【恒定电流与电路】专题测试
(满分共100分 时间45分钟)
一、选择题(共12个小题，每小题5分，共60分.1～8题为单选题，9～12题为多选题．)
1．如图所示的电路中，电源电动势为6 V ，当开关S 接通后，灯泡L 1和灯泡L 2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ab ＝0 V ，U ad ＝0 V ，U dc ＝6 V ，由此可断定( )
A ．L 1和L 2的灯丝都烧断了 B.L 1的灯丝烧断了 C ．L 2的灯丝烧断了 D.变阻器R 断路
2．如图的四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间函数关系的是( )
3．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( )
A ．32 W B.44 W C ．47 W
D.48 W
4．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成．当闭合开关S 1、S 2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为1 000 W ．关于该电吹风，下列说法正确的是( )
A ．电热丝的电阻为55 Ω
B ．电动机线圈的电阻为1 210
3
Ω
C ．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J
D ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J
5.三盏相同的小灯泡与滑动变阻器连接成如图所示电路，电源有一定内阻，初始时滑动变阻器滑片在滑动变阻器的正中间位置，下列说法正确的是( )
A ．滑片稍向下滑动，灯泡L 3变暗
B ．若灯泡L 1发生短路，则灯泡L 2变亮
C ．滑片向上滑动，电源的输出功率减小
D ．若滑片从两端向中间滑动，则电源的效率一定增大
6．如图甲所示，直线a 是一电源的路端电压U 随电流I 变化的图线，直线b 是一电阻的U -I 图线；如图乙所示为一小灯泡的I -U 图线，当小灯泡和该电阻串联接入该电源时，小灯泡实际消耗的功率约为( )
A ．7.4 W B.0.74 W C ．1.3 W D.0.13 W
7．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，每一小格表示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的1
2；R 2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，第一小格表示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
8.如图所示的电路中，R 1和R 2是电阻箱，R 3是定值电阻，A 、B 为平行板电容器的两个极板，闭合开关S ，电路稳定时理想电压表和理想电流表的示数分别为U 和I ，电容器所带的电荷量用Q 表示，电源效率用η表示，调节各元件时，电表示数变化用ΔU 和ΔI 表示．则以下说法正确的是( )
A ．若仅减小R 1的阻值，则U 和I 均变小，Q 减少
B ．若仅减小R 2的阻值，则U 和I 均变小，Q 减少
C ．若仅增大A 、B 板的间距，则U 和I 均不变，Q 减少
D ．若仅减小R 1的阻值，则ΔU 和ΔI 之比不变，电源的效率η变大
9．如图甲所示电路中，R 1＝30 Ω，R 2＝R 3＝R 4＝R 5＝10 Ω，C ＝7 μF ，A 、B 两端接一电源，此电源的路端电压与通过电源的电流关系如图乙所示，电表均为理想电表，则( )
A ．电源的内阻为20 Ω
B ．电流表的示数为4
7 A
C ．电压表的示数为60
7
V
D ．电容器极板所带的电荷量为4×10－
5 C
10．在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(E 、r 是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P 随外电阻R 变化的规律如图所示，则( )
A ．当R ＝r 时，电源有最大的输出功率
B ．当R ＝r 时，电源的效率η＝50%
C ．电源的功率P ′随外电阻R 的增大而增大
D ．电源的效率η随外电阻R 的增大而增大
11．如图所示，电源E 对电容器C 充电，当C 两端电压达到80 V 时，闪光灯瞬间导通并发光，C 放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C 充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路( )
A ．充电时，通过R 的电流不变
B ．若R 增大，则充电时间变长
C ．若C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D ．若
E 减小为85 V ，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
12．如图所示，直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图线；直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图线；直线C 为一个电阻R 两端电压与电流的关系图线．将这个电阻
分别接到a、b两电源上，那么()
A．R接到b电源上时电源的效率较高
B．R接到b电源上时电源的输出功率较大
C．R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高
选择题答题栏
题号123456789101112
答案
二、计算题(本题共2个小题，共40分)
13．(20分)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：
(1)电源的电动势和内阻．
(2)定值电阻R2的阻值．
(3)滑动变阻器的最大阻值．
14．(20分)某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示，
查得电源的电动势E＝12 V，电源的内阻r及保护电阻R阻值未
知，当在第一次S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为1 A；
在第二次S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为3 A．测得第
二次车灯的功率减少了75%，若电动机内阻R M＝1 Ω，电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，求S1、S2均闭合时电动机的机械功率．
【恒定电流与电路】答案解析
1．D U dc ＝6 V ，说明从a 到b 、从b 到d 的电路连接良好，故L 1和L 2的灯丝都良好，故A 、B 、C 错误，D 正确．
2．C 白炽灯泡为纯电阻，其功率表达式为P ＝U 2
R
，而U 越大，电阻越大，图象上对应
点与原点连线的斜率越小，故选项C 正确．
