人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流单元测试卷B卷（解析版）

1、2020-2021学年高二人教版选修31物理单元测试卷 第二章恒定电流B卷1.北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，已知元电荷，则在整个环中运行的电子数目为( )A.B.C.D.2.如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I。已知导体左侧的横截面积为S，导体中单位长度的自由电子数为n，自由电子热运动的速率为，自由电子的电荷量用e表示，真空中的光速用c表示。假设自由电子定向移动的速率为v，则( )A.B.C.D.3.如图为一由不同金属材料制成的导体，

2、左、右部分分别为，且两部分导体的横截面积关系为。如果在相等的时间内通过的横截面的电荷量相等。则流过的电流的关系为( )A.B.C.D.不能确定4.对于常温下一根阻值为的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是( )A.常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为B.常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为C.给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，比值变大D.金属材料的电阻率随温度的升高而减小5.在如图所示的电路中,为电源电动势,为电源内阻,和均为定值电阻,为滑动变阻器。当的滑动触点在端时,合上开关,此时三个电表和的示数分别为和,现将的滑动触点向端移动,则三个电表示数的变化

3、情况( )A.增大,不变,增大B.减小,增大,减小C.增大,减小,增大D.减小,不变,减小6.用标有“”的灯泡、“”的灯泡与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线当其中一个灯泡正常发光时( )A电流表的示数为B电压表的示数约为C电源输出功率为D电源内阻为7.如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是( )A电流表、电压表的读数均变小B电源内阻消耗的功率变大C液滴将向上运动D电源的输出功率变大8.图甲为某电源的图

4、线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法正确的是( )A.电源的内阻为B.小灯泡的电阻随着电压的增大而减小C.把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为035 WD.当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻约为9.如图甲，电路中电源电动势为，内阻不计，为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是()A中的电流为中电流的2倍B的电阻约为C的电功率约为D和的总功率约为10.在如图所示的图象中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线为某一电阻的伏安特性曲线.用该电源与电阻组成闭合电路.由图象判断错误的是(   )  A

5、.电源的电动势为,内阻为B.电阻的阻值为C.电源的效率为D.电源的输出功率为11.如图所示电路中，当合上开关S后，两个标有“3V 1W”的灯泡均不发光，用电压表测得，如果各段导线及接线处均无问题，这说明( )A.开关S未接通 B.灯泡的灯丝断了C.灯泡的灯丝断了 D.滑动变阻器R的电阻丝断了12.在如图所示的电路中,两只电表均为理想电表,已知电源的内阻,定值电阻。闭合开关、断开开关时，定值电阻消耗的总电功率为；同时闭合开关和时,定值电阻消耗的电功率为,且。则( )A.开关闭合与断开时,电压表的示数相等B.定值电阻的大小可能为4、8C.定值电阻的大小可能为3、9D.开关断开与闭合时,电

6、压表示数的变化量大小与电流表示数的变化量大小的比值与定值电阻有关13.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻（二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大）。完成下列测量步骤：（1）检查多用电表的机械零点。（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，接b端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的_（选填“a”或“b”）端。（3）将选择开关拨至电阻“×100”挡，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小。为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行

7、测量。则该同学应选择_（“”或“”）挡，然后_，再进行测量。测量后示数如图所示，则测量结果为_。（4）测量完成后，将选择开关拨向_挡位置。14.某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现有如下器材：电源E（电压为4 V）；电流表（量程5 mA，内阻约为）；电流表（量程0.6 A，内阻约为）；电压表（量程3 V，内阻约为）；电压表（量程15 V，内阻约为）；滑动变阻器（阻值0）；滑动变阻器（阻值0）；开关及导线若干。他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示。编号电阻丝直径电阻丝直径的平方电阻丝长度电阻10.2800.0784100.0016.3020.2800.078450.008.16

