2020--2021学年教科版高二物理选修3—1第2章 直流电路练习含答案

2020--2021教科版物理选修3—1第2章 直流电路练习含答案 教科版选修3—1第二章 直流电路

1、手机已是我们生活中普遍的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是( )

A．4.2 V,14.66 mA C．3.7 V,14.66 mA

B．4.2 V,700 mA D．3.7 V,700 mA

2、一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图像如图所示，此图像的斜率可表示为( )

U1A．U B．R C．R D．R

3、(多选)如图所示，两个横截面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端电压为U，则( )

A．通过两棒的电流相等

B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同

C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1大于粗棒内场强E2 D．细棒两端电压U1大于粗棒两端电压U2

4、(双选)用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )

A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C．图乙中的A1、A2的示数相同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同

5、(双选)如图所示为某一电源的U-I图线，由图可知( )

A．电源电动势为2 V 1

B．电源内电阻为3 Ω C．电源短路时电流为6 A

D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A

6、R1和R2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )

A．1.5 W B．3.0 W C．5.0 W D．6.0 W

7、如图所示的电路图是一个应用“非”电路的简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是( )

A．X为热敏电阻，Y为可变电阻 B．X为热敏电阻，Y为开关 C．X为可变电阻，Y为热敏电阻 D．X、Y均为热敏电阻

8、有A、B、C、D四个电阻，它们的I-U图线如图所示，其中电阻最小的是( )

A．A C．C

B．B D．D

9、现有半球形导体材料，接成如图(a)、(b)所示两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为( )

A．1∶1 C．2∶1

B．1∶2 D．1∶4

10、如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每1

一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的2；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )

A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A

11、“神舟九号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) A．0.1 V

B．0.2 V

C．0.3 V

D．0.4 V

12、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表的内阻约为2 kΩ，电流表Ⓐ的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，U

结果由公式Rx＝I计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．

13、某同学想要描绘标有“3.8 V 0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：

电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ) 电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ) 电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω) 电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω) 滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A) 滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A) 定值电阻R3(阻值等于1 Ω) 定值电阻R4(阻值等于10 Ω) 定值电阻R5(阻值等于1 kΩ) 电源E(E＝6 V，内阻不计)

(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁． (2)该同学描绘出的I-U图像应是下图中的________．

2020--2021教科版物理选修3—1第2章 直流电路练习含答案 教科版选修3—1第二章 直流电路

1、手机已是我们生活中普遍的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是( )

A．4.2 V,14.66 mA C．3.7 V,14.66 mA

B．4.2 V,700 mA D．3.7 V,700 mA

C [由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2 V是充电电压，电池的电动势是3.7 V,1 700 mA·h是电池的容量，即放电电流与时间的乘积，所以待机状态下平均1 700 mA·h

14.66 mA，故C正确．]

116 h≈

2、一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间工作电流I＝

t变化的图像如图所示，此图像的斜率可表示为( )

U1

A．U B．R C．R D．R

qUqU

C [图像的斜率k＝t＝I，根据欧姆定律，I＝R，所以k＝t＝I＝R，C正确．] 3、(多选)如图所示，两个横截面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端电压为U，则( )

A．通过两棒的电流相等

B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同

C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1大于粗棒内场强E2 D．细棒两端电压U1大于粗棒两端电压U2

l

ACD [设两段铜棒，细棒电阻为R1，粗棒电阻为R2，由电阻定律R＝ρS知R1>R2，U

由于两棒串联，故电流相等，即I1＝I2，由欧姆定律I＝R得U1>U2，故A、D正U

确；由E＝d，知细棒内的场强E1大于粗棒内场强E2，所以C对；又由I＝neSv可知，两段铜棒I、n、e相同，而S1v2，所以B错．故正确答案为A、C、D.]

