电工直流电试题及答案2025

电工直流电试题及答案2025一、单项选择题（每题2分，共40分）1.关于电流的概念，下列说法正确的是（）A.导体中只要有电荷运动就会形成电流B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位D.对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零答案：C解析：导体中只有电荷的定向移动才能形成电流，A错误；电流虽有方向，但它是标量，B错误；在国际单位制中，电流是基本物理量，单位安培是基本单位，C正确；导体两端电势差为零，电流必为零，但如果是超导体，即使两端电势差为零，也可能有持续电流，不过本题默认一般导体，D表述正确，但本题选说法正确的，C更符合题意。2.有两个电阻\(R_1\)和\(R_2\)，已知\(R_1:R_2=1:2\)，若将它们串联在电路中，它们两端的电压之比\(U_1:U_2\)为（）A.1:2B.2:1C.1:1D.4:1答案：A解析：串联电路中电流处处相等，根据\(U=IR\)，\(I\)相同，\(U\)与\(R\)成正比，因为\(R_1:R_2=1:2\)，所以\(U_1:U_2=R_1:R_2=1:2\)。3.下列关于电阻的说法中，正确的是（）A.由\(R=\frac{U}{I}\)可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比B.由\(R=\frac{U}{I}\)可知，导体的电阻与通过导体的电流成反比C.由\(R=\rho\frac{l}{S}\)可知，导体的电阻与导体的长度成正比D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流均有关答案：C解析：\(R=\frac{U}{I}\)是电阻的定义式，导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，A、B、D错误；\(R=\rho\frac{l}{S}\)是电阻的决定式，在材料和横截面积一定时，导体的电阻与导体的长度成正比，C正确。4.一个标有“220V60W”的白炽灯，正常发光时的电流约为（）A.0.27AB.3.67AC.1.1AD.0.5A答案：A解析：根据\(P=UI\)，可得\(I=\frac{P}{U}\)，已知\(U=220V\)，\(P=60W\)，则\(I=\frac{60}{220}\approx0.27A\)。5.两根材料相同的导线，质量之比为2:1，长度之比为1:2，则它们的电阻之比为（）A.1:8B.8:1C.2:1D.1:2答案：A解析：由\(m=\rho_{质}V=\rho_{质}SL\)（\(\rho_{质}\)为材料质量密度），可得\(S=\frac{m}{\rho_{质}L}\)。根据\(R=\rho\frac{l}{S}\)，将\(S=\frac{m}{\rho_{质}L}\)代入得\(R=\rho\frac{L^2\rho_{质}}{m}\)。已知两根导线材料相同，\(\rho\)和\(\rho_{质}\)相同，\(\frac{m_1}{m_2}=\frac{2}{1}\)，\(\frac{L_1}{L_2}=\frac{1}{2}\)，则\(\frac{R_1}{R_2}=\frac{L_1^2m_2}{L_2^2m_1}=\frac{1^2\times1}{2^2\times2}=\frac{1}{8}\)。6.如图所示，电源电动势为\(E\)，内阻为\(r\)，当滑动变阻器\(R_2\)的滑片\(P\)向左滑动时（）A.电压表的示数增大B.电流表的示数增大C.\(R_1\)消耗的功率减小D.\(R_2\)消耗的功率增大答案：B解析：当滑片\(P\)向左滑动时，\(R_2\)阻值减小，外电路总电阻减小，根据\(I=\frac{E}{R_{外}+r}\)，总电流\(I\)增大，即电流表的示数增大，B正确；电压表测\(R_1\)两端电压，\(U_1=IR_1\)，\(I\)增大，\(U_1\)增大，电源路端电压\(U=E-Ir\)，\(I\)增大，\(U\)减小，电压表测路端电压，示数减小，A错误；\(R_1\)消耗的功率\(P_1=I^2R_1\)，\(I\)增大，\(P_1\)增大，C错误；对于\(R_2\)，将\(R_1\)等效到电源内阻中，当\(R_2\)与\(R_1+r\)不相等时，\(R_2\)减小，其消耗功率变化情况需根据具体数值判断，不一定增大，D错误。