高二物理电学基础知识习题集

高二物理电学基础知识习题集【考核对象】高二学生【题型分值分布】-单项选择题（10题，每题2分，共20分）-填空题（10题，每题2分，共20分）-判断题（10题，每题2分，共20分）-简答题（8题，每题2分，共16分）-应用题（8题，每题4分，共24分）单项选择题（共10题，每题2分）1.在电路中，电源电动势E表示的是（）A.电源内非静电力做功的本领B.电源两端的最大电压C.电源内电路中的电流做功D.电源对外电路提供的总功率参考答案：B解析：电动势E定义为电源将单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时所做的功，其物理意义是电源提供电能的能力。选项B正确，因为当外电路断开时，电源两端电压等于电动势；选项A错误，非静电力做功与电动势相关但非同一概念；选项C错误，电源内电流做功是电动势的一部分；选项D错误，电动势与总功率无直接比例关系。2.两个电阻R1和R2串联接在6V的电源上，测得电流为0.5A，若将它们并联接在同一电源上，总电流为3A，则R1和R2的阻值分别为（）A.8Ω、12ΩB.10Ω、15ΩC.12Ω、8ΩD.15Ω、10Ω参考答案：A解析：串联时总电阻R串=R1+R2=6V/0.5A=12Ω，并联时总电阻R并=R1R2/(R1+R2)=6V/3A=2Ω，联立方程解得R1=8Ω，R2=12Ω。选项A正确，其余选项计算结果不符。3.一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为R，若将其均匀拉长到原长度的2倍，再截去一半，剩余部分的电阻值为（）A.R/2B.RC.2RD.4R参考答案：C解析：拉长至原长2倍时，电阻变为4R，截去一半后剩余长度为原长，横截面积变为原1/2，电阻变为4R×1/2=2R。选项C正确。4.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表读数变化情况为（）（图示：R1与R2串联，R2与滑动变阻器并联，总电路与电源串联，电流表测总电流）A.增大B.减小C.不变D.无法确定参考答案：B解析：滑片P右移时，滑动变阻器接入电路部分电阻增大，导致R2与滑动变阻器并联部分总电阻增大，总电阻增大则总电流减小，电流表读数减小。选项B正确。5.两个分别标有“6V3W”和“6V6W”的灯泡，若将它们串联接在12V电源上，则（）A.两灯均能正常发光B.“6V3W”灯泡可能烧毁C.“6V6W”灯泡可能烧毁D.两灯均不能正常发光参考答案：B解析：“6V3W”灯泡电阻R1=36Ω，“6V6W”灯泡电阻R2=12Ω，串联时总电阻R=48Ω，总电流I=12V/48Ω=0.25A，此时“6V3W”灯泡实际功率P1′=I²R1=0.25²×36=2.25W，小于额定功率；“6V6W”灯泡实际功率P2′=I²R2=0.25²×12=0.75W，远小于额定功率。但“6V3W”灯泡额定电流0.5A，实际电流0.25A，未烧毁；选项B正确。6.电容器在电路中的作用是（）A.阻止直流电流通过B.储存电能C.提高电路功率因数D.限制交流电流频率参考答案：B解析：电容器通过电场储能，在直流电路中稳定后相当于断路，但在交流电路中可通交流阻直流、通高频阻低频。选项B是电容器的核心功能。7.电源的输出功率P随外电阻R变化的规律是（）A.R增大，P增大B.R减小，P减小C.当R=r时，P有最大值D.当R→∞时，P→E²/r参考答案：C解析：电源输出功率P=(E²/R+r)R，当R=r时，P有最大值Pmax=E²/4r。选项C正确。8.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，当R2的滑动触头向右移动时，R1两端的电压变化情况为（）（图示：R1与R2串联，R2的滑动触头改变分压比例）A.增大B.减小C.不变D.