【高二物理】第二章 恒定电流练习题及答案解析.docx

(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．(2025年高考浙江理综卷)请用学过的电学知识判断下列说法正确的是(　　)
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
解析：选B.由静电屏蔽的知识可知，A、D选项均错；金属可以消除多余的静电，B项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电压较小，小鸟不会被电死，C选项错误．
2．金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，如图2－7所示的I－U图象中能表示金属铂的电阻情况的是(　　)

图2－7
解析：选C.铂属于金属导体，其电阻率将随温度的升高而增大，当有电流通过时，由于热效应，所以导体的温度升高，并且电流越大，温度越高，电阻也将越大．在I－U图线中各点的切线斜率表示电阻的倒数，故电阻增大时，I－U图线斜率应减小，故C正确，A、B、D错误．
3．(2025年漳州高二检测)一台电动机，额定电压是100 V，电阻是1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为(　　)
A．500 W　　　　　　　　 B．25 W
C．1000 W D．475 W
解析：选B.电动机的热功率P＝I2r＝(5 A)2·1 Ω＝25 W，B正确，A、C、D错误．
4．如图2－8所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，则下列说法中正确的是(　　)

图2－8

A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等
B．电流都是I0时，两电源的内电压相等
C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻
解析：选AC.在U－I图象中甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，说明两电源的外电阻R＝相等，A正确．图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点坐标值表示外电路短路时的电流，图线斜率的绝对值大小表示电源内电阻的大小(也即电动势与外电路短路时电流的比值)，由图线可得E甲>E乙，r甲>r乙，C正确，D错误．电流都是I0时，U内＝I0r，所以U内甲>U内乙，B错误．
5.在如图2－9所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是(　　)

图2－9

A．R1短路
B．R2断路
C．R3断路
D．R4短路
解析：选BC.由于A串联于干路中，且故障发生后，A灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D.
若假设R2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A灯变暗，同时R2断路必引起与之并联的灯B中电流的变化，使B灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B对．
若假设R3断路，则也引起总电阻变大，总电流变小，使A灯变暗，同时R3断路后也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)中电流增大，灯B中分得电流也变大，B灯变亮，故选项C正确．
6.如图2－10所示，一个电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示．由该图可知(　　)

图2－10

A．电源的电动势为8 V
B．电源的内电阻为2 Ω
C．电源输出功率的最大值为16 W
D．电源消耗的最大功率为16 W
解析：选D.图中交点表示内、外电路消耗功率相等，此时的功率和电流分别为4 W和2 A，由P内＝I2r，代入数据得r＝1 Ω，故B错误；由P外＝I2R知R＝1 Ω，内电阻等于外电阻，电动势为E＝I(R＋r)＝4 V，A错误．外电阻和内电阻相等时电源输出功率的最大值为4 W，C错误．电源消耗的功率为Pm＝EI，当R＝0时电流最大为4 A，Pm＝16 W，故D正确．
7．小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图2－11所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法不正确的是(　　)

图2－11

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
解析：选C.在I－U图象中，图线的斜率表示电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大；对应P点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R＝；其工作功率为P＝U1I2，即为图中矩形PQOM所围的面积，因此本题应选择C项．
8．在如图2－12所示电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个开关后P会向下运动？(　　)

图2－12

A．S1　　　　　　　　　　 B．S2
C．S3 D．S4
答案：C
9．(2025年北京海淀二模)在如图2－13所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则(　　)

图2－13
A．电压表的示数变大
B．小灯泡消耗的功率变小
C．通过R2的电流变小
D．电源两极间的电压变小
解析：选B.若照射R3的光的强度减弱，则R3阻值增大，R总增大，由I＝知I减小，由UR1＝IR1可知UR1减小，A错；UR2增大，则由IR2＝可知IR2增大，C错；灯泡的功率PL＝I·RL，由IL＝I－IR2可知IL减小，故PL减小，B正确；电源两极间电压U＝E－Ir，所以U增大，D错．
10．(2025年东北三校联考)如图2－14所示，一个电饭煲和一台洗衣机同时并联接入有效电压为220 V的电源上，均正常工作．设电饭煲的电阻为R1、洗衣机电动机线圈的电阻为R2.开关闭合后，用电流表分别测得流过电饭煲的电流是5 A，流过洗衣机的电流是0.5 A．经过时间t后，电饭煲消耗的电能为E1，产生的电热为Q1；洗衣机消耗的电能为E2，产生的电热为Q2；电饭煲消耗的功率为P1、洗衣机电动机消耗的功率为P2.则下列关系正确的是(　　)