8、30.5600.3136100.004.07（1）他在某次测量中，用螺旋测微器测电阻丝的直径，示数如图甲所示，此示数为_mm。（2）图乙是他测量编号为2的电阻丝电阻的备选电路图，则该同学应选择电路_（选填“A”或“B”）进行测量。电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_。15.为了测定某电源的内阻，实验室提供了如下器材：电阻箱、定值电阻、两个电流表和、电键、单刀双掷开关、待测电源、导线若干，现实验小组成员设计如图甲所示的电路图来完成实验。（1）闭合电键，断开单刀双掷开关，调节电阻箱的阻值为，读出电流表的示数；将单刀双掷开关合向1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时电阻箱阻值为，则电

9、流表的阻值_。（用本问所述字母表示）（2）将单刀双掷开关合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值及电流表的示数，实验小组成员打算用图象分析与的关系，以电阻箱电阻为横轴，为了使图象是直线，则纵轴应取_。A.B.C.D.（3）若测得电流表的内阻为，定值电阻，根据选取的轴，作出图象如图乙所示，则电源的内阻_。（4）若不考虑由于读数等操作产生的偶然误差，按照本实验方案测出的电源内阻值_。（选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”）16.用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：双量程电流表：（量程，）；双量程电压表：（量程，）；滑动

10、变阻器：（阻值范围，额定电流)（阻值范围，额定电流)（1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为_，电压表的量程为_，应选用滑动变阻器_(填写滑动变阻器符号)。（2）根据图甲将图乙中的实物正确连接，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线。（3）通过多次测量并记录对应的电流表示数和电压表示数，利用这些数据在图丙中画出了图线。由图线可以得出此干电池的电动势_（保留3位有效数字），内电阻_（保留2位有效数字）。（4）引起该实验的系统误差的主要原因是_。A由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小B由于电压表的分流作用造成电流表读数

11、总是比电源实际输出的电流大C由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小D由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大（5）某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干组实验数据，据此描绘出的图像（其中分别为电压表和电流表的读数）如下图中的实线所示，虚线表示该电池两端的电压与流经电池电流的关系图线，下列图像合理的是_。A.B.C.D.（6）为了分析本实验的误差，某同学自学了等效电压源定理：任何一个含有电源的二端网络（即图中的“有源网络”）可以等效为一个电压源，等效电压源的电动势等于该网络的开路电压，即两点开路时的路端电压，等效电压源的内阻等于从网络两

12、端看有源网络的总电阻，此时电源仅当做阻值为其自身内阻的一个定值电阻。请你用该方法分析本实验电动势、内阻的测量值与真实值的大小关系。17.如图所示，电路中小灯泡的额定电压为、额定功率为，,，电源的电动势E未知、内阻为。当滑动变阻器的滑动触头位于a端时，理想电流表的渎数为，且小灯泡刚好以额定功率正常发光。则：（1）.滑动变阻器的最大阻值为多少？（2）.当滑动变阻器的滑动触头位于b端时，理想电流表的读数为多少？（3）.当滑动触头位于正中央时（假设此时小灯泡电阻变化可忽略），滑动变阻器的电功率为多少？18.电流表的内阻为、满刻度电流为。那么以下结论中正确的是( )A.如并联一个阻值为的定值电阻，就可以

13、改装为量程是的电流表B.如串联一个阻值为的定值电阻，就可以改装为一个量程是的电压表C.如并联一个阻值为，的定值电阻，就可以改装成一个量程是的电流表D.如串联一个阻值为的定值电阻，就可以改装成一个量程是的电压表19.如图所示，电路中和均为可变电阻，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，一带电油滴恰好悬浮在两板之间。下列说法正确的是( )A仅增大的阻值，油滴仍然静止B仅增大的阻值，油滴向上运动C增大两板间的距离，油滴仍然静止D断开开关S，油滴将向下运动20.某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,电源的内阻为。现闭合开关,理想电压表的

14、示数为,则( )A.三个灯泡的总电阻为B.电源的电动势为C.电源消耗的热功率为D.电源的效率为21.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是( )A. 甲表是电流表，增大时量程增大B. 乙表是电压表，增大时量程增大C. 在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则22. 如图1所示，电源，内阻不计，灯泡L的额定电压为，其伏安特性曲线如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为,.则( ) A. 灯泡L的阻值随电流的增大而减小B. 灯泡L的额定功率为C. 灯泡L消耗电功率的最小值是D. 滑动