无法确定参考答案：A解析：R2滑动触头右移时，R2接入电路部分电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R1两端电压U1=IR1减小，但R1两端电压占比增大，因此U1增大。选项A正确。9.两个分别标有“220V100W”和“220V40W”的灯泡，正常工作时，它们的（）A.电阻相等B.电流相等C.电压相等D.电功率相等参考答案：C解析：两灯泡均接在220V电源上，正常工作时电压相等；电阻R1=484Ω，R2=1210Ω，电流I1=0.45A，I2=0.18A，电功率分别为100W和40W。选项C正确。10.关于电流的方向，下列说法正确的是（）A.电流的方向就是电子的运动方向B.电流的方向规定为正电荷的运动方向C.电流的方向在金属导体中与自由电子定向移动方向相反D.电流的方向在电解液中与离子定向移动方向相同参考答案：C解析：电流方向规定为正电荷运动方向，与电子（负电荷）定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与阳离子运动方向相同，与阴离子运动方向相反。选项C正确。---填空题（共10题，每题2分）11.电源电动势为3V，内阻为1Ω，外电路总电阻为4Ω，则电路中的电流为_______A，电源输出功率为_______W。参考答案：0.6A，1.44W解析：I=E/(R+r)=3V/(4Ω+1Ω)=0.6A，P=I²R=0.6²×4Ω=1.44W。12.一根电阻丝的电阻为10Ω，将其对折后并联接入电路，等效电阻为_______Ω。参考答案：2.5Ω解析：对折后每段电阻变为5Ω，并联等效电阻R=5Ω×5Ω/(5Ω+5Ω)=2.5Ω。13.电容器C1=2μF和C2=3μF并联时，总电容为_______μF；串联时，总电容为_______μF。参考答案：5μF，1.2μF解析：并联C总=C1+C2=2μF+3μF=5μF；串联1/C总=1/C1+1/C2，解得C总=1.2μF。14.电源电动势为E，内阻为r，当外电阻为R时，电源效率η=_______。参考答案：(R/(R+r))×100%解析：η=输出功率/输入功率=I²R/(I²(R+r))=R/(R+r)。15.两个电阻R1=10Ω和R2=20Ω并联，接在12V电源上，通过R1的电流为_______A。参考答案：0.8A解析：R1两端电压为12V，I1=U/R1=12V/10Ω=0.8A。16.一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为R，若将其温度升高一倍，电阻变为_______（填“大于”“小于”或“等于”）R。参考答案：大于解析：电阻丝电阻率随温度升高而增大，因此电阻增大。17.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，R1=2Ω，R2=4Ω，当开关S闭合时，通过R1的电流为原来_______倍。（图示：R1与R2串联，R2与开关S并联，总电路与电源串联）参考答案：2解析：开关S闭合时，R2被短路，总电阻变为R1=2Ω，电流增大为原来的2倍。18.电容器在直流电路中相当于_______，在交流电路中相当于_______。参考答案：断路；通交流阻直流的元件解析：直流稳定后电容器充电完毕无电流，交流电压变化导致反复充放电。19.电源的输出功率P随外电阻R变化的关系是先_______后_______，当R=r时，P有_______值。参考答案：增大、减小、最大解析：P=(E²/R+r)R，先增大至最大值E²/4r，再减小。20.两个分别标有“6V3W”和“6V6W”的灯泡，正常工作时，它们的电阻之比R1∶R2=_______，电流之比I1∶I2=_______。参考答案：1∶2、1∶2解析：R1=12Ω，R2=6Ω；I1=0.5A，I2=1A。---判断题（共10题，每题2分）21.电动势E表示电源将单位正电荷从负极移到正极时非静电力做的功。（√）解析：电动势定义E=W非静电力/q，是衡量电源做功能力的物理量。22.电阻丝的长度增大，其电阻一定增大。