4、(双选)用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )

A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C．图乙中的A1、A2的示数相同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同

BC [图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确；图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同；流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故C正确，D错误．] 5、(双选)如图所示为某一电源的U-I图线，由图可知( )

A．电源电动势为2 V 1

B．电源内电阻为3 Ω C．电源短路时电流为6 A

D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A

AD [在本题的U－I图线中，纵轴截距表示电源电动势，A正确；横轴截距表示短路电流，C错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r＝

2－0.86Ω＝

0.2 Ω，B错误；当路端电压为1 V时，内电阻分得的电压U内＝E－U外＝2 V－1 U内1

V＝1 V，则电路中的电流I＝r＝0.2A＝5 A，D正确．]

6、R1和R2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )

A．1.5 W B．3.0 W C．5.0 W D．6.0 W

A [把R1和R2串联后，由于R2的最大电流较小，所以串联后的最大电流为0.5 A，串联后的总电阻为6 Ω，所以电路的最大功率为P＝I2R＝0.52×6 W＝1.5 W，所以A正确．]

7、如图所示的电路图是一个应用“非”电路的简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是( )

A．X为热敏电阻，Y为可变电阻 B．X为热敏电阻，Y为开关 C．X为可变电阻，Y为热敏电阻 D．X、Y均为热敏电阻

C [温度升高时，Y处的热敏电阻阻值变小，所分电压变小，则A处变为低电位，由于“非”逻辑电路，输出端为高电位，故报警灯L发光报警，应选C.] 8、有A、B、C、D四个电阻，它们的I-U图线如图所示，其中电阻最小的是( )

A．A C．C

B．B D．D

I1A [由于在I-U图像中，图线的斜率k＝U＝R，故斜率越大，电阻越小，所以A的电阻最小，选项A正确．]

9、现有半球形导体材料，接成如图(a)、(b)所示两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为( )

A．1∶1 C．2∶1

B．1∶2 D．1∶4

D [将题(a)图半球形导体材料看成是等大的两半部分的并联，则题(b)图中可以R

看成是两半部分的串联，设每一半部分的电阻为R，则题(a)图中电阻Ra＝2，题(b)图中电阻Rb＝2R，故Ra∶Rb＝1∶4.]

10、如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每1

一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的2；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )

A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A

C [将接线柱1、2接入电路时，通过R1的电流是通过电流表的2倍，每一小格表示0.02 A＋0.04 A＝0.06 A，选项A、B错误；将接线柱1、3接入电路时，通过R1的电流仍然是通过电流表的2倍，每一小格仍然表示0.06 A，选项C正确，选项D错误．]

11、“神舟九号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) A．0.1 V C．0.3 V

B．0.2 V D．0.4 V

D [电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E＝800

－

EE800×103

mV，由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝r，所以电池内阻r＝＝Ω

I短40×10－3

＝20 Ω，该电池与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝＝20 mA，所以路端电压U＝IR＝400 mV＝0.4 V，D正确．]

E800

＝mAR＋r20＋20

12、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表的内阻约为2 kΩ，电流表Ⓐ的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，U

结果由公式Rx＝I计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(填“大于”“等于”

或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．

RV2 000 ΩRx200 Ω

解析：因R＝200 Ω＝10＜R＝10 Ω＝20，所以电流表内接误差比较小，测

xA量结果更接近真实值；又电流表内接，电流表会因分得一部分电压而使测量电压比Rx两端的电压稍大，测量值Rx1偏大；电流表外接，测得的电流偏大，而使测量值比真实值稍小． 答案：Rx1 大于 小于

13、某同学想要描绘标有“3.8 V 0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：

电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ) 电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ) 电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω) 电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω) 滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A) 滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A) 定值电阻R3(阻值等于1 Ω) 定值电阻R4(阻值等于10 Ω) 定值电阻R5(阻值等于1 kΩ) 电源E(E＝6 V，内阻不计)

(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁． (2)该同学描绘出的I-U图像应是下图中的________．

Ug3

解析：(1)用电压表V1和定值电阻R5串联，可改装成量程为U＝r(rg＋R5)＝3

g

×(3＋1)V＝4 V的电压表；用量程为200 mA的电流表A1与定值电阻R4并联0.2×10Igrg

可改装为量程为I＝Ig＋R＝0.2 A＋10 A＝0.4 A的电流表；

4待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法，电路图如图所示．

(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I-U图像应该是B. 答案：(1)见解析图 (2)B