人教版选修31《恒定电流》单元测试（a卷）普通用卷

人教版2019六安一中高中物理选修3-1恒定电流单元测试题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1. 如图所示，图线表示的导体的电阻为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=3：1B. 把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C. 将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1：P2=1：3D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：32. 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（）A. 由R=UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B. 由R=lS=知，导体的电阻与长度l、电阻率成正比，与横截面积S成反比C. 将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D. 将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则电阻丝的电阻变为原来的2倍3. 如图四个灯泡L1，L2，L3，L4完全一样，规格都是12V、12W，在AB两端加上60V的电压，则经过L3的电流是（）A. 1AB. 2AC. 1.67AD. 1.25A4. 在如图所示的电路中，电阻R1=4，R2=6，R3=3，电流表内阻不计，在A、B两点间加上9V的电压时，电流表的读数为（）A. 0B. 1AC. 1.5AD. 2A5. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（）A. nvstB. nvtC. IteD. Itse6. 铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A. 电路中每通过1C的电量，电源就把2J的电能转化为化学能B. 蓄电池两极的电压为2VC. 蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能D. 蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大7. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线则下列说法中正确的是（）A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B. 对应P点，小灯泡的电阻为R=U1I2C. 对应P点，小灯泡的电阻为R=U1I2I1D. 对应P点，小灯泡的功率为图中梯形PQON所围的面积8. 在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向上移动时，则（）A. A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B. A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗C. A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D. A灯变暗、B灯变暗、C灯变亮9. 如图为某种角速度计，当整个装置绕轴OO在水平面内转动时，元件A（可在光滑水平杆上滑动）相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号，通过电压信号就可以测量出对应的角速度。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P位于变阻器最左边的B端。下列说法正确的是A. 电路中的电流随系统转动角速度的增大而增大B. 电路中的电流随系统转动角速度的增大而减小C. 当系统以角速度匀速转动时，弹簧的伸长量D. 当系统以角速度匀速转动时，输出的电压10. 在如图所示的电路中，A，B两相同的小灯泡原来都发光，忽然小灯泡A比原来亮了，小灯泡B比原来暗了，则发生这种故障可能是A. R1断路B. R2短路C. R3断路D. R4短路二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）11. 由欧姆定律IUR导出UIR和RUI，下列叙述中正确的是()A. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B. 导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C. 对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D. 一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大12. 如图所示，图线a是某一电源的U-I曲线，图线b是一定值电阻的U-I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r=2.0），则（）A. 该定值电阻为6B. 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，电源输出功率最大三、实验题探究题（本大题共2小题，共18.0分）13. 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3k）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5）；固定电阻R0（阻值1000）；滑动变阻器R（阻值09.0）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。 （1）实验要求能够实现在03.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。 （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_（选填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率_（选填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）用另一电源E0（电动势4V，内阻1.00）和题给器材连接成图（b）所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W。