（√）解析：电阻R=ρL/A，L增大而A不变，R增大。23.电容器可以储存直流电，但不能储存交流电。（×）解析：电容器可储存直流电（稳定后断路），也可储存交流电（周期性充放电）。24.电源的输出功率P随外电阻R增大而增大。（×）解析：P=(E²/R+r)R，先增大后减小，在R=r时最大。25.两个电阻R1和R2并联，总电阻一定小于任一电阻。（√）解析：并联1/R总=1/R1+1/R2，总电阻小于任一分支电阻。26.电流的方向就是电子的运动方向。（×）解析：电流方向规定为正电荷运动方向，与电子（负电荷）运动方向相反。27.当电源内阻r=0时，电源输出功率总为最大。（×）解析：内阻r=0时，输出功率P=E²/R，R→0时P→0。28.电容器在电路中可以用来滤波和耦合。（√）解析：电容器可阻止直流通过（滤波），隔离直流（耦合）。29.两个电阻R1和R2串联，总电压等于各部分电压之和。（√）解析：串联电路中U=U1+U2，满足KVL。30.电源电动势E等于电源两端的开路电压。（√）解析：开路时I=0，U开路=E=IR+Ir=Ir（因I=0），即E=U开路。---简答题（共8题，每题2分）31.简述电源电动势E与电源内阻r的区别和联系。答：区别：电动势E是电源将单位正电荷从负极经内部移到正极时非静电力做的功，反映电源提供电能的能力；内阻r是电源内部阻碍电流的电阻，反映电源能量损耗。联系：电源总电压U=E-Ir，电动势是理想电压（I=0时），内阻是实际电压的修正因素。32.为什么电灯泡的灯丝用钨丝制成？答：钨丝熔点高（约3422℃），耐高温；电阻率适中，发光效率高；在高温下不易氧化，寿命长。33.电容器在电路中可以实现哪些功能？答：隔直通交（滤波）、耦合（传递交流信号）、定时（RC电路）、储能（电场能）。34.简述串并联电路中电流、电压、电阻的规律。答：串联：电流处处相等，电压分配与电阻成正比，总电阻R串=R1+R2+…；并联：电压处处相等，电流分配与电阻成反比，总电阻1/R并=1/R1+1/R2+…。35.为什么长距离输电要用高压？答：根据P=UI，在功率P一定时，电压U越高，电流I越小；减小电流可降低线路损耗（P损=I²R线），提高输电效率。36.简述滑动变阻器的工作原理。答：通过改变接入电路的电阻丝长度来调节电阻值，从而调节电路中的电流和电压。37.为什么金属导体的电阻随温度升高而增大？答：温度升高时，金属内部晶格振动加剧，对自由电子定向移动的阻碍作用增强，导致电阻率ρ增大，电阻R增大。38.简述欧姆定律的内容及其适用条件。答：内容：导体中的电流I与两端电压U成正比，与电阻R成反比，即I=U/R。适用条件：金属导体、电解质溶液、纯直流电路。---应用题（共8题，每题4分）39.如图所示电路，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=3Ω，求：（1）电路中的总电流；（2）R1两端的电压；（3）电源输出功率。（图示：R1与R2串联，总电路与电源串联）解：（1）总电阻R总=R1+R2+r=2Ω+3Ω+1Ω=6Ω，总电流I=E/R总=6V/6Ω=1A；（2）R1两端电压U1=IR1=1A×2Ω=2V；（3）电源输出功率P出=I²R1=1²×2Ω=2W。40.一根电阻丝的电阻为10Ω，将其对折后并联接入电路，若电路两端电压为12V，求：（1）对折后并联电路的总电阻；（2）电路中的总电流；（3）每个电阻丝两端的电压。解：（1）对折后每段电阻为5Ω，并联等效电阻R并=5Ω×5Ω/(5Ω+5Ω)=2.5Ω；（2）总电流I=U/R并=12V/2.5Ω=4.8A；（3）每个电阻丝两端电压U′=I×2.5Ω=4.8A×2.5Ω=12V。41.电容器C1=2μF和C2=3μF并联接在12V电源上，求：（1）总电容；（2）每个电容器的带电量；（3）总储存的电荷量。解：（1）并联总电容C总=C1+C2=2μF+3μF=5μF；（2）Q1=CU1=2μF×12V=24μC，Q2=CU2=3μF×12V=36μC；（3）总电荷量Q总=Q1+Q2=24μC+36μC=60μC。