恒定电流测试题
(考查范围：选修3-1 分值：110分)
一、选择题(每小题6分，共48分)
LRS
1．2014·郑州质量预测根根R＝ρ可以导出电阻率的表达式ρ＝.对于温度一定的某种
SL金属导线来说，它的电阻率( )
A．跟导线的电阻R成正比 B．跟导线的横截面积S成正比 C．跟导线的长度L成反比 D．只由其材料的性质决定 2．2014·湖北七市联考有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源．下列电阻与其连接后，电阻的功率大于2 W且该电源的效率大于50%的是( )
A．0.5 Ω B．1 Ω C．1.5 Ω D．2 Ω 3．2014·韶关调研如图D71所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则( )
图D71
A．电容器中的电场强度将增大 B．电容器的电容将减小
C．电容器上的电荷量将减少 D．液滴将向上运动
图D72
4．如图D7-2所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．闭合开关S后，
将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列判断正确的是( )
A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大 B．小灯泡L变亮
C．电容器C上的电荷量减少 D．电源的总功率变大
图D73
5．2014·安徽合肥如图D73所示的电路中，电压表都看作理想电表，电源内阻为r.闭合开关S，当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，则( )
A. 电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大 C．电压表V1的示数变化量大于V2的示数变化量 D．电压表V1的示数变化量小于V2的示数变化量
6．如图D74所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r.在滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中，下列说法中正确的是( )
图D74
A．滑动变阻器消耗的功率变小
B．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小 C．定值电阻R消耗的功率变大
D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小 7．2014·广元模拟图D75为一加速度计，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的绝缘滑块，滑块两边分别与劲度系数均为k的两个轻弹簧相连，两弹簧另一端与固定壁相连，当弹簧为原长时，固定在滑块上的滑片停在滑动变阻器(电阻总长为L)正，M、N两端输入电压为U0，输出电压UPQ＝0.系统加速时，滑块移动，滑片随之在变阻器上自由滑动，UPQ相应改变，然后通过控制系统进行制导．设某段时间导弹沿水平方向运动，滑片向右移动，UPQ＝
U0
，则这段时间内导弹的加速度( ) 3
图D75
A．方向向右，大小为B．方向向左，大小为kL 3m
kL 3m
2kL
C．方向向右，大小为
3m
2kL
D．方向向左，大小为
3m
8. 2014·上海崇明期末如图D76所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列说法正确的是( )
图D76
A．电流表的读数一定减小
B．R0的功率一定先减小后增大
C．电源的输出功率可能先减小后增大
U
D．电压表与电流表读数的比值一定先减小后增大
I二、实验题(32分)
9．(16分)2015·广州荔湾区综合测试为检测一个标称值为20 Ω的滑动变阻器，现可供使用的器材如下：
A．待测滑动变阻器Rx：总电阻约为20 Ω
B．电流表A1：量程为200 mA，内阻约为2.0 Ω C．电流表A2：量程为3 A，内阻约为0.12 Ω D．电压表V1：量程为15 V，内阻约为15 kΩ E．电压表V2：量程为3 V，内阻约为3 kΩ F．滑动变阻器R：总电阻约为10 Ω
G．直流电源E：电动势为3 V，内阻不计 H．开关S、导线若干
(1)为了尽可能精确测定Rx的总电阻值，所选电流表为________(选填“A1”或“A2”)，所选电压表为______(选填“V1”或“V2”)．
(2)请根据如图D77甲所示的实验原理图，完成图乙中的实物连接．
丙 图D77
(3)闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应置于最________(填“左”或“右”)端． (4)用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径，示数如图丙所示，则该
电阻丝的直径为________mm.
11．(16分)2014·山东烟台3月模拟现用以下器材测量电源的电动势和内阻：
A．被测电源(电动势在10～15 V之间) B．电阻箱(0～20 Ω)
C．滑动变阻器(最大阻值为20 Ω) D．定值电阻R0(阻值为5 Ω) E．电流表A1(量程为0.6 A) F．电流表A2(量程为3 A) G．开关 H．导线若干
实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据作出了11
通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R(R0除外)的关系图线，即R图线，如图D78所
II示．
图D78
(1)实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择________________________________________________________________________．
(2)在虚线框内画出实验原理图．
(3)根据图线求出电源的电动势为________V，内阻为________Ω. (4)说出实验中产生误差的原因(说出两条即可)：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
三、计算题(30分)
12．图D79甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流变化关系曲线．由图可知，两者不是线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化．参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻)．
(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12 V的电源上，求流过电灯的电流和每个电灯的电阻．
(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与9 Ω的定值电阻R0串联，接在电动势为8 V、内阻为1 Ω的电源上，求通过电流表的电流值以及每个电灯的实际功率．
图D79
1．D [解析] 对于某金属导线来说，电阻率只由其材料的性质决定，而不是由R、S、L来决定的，对比各选项可知D正确．
EIR
2．C [解析] 由闭合电路的欧姆定律得I＝，η＝×100%，P＝I2R，由题
R＋rI（R＋r）知，η>50%，P＞2 W，解得1 Ω＜R＜2 Ω，选项C正确.