15、变阻器接入电路的阻值应至少为参考答案1.答案：A解析：根据可知，单位长度的电子数为，该储存环中的电子总数为，A正确。2.答案：D解析：电流微观表达式，式中n为单位体积内自由电荷数，而本题中n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度内的自由电子数，其数量为，电荷量，所以电流，所以，故D正确，B错误；易知AC错误。3.答案：A解析：这个题目中有些干扰条件，例如两个横截面的面积不相等，导体的组成材料不同，但关键是在单位时间内通过两横截面的电荷量相等，根据可知电流相等，A正确，BCD错误。4.答案：C解析：A.常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，横截面积减小为,电阻

16、率不变，根据电阻定律，电阻增大为100倍。故A项错误。B.常温下，若将金属丝从中点对折起来，长度变为一半，横截面积变为2倍，电阻率不变，根据电阻定律，电阻变为。故B项错误。C.给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，由图象可得金属丝电阻变大。故C项正确。D.给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，由于电功率增加，导致温度会略有升高，由图象得金属丝电阻变大，又横截面积和长度均不变，则金属电阻率会随温度的升高而增大。故 D项错误。5.答案：B解析：由图知电压表测量路端电压,电流表测量流过的电流，电流表测量流过的电流.的滑动触点向b端移动时，减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，则路端电

17、压减小，即电压表示数U减小,两端电压增大，并联电压减小，通过的电流减小，而总电流I增大,则流过的电流增大.故A、C、D错误，B正确。6.答案：C解析：正常发光的电流为，的正常发光电流为，结合图乙可知，A为电流随两端电压变化的曲线，B为电流随两端电压变化的曲线。所以，两灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是，此时电路中的电流为0.5A。由图可知：的电压为，此时电压表测两端的电压，即电压表的示数为2V；此时电源的输出电压为，电源的输出功率；电源的内阻=2故A、B、D正确，C错误故选：C7.答案：C解析：AC、当的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大,则总电流减小,电源的内电压和电压减小，由闭合电路

18、的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上移动；由于C两端的电压增大,中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大；故A错误，C正确。B.因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小。故B错误。D.由于电源的内外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化。故D错误。故选：C。8.答案：C解析：根据可得电动势，内阻，故A错误；由图乙可得电压越大，图线上该点与坐标原点的连线的斜率越大，即电压越大，电阻越大，故B错误；把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，两图线的交点纵、横坐标即为小灯泡工作时的电压、电流，故，所以，小灯泡的

19、功率，故C正确；由图乙可知，当小灯泡两端的电压时，电流，电阻，故D错误。9.答案：B解析：由于不计电源内阻，所以两端 电压为，和两端的电压均为,由题图乙可知此时通过的电流 为，通过和的电流为，所以中的电流不是中电流的2倍，A错误; 的电阻,B正确；的电功率，C错误,和的总功率，D错误。10.答案：C解析：A、根据闭合电路欧姆定律得,当时, ,由读出电源的电动势,内阻等于图线的斜率大小, 则.故A正确.B、电阻.故B正确.C、电源的效率. 故C错误.D、两图线的交点表示该电源直接与电阻相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压,电流,则电源的输出功率为.故D正确. 本题选择错误的,故选:C. 由电

20、源的路端电压与电流的关系图象可知,图象与纵轴的交点等于电源的电动势,其斜率大小等于电源的内阻.电阻的伏安特性曲线的斜率等于电阻.两图线的交点读出电流与电压,求出电源的输出功率和效率. 对于图线关键要根据物理规律,从数学角度来理解其物理意义.本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义.11.答案：C解析：若开关S未接通，,与题意不符，故A错误。若灯泡的灯丝断了，电路中电流为零，根据欧姆定律得，,与题意不符，故B错误.若灯泡的灯丝断了，电路中电流为零，灯泡两端的电压等于电源电动势，即，符合题意，故C 正确。若滑动变阻器R的电阻丝断了，电路中电流为零，根据欧姆定律得，,与题意不符，故D错误。1