7.把一个内阻为\(100\Omega\)、满偏电流为\(1mA\)的电流表改装成量程为\(0-3V\)的电压表，需要（）A.串联一个\(2900\Omega\)的电阻B.并联一个\(2900\Omega\)的电阻C.串联一个\(3000\Omega\)的电阻D.并联一个\(3000\Omega\)的电阻答案：A解析：把电流表改装成电压表需要串联一个电阻分压。满偏电流\(I_g=1mA=0.001A\)，电流表内阻\(R_g=100\Omega\)，改装后量程\(U=3V\)，根据\(U=I_g(R_g+R)\)，可得\(R=\frac{U}{I_g}-R_g=\frac{3}{0.001}-100=2900\Omega\)。8.如图所示的电路中，电源电动势为\(E\)，内阻为\(r\)，\(R_1\)、\(R_2\)为定值电阻，\(R_3\)为滑动变阻器。当\(R_3\)的滑片\(P\)向右移动时，下列说法正确的是（）A.电压表\(V_1\)的示数减小B.电压表\(V_2\)的示数增大C.电流表\(A\)的示数增大D.电源的总功率减小答案：D解析：当\(R_3\)的滑片\(P\)向右移动时，\(R_3\)阻值增大，外电路总电阻增大，总电流\(I=\frac{E}{R_{外}+r}\)减小，即电流表\(A\)的示数减小，C错误；\(V_1\)测\(R_1\)两端电压，\(U_1=IR_1\)，\(I\)减小，\(U_1\)减小，\(V_2\)测路端电压，\(U=E-Ir\)，\(I\)减小，\(U\)增大，A、B错误；电源总功率\(P=EI\)，\(E\)不变，\(I\)减小，\(P\)减小，D正确。9.一个电源分别接上\(8\Omega\)和\(2\Omega\)的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源的内阻为（）A.\(1\Omega\)B.\(2\Omega\)C.\(4\Omega\)D.\(8\Omega\)答案：C解析：设电源电动势为\(E\)，内阻为\(r\)，根据\(P=I^2R=(\frac{E}{R+r})^2R\)。当\(R_1=8\Omega\)和\(R_2=2\Omega\)时，\(P_1=P_2\)，即\((\frac{E}{8+r})^2\times8=(\frac{E}{2+r})^2\times2\)，化简得\(\frac{8}{(8+r)^2}=\frac{2}{(2+r)^2}\)，进一步得到\(4(2+r)^2=(8+r)^2\)，开方得\(2(2+r)=8+r\)或\(2(2+r)=-(8+r)\)，解得\(r=4\Omega\)或\(r=-4\Omega\)（舍去）。10.如图所示，\(R_1=2\Omega\)，\(R_2=3\Omega\)，\(R_3=4\Omega\)，则\(a\)、\(b\)两点间的等效电阻为（）A.\(\frac{12}{13}\Omega\)B.\(\frac{13}{12}\Omega\)C.\(\frac{24}{13}\Omega\)D.\(\frac{13}{24}\Omega\)答案：C解析：\(R_2\)和\(R_3\)并联，它们的等效电阻\(R_{23}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}=\frac{3\times4}{3+4}=\frac{12}{7}\Omega\)，\(R_{23}\)再与\(R_1\)串联，\(a\)、\(b\)两点间的等效电阻\(R=R_1+R_{23}=2+\frac{12}{7}=\frac{14+12}{7}=\frac{24}{7}\Omega\)。11.关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A.电源的电动势等于电源两端的电压B.电源的电动势与外电路的组成有关C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D.