3．C [解析] 滑片P向左移动，则总电阻增大，总电流减小，电容器两端的电压即R2U2
两端的电压UC＝U2＝IR2将减小，电容器中的电场强度E＝减小，A错误；电容器上的电
d荷量Q＝CU2将减少，C正确；电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，故不变，B错误；因电场力减小，重力大于电场力，故液滴将向下运动，D错误．
4．A [解析] 滑动变阻器的滑片P向左移动时，R2接入电路部分的电阻增大，根据“串反并同”结论可知，电流表A的示数变小，电压表V的示数变大，选项A正确．电源输出电流减小，小灯泡L中电流变小，故小灯泡L变暗，选项B错误．电容器两端电压增大，故电容器C上的电荷量增多，选项C错误．电源输出电流减小，故电源的总功率变小，选项D错误．
5．D [解析] 当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，接入电路中的阻值增大，电压表V1、V2和R3均是并联，根据“串反并同”结论可知，电压表V1和V2示数均变大，A、B错误．设V1的示数为U1，V2的示数为U2，干路电流为I，则有U1＝U2＋IR1，ΔU1＝ΔU2＋ΔIR1，根据“串反并同”结论可知I减小，即ΔI<0，则ΔU1<ΔU2，C错误，D正确．
6．AC [解析] 在滑片P由a端向b端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变
E
小，外电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律，电路中的电流I＝增大，定值电
r＋R外阻R消耗的功率P＝I2R随电流的增大而增大，选项C正确；把定值电阻看成电源的一部分，滑动变阻器消耗的功率为等效电源的外电路消耗的功率，当RP＝2r时，滑动变阻器消耗的功率最大，在P由a向b移动的过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，选项A正确．
x1L
7．D [解析] 设滑片向右移动的距离为x，则UPQ＝U0，因UPQ＝U0，故x＝，对L33滑块，有2kx＝ma，则a＝
2kL
，因为滑块受的合力向左，所以加速度方向向左，选项D正3m
确．
8．BC [解析] 设滑动变阻器的滑片P左、右两边的电阻分别为Ra和Rb，则外电路的Ra（R－Ra）RaRbR
总电阻R外＝＋R0＝＋R0，当Ra＝时，外电阻最大，即在P由a向b移
R2Ra＋Rb
动的过程中，外电路的总电阻先增大后减小，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I＝EUU
先减小后增大，选项A错误；对外电路，有R外＝，所以比值一定先增大后减小，
IIr＋R外
选项D错误；由P＝I2R0可知，R0的功率一定先减小后增大，选项B正确；当r＝R外时，
电源的输出功率最大，在滑片P由a向b移动的过程中，因不明确外电路电阻与内阻的关系，故电源的输出功率变化不确定，选项C正确．
9．(1)A1 V2 (2)如图所示
(3)左 (4)1.203(1.201～1.205均可)
U
[解析] (1)电源的电动势为3 V，所以电压表选V2，电路中的最大电流Im＝＝0.15 A，
Rx
所以电流表选A1；
(3)滑动变阻器R采用分压式接法时，初始的输出电压应最小，滑片应置于最左端． (4)螺旋测微器测得的读数为1.203 mm. 10．(1)电阻箱 (2)如图所示
(3)12 1 (4)电流表A2的内阻分压产生的系统误差；电流表读数时产生的偶然误差；1
作R图线时产生的偶然误差 I
[解析] (1)实验中需要读出电阻的阻值，故应选择电阻箱；(3)由欧姆定律可知E＝I(R＋R0＋r1110.5－R0＋r－
R0＋r)，变形可得＝·R＋，由图可知＝ V1，＝0.5 A1，解得E＝12 V，
IEEE6Er＝1 Ω.
11．(1)0.4 A 均为10 Ω (2)0.6 A 均为0.6 W 0.6 W
12
[解析] (1)把三个这样的电灯串联后，每只电灯得到的实际电压为 V＝4 V
3由题图甲可知，每只电灯两端加上4 V的实际电压时的工作电流均为I＝0.4 A 由此可以求出此时每只电灯的实际电阻 U4
R＝＝ Ω＝10 Ω.
I0.4
(2)在题图乙的混联电路中，设每只电灯上的实际电压和实际电流分别为U′和I′. 在这个闭合电路中，有E＝U′＋2I′(R0＋r)． 代入数值并整理得U′＝8－20I′
这是一个反映电路的直线方程．把该直线在题图甲的坐标系中画出，如图所示．(I代表I′，U代表U′)
这两条图线的交点为U′＝2 V，I′＝0.3 A
同时满足了电路结构和元件的要求，此时通过电流表的电流值IA＝2I′＝0.6 A 每只电灯的实际功率P＝U′I′＝2×0.3 W＝0.6 W.