高中物理选修31 第二章 恒定电流 章节测试含答案.docx

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高中物理选修31第二章恒定电流章节测试含答案

高中物理选修3-1第二章恒定电流章节测试

一、单选题

1.关于电流，下列说法中正确的是（   ）

A. 导线内自由电子的定向移动速率等于电流的传导速率

B. 电子运动的速率越大，电流越大

C. 电流是一个矢量，其方向就是正电荷的定向移动方向

D. 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

2.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。

一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。

在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（  ）

A. PQ中电流先增大后减小                                      

B. PQ两端电压先减小后增大

C. PQ上拉力的功率先减小后增大                           

D. 线框消耗的电功率先增大后减小

3.一根粗细均匀的长直导线，其电阻大小为R0，现将它截为等长的n段，然后将它们全部并联，则总电阻为（   ）

A. 

B. 

C. nR0                                      

D. n2R0

4.用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，下列装置属于这类传感器的是（   ）

A. 红外报警装置                                                     

B. 走廊照明灯的声控开关

C. 自动洗衣机中的压力传感装置                             

D. 电饭煲中控制加热和保温的温控器

5.下列说法正确的是（ ）

A. 楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器

B. 电子秤所使用的测力装置是温度传感器

C. 用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法

D. 伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是等效替代法

6.一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3Ω，则此电阻丝原来的阻值为：

（    ）

A. 9Ω                                     

B. 8Ω                                     

C. 27Ω                                     

D. 3Ω

7.某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为 （　　）

A. 4ρ和4R                             

B. ρ和4R                             

C. 16ρ和16R                             

D. ρ和16R

8.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c．电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（  ）

A. 

B. 

C. 

D. 

二、多选题

9.已知磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大。

为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路。

若探测装置从无磁场区进入强磁场区，电源的电动势E和内阻r不变，理想电压表、电流表的示数将发生变化，电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为∆U1、∆U2，已知电阻R大于电源内阻r，则（ ）

A. 电流表A的示数减小       

B. 电压表V1的示数减小       

C. 电压表V2的示数减小       

D. ∆U1大于∆U2

10.如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（  ）

A. 电压表的示数增大          B. R2中电流增大          C. 小灯泡的功率增大          D. 电路的路端电压增大

11.在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高电阻越小），C为电容器．当环境温度降低时（ ）

A. 电容器C的带电荷量增大                                     

B. 电压表的读数增大

C. 电容器C两板间的电场强度减小                           D. R1消耗的功率增大

三、填空题

12.某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω；电压表（量程0﹣3V，内阻3KΩ），电流表（量程0﹣0.6A，内阻1.0Ω），定值电阻R0=0.5Ω，滑动变阻器有R1（最大阻值10Ω，额定电流2A）和R2（最大阻值100Ω，额定电流0.1A）各一只．

①实验中滑动变阻器应选用________．（选填“R1”或“R2”）

②根据图甲在实物图乙中连线使之为实验电路________．

③在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的电压与电流关系图线，根据图线求出的电源电动势E=________V，内阻r=________Ω．

13.如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1m，b=0.2m，c=0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U﹣I图线如图乙所示，当U=10V时，电解液的电阻为________Ω，电阻率为________Ω•m

14.如图所示的电路，当开关与a相连时，通过灵敏电流表的电流方向________（选填“向左”或“向右”）．然后将开关与b相连，此时通过灵敏电流表的电流方向________（选填“向左”或“向右”）．

四、解答题

15.现有一个电学黑箱，有A、B、C、D四个接线柱，如图所示。

若用多用电表的电压挡和电阻挡分别做三次测量，发现两接线柱间测量结果如下：

UAB＝UAC＝UAD＝1.5V；UBC＝UBD＝UCD＝0；RBC＝4Ω，RBD＝3Ω，RCD＝5Ω。

试判断箱内电路的最简结构（电阻无并联的情况）。

五、实验探究题

16.在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L，直径d和电阻R．

（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为________ mm．

（2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．（填“偏大”或“偏小”）

17.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图（a）所示，一位同学测得的六组数据如下表所示．

组别

1

2

3

4

5

6

电流I/A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

电压U/V

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

（1）试根据这些数据在图（b）中作出U﹣I图线．

（2）根据图线求出电池的电动势E=________V，电池的内阻r=________Ω．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】D

