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高二物理第一学期期末复习试卷

选修3-1第二章 恒定电流

一、选择题:

1.一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64 Ω.则导线原来的电阻值为(　　)

A.128 Ω　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B.32 Ω

C.4 Ω　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.2 Ω

2.直径0.3 mm的细铅丝通以1.8 A的电流时被熔断，直径0.6 mm的粗铅丝通以5 A的电流时被熔断.如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联组成电路的保险丝，则通过电流为多大时，电路断开(　　)

A.5 A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.30 A

C.36 A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.41A

文本框: 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，电压表示数为8 V.如果他把此电压表改接在R₂两端，则电压表的示数将(　　)

A.小于4 V

B.等于4 V

C.大于4 V小于8 V

D.等于或大于8 V

文本框: 4.如图所示,设电表内阻对电路的影响不计，外电阻R₁≠R₂≠R₃.若把电流表和电压表位置对换，则(　　)

A.电流表读数为零

B.电压表读数为零

C.电流表读数不为零

D.电压表读数不变

文本框: 5.若将两个电源的U-I关系图象画在同一直角坐标系上，如图所示，由图象可得出正确的结论是(　　)

A.电动势E₁=E₂，内阻r₁<r₂

B.电动势E₁=E₂，内阻r₁>r₂

C.发生相同电流变化，电源1的路端电压变化较大

D.发生相同电流变化，电源2的路端电压变化较大

6.用欧姆表测一个电阻R的阻值，选择旋钮置于“×10”挡，测量时指针指在100与200刻度的正中间，可以确定(　　)

A.R=150Ω　　　　　　　　　 B.R=1500Ω

C.1000Ω<R<1500Ω　　　　　 D.1500Ω<R<2000Ω

7.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为(　　)

A.nvSt　　　　　　　　 B.nvt　　　　 C.It/q　　　　　　　　 D.It/Sq

文本框: 8.如图所示，设电源输出电压不变，R₂=9R₃.当开关断开时，通过R₂的电流为I，欲使开关S闭合时，通过R₂的电流近似为I/10，那么R₁和R₂的关系应满足(　　)

A.R₁=R₂B.R₁＞＞R₂

文本框: C.R₁＜＜R₂D.R₂=R₁/10

9.如图所示，在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，灯泡L将(　　)

A.一直变暗　　　　　　　　　　　　　　　　B.一直变亮

C.先亮后暗　　　　　　　　　　　　　　　　D.先暗后亮

10.两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R₁和R₂，R₁横截面积较大，在它们上面用少许凡士林粘几根火柴棒，当两端并联在电源上后，若不计散热，则(　　)

A.R₁的火柴棒先掉下来　　　　 B.R₂的火柴棒先掉下来

C.R₁、R₂上的火柴棒同时掉下来　D.无法判断哪根电阻丝上的火柴棒先掉下来

文本框: 11.如图所示,M、N间电压恒定,当开关S合在a点时,电压表示数为10 V,电流表示数为　0.2 A;当开关S合在b点时,电压表示数为12 V,电流表示数为0.15 A.可以推断(　　)

A.R_x较准确的测量值是50Ω B.R_x较准确的测量值是80 Ω

C.R_x的真实值是70 Ω　　　D.电流表的内阻是20 Ω

文本框: 12.如图所示，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灯最亮　　　　　　　　　D.C灯最亮

文本框: 13.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P_总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P_r随电流I变化的图线.若A、B对应的横坐标为2 A，那么线段AB表示的功率及I=2 A对应的外电阻是(　　)

A.2 W，0.5 Ω　　　　　　　　　　　　　B.4 W,2 Ω

C.2 W,1 Ω　　　　　　　　　　　　　　　　D.6 W,2 Ω

文本框: 14.如图所示电路，将两个相同的电流表分别改装成A₁（0~3 A）和A₂（0~0.6 A）的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流.则下列说法中正确的是(　　)

A.A₁的指针半偏时，A₂的指针也半偏

B.A₁的指针还没有满偏，A₂的指针已经满偏

C.A₁的读数为1 A时，A₂的读数为0.6 A

D.A₁的读数为1 A时，干路中的电流I为1.2 A

请将选择题答案填在下表中:

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
答案

二、实验题:

文本框: 1. 实验室内有一电压表mV,量程为150 mV,内阻约为150 Ω.现要将其改装成量程为10 mA的电流表,并进行校准.为此,实验室提供如下器材:干电池E(电动势为1.5 V)、电阻箱R、滑线变阻器R′、电流表A(有1.5 mA、15 mA与150 mA三个量程)及开关K.