（结果均保留2位小数）14. 图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆100挡。（1）图（a）中的A端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接。（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_（填正确答案标号）。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）根据题给条件可得R1+R2=_，R4=_。（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_。（结果均保留3为有效数字）四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）15. 如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1 = 100 ，R2电阻值未知，R3为滑动变阻器。当R3滑片从左端滑到右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的图象如图乙所示，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：（1）该电源的电动势E和内电阻r；（2）R2阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值。16. 如图所示，电阻R110，R23，R36，R44，电压U24 V，问： (1)如果在ab间接入一个内阻很大的电压表，它的读数是多少？(2)如果在ab间接入一个内阻很小的电流表，它的读数是多少？17. 如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值均等于电源内阻r，电键S打开时，有一质量为m，带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点。现闭合电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和该板碰撞，碰撞过程小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电荷量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板处设电容器两极板间距为d，求： （1）电源的电动势E； （2）小球与极板碰撞后所带的电荷量 18. 如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2.若电灯恰能正常发光，求： (1)流过电灯的电流是多大？(2)电动机两端的电压是多大？(3)电动机输出的机械功率是多少。答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查了欧姆定律的应用、电阻定律、电功率；解决本题的关键知道I-U图线的斜率表示电阻的倒数以及知道串并联电路的特点，同时能正确选择功率公式。通过I-U图象得出两电阻的关系；串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比；根据功率公式可明确功率关系。【解答】A.根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3，故A错误；B.把把R1拉长到原来的3倍长后，截面积变成原来的三分之一，则根据可知，电阻变为原来的9倍，故电阻为R2的3倍，故B错误；C.电阻等于R2串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1：I2=1：1则由P=I2R可知，功率之比P1：P2=1：3，故C正确；D.并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1，故D错误。故选C。2.【答案】B【解析】【分析】本题考查了电阻定律及欧姆定律的正确应用，要注意电阻可以由欧姆定律求解，但电阻与电压和电流无关。根据欧姆定律和电阻定律进行分析，明确电阻的大小取决于电阻率、导体的长度和截面积有关，和电压及电流无关。【解答】A.由欧姆定律可求得电阻，但电阻与导体两端的电压及电流无关，故A错误；B.由知，导体的电阻与长度l、电阻率成正比，与横截面积S成反比，故B正确；C.电阻率是由导体的材料决定的，导线一分为二时，导体的电阻率不变，故C错误；D.将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，长度增加原来的2倍，同时横截面积变原来，电阻丝的电阻变为原来的4倍，故D错误。故选B。3.【答案】A【解析】【分析】先分析电路的结构，此电路为L3，L4并联后与L1，L2串联接入电路，根据串并联电路的特点结合欧姆定律列式求解即可。本题主要考查了欧姆定律以及串并联电路的特点的直接应用，知道串联电路，电流处处相等，并联电路电压相等，难度不大，属于基础题。【解答】分析电路可知L3，L4并联后与L1，L2串联接入电路，灯泡的电阻R=，则电路总电阻，干路电流I=，则经过L3的电流，故A正确。故选：A4.【答案】B【解析】【分析】由图可知，图中电阻R2与R3并联后与R1串联，电流表测量的是电阻R3的电流；先求解总电阻，根据欧姆定律求解干路电流，根据并联电路的电流关系得到通过电阻R3的电流。本题关键是明确电路的串并联结构，再根据串并联电压、电流和电阻关系和欧姆定律列式求解；电路结构分析是解题的关键。【解答】图中电阻R2与R3并联后与R1串联，电路的总电阻为：R=4+=6；根据欧姆定律，干路电流为：由于并联电路的电流与电阻成反比，故：，故B正确，ACD错误。故选B。5.【答案】C【解析】【分析】首先根据电流强度的定义可以求得t时间内通过导线横截面积的总的电荷量的大小，进而可以求得自由电子的个数，再根据电流的微观的表达式，即可求得通过导线横截面的自由电子的个数。本题计算自由电子的个数，要注意从不同的角度来分析问题，一是从微观运动的角度，二是从电流强度的角度。【解答】在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为 V=vtS，又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvSt，由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为Q=It，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：，故C正确，ABD错误。