【解析】【分析】A、导线内自由电子的定向移动速率，一般为10-5m/s的数量级，电流的传导速率等于光速；错误

B、由电流微观表达式

可知，电子运动的速率越大，电流不一定越大；错误

C、电流随有方向，但是电流求和是代数求和，则电流为有方向的标量；错误

D、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；正确

故选D。

【点评】注意区分电子定向移动速率、电子热运动速率和电流传导速率。

2.【答案】C,D

【解析】【解答】导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，A不符合题意.PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小.B不符合题意；导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由

，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大.C符合题意.线框作为外电路，总电阻最大值为

，则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小.D符合题意.

故答案为：

CD。

【分析】导体棒运动切割磁感线产生感应电流，导体棒相当于电源，导体棒电阻为内阻，外电路为并联电路，分析外电阻变化，根据电路动态变化分析方法分析各部分电流、电压和功率的变化。

3.【答案】A

【解析】【分析】将它截为等长的n段，由于体积不变，并联后相当于横截面积变为原来的n倍，由电阻公式

，A对。

【点评】本题难度较小，明确变化后导体体积不变，同时并联电阻相当于把相同的导线捆到一起。

4.【答案】A

【解析】【解答】遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警．而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线．故A正确；

走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；

自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；

电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确；

故选A

【分析】本题考查了传感器的工作原理，明确传感器的工作原理即可正确解题．

5.【答案】C

【解析】【解答】A、楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中不只有声传感器．故A错误；B、电子秤所使用的测力装置是压力传感器，故B错误；

C、用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法．只有当电荷间距远大于电荷自身大小时，才能看成点电荷．故C正确；

D、伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，运用的控制变量法．故D错误；

故选C

【分析】楼道里的灯不只是声音传感器，因为白天有声音是不能亮的．电子秤是压力传感器；点电荷是理想化模型，因为当电荷间距远大于电荷自身大小时，才能看成点电荷．伽利略探究力和运动时，使用的控制变量法．

6.【答案】C

【解析】【解答】若设三段等长导体电阻均为R，由并联电路总电阻

表达式可知

，所以R="9"Ω。

根据R＝

，电阻率和横截面积不变，未截断之前长度L是现在的三倍，所以原来未截开时的电阻应该是3R="3×9"Ω=27Ω，选项C符合题意。

故答案为：

C。

【分析】根据电阻定律可知相同材料、粗细均匀且长度相等的金属丝电阻大小相等，利用并联电路电阻特点即可得出每一根导体电阻的大小，即原电阻丝的阻值为截出的三段电阻丝的阻值之和。

7.【答案】D

【解析】【分析】导线体积不变，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，根据

可得截面积变为原来的

，由

可知长度变为原来的4倍，由

可知电阻变为原来的16倍；金属的电阻率不随形状的变化而变化。

故选Ｄ。

【点评】本题一定要注意金属导线的直径变化后不但会使截面积发生变化，还会是长度发生变化，注意体积不变是解决此题的关键。

8.【答案】A

【解析】【解答】解：

由电阻的决定式可知，A中电阻RA=

，B中电阻RB=

；C中电阻RC=

；D中电阻RD=

；

故电阻最小的为A；

故选：

A．

【分析】由金属导体电阻的决定式R=ρ

进行计算，注意各电阻中的导体长度及截面积．

二、多选题

9.【答案】A,B,D

【解析】【解答】因为磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大，所以当它从无磁场区进入强磁场区时，其电阻会变大，所以闭合回路的总电阻变大，由

可知:

总电流减小，所以电流表A的示数减小，故A正确，由

可知:

电阻R的电压减小，即电压表V1的示数减小，故B正确，由

可知:

路端电压变大，所以电压表V2的示数变大，故C错误;由闭合电路的欧姆定律可知:

，

，由欧姆定律得:

，电阻R大于电源内阻r，所以

，所以

，故D正确。

10.【答案】A,C

【解析】【解答】解：

A、当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，R3变小，外电路总电阻减小，则电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，故R1两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A正确；

B、D因电路中总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，同时R1两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，则流过R2的电流减小，故BD错误；