对电表改装时必须知道电压表的内阻.可用图示的电路测量电压表mV的内阻.在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中的电流表A应选用的量程是_________.若合上K,调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150 mV,电流表A的读数为1.05 mA,则电压表的内阻R_mV为_________(取三位有效数字).

文本框: 2.在一次研究性学习的实验探究中,某组同学分别测绘出一个电源的路端电压随电流变化的关系图线,还测绘出了一个电阻两端的电压随电流表化的关系图线,如图中AC和OB.若把该电阻R接在该电源上构成闭合电路(R为唯一用电器),由图可知，外电阻的电阻值是_________，电源的电阻是_________，电源的输出功率是_________，电源的效率是_________.

3.下图中R为已知电阻,R_x为待测电阻,K₁为单刀单掷开关,K₂为单刀双掷开关,V为电压表(内阻极大),E为电源(内阻不可忽略).现用图中电路测量电源电动势E及电阻R_x.

文本框: (1)写出操作步骤;

(2)由R及测量的量写出E、R_x的表达式.

4.某同学对黑箱（见图1）中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量，他发现该元件两端的电压U_ab(U_ab=U_a-U_b)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：①当　-15 V<U_ab<0 V时，I近似为零.②当U_ab≥0时，U_ab和I的实验数据见下表：

图1

编号	1	2	3	4	5	6	7
U_ab/V	0.000	0.245	0.480	0.650	0.705	0.725	0.745
I/mA	0.00	0.15	0.25	0.60	1.70	4.25	7.50

（1）在图2中画出U_ab≥0时该元件的伏安特性曲线;

图2

（2）根据上述实验事实，该元件具有的特性是_________.

（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4（甲）所示的方波电压信号u_cd.请在图4（乙）中定性画出负载电阻R_L上的电压信号u_ef的波形.

图3

5.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00
I/A	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

文本框: (1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0~10 Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.

(2)在右下图中画出小灯泡的U-I曲线.

（3）把该小灯泡接在电动势为1.5 V、内阻是2.0 Ω的电池两端,小灯泡的实际功率是多少?

6.伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有:(A)电压表V:0—3—15V；(B)电流表A:0—0.6—3A；(C)变阻器R₁(总电阻20Ω)；(D)变阻器R₂(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干.

(1)画出实验电路图(标明变阻器规格).

(2)如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=________V，r=________Ω.

(3)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大.若选用第________和第________组数据误差最大.

三、计算题：

文本框: 1.如图所示的电路中，电源的电动势E=80 V，内电阻r=2Ω，R₁=4Ω，R₂为滑动变阻器.问：

（1）R₂阻值为多大时，它消耗的功率最大？

（2）如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%，R₂应取多少？

（3）如果要求电源输出功率为600 W，外电路电阻R₂应取多少？此时电源效率为多少？

（4）该电路中R₂取多大时，R₁上功率最大？

文本框: 2.在图示的电路中，电源电动势E=12 V，内阻r=2Ω，R₁=10 Ω.当滑动变阻器在某一位置时，电路中电压表读数为2 V，电流表读数为0.8 A.两电表均为理想电表.求R₂的阻值.

3. 如图所示，ε=10V，C₁=C₂=30μF，R₁=4.0Ω,R₂=6.0Ω,电池内阻忽略不计。先闭合开关S，待电路稳定后，再将开关断开，则断开S后流过R₁的电量为多大？

4．如图所示，输入电压U_AB=200 V，变阻器R₁标有“150 Ω　3 A”，负载电阻R₂标有“50 Ω　2 A”，求输出电压U_ab的变化范围.

文本框:

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参考解析与答案

一、选择题:

1、解析：导线拉长，但导线的总体积保持不变，再根据电阻定律R=ρl/S即可求解.