3．A 当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数结合欧姆定律，可以计算出电动机的内阻为：r ＝U I
，代入数据得：r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：P ＝U ′I ′－
I ′2r ，代入数据解得：P ＝32 W ，故B 、C 、D 错误，A 正确．
4．A 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P ＝1 000 W －120 W ＝880 W ，对电热丝，
由P ＝U 2R 可得电热丝的电阻为R ＝U 2P ＝2202
880
Ω＝55 Ω，选项A 正确；由于不知道电动机线圈
的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B 错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J ，选项C 错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J ，选项D 错误．
5．D 灯泡电阻相同，当滑片在中间位置时，并联电路电阻最大，当滑片稍向下移动时，并联电路的电阻减小，总电阻减小，总电流增大，则灯泡L 3变亮，A 错误；若灯泡L 1短路，则上端并联支路电阻减小，并联电阻减小，电路总电阻减小，总电流增大，灯泡L 2所在支路电流减小，灯泡L 2变暗，B 错误；滑片向上滑动，并联电阻减小，外电阻减小，但由于外电阻与内阻大小关系未知，无法确定电源输出功率变化情况，C 错误；滑片从两端向中间滑动过程中，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，由η＝U
E
×100%得，电源的效率增大，D 正确．
6．B 由图甲中直线a 知电源电动势E ＝3 V 、内阻r ＝1 Ω，由直线b 知电阻的阻值R ＝2 Ω.在图乙中作出电动势E ＝3 V 、等效内阻r ′＝r ＋R ＝3 Ω的电源的I -U 图线，如图所示
两图线的交点坐标I ＝0.425 A ，U ＝1.75 V ，此时小灯泡消耗的功率P ＝IU ＝0.425×1.75
W≈0.74 W，B 项正确．
7．C 将接线柱1、2接入电路时，通过R 1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R 1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．
8．C 若仅减小电阻箱R 1的阻值，外电路的总电阻R 外变小，根据I ＝
E
R 外＋r
可知I 变大，
因为U ＝E －Ir ，所以U 变小，电容器所带的电荷量Q 减少，A 错误；若仅减小电阻箱R 2的阻值，对整个电路没有影响，所以U 和I 均不变，电容器所带的电荷量Q 不变，B 错误；若仅增大A 、B 板的间距，电容器的电容减小，电路结构不变，所以U 和I 均不变，根据Q ＝
CU 可知，电容器所带的电荷量Q 减少，C 正确；根据U ＝E －Ir 可知ΔU 和ΔI 的绝对值的
比值等于r ，电源的效率为η＝R 外
R 外＋r
·100%，若仅减小电阻箱R 1的阻值，则电源的效率变
小，D 错误．
9．ABD 题图乙中图线的延长线，交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝20
1.0 Ω＝20 Ω，A 正确；题图甲中由于电压表所在支路相当
于断路，故知R 2、R 3、R 4串联后与R 1并联，R 5上无电流，外电阻为R 外＝R 1R 2＋R 3＋R 4
R 1＋R 2＋R 3＋R 4
＝
15 Ω，路端电压为U 外＝
R 外R 外＋r E ＝60
7 V ，电压表的示数等于R 4两端的电压U V ＝1
3U 外＝20
7
V ，C 错误；电流表的示数为干路电流I ＝
E
R 外＋r ＝4
7
A ，
B 正确；电容器两端的电压等于R 2、R 3
两端电压之和，则电容器所带的电荷量Q ＝C ·23
U 外＝4×10－5
C ，
D 正确．
10．ABD 由题图可知，R ＝r 时电源有最大输出功率E 2
4r
，选项A 正确；电源的功率P ′
＝
E 2
r ＋R
，随外电阻R 的增大而减小，选项C 错误；由η＝IU IE ＝
R R ＋r ＝1
1＋r
R
可知选项B 、D 正
确．
11．BCD 充电时，通过R 的电流逐渐减小，选项A 错误；若R 增大，充电的最大电流减小，充电时间变长，选项B 正确；若C 增大，电容器充满电后带的电荷量增多，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，选项C 正确；若E 减小为85 V ，电容器充满电后电压仍然大于闪光灯导通需要的电压，即放电时的电压还是80 V ，所以闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，选项D 正确．
12．AC 由题图知E a ＞E b ，内阻r a ＞r b ，当电阻R 接到电源两端时，电源的效率为η＝
I 2R I 2
R ＋r ＝R
R ＋r
，所以R 接到电源b 上时，电源的效率高，A 对，D 错；由题图知，R 接到电源a 上时，电源的输出电压和电流均比接到b 上时大，故R 接到电源a 上时，电源的输出功率较大，B 错，C 对．
13．解析 (1)题图乙中AB 延长线交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝
E
I 短
＝20 Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应图乙中的B 点，即U 2＝4 V 、I 2＝0.8 A ， 得R 2＝U 2
I 2
＝5 Ω.
(3)当P 滑到R 3的左端时，由图乙知此时U 外＝16 V ，I 总＝0.2 A ，所以R 外＝U 外
I 总
＝80 Ω，因为R 外＝
R 1R 3
R 1＋R 3
＋R 2，所以滑动变阻器的最大阻值为R 3＝300 Ω. 答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
14．解析 设R 0＝R ＋r ，S 1闭合、S 2断开时，R 0上电压U r ＝I 1R 0， 车灯两端的电压U L ＝E －U r ， 车灯的功率为P ＝U L I 1，
S 1、S 2均闭合时，R 0上电压U r ′＝I 2R 0， 车灯两端的电压U L ′＝E －U r ′，
车灯的电阻不变，由题知功率应为原来的14，即电压为原来1
2，即U L ′＝0.5U L .
解得R 0＝2.4 Ω，U L ＝9.6 V ，U L ′＝4.8 V. 又I 1＝
E
R 0＋R L ，即I 1＝12
2.4＋R L
，得R L ＝9.6 Ω. S 1、S 2均闭合时，灯L 的电流为I L ′＝
U L ′R L ＝4.8
9.6
A ＝0.5 A ， 则流过电动机的电流为I M ＝I 2－I L ′＝(3－0.5) A ＝2.5 A.
电动机的机械功率为P 机＝U L ′I M －I 2
M R M ＝(4.8×2.5－2.52
×1) W＝5.75 W. 答案 5.75 W