第三章 恒定电流 单元过关检测1（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
第三章
恒定电单元过关检测1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．近年来，机器人逐渐走入我们的生活。如图所示，某科技小组在研究机器人内部直流电动机的性能时，发现当电动机两端电压为U1、通过的电流为I1时，电动机没有转动。当电动机两端电压为U2、通过的电流为I2时，电动机正常转动。则这台电动机正常工作时的输出功率为（　　）
A．
B．
C．
D．
2．三个相同规格的电阻，任意进行串并联组合，测得所有组合中最小电阻值为，则单个电阻的阻值为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计和两个电阻组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论正确的是（　　）
A．甲表是电流表，减小时量程会变大
B．甲表是电流表，减小时对量程无影响
C．乙表是电压表，减小时量程会变小
D．乙表是电压表，减小时对量程无影响
4．如图所示为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知（　　）
A．该导体为线性元件
B．该导体的电阻随电压的升高而减小
C．导体两端电压为2V时，电阻为0.5Ω
D．导体两端电压为2V时，电阻为1Ω
5．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，每小格表示0.02
A；R1的阻值等于电流表内阻的一半；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，则下列说法中正确的是（　　）
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06
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0.02
A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01
A
6．新冠病毒肆虐期间，我们用手机或平板上网课，经常用充电宝作为备用电源。某品牌充电宝上标有（毫安时），关于的说法正确的是（　　）
A．是电功单位
B．是电流单位
C．是电量单位
D．是电压单位
7．两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线分别如图中A、B所示，则a、b电阻Ra、Rb以及横截面积Sa、Sb的关系正确的是（　　）
A．Ra>Rb，Sa>Sb
B．Ra>Rb，Sa＜Sb
C．Ra＜Rb，Sa>Sb
D．Ra＜Rb，Sa＜Sb
8．一个形电路如图所示，电路中的电阻，另有一测试电源，所提供电压恒为，以下说法正确的是（　　）
A．若将端短路，之间的等效电阻是
B．若将端短路，之间的等效电阻是
C．当两端接通测试电源时，两端的电压为
D．当两端接通测试电源时，两端的电压为
9．电动机是把电能转化成机械能的一种设备，在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域广泛应用。图示表格是某品牌电动机铭牌的部分参数，据此信息，下列说法中不正确的是（　　）
型号
额定电压
220V
额定功率
1100W
额定转速
频率
50Hz
效率
A．该电动机的额定电流为5A
B．该电动机的输出功率为110W
C．该电动机的线圈电阻为
D．该电动机正常工作时每分钟对外做的功为
10．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A，的阻值等于电流表内阻的；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0.04A
B．将接线柱1.2接入电路时，每一小格表示0.06A
C．将接线柱1.3接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1.3接入电路时，每一小格表示0.01A
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．一只电流表的表盘刻度清晰，但刻度值污损。某同学要测量其内阻，除了待测电流表之外，实验室提供的器材如下：
A．电压表V（量程为3V）
B．电阻箱R0（0～9999.9Ω）
C．滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）
D．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω，额定电流为1A）
E.电源（电动势约为9V，内阻约为1Ω）
F.开关一个、导线若干
（1）如果采用如图所示的实验电路，选用的滑动变阻器为_______（填“R1”或“R2”）。
（2）连接好实验电路，在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到_______（填“a”或“b”）端，电阻箱的阻值调至最大。闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏，记录电压表的读数U和电阻箱的阻值R'。