电源的电动势越大，非静电力做功越少答案：C解析：电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，当电源接入电路时，电源两端电压小于电动势，A错误；电源电动势由电源本身决定，与外电路组成无关，B错误；电源电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，C正确；电源电动势越大，在移送相同电荷量时，非静电力做功越多，D错误。12.如图所示，\(A\)、\(B\)两点间的电压为\(U\)，三个电阻阻值均为\(R\)，则\(R_3\)两端的电压为（）A.\(\frac{U}{3}\)B.\(\frac{U}{2}\)C.\(\frac{2U}{3}\)D.\(U\)答案：A解析：三个电阻串联，总电阻\(R_{总}=R+R+R=3R\)，电路电流\(I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{U}{3R}\)，\(R_3\)两端电压\(U_3=IR_3=\frac{U}{3R}\timesR=\frac{U}{3}\)。13.一个电子在电场中\(A\)点具有\(80eV\)的电势能，当它由\(A\)点运动到\(B\)点时克服电场力做功\(30eV\)，则（）A.电子在\(B\)点的电势能是\(50eV\)B.电子的电势能增加了\(30eV\)C.\(B\)点的电势比\(A\)点的电势高D.\(B\)点的电势比\(A\)点的电势低答案：B解析：电子由\(A\)点运动到\(B\)点时克服电场力做功\(30eV\)，则电子的电势能增加了\(30eV\)，在\(B\)点的电势能为\(80eV+30eV=110eV\)，A错误，B正确；电子带负电，电势能增加，说明从\(A\)到\(B\)是从低电势到高电势，即\(B\)点的电势比\(A\)点的电势高，C正确，D错误。本题选电势能相关内容，选B。14.如图所示，在一个匀强电场中有一个四边形\(ABCD\)，\(M\)为\(AD\)的中点，\(N\)为\(BC\)的中点。已知\(A\)、\(B\)、\(C\)三点的电势分别为\(\varphi_A=10V\)，\(\varphi_B=8V\)，\(\varphi_C=2V\)，则\(D\)点和\(M\)、\(N\)两点的电势分别为（）A.\(\varphi_D=6V\)，\(\varphi_M=8V\)，\(\varphi_N=5V\)B.\(\varphi_D=4V\)，\(\varphi_M=7V\)，\(\varphi_N=5V\)C.\(\varphi_D=6V\)，\(\varphi_M=7V\)，\(\varphi_N=3V\)D.\(\varphi_D=4V\)，\(\varphi_M=8V\)，\(\varphi_N=3V\)答案：B解析：在匀强电场中，沿任意一条直线上电势均匀变化。连接\(AC\)，将\(AC\)三等分，靠近\(A\)的等分点\(E\)电势为\(6V\)，靠近\(C\)的等分点\(F\)电势为\(4V\)。因为\(M\)为\(AD\)中点，\(N\)为\(BC\)中点，根据匀强电场中中点电势的特点，\(\varphi_M=\frac{\varphi_A+\varphi_D}{2}\)，\(\varphi_N=\frac{\varphi_B+\varphi_C}{2}\)。又因为\(ABCD\)是四边形，可利用电势差关系，设\(\overrightarrow{AB}\)和\(\overrightarrow{DC}\)方向上电势变化规律相同，可得\(\varphi_D=4V\)，则\(\varphi_M=\frac{10+4}{2}=7V\)，\(\varphi_N=\frac{8+2}{2}=5V\)。15.如图所示，平行板电容器与电动势为\(E\)的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的\(P\)点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.\(P\)点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小，极板带电荷量增大答案：B解析：电容器与电源相连，电压\(U\)不变。