2025年2月直流電路及電磁學(xué)基礎(chǔ)考試2025年2月直流電路及電磁學(xué)基礎(chǔ)考試一、選擇題（每題3分，共30分）1.以下關(guān)于電流的說法，正確的是（）A.電流的方向就是電荷定向移動(dòng)的方向B.金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的方向與電流方向相反C.只要有自由電荷就能形成電流D.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流就越大答案：B。解析：電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向，A錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)體中自由電子帶負(fù)電，其定向移動(dòng)的方向與電流方向相反，B正確；要有自由電荷且自由電荷定向移動(dòng)才能形成電流，C錯(cuò)誤；電流大小等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，電荷量多但時(shí)間不確定，不能得出電流就越大，D錯(cuò)誤。2.已知電阻R1=10Ω，R2=20Ω，將它們串聯(lián)在電路中，則它們兩端的電壓之比U1:U2為（）A.1:2B.2:1C.1:1D.1:3答案：A。解析：串聯(lián)電路中電流處處相等，根據(jù)歐姆定律U=IR，可得U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=10Ω:20Ω=1:2。3.兩個(gè)相同的電阻并聯(lián)后，總電阻為5Ω，那么每個(gè)電阻的阻值為（）A.2.5ΩB.5ΩC.10ΩD.20Ω答案：C。解析：設(shè)每個(gè)電阻阻值為R，根據(jù)并聯(lián)電阻公式1/R總=1/R+1/R，已知R總=5Ω，即1/5=2/R，解得R=10Ω。4.以下關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說法，錯(cuò)誤的是（）A.電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量B.電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓C.電動(dòng)勢(shì)的單位是伏特D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，非靜電力做功就越多答案：D。解析：電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，A正確；電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，B正確；電動(dòng)勢(shì)的單位是伏特，C正確；非靜電力做功W=Eq，除了與電動(dòng)勢(shì)E有關(guān)，還與電荷量q有關(guān)，電動(dòng)勢(shì)大，非靜電力做功不一定多，D錯(cuò)誤。5.一個(gè)標(biāo)有“220V100W”的燈泡，正常工作時(shí)的電阻為（）A.484ΩB.220ΩC.100ΩD.48.4Ω答案：A。解析：根據(jù)P=U2/R，可得R=U2/P=(220V)2/100W=484Ω。6.關(guān)于磁場(chǎng)，下列說法正確的是（）A.磁場(chǎng)是由磁感線組成的B.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的小磁針一定有力的作用C.地磁場(chǎng)的南極在地理的南極附近D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是由放在該點(diǎn)的小磁針決定的答案：B。解析：磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而假想的曲線，A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體有力的作用，小磁針是磁體，所以磁場(chǎng)對(duì)放入其中的小磁針一定有力的作用，B正確；地磁場(chǎng)的南極在地理的北極附近，C錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是客觀存在的，與放入該點(diǎn)的小磁針無關(guān)，小磁針只是用來顯示該點(diǎn)磁場(chǎng)方向，D錯(cuò)誤。7.通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)，其磁感線的分布特點(diǎn)是（）A.以導(dǎo)線為圓心的同心圓B.與導(dǎo)線垂直的直線C.與導(dǎo)線平行的直線D.不規(guī)則曲線答案：A。解析：通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)，其磁感線是以導(dǎo)線為圓心的同心圓，A正確。8.如圖所示，閉合開關(guān)S，小磁針靜止時(shí)N極指向正確的是（）A.B.C.D.答案：C。解析：根據(jù)安培定則，判斷出通電螺線管的左端為N極，右端為S極，根據(jù)異名磁極相互吸引，小磁針的N極應(yīng)指向螺線管的S極，即向右，C正確。9.下列設(shè)備中，利用電磁感應(yīng)原理工作的是（）A.電動(dòng)機(jī)B.發(fā)電機(jī)C.電磁鐵D.電磁繼電器答案：B。解析：電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理工作的，A錯(cuò)誤；發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的，B正確；電磁鐵和電磁繼電器是利用電流的磁效應(yīng)工作的，C、D錯(cuò)誤。10.如圖所示，在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，能使靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（）A.導(dǎo)體棒ab靜止不動(dòng)B.導(dǎo)體棒ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒ab沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)D.導(dǎo)體棒ab沿斜向上方向運(yùn)動(dòng)答案：C。解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒ab靜止不動(dòng)、沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)都沒有切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)，A、B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒ab沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)時(shí)切割了磁感線，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C正確；導(dǎo)體棒ab沿斜向上方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行，也不會(huì)切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤。二、填空題（每空2分，共20分）1.某導(dǎo)體兩端的電壓為6V時(shí)，通過它的電流為0.3A，則該導(dǎo)體的電阻為______Ω；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)?V時(shí)，通過它的電流為______A。答案：20；0.15。解析：根據(jù)歐姆定律R=U/I，可得R=6V/0.3A=20Ω；電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與電壓和電流無關(guān)，當(dāng)電壓變?yōu)?V時(shí)，電流I=U/R=3V/20Ω=0.15A。