故选C。6.【答案】D【解析】【分析】电动势是一个表征电源特征的物理量定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功它是能够克服导体电阻对电流的阻力，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用常用符号E（有时也可用）表示，单位是伏（V）本题关键是明确电动势的概念、物理意义、单位；同时应该知道：电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反【解答】A.铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即2J化学能转化为电能，故A错误；B.电源两极间电压，当电源不接入电路时，等于电源的电动势；当接入电路时，小于电源的电动势，故B错误；C.电源每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能，不是在1s内将2J的化学能转变成电能故C错误；D.电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大，故D正确；故选D。7.【答案】B【解析】【分析】根据电阻的定义，电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，斜率逐渐减小，电阻逐渐增大对应P点，灯泡的电阻等于过P点的切线斜率的倒数；本题中灯泡是非线性元件，其电阻，但图线上的点与O点连线的斜率表示电阻的倒数，而不是图象的斜率表示电阻的倒数。【解答】A. 图线上的点与O点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A错误；BC. 图线上的点与O点连线的斜率表示电阻的倒数，对应P点，小灯泡的电阻为故C错误，B正确；D. 因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D错误；故选B。8.【答案】B【解析】【分析】本题考查了闭合电路欧姆定律的应用；本题是电路动态分析问题，按局部到整体，再对局部分析电压或电流的变化，来判断电灯亮度的变化。当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道A灯亮度的变化；由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断B灯亮度的变化由通过B的电流与总电流的变化，分析通过C灯电流的变化，判断其亮度的变化。【解答】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流I减小，A灯变暗；A灯和电源的内电压都减小，由闭合电路欧姆定律得知并联部分电压增大，B灯变亮；由总电流减小，而通过B灯的电流增大，可知通过C灯的电流减小，则C灯变暗；故ACD错误，B正确。故选B。一般说来，“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。杨士勋（唐初学者，四门博士）春秋谷梁传疏曰：“师者教人以不及，故谓师为师资也”。这儿的“师资”，其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。韩非子也有云：“今有不才之子师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“教师”，因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。9.【答案】D【解析】略10.【答案】B【解析】【分析】首先明确电路中各用电器的连接关系：R2和R3与灯泡B关联后，与R4、A串联，再与R1并联。灯泡A变亮了，说明实际功率增大了，灯泡B变暗，说明实际功率减小了。具体故障可将每个选项逐一代入题目检查是否符合题意，从而确定正确选项。此题是电路故障分析问题。解决的关键是在明确电路连接关系的前提下采用“排除法”将每一选项逐一代入题干，检查是否符合题意，最终确定正确选项。【分析】A.若R1断路，断路中的总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则通过两个灯泡电流都增大，即AB都变亮，故A错误；B.若R2短路，通过A的电流变大，通过B的电流减小，故A变亮，B变暗，故B正确；C.若R3断路，外电阻增大，路端电压U增大，则通过A的电流增大，通过B灯的电流也变大，A灯变亮，B灯变亮，故C错误D.R4短路，A灯变亮，B灯也变亮，故D错误。故选B。11.【答案】BCD【解析】【分析】根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答。欧姆定律的内容是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压电流无关。本题考查欧姆定律的理解以及影响电阻大小的因素，并且知道导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关，欧姆定律只是计算电阻的一种方法。【解答】AB.导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压电流无关，故A错误，B正确；C.由欧姆定律可知，对某一导体来说，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值，故C正确；D.根据U=IR可知，一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大，即电阻两端的电压降越大，故D正确。故选BCD。12.【答案】ABC【解析】解：A、图线b的斜率k=6，则定值电阻的阻值R=k=6；故A正确； B、由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势：E=U+Ir=15V+2.52V=20V；故B正确； C、由图可知，电源的内阻r=2，而对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，故将3只这种电阻并联的外电阻R外=2，电源输出功率最大，故C正确； D、因电源的内阻r=2，对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，故将2只这种电阻串联的外电阻R外=6+6=24，电源输出功率不可能最大，故D错误； 故选：ABC 根据图线b的斜率求出定值电阻的阻值；读出两图线交点处电压和电流，根据欧姆定律求出电源的电动势；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大 定值电阻的伏安特性曲线斜率等于电阻，电源的伏安特性曲线的斜率绝对值表示内电阻、纵轴截距表示电动势13.