21、2.答案：C解析：开关断开时，电压表的示数，开关闭合时，电压表的示数,由可得,A错误；由，则，将3、9代入方程成立，而将4、8代入方程不成立，C正确，B错误;根据闭合电路欧姆定律得,则电压表示数的变化量大小与电流表示数的变化量大小的比值为，与定值电阻无关，D错误。13.答案：（2）a（3）；重新欧姆调零；（4）OFF（或交流电压最高）解析：（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，说明电阻很大，二极管反向偏压，接b端时偏转角度很大，说明电阻很小，二极管正向偏压，则b端为二极管的负极，a端为二极管的正极，则为了测量该二极管的反向电阻

22、，应将红表笔接二极管的a端。（3）将选择开关拨至电阻“”挡位，进行正确的测量步骤后，表针偏角较小，说明所选挡位太小，为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量，则该同学应选择“”挡，然后重新进行欧姆调零，再进行测量。测量后示数如题图所示，则测量结果为。（4）测量完成后，将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置。14.答案：（1）0.512（0.5110.513均正确）（2）A；解析：（1）螺旋测微器的读数为。（2）根据题图乙可知，电路中变阻器采用限流式接法，所以变阻器应选。由于电源电动势为4 V，所以电压表应选，根据表格数据可知，电路中最大电流超过5 mA，

23、所以电流表应选，由于待测电阻满足，电流表应采用外接法，所以应选择电路A。15.答案：(1)(2)C(3)(4)等于真实值解析：（1）由闭合电路欧姆定律可知，电路电流保持不变，电路总电阻不变，则电流表内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即；（2）根据题意，由图示电路图可知，电源电动势为整理得为得到直线图线，应作图象，故选C。（3）由图像可得，通过图像可知：，联立解得，（4）若不考虑由于读数等操作产生的偶然误差，由（2）（3）推导可知，电源内阻的测量值等于真实值。16.答案：(1)(2)如图所示(3)1.45;1.3(4)A(5)A(6)解析：(1)一节干电池的电动势约为,故电压表选取量程;为了精确

24、测量,电流表的量程为,为了操作方便,滑动变阻器选；(2)根据图1将图2中的实物正确连接如图所示：(3)根据闭合电路欧姆定律可得：解得：，由图线可以得出此干电池的电动势为：内电阻为：；(4)根据可知路端电压是准确的，电流表的示数不包含电压表的电流，所以引起该实验的系统误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小，故A正确、BCD错误；(5)当外电路短路时，通过电压表的电流为零，所以电流表的最大示数准确；在某一路端电压下，测量的电流总是小于真实的电流，故A正确、BCD错误；(6)将电压表和电源看成是一个电压源,等效电压源的电动势，为将可变电组R两端开路时的端电压U，

25、即：等效电压源内阻为与r的并联,即为：在等效电压源的电路中,电流表测的就是总电流,电压表测的就是路端电压,由求得的,便是此等效电压源的，则有：，由于一般电压表，误差较小，一般采用这种接法测电动势和内阻。17.答案：（1）.12  （2）.2A （3）.3.84W解析：（1）.由题意可知小灯泡得电阻,当滑动变阻器的滑动触头位于a端时，定值电阻被短路，小灯泡与整个滑动变阻器并联，此时小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流,通过滑动变阻器的电流,则滑动变阻器的最大阻值.（1）.由以上分析可知电源电动势,带入数据得.当滑动变阻器的滑动触头位于b端时，小灯泡、滑动变阻器及定值电阻都被短路，此时电流表

26、的读数。（3）.当滑动触头位于正中央时，小灯泡与滑动变阻器的半电阻并联后再与串联，此时,总电流为，并联部分的电压,滑动变附器消耗的功率,代入数据得.  18.答案：BC解析：若并联一个阻值为的定值电阻，根据电流与电阻成反比可知，其分担的电流为，可以改装为量程为的电流表，A错误；若并联一个阻值为的定值电阻，根据电流与电阻成反比可知，其分担的电流为，可以改装为量程为的电流表，C正确；如果串联一个阻值为的定值电阻，根据电压与电阻成正比可知，其分担的电压为，可以改装为一个量程是的电压表，B正确；如果串联一个阻值为的定值电阻，根据电压与电阻成正比可知，其分担的电压为，可以改装成一个量程是的电压表，D错误。19.答案：ABD解析：电