2.有兩個(gè)電阻R1=3Ω，R2=6Ω，將它們并聯(lián)在電路中，它們的功率之比P1:P2為______。答案：2:1。解析：并聯(lián)電路中各支路電壓相等，根據(jù)P=U2/R，可得P1:P2=U2/R1:U2/R2=R2:R1=6Ω:3Ω=2:1。3.一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，當(dāng)它外接一個(gè)電阻為5Ω的負(fù)載時(shí)，電路中的電流為______A，路端電壓為______V。答案：1；5。解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律I=E/(R+r)，可得I=6V/(5Ω+1Ω)=1A；路端電壓U=IR=1A×5Ω=5V。4.磁場(chǎng)的方向規(guī)定為小磁針靜止時(shí)______極所指的方向。答案：N。解析：磁場(chǎng)的方向規(guī)定為小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。5.如圖所示，通電螺線管的右端是______極。答案：N。解析：根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極，可判斷出右端是N極。6.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可以用______定則來判斷。答案：右手。解析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可以用右手定則來判斷。7.變壓器是根據(jù)______原理工作的，它可以改變______（選填“直流電”或“交流電”）的電壓。答案：電磁感應(yīng)；交流電。解析：變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，由于直流電的磁場(chǎng)是恒定的，不能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以變壓器只能改變交流電的電壓。三、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1=20Ω，R2=30Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。求：（1）電源電壓；（2）通過電阻R2的電流；（3）電路中的總電流。解：（1）因?yàn)镽1和R2并聯(lián)，電流表測(cè)通過R1的電流，根據(jù)歐姆定律U=IR，可得電源電壓U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V。（2）根據(jù)歐姆定律I=U/R，可得通過電阻R2的電流I2=U/R2=6V/30Ω=0.2A。（3）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)I=I1+I2，可得電路中的總電流I=0.3A+0.2A=0.5A。2.如圖所示，一個(gè)標(biāo)有“6V3W”的小燈泡L與一個(gè)定值電阻R串聯(lián)在電路中，電源電壓為9V且保持不變。閉合開關(guān)S后，小燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；（2）定值電阻R的阻值；（3）定值電阻R消耗的功率。解：（1）根據(jù)P=UI，可得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=P額/U額=3W/6V=0.5A。（2）因?yàn)樾襞菖c定值電阻串聯(lián)，所以通過定值電阻的電流也為0.5A，定值電阻兩端的電壓UR=UU額=9V6V=3V，根據(jù)歐姆定律R=U/I，可得定值電阻R的阻值R=UR/I=3V/0.5A=6Ω。（3）根據(jù)P=UI，可得定值電阻R消耗的功率PR=URI=3V×0.5A=1.5W。3.如圖所示，一個(gè)矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，線圈的匝數(shù)N=100匝，邊長(zhǎng)ab=0.2m，bc=0.3m，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100πrad/s。求：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）若線圈的電阻r=10Ω，外接電阻R=90Ω，求電路中的電流的有效值。解：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω，其中S=ab×bc=0.2m×0.3m=0.06m2，所以Em=100×0.5T×0.06m2×100πrad/s=300πV≈942V。（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=Em/√2=942V/√2≈666V，根據(jù)閉合電路歐姆定律I=E/(R+r)，可得電路中的電流的有效值I=666V/(90Ω+10Ω)=6.66A。四、實(shí)驗(yàn)題（每題10分，共20分）1.某同學(xué)用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓恒為6V）、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整。（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到______（選填“a”或“b”）端。（3）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，則通過電阻的電流為______A，該電阻的阻值為______Ω。（4）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，該同學(xué)應(yīng)采取的方法是______。解：（1）將電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法，連接電路如下：（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處，即b端。（3）由圖可知，電流表選用的是00.6A的量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，根據(jù)歐姆定律R=U/I，可得該電阻的阻值R=2.4V/0.24A=10Ω。（4）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，該同學(xué)應(yīng)采取的方法是多次測(cè)量求平均值。2.某同學(xué)在探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向時(shí)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）他在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑，通電后輕敲硬紙板，鐵屑的排列情況如圖所示，由此可以看出通電螺線管外部的磁場(chǎng)與______磁體的磁場(chǎng)相似。（2）為了探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向與電流方向的關(guān)系，該同學(xué)改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針的指向也發(fā)生了改變，這說明通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向與______有關(guān)。（3）該同學(xué)還想探究通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過觀察______來判斷通電螺線管磁性的強(qiáng)弱。（4）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)