上极板向上移动，板间距离\(d\)增大，根据\(E=\frac{U}{d}\)，场强\(E\)减小，油滴所受电场力\(F=qE\)减小，油滴将向下运动，A错误；\(P\)点到下极板距离\(h\)不变，\(P\)点电势\(\varphi_P=Eh\)，\(E\)减小，\(\varphi_P\)降低，B正确；油滴带负电，电势能\(E_p=q\varphi\)，\(\varphi_P\)降低，\(E_p\)增大，C错误；根据\(C=\frac{\varepsilonS}{4\pikd}\)，\(d\)增大，\(C\)减小，又\(Q=CU\)，\(U\)不变，\(C\)减小，\(Q\)减小，D错误。16.如图所示，电路中\(A\)、\(B\)为两块竖直放置的金属板，\(C\)是一只静电计，开关\(S\)合上后，静电计指针张开一个角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是（）A.使\(A\)、\(B\)两板靠近一些B.使\(A\)、\(B\)两板正对面积错开一些C.断开\(S\)后，使\(A\)板向右平移一些D.断开\(S\)后，使\(A\)、\(B\)正对面积错开一些答案：D解析：开关\(S\)合上，电容器两端电压等于电源电压，静电计指针张角不变。断开\(S\)后，电容器电荷量\(Q\)不变。根据\(C=\frac{\varepsilonS}{4\pikd}\)和\(U=\frac{Q}{C}\)。A选项，\(A\)、\(B\)两板靠近，\(d\)减小，\(C\)增大，\(U\)减小，张角减小，A错误；B选项，合上\(S\)时，电压不变，张角不变，B错误；C选项，断开\(S\)后，\(A\)板向右平移，\(d\)减小，\(C\)增大，\(U\)减小，张角减小，C错误；D选项，断开\(S\)后，\(A\)、\(B\)正对面积错开，\(S\)减小，\(C\)减小，\(U\)增大，张角增大，D正确。17.如图所示，三个电阻\(R_1\)、\(R_2\)、\(R_3\)的阻值相等，允许消耗的最大功率分别为\(10W\)、\(10W\)、\(4W\)，则此电路允许消耗的最大功率为（）A.\(24W\)B.\(16W\)C.\(12W\)D.\(15W\)答案：D解析：设\(R_1=R_2=R_3=R\)。\(R_2\)和\(R_3\)并联，电压相等，根据\(P=\frac{U^2}{R}\)，\(R_2=R_3\)，则\(P_2=P_3\)。因为\(R_3\)允许最大功率为\(4W\)，所以\(R_2\)实际功率最大也为\(4W\)。\(R_2\)和\(R_3\)并联后的等效电阻\(R_{23}=\frac{R}{2}\)，\(R_1\)与\(R_{23}\)串联，电流相等，根据\(P=I^2R\)，\(R_1=2R_{23}\)，则\(P_1=2P_{23}=2(P_2+P_3)=2\times(4+4)=8W\lt10W\)。所以电路允许消耗的最大功率\(P=P_1+P_2+P_3=8+4+4=15W\)。18.如图所示，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。当\(R_3\)的滑片\(P\)由\(a\)端向\(b\)端滑动时，下列说法正确的是（）A.电压表\(V_1\)的示数增大B.电压表\(V_2\)的示数增大C.电流表\(A\)的示数减小D.电源的输出功率增大答案：B解析：当\(R_3\)的滑片\(P\)由\(a\)端向\(b\)端滑动时，\(R_3\)阻值增大，外电路总电阻增大，总电流\(I=\frac{E}{R_{外}+r}\)减小，即电流表\(A\)的示数减小。\(V_1\)测\(R_1\)两端电压，\(U_1=IR_1\)，\(I\)减小，\(U_1\)减小，A错误；\(V_2\)测\(R_2\)两端电压，\(U_2=E-I(R_1+r)\)，\(I\)减小，\(U_2\)增大，B正确；前面已分析电流减小，C错误；当\(R_{外}=r\)时电源输出功率最大，本题无法确定\(R_{外}\)与\(r\)的关系，不能确定电源输出功率的变化情况，D错误。19.如图所示，真空中有两个等量异种点电荷\(A\)、\(B\)，\(M\)、\(N\)、\(O\)是\(AB\)连线的垂线上的三点，且\(AO\gtBO\)。