Rx比真实值________(选填“大”

或“小”)。

图8 (3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的量佳电路应是图6中的________电路。若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝________(用题中各物理量符号表示)。

解析 (2)由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法。干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应采用的最佳电路为图A。用此电路测得的金属丝电阻Rx实质是金属丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小。(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么准确测

量金属丝电阻Rx的最佳电路应是题图中的B电路。若此时测得电流为I、电压为

U，则金属丝电阻Rx＝UI－RA。

答案 (1)0.992 0.42 2.20 (2)A 小 (3)B UI－RA

10.(10分)(2019·全国卷Ⅰ，23)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图9(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。

(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线。 (2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图(c)所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是________。(填正确答案标号)

(c) 图9 A.18 mA B.21 mA C.25 mA D.28 mA (3)产生上述问题的原因可能是________。(填正确答案标号) A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C.R值计算错误，接入的电阻偏小 D.R值计算错误，接入的电阻偏大 (4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝________。 解析 (1)实物连线如图所示。