42.电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路总电阻为R，当R=5Ω时，电源输出功率为2W，求：（1）电源效率；（2）若要使电源效率达到50%，外电阻R应为多少？解：（1）总电流I=E/(R+r)=6V/(5Ω+1Ω)=1A，输出功率P出=I²R=1²×5Ω=5W，输入功率P入=EI=6V×1A=6W，效率η=P出/P入=5W/6W≈83.3%；（2）当η=50%时，R=r=1Ω。43.如图所示电路，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=4Ω，当开关S闭合时，电路中的总电流为1A，求：（1）R2两端的电压；（2）开关S断开时，电路中的总电流；（3）开关S断开时，R1两端的电压。（图示：R1与R2串联，R2与开关S并联，总电路与电源串联）解：（1）开关S闭合时，总电阻R总=R1+r=2Ω+1Ω=3Ω，总电流I=E/R总=6V/3Ω=2A（与题意不符，需重新分析）；正确解法：开关S闭合时，R2被短路，总电阻R总=R1+r=2Ω+1Ω=3Ω，总电流I=E/R总=6V/3Ω=2A，R2两端电压U2=0V；（2）开关S断开时，R1与R2串联，总电阻R总=R1+R2+r=2Ω+4Ω+1Ω=7Ω，总电流I′=E/R总=6V/7Ω≈0.86A；（3）R1两端电压U1′=IR′=0.86A×2Ω≈1.72V。44.一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为10Ω，若将其均匀拉长到原长度的2倍，再截去一半，求：（1）剩余部分电阻丝的电阻；（2）若将剩余部分接入电路，两端电压为6V，通过它的电流是多少？解：（1）拉长到原长2倍时，电阻变为4R=40Ω，截去一半后剩余长度为原长，横截面积变为原1/2，电阻变为40Ω×1/2=20Ω；（2）通过它的电流I=U/R=6V/20Ω=0.3A。45.电容器C1=2μF和C2=3μF串联接在12V电源上，求：（1）总电容；（2）每个电容器的带电量；（3）每个电容器两端的电压。解：（1）串联总电容1/C总=1/C1+1/C2，1/C总=1/2μF+1/3μF=5/(6μF)，C总=6/(5μF)=1.2μF；（2）总电荷量Q=CU总=1.2μF×12V=14.4μC，C1两端电压U1=Q/C1=14.4μC/2μF=7.2V，C2两端电压U2=Q/C2=14.4μC/3μF=4.8V；（3）C1两端电压7.2V，C2两端电压4.8V。46.电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路总电阻为R，当R=3Ω时，电源输出功率为3W，求：（1）电源效率；（2）若要使电源输出功率达到最大，外电阻R应为多少？解：（1）总电流I=E/(R+r)=6V/(3Ω+1Ω)=1.5A，输出功率P出=I²R=1.5²×3Ω=6.75W，输入功率P入=EI=6V×1.5A=9W，效率η=P出/P入=6.75W/9W=75%；（2）输出功率最大时，R=r=1Ω。---标准答案及解析单项选择题1.B2.A3.C4.B5.B6.B7.C8.A9.C10.C填空题11.0.6A，1.44W12.2.5Ω13.5μF，1.2μF14.(R/(R+r))×100%15.0.8A16.大于17.218.断路；通交流阻直流的元件19.增大、减小、最大20.1∶2、1∶2判断题21.√22.√23.×24.×25.√26.×27.×28.√29.√30.√简答题31.电动势E是电源非静电力做功的本领，反映电源提供电能的能力；内阻r是电源内部阻碍电流的电阻，反映能量损耗。两者关系为U=E-Ir，E是理想电压，U是实际电压。32.钨丝熔点高（约3422℃），耐高温；电阻率适中，发光效率高；在高温下不易氧化，寿命长。33.隔直通交（滤波）、耦合（传递