答案：C

2、解析：由R=ρl/S=4ρl/πD²可知R₁/R₂=(D₂/D₁)²=4，即R₁=4R₂；若并联电路加1.8 R₁V的电压时，流过R₂的电流为7.2 A,超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联电路只能加电压5R₂V，则通过每一根细铅丝电流为1.25 A，故I_总=30 A.答案：B

3、解析：当电压表示数为8 V时，此时R₂两端电压等于4 V；若把电压表接到R₂两端，R₂两端电阻将减小，R₁两端总电阻将增大.由串联电路电压分配关系，R₂两端电压将小于4 V.答案：A

4、解析：由于电表均为理想的，故当两表位置对换后，R₂、R₃、电压表均被电流表短路，则电路中总电阻减小，总电流增大.答案：BC

5、解析：电源的U-I关系图象中纵轴截距表示电源的电动势，斜率的大小为电源的内阻或是电压的变化量与电流的变化量的比值的大小.答案：AD

6、解析：欧姆表的示数不均匀，靠近小值的刻度线疏些，靠近大值的刻度线要密.

答案：C

7、解析：由N=nv_体=nSvt可知A是正确的，由电流I=得C是正确的.

答案：AC

8、解析：S闭合时，R₂与R₃并联，由并联电路电流分配关系可知I₃=9I₂≈I，即干路电流I′≈I几乎不变.因电源电压不变，所以总电阻几乎不变,故应有R₁＞＞R₂.

答案：B

9、解析：两电阻之和保持不变的情况下，当两电阻的值相等时，其乘积为最大，所以总电阻是先增大后减小.则电流是先减小后增大,D是正确的.答案：D

10、解析：由焦耳定律Q=I²Rt，对纯电阻又有Q=t，不计散热，电热全部被电阻丝吸收而升温，故得：·t=cmΔtR=ρ（ρ为电阻率）m=ρ′·L·S（ρ′为密度）

因此Δt=U²t/cρ′ρL².对两根电阻丝，U、c、ρ′、ρ、L均相同，在t时间内升温　　　相同.答案：C

11、解析:由于M、N间电压恒定,当开关S合在b点时,电压表示数为12 V,知道M、N间电压恒为12 V.再由第一次测量结果可知电流表的分压为12 V-10 V=2 V,电流表内阻R_A==10 Ω.R_x的真实值R_x=-R_A=70 Ω.在先、后两次测量值= 50 Ω、=80 Ω之中，R_x的真实值比较接近80 Ω.答案：BC

12、解析：当滑片向下移动时，

R↓→R_总↓→I↑→U_B↓→I_B↓→I_C↑

↓　 ↓　　　　 ↓

P_A↑ P_B↓　　　 P_C↑

由于P=I²R，三灯功率相同时I_A>I_C可知R_C>R_A，滑片下移后，ΔI_C=ΔI_A+ΔI_B>ΔI_A，因此P_C>P_A.答案：AD

13、解析：由图象可知，在C点两图线相交，表明P_总=P_r，意味着电源短路，所以r=P_总/I²= 1 Ω，E=Ir= 3 V.AB对应电流I=2 A，根据闭合电路欧姆定律可得R+r=E/I=1.5 Ω，所以R= 0.5 Ω，其功率P=I²R=2 W.答案：A

14、解析：由于两个电流表并联接入电路中，则加在两电流表上的电压相等，所以指针偏转的角度相同.因此A、D是正确的.答案：AD

二、实验题:

1、解析:电压表满偏电流约为:150 mV/150 Ω=1.0 mA,所以选用1.5 mA的量程.

电压表内阻为:150 mV/1.05 mA=143 Ω.答案:1.5 mA　143 Ω

2、解析：由图象可知，OB的斜率表示外电阻R=1.2/1 Ω=1.2 Ω；AC斜率的绝对值表示电源的内阻r=1.5/5 Ω=0.3 Ω；电源的输出功率P=UI，U为外电阻两端电压，电路中的总电流即为流过外电阻的电流，所以P=1.2×1 W=1.2 W；电源的效率η=P_出/P_总=I²R/I²（R+r）=R/(R+r)=80%.