一带正电的试探电荷仅在电场力作用下从\(M\)点运动到\(N\)点，下列说法正确的是（）A.\(M\)点的电势高于\(N\)点的电势B.\(M\)点的电场强度大于\(N\)点的电场强度C.该试探电荷在\(M\)点的电势能小于在\(N\)点的电势能D.该试探电荷在\(M\)点的动能小于在\(N\)点的动能答案：B解析：等量异种点电荷连线的中垂线是等势线，且沿电场线方向电势降低，\(M\)、\(N\)在同一等势线上，电势相等，A错误；根据电场线的疏密表示电场强度大小，\(M\)点电场线比\(N\)点密，\(M\)点的电场强度大于\(N\)点的电场强度，B正确；试探电荷在等势线上运动，电势能不变，C错误；仅在电场力作用下，电势能不变，动能也不变，D错误。20.如图所示，电路中\(R_1=10\Omega\)，\(R_2=20\Omega\)，\(R_3=30\Omega\)，电源电动势\(E=12V\)，内阻\(r=1\Omega\)。则\(R_2\)消耗的功率为（）A.\(\frac{144}{49}W\)B.\(\frac{288}{49}W\)C.\(\frac{576}{49}W\)D.\(\frac{1152}{49}W\)答案：B解析：\(R_2\)和\(R_3\)并联，\(R_{23}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}=\frac{20\times30}{20+30}=12\Omega\)，外电路总电阻\(R=R_1+R_{23}=10+12=22\Omega\)，总电流\(I=\frac{E}{R+r}=\frac{12}{22+1}=\frac{12}{23}A\)。\(R_2\)和\(R_3\)并联电压\(U_{23}=IR_{23}=\frac{12}{23}\times12V\)，\(R_2\)消耗的功率\(P_2=\frac{U_{23}^2}{R_2}=\frac{(\frac{12}{23}\times12)^2}{20}=\frac{288}{49}W\)。二、多项选择题（每题3分，共15分，选对但不全得1分，选错不得分）1.关于电流的微观表达式\(I=nqSv\)，下列说法正确的是（）A.\(n\)是导体单位体积内的自由电荷数B.\(q\)是每个自由电荷的电荷量C.\(S\)是导体的横截面积D.\(v\)是自由电荷定向移动的速率答案：ABCD解析：电流的微观表达式\(I=nqSv\)中，\(n\)是导体单位体积内的自由电荷数，\(q\)是每个自由电荷的电荷量，\(S\)是导体的横截面积，\(v\)是自由电荷定向移动的速率，ABCD均正确。2.如图所示，电源电动势为\(E\)，内阻为\(r\)，\(R_1\)、\(R_2\)为定值电阻，\(R_3\)为滑动变阻器。当\(R_3\)的滑片\(P\)向右滑动时，下列说法正确的是（）A.电压表\(V_1\)的示数减小B.电压表\(V_2\)的示数增大C.电流表\(A\)的示数减小D.电源的效率增大答案：ACD解析：当\(R_3\)的滑片\(P\)向右滑动时，\(R_3\)阻值增大，外电路总电阻增大，总电流\(I=\frac{E}{R_{外}+r}\)减小，即电流表\(A\)的示数减小，C正确；\(V_1\)测\(R_1\)两端电压，\(U_1=IR_1\)，\(I\)减小，\(U_1\)减小，A正确；\(V_2\)测\(R_3\)两端电压，\(U_2=E-I(R_1+r)\)，\(I\)减小，\(U_2\)增大，但\(R_3\)阻值增大，根据\(U_2=IR_3\)无法直接判断\(U_2\)变化情况，需根据具体数值计算，本题可利用排除法。电源效率\(\eta=\frac{U}{E}=\frac{R_{外}}{R_{外}+r}\)，\(R_{外}\)增大，\(\eta\)增大，D正确。3.如图所示，平行板电容器与电动势为\(E\)的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的\(P\)点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.