C、由并联电路电压增大，可知流过灯泡的电流一定增大，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率增大，故C正确；

故选：

AC．

【分析】当照射光强度增大时，R3变小，分析电路中总电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．

11.【答案】A,B

【解析】【解答】电容器两板间的电压U2＝U－U1，U2变大，由场强

，Q＝CU2可知Q、E′都增大，故A正确，C错误；

当环境温度降低时，R2变大，电路的总电阻变大，由

知I变小，又U＝E－Ir，电压表的读数U增大，B正确；

又由U1＝IR1及P1＝I2R1可知U1变小，R1消耗的功率P1变小，D错误；

故选AB

【分析】本题是一道电学综合题，需要一定分析能力。

三、填空题

12.【答案】R1；

；1.47；0.95

【解析】【解答】解：

①R2额定电流只有0.1A，当R2阻值较小时电路电流大约0.75A，很容易烧坏，所以应选R1②先串后并，并注意元件顺序，开关位置，且连线不能交叉，另注意电表+﹣接线柱，如下图

③当I=0，外阻接近无穷大，此时U=E=1.47V

又由闭合电路欧姆定律有E=U+I（R0+r），

从图像中取任意清晰一点坐标代入上式，可解得

r=0.95V

故答案为：

①R1

②如下图示

③1.47，0.45

【分析】①R2额定电流只有0.1A，很容易烧坏②先串后并，并注意元件顺序，开关位置，且连线不能交叉③纵轴截距为电动势，另取一点坐标利用闭合电路欧姆定律列方程求解内阻

13.【答案】2000；40

【解析】【解答】解：

由图象可知，当U=10V时，I=5×10﹣3A，∵I=

，

∴电解液的电阻R=

=

=2000Ω；

由R=ρ

可得，电解液的电阻率ρ=

=

=

=40Ω•m；

故答案为：

2000；40．

【分析】由图象找出电压为10V时的电流I，由欧姆定律可以求出电解液的电阻；

由电阻定律求出电解液的电阻率．

14.【答案】向右；向左

【解析】【解答】当开关与a相连时，电源给电容器充电，电流表中电流向右；

当开关与b相连时，电容器放电，电流表中电流向左；

故答案为：

向右；向左．

【分析】当开关与a相连时，电源给电容器充电，当开关与b相连时，电容器放电．

四、解答题

15.【答案】解:

由电压测量结果知，B、C、D三点电势相等，A点电势比它们高1.5V，只有一节干电池，接线柱A应接电源正极，在B、C、D三点间无电池。

由电阻测量结果可知，B、C、D三个接线柱之间均有电阻，如图所示，由测量结果可知：

R1＋R2＝4Ω，R1＋R3＝3Ω，R2＋R3＝5Ω，解得：

R1＝1Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω。

【解析】【分析】此题比较简单，属于典型题型，在电源外部电势高的一端连接电源正极，由电阻测量结果可得B、C、D上有各自的电阻，进行求解得出各自电阻的阻值。

五、实验探究题

16.【答案】

（1）0.698

（2）偏小

【解析】【解答】解：

（1）由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为19.8×0.01mm=0.198mm，金属丝直径为0.5mm+0.198mm=0.698mm；

（2）由图乙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表分流，所测电流偏大，由欧姆定律可知，金属丝电阻测量值偏小．

故答案为：

（1）0.698；

（2）偏小．

【分析】螺旋测微器固定刻度与可动刻度所示之和是螺旋测微器的示数；分析电路结构，根据电路结构、应用欧姆定律分析实验误差．

17.【答案】

（1）解：

如图所示；

（2）1.45；0.70

【解析】【解答】解：

（1）利用表中坐标值，采用描点法并连线得图象如图所示；

;

（2）由闭合电路欧姆定律可知U=E﹣Ir，再由数学知识可知，

图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V；

而图象的斜率表示电源的内阻，r=

=

=0.70Ω；

故答案为：

（1）如图；

（2）E=1.45V（1.44V﹣1.47V），r=0.69Ω（0.67Ω﹣0.72Ω）．

【分析】

（1）由表中数据可得出（U，I）坐标，采用描点法可得出对应的点，再用直线将各点相连；

（2）由公式及图象可得出图象中截距及斜率的意义，并能求出电源的电动势；