2025年高二物理下学期模块二恒定电流与电路测试

2025年高二物理下学期模块二恒定电流与电路测试一、选择题（共10小题，每题4分，共40分）1.电流的形成与计算关于电流的概念，下列说法正确的是（）A.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同B.通过导体横截面的电荷量越多，电流强度一定越大C.根据I=q/t可知，电流与时间成反比D.电流的微观表达式I=nqSv中，n为单位体积内的自由电荷数解析：电流方向规定为正电荷定向移动的方向，金属导体中自由电子带负电，其定向移动方向与电流方向相反，A错误；电流强度由电荷量和时间共同决定，仅电荷量多而时间不确定时电流不一定大，B错误；I=q/t为定义式，电流与q、t无直接比例关系，C错误；微观表达式I=nqSv中，n表示单位体积内自由电荷数，q为单个电荷电荷量，S为横截面积，v为定向移动速率，D正确。2.电阻定律的应用两根材料相同的均匀导线，质量之比为2:1，长度之比为1:2，则它们的电阻之比为（）A.1:4B.1:8C.2:1D.4:1解析：由电阻定律R=ρL/S，且导线质量m=ρV=ρLS（ρ为材料密度），可得S=m/(ρL)。设两导线质量分别为2m、m，长度分别为L、2L，则电阻之比R₁/R₂=(L₁/S₁)/(L₂/S₂)=(L₁²m₂)/(L₂²m₁)=(1²×1)/(2²×2)=1/8，B正确。3.欧姆定律与伏安特性曲线某元件的I-U图像如图所示，则下列说法正确的是（）A.该元件为线性元件，遵循欧姆定律B.当电压为2V时，元件电阻为0.5ΩC.电压从0增大到4V过程中，元件电阻逐渐减小D.该元件可能是二极管，具有单向导电性解析：线性元件的I-U图像为过原点的直线，图示曲线不符合，A错误；电压为2V时，电流为1A，电阻R=U/I=2Ω，B错误；图像上某点切线斜率的倒数表示电阻，电压增大过程中斜率减小，电阻增大，C错误；二极管的伏安特性曲线为非线性，且正向导通时电阻小、反向截止时电阻大，与图示特征相符，D正确。4.串并联电路的规律三个电阻R₁=2Ω、R₂=3Ω、R₃=6Ω，若将它们并联接入电路，总电阻为（）A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.11Ω解析：并联电阻公式1/R=1/R₁+1/R₂+1/R₃=1/2+1/3+1/6=1，故总电阻R=1Ω，A正确。5.电源电动势与内阻某电源电动势为3V，内阻为1Ω，外接一个2Ω的电阻，则路端电压为（）A.1VB.2VC.3VD.4V解析：根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)=3/(2+1)=1A，路端电压U=IR=1×2=2V，B正确。6.电功与电热的区别下列关于电功W和电热Q的说法正确的是（）A.任何电路中都有W=QB.只有纯电阻电路中才有W=QC.非纯电阻电路中W>QD.电动机工作时，消耗的电能全部转化为机械能解析：纯电阻电路中电能全部转化为内能，W=Q；非纯电阻电路（如电动机）中电能部分转化为内能，部分转化为其他形式能，W=Q+E其他，故W>Q，A错误，B、C正确；电动机工作时，电能转化为机械能和内能，D错误。7.电源输出功率的极值电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，外接可变电阻R，则R为多大时电源输出功率最大（）A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω解析：电源输出功率P=I²R=(E/(R+r))²R=E²R/(R+r)²，当R=r=2Ω时，P有最大值，B正确。8.多用电表的使用用欧姆表测电阻时，下列操作正确的是（）A.测量前无需机械调零B.换挡后必须重新欧姆调零C.可直接测量电源两端电阻D.指针偏角过大时应换用大倍率挡位解析：欧姆表使用前需机械调零，A错误；换挡后内阻变化，必须重新欧姆调零，B正确；不能直接测量电源电阻，以免损坏电表，C错误；指针偏角过大说明电阻过小，应换用小倍率挡位，D错误。9.电路动态分析如图所示电路中，当滑动变阻器R₂的滑片向右移动时，下列说法正确的是（）A.电流表示数增大，电压表示数减小B.电流表示数减小，电压表示数增大C.电流表示数和电压表示数均增大D.电流表示数和电压表示数均减小解析：滑片右移，R₂接入电阻增大，总电阻增大，总电流I减小（电流表示数减小）；路端电压U=E-Ir增大，R₁两端电压U₁=IR₁减小，故R₂两端电压U₂=U-U₁增大（电压表示数增大），B正确。10.含容电路分析在如图所示电路中，电源电动势E=4V，内阻不计，R₁=R₂=2Ω，C=10μF，开关S闭合后，电容器所带电荷量为（）A.2×10⁻⁵CB.4×10⁻⁵CC.6×10⁻⁵CD.8×10⁻⁵C解析：电路稳定后，电容器相当于断路，R₁、R₂串联，总电阻R=4Ω，电流I=E/R=1A，R₂两端电压U=IR₂=2V，电容器电荷量Q=CU=10×10⁻⁶×2=2×10⁻⁵C，A正确。