\(P\)点的电势将升高C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容增大，极板带电荷量增大答案：ABCD解析：电容器与电源相连，电压\(U\)不变。上极板向下移动，板间距离\(d\)减小，根据\(E=\frac{U}{d}\)，场强\(E\)增大，油滴所受电场力\(F=qE\)增大，油滴将向上运动，A正确；\(P\)点到下极板距离\(h\)不变，\(P\)点电势\(\varphi_P=Eh\)，\(E\)增大，\(\varphi_P\)升高，B正确；油滴带负电，电势能\(E_p=q\varphi\)，\(\varphi_P\)升高，\(E_p\)减小，C正确；根据\(C=\frac{\varepsilonS}{4\pikd}\)，\(d\)减小，\(C\)增大，又\(Q=CU\)，\(U\)不变，\(C\)增大，\(Q\)增大，D正确。4.如图所示，在一个匀强电场中有一个正六边形\(ABCDEF\)，已知\(A\)、\(B\)、\(C\)三点的电势分别为\(\varphi_A=1V\)，\(\varphi_B=2V\)，\(\varphi_C=5V\)，则下列说法正确的是（）A.\(D\)点的电势为\(4V\)B.\(E\)点的电势为\(3V\)C.\(F\)点的电势为\(0V\)D.该匀强电场的方向一定是由\(C\)指向\(A\)答案：ABC解析：在匀强电场中，沿任意一条直线上电势均匀变化。连接\(AC\)，将\(AC\)三等分，靠近\(A\)的等分点\(M\)电势为\(2V\)，靠近\(C\)的等分点\(N\)电势为\(4V\)。因为正六边形的对称性，可得\(D\)点电势为\(4V\)，\(E\)点电势为\(3V\)，\(F\)点电势为\(0V\)，ABC正确；仅根据\(A\)、\(B\)、\(C\)三点电势不能确定电场方向一定是由\(C\)指向\(A\)，D错误。5.如图所示，电源电动势为\(E\)，内阻为\(r\)，\(R_1\)、\(R_2\)为定值电阻，\(R_3\)为滑动变阻器。当\(R_3\)的滑片\(P\)从\(a\)端滑到\(b\)端的过程中，下列说法正确的是（）A.电源的输出功率先增大后减小B.电源的效率先增大后减小C.\(R_1\)消耗的功率先增大后减小D.\(R_2\)消耗的功率先增大后减小答案：AD解析：当\(R_3\)的滑片\(P\)从\(a\)端滑到\(b\)端的过程中，外电路总电阻先增大后减小。当\(R_{外}=r\)时电源输出功率最大，所以电源的输出功率先增大后减小，A正确；电源效率\(\eta=\frac{R_{外}}{R_{外}+r}\)，\(R_{外}\)先增大后减小，\(\eta\)先增大后减小，但本题问的是滑片移动过程中的普遍规律，电源效率是随\(R_{外}\)增大而增大，B错误；\(R_1\)消耗的功率\(P_1=I^2R_1\)，总电流\(I\)先减小后增大，\(P_1\)先减小后增大，C错误；\(R_2\)消耗的功率\(P_2=I^2R_2\)，总电流\(I\)先减小后增大，\(P_2\)先增大后减小，D正确。三、填空题（每题3分，共15分）1.一个量程为\(0-100\muA\)的电流表，内阻为\(100\Omega\)，要把它改装成量程为\(0-10mA\)的电流表，需要并联一个阻值约为______\(\Omega\)的电阻。答案：1.01解析：设并联电阻为\(R\)，满偏电流\(I_g=100\muA=0.1mA\)，内阻\(R_g=100\Omega\)，改装后量程\(I=10mA\)。根据并联电路特点，\(I_gR_g=(I-I_g)R\)，则\(R=\frac{I_gR_g}{I-I_g}=\frac{0.1\times100}{10-0.1}\approx1.01\Omega\)。2.如图所示，\(R_1=2\Omega\)，\(R_2=3\Omega\)，\(R_3=6\Omega\)，则\(a\)、\(b\)两点间的等效电阻为______\(\Omega\)。答案：3解析：\(R_2\)和\(R_3\)并联，\(R_{23}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}=\frac{3\times6}{3+6}=2\Omega\)，\(R_{23}\)再与\(R_1\)串联，\(a\)