图2－14
A．R2＝10R1 B．E1＝10E2
C．Q1＝10Q2 D．P1＝1555 W，P2＝155.5 W
解析：选B.电源电压的有效值U＝220 V，电饭煲为纯电阻用电器，故E1＝Q1＝U1I1t＝220×5t＝1100t，R1＝＝44 Ω，P1＝U1I1＝1100 W．而洗衣机为非纯电阻用电器，R2＝<，故A错．E2＝UI2t＝110 t，E1＝10E2，B对．Q2＝IR2t＝UR2I2t<E2，故C错．P2＝UI2＝110 W，故D错．
二、实验题(本题包括2小题，每小题8分，共16分．按题目要求作答)
11．(2025年高考安徽卷)用如图2－15所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

图2－15

a．电流表(量程0.6 A、3 A)；
b．电压表(量程3 V、15 V)；
c．定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；
d．定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；
e．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；
f．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________ V，电流表的量程应选择________ A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．
(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．
答案：(1)3　0.6　1　0～10　(2)电压表的分流
12．(2025年高考福建理综卷)如图2－16所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：
器材
规格
待测电阻Rx
电源E
电压表V1
电压表V2
电流表A
滑动变阻器R
开关S、导线若干
阻值在900 Ω～1000 Ω之间　
具有一定内阻，电动势约9.0 V　
量程2.0 V，内阻r1＝1000 Ω　
量程5.0 V，内阻r2＝2500 Ω　
量程3.0 A，内阻r＝0.10 Ω　
最大阻值约100 Ω，额定电流0.5 A

图2－16
为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路．
解析：实验要求测量时电表读数大于其量程的一半，而电流表量程为3.0 A，过大不可用．两电压表内阻均已知，故其中一表可当做电流表使用，考虑两表量程和电源电动势，宜选V1当做电流表．滑动变阻器采用分压式接法，测量电路图和连线如下．

答案：见解析
三、计算题(本题包括4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(10分)(2025年聊城三中高二物理检测)在图2－17所示电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω.D为直流电动机，其电枢线圈电阻R＝2 Ω，限流电阻R′＝3 Ω.当电动机正常工作时，电压表示数为0.3 V．求：

图2－17

(1)通过电动机的电流是多大？
(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少？
解析：(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由I＝得：I＝ A＝ 0.1 A.
(2)由E＝Ir＋U＋UD可得电动机两端电压
UD＝E－Ir－U＝6 V－0.1×1 V－0.3 V＝5.6 V.
所以电动机输入的电功率P入＝UDI＝0.56 W.
电动机的发热功率P热＝I2R＝0.02 W.
电动机的输出功率P出＝P入－P热＝0.54 W.
答案：(1)0.1 A　(2)0.56 W　0.02 W　0.54 W
14．(10分) (2025年广安高二检测)如图2－18所示的电路中，电源电动势E＝6.0 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R2＝0.5 Ω，当开关S断开时；电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求：

图2－18

(1)电阻R1和R3的阻值；
(2)当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率．
解析：(1)R3＝＝ Ω＝2.0 Ω
由于E＝I3(R1＋R3＋r)
代入数据有6.0＝1.5(R1＋2.0＋0.6)
解得：R1＝1.4 Ω.
(2)S闭合后，
R总＝R1＋r＋＝2.4 Ω
电压表的示数
U＝×＝×0.4 V＝1.0 V
R2上消耗的功率
P2＝＝ W＝2.0 W.
答案：(1)1.4 Ω　2.0 Ω　(2)1.0 V　2.0 W
15．(12分)如图2－19所示的电路中，电源电动势E＝24 V，内阻不计，电容C＝12 μF，R1＝10 Ω，R3＝60 Ω，R4＝20 Ω，R5＝40 Ω，电流表G的示数为零，此时电容器所带电荷量Q＝7.2×10－5 C．求电阻R2的阻值．

图2－19

解析：电容器两端电压UC＝＝6 V，＝，所以U4＝8 V，
若U1＝6 V＋8 V＝14 V，则＝，
所以R2＝7.14 Ω.
若U′1＝8 V－6 V＝2 V，则＝，
所以R2＝110 Ω.
答案：110 Ω或7.14 Ω
16．(12分)(2025年苏州高二检测)如图2－20甲是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为220 V)．R0是定值电阻，R是可变电阻(调温开关)，其电阻值均不受温度影响．
(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为121 W，温度最高时的耗电功率为484 W，求R0的阻值及R的阻值变化范围．
(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图乙所示，现在温度为20 ℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220 ℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

图2－20
解析：(1)温度最低时应该是电路中电阻最大时，此时有
P1＝
温度最高时应该是电路中电阻最小时，此时有
P2＝
联立以上两式解得R0＝100 Ω
Rmax＝300 Ω
所以变阻器阻值范围是0到300 Ω.
(2)此时电熨斗表面温度与环境温度之差
Δt＝220 ℃－20 ℃＝200 ℃
由图象知电熨斗每秒钟散发的热量
q＝440 J
要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率
P＝440 W
又有：P＝
代入数据解得R＝10 Ω
所以应将R的阻值调至10 Ω.
答案：(1)100 Ω　0到300 Ω　(2)10 Ω