【答案】（1）（2）增大；增大；（3）0.39；1.17【解析】解：（1）因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因电流表内阻和灯泡内阻接近，故电流表采用外接法；另外为了保护电压表，用R0和电压表串联，故原理图如图所示；（2）I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为4V，等效内阻为10；作出电源的伏安特性曲线如图a中实线所示；由图可知，灯泡电压为U=1.75V，电流I=225mA，则最小功率P=UI=0.39W；当滑动变阻器接入电阻为零时，灯泡消耗的功率最大；此时电源的内阻为1.0，作出电源的伏安特性曲线如图a中虚线所示；如图a可知，此时电压为3.65V，电流为320mA=0.32A；则可知最大功率Pmax=UI=3.650.32=1.17W。故答案为：（1）如图所示；（2）增大；增大；（3）（3）0.39；1.17。（1）明确实验原理，根据实验中给出的仪器分析滑动变阻器以及电流表接法；（2）根据I-U图象的性质进行分析，明确电阻随电流变化的规律，从而明确电阻率的变化情况；（3）分析滑动变阻器接入电阻的变化，作出等效电源的伏安特性曲线，得出对应的电流值和电压值，从而明确灯泡功率的极值。本题考查灯泡伏安特性曲线的描绘实验，要注意明确实验原理，知道实验中数据分析的基本方法，注意在分析功率时只能根据图象进行分析求解，不能利用欧姆定律进行分析。14.【答案】（1）黑；（2）B；（3）160；880；（4）1.47 mA；1.10k；2.95V【解析】【分析】(1)明确欧姆表原理，知道内部电源的正极接黑表笔，负极接红表笔；（2）明确电路结构，知道欧姆挡中所接滑动变阻器只能进行欧姆调零；（3）根据给出的量程和电路进行分析，再结合串并联电路的规律即可求得各电阻的阻值；（4）明确电表的量程，确定最小分度，从而得出最终的读数。本题考查了多用电表读数以及内部原理，要注意明确串并联电路的规律应用，同时掌握读数原则，对多用电表读数时，要先确定电表测的是什么量，然后根据选择开关位置确定电表分度值，最后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直。【解答】（1）根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”；（2）由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流挡时也不需要进行调节，故B正确；AC错误；故选B；（3）直流电流挡分为1mA和2.5mA，由图可知，当接2时应为1mA；根据串并联电路规律可知，=160；总电阻R总=120接4时，为电压挡，因串联的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联再改装为电压表；根据串联电路规律可知，R4=880；（4）若与1连接，则量程为2.5mA，读数为1.48mA；若与3连接，则为欧姆挡100挡，读数为11100=1100=1.10k；若与5连接，则量程为5V；故读数为2.95V（2.91-2.97均可）；故答案为；（1）黑；（2）B；（3）160；880；（4）1.47 mA；1.10k；2.95V。15.【答案】解：（1）因为题图乙中AB的延长线交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=201=20（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=4VI2=0.8A得：R2=U2I2=40.8=5；（3）当P滑到R3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=160.2=80因为：R外=R1R3R1+R3+R2所以R3=300。（1）该电源的电动势为20V，内电阻为20；（2）R2阻值为5；（3）滑动变阻器的最大阻值为300。【解析】【分析】本题要理解电源的伏安特性曲线的意义，可由图线上两点的坐标建立方程组求解电源的电动势和内阻。（1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，由闭合电路欧姆定律求出电动势；（2）当滑片滑到最右端时，R1被短路，外电路的电阻最小，电流最大，读出电流和电压，由欧姆定律求出R2的阻值；（3）滑动变阻器阻值最大时，外电阻最大，电流最小，由图读出电压和电流，由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。家庭是幼儿语言活动的重要环境，为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作，孩子一入园就召开家长会，给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长，要求孩子回家向家长朗诵儿歌，表演故事。我和家长共同配合，一道训练，幼儿的阅读能力提高很快。16.【答案】解：（1）在ab间接一只理想电压表时，R3、R4串联后电阻为：R串=R3+R4=6+4=10， R串与R1并联后电阻为：R分=R串R1R串+R1=5，再与R4串联后总电阻为：R总=R分+R2=5+3=8， 此时电路电流为：I总=UR总=3A，R2两端的电压为：U2=I总R2=3A3=9V，所以R3、R4串联后两端的电压为：U串=U-U4=24V-9V=15V，R3、R4串联后电流为：I分=U串R2+R3=1.5A，R3两端的电压为：U3=I分R3=1.5A6=9V，电阻R2、R3两端的电压之和也就是电压表的示数为：U分=U2+U3=9V+9V=18V；（2）通过电阻R4的电流为：I4=UR4=6A,R3、R4并联后电阻为：R并=R3R2R3+R2=2，再与R1串联后总电阻为：R串=R1+R并=10+2=12， 此时这段电路的电流为：I1=UR串=2A，所以通过R1的电流为2A，R3两端的电压为：U3=I1R并=2A2=4V，通过R3的电流为：I3=U3R30.67A，所以电流表的示数为：I=I3+I4=0.67A+6A=6.67A。答：（1）如果在ab间接入一个内阻很大的电压表，它的读数是18V；（2）如果在ab间接入一个内阻很小的电流表，它的