二、填空题（共4小题，每空3分，共30分）11.电流计算某导体在5min内通过横截面的电荷量为300C，则电流强度为______A，若导体电阻为10Ω，导体两端电压为______V。答案：1；10解析：I=q/t=300/(5×60)=1A；U=IR=1×10=10V。12.电阻定律应用一根均匀铜导线的电阻为R，若将其对折后再拉长至原长，则电阻变为______R。答案：4解析：对折后长度减半、横截面积加倍，电阻变为R/4；再拉长至原长，长度加倍、横截面积减半，电阻变为(R/4)×4=R×4。13.电功与电功率一个标有“220V100W”的灯泡，正常工作时电阻为______Ω，若两端电压为110V，实际功率为______W（不考虑温度对电阻的影响）。答案：484；25解析：正常工作时R=U²/P=(220)²/100=484Ω；实际功率P'=U'²/R=(110)²/484=25W。14.闭合电路欧姆定律电源电动势E=5V，内阻r=1Ω，外接电阻R=4Ω，则电路总功率为______W，电源效率为______%。答案：5；80解析：总电流I=E/(R+r)=1A，总功率P总=IE=5W；输出功率P出=I²R=4W，效率η=P出/P总×100%=80%。三、计算题（共3小题，共50分）15.（16分）如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，R₁=3Ω，R₂=2Ω，R₃=5Ω，求：（1）电路总电阻；（2）干路电流；（3）R₂两端电压；（4）电源输出功率。解析：（1）R₂与R₃并联，R并=R₂R₃/(R₂+R₃)=2×5/(2+5)=10/7Ω，总电阻R总=R₁+R并+r=3+10/7+1=38/7Ω≈5.43Ω；（2）干路电流I=E/R总=12/(38/7)=84/38≈2.21A；（3）R₂两端电压U₂=I×R并=84/38×10/7≈3.16V；（4）电源输出功率P出=I²(R₁+R并)=(84/38)²×(3+10/7)≈24.5W。16.（17分）某电动机线圈电阻r=1Ω，额定电压U=220V，额定功率P=440W，求：（1）正常工作时的电流；（2）正常工作时线圈发热功率；（3）电动机的效率；（4）若电动机卡住不转，此时通过线圈的电流。解析：（1）正常工作时电流I=P/U=440/220=2A；（2）发热功率P热=I²r=2²×1=4W；（3）输出功率P出=P-P热=440-4=436W，效率η=P出/P×100%≈99.1%；（4）卡住时为纯电阻电路，电流I'=U/r=220/1=220A（此时电流过大，会烧毁电动机）。17.（17分）如图所示，滑动变阻器R₁的最大阻值为20Ω，R₂=10Ω，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，求：（1）当R₁接入电阻为5Ω时，R₂消耗的功率；（2）移动滑片，R₂消耗的最大功率及此时R₁接入的电阻；（3）若将R₂更换为“6V3W”的灯泡，为使灯泡正常发光，R₁接入的电阻应为多大。解析：（1）总电阻R总=R₁+R₂+r=5+10+1=16Ω，总电流I=E/R总=10/16=0.625A，R₂功率P=I²R₂=0.625²×10≈3.91W；（2）R₂功率P=I²R₂=(E/(R₁+R₂+r))²R₂，当R₁=0时，I最大，P最大，Pmax=(10/(0+10+1))²×10≈8.26W；（3）灯泡正常发光时电流I=P额/U额=3/6=0.5A，总电阻R总=E/I=10/0.5=20Ω，故R₁=R总-R₂-r=20-10-1=9Ω。四、实验题（共20分）18.测量金属丝的电阻率某实验小组用伏安法测量一段金属丝的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量金属丝直径d，如图甲所示，读数为______mm；（2）用毫米刻度尺测量金属丝长度L，读数为50.00cm；（3）用图乙所示电路测量电阻，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于______端（选填“左”或“右”）；（4）实验数据如下表，根据数据在图丙中描点并作出I-U图像，求出电阻R=______Ω；|U/V|0.5|1.0|1.5|2.0|2.5||------|-----|-----|-----|-----|-----||I/A|0.1|0.2|0.3|0.4|0.5|（5）计算电阻率ρ=______Ω·m（保留两位有效数字）。答案：（1）0.670（0.669~0.671均可）；（3）左；（4）5.0（图像为过原点直线，斜率倒数为电阻）；（5）ρ=πd²R/(4L)=3.14×(0.670×10⁻³)²×5/