（3）保持电流表的指针满偏，调节滑动变阻器、电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的U－R'图象是一条直线。若直线的斜率为k，在U坐标轴上的截距为b，则该电流表的量程为_______，内阻为_______。（用k、b表示）
12．为探究盐水的电阻率，a、b两兴趣小组用透明塑料板自制了一个长方体容器，其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板（板的厚度和电阻的影响可忽略不计），铜薄板上端分别带有接线柱A、B，在容器外侧垂直底面粘一透明塑料刻度尺，其0刻度与容器内底面对齐。容器内表面长L，宽d、把ab接在如图甲所示电路中，他们通过加入盐水来改变溶液的高度h（始终在容器最大高度内）。
（1）A组方案如下：
a、闭合开关S1，单刀双掷开关S2扳到“1”位置，调节电阻箱R1，使电流计为某一适当的读数Ｉ，测量并记下盐水高度h1；
b、保持R1不变，开关S2扳到“2”位置，调节R2使得电流计读数为I时，R2的读数即为高度h1的盐水的阻值；
c、改变盐水高度h，重复步骤a、b，记录每次盐水高度h和电阻箱R2的阻值R，以R为纵轴，为横轴可得到如图乙所示的___________（填“Ⅰ线”或“Ⅱ线”），根据图像中标注的有关字母，可得盐水的电阻率的表达式为ρ=___________。
（2）b组方案如下：
a、闭合开关S1，单刀双掷开关S2扳到“1”位置，调节电阻箱R1，使电流计为某一适当的读数Ｉ，测量并记下盐水高度h1和电阻箱的读数R；
b、开关S2位置不变，改变盐水高度h，调节R1使得电流计读数为Ｉ时，记录每一次盐水高度h和电阻箱R1的阻值R，在图乙中做出另一条直线；
c、根据图像中标注的有关字母，可得盐水的电阻率表达式为ρ=___________。
（3）因为本实验电流计不是理想电流表，对a、b两组方案电阻率的测量结果___________。
A．仅A组有影响
B．仅B组有影响
C．两组均有影响
D．两组均无影响
三、解答题（共45分）
13．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，求
(1)电动机的输入功率；
(2)电动机的内电阻。
自重
额定电压
载重
额定电流
最大行驶速度
额定输出功率
14．试根据下面空调机铭牌（见下表）上的项目计算
(1)空调机在制冷/制热时的功率为多少；
(2)若该空调机无间断地工作一天，且当地实行分时计费，晚上10点到早上6点为0.30元/度，白天是0.61元/度，则该空调一天内的电费为多少元。
15．某金属导体的密度是，橫截面积是S，摩尔质量为M，每摩这种金属可提供N个自由电子。当该导体中的电流为I时，导体中自由电子定向移动的速度是多大？
16．氢原子中核外电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电量，则电子定向运动产生的等效电流为多少？
参考答案
1．B
【详解】
电动机内阻为
这台电动机正常工作时的输出功率为
解得
故选B。
2．A
【详解】
三个相同电阻可以有四种连接方式：三个电阻串联、三个电阻并联、两个电阻串联后与第三个电阻并联，两个电阻并联后与第三个电阻串联。所有组合中最小电阻值是三个电阻并联，由并联电路中电阻的特点可知
则
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．C
【详解】
甲电路中并联了分流电阻R2，所以甲表为电流表；乙电路中串联了分压电阻R2，则乙表是电压表；甲电路中，R1减小时，则当电流计G满偏时，R2两端电压减小，通过R2的电流减小，则甲表的量程会减小；乙电路中，R2减小时，当电流计G满偏时，R2两端电压减小，则乙表所测电压减小，量程减小。
故选C。
4．D
【详解】
A．该导体是非线性元件，故A错误；
B．由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻随电压的升高而增大，故B错误；
CD．导体两端电压为2V时，导体中的电流为2A，则电阻为
故C错误，D正确。
故选D。
5．A
【详解】
AB．将接线柱1、2接入电路时
则每一小格表示0.02×3=0.06
A，选项A正确，B错误；
CD．将接线柱1、3接入电路时，R2对电流表量程没有影响，每一小格仍表示0.06
A，选项CD错误。
故选A。
6．C
【详解】
充电宝上标的（毫安时），其中的（毫安时）是电量单位，表示电池所储存的电能多少的物理量；如果电池以1mA的电流放电，能持续放电10400h。
故选C。
7．B
【详解】
I-U图象中直线图象的斜率表示电阻的倒数，则可知，A的阻值要大于B的阻值；再由可知，材料和长度均相同的两导体，截面积越小则电阻越大，故说明A的截面积要小于B的截面积。
故选B。
8．AC
【详解】
A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻
A正确；
B．若将ab端短路，cd之间的等效电阻
B错误；
C．当ab两端接上测试电源时，cd两端的电压
C正确；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为
D错误。
故选AC。
9．BD
【详解】
A．电动机的额定电流为
选项A正确；
B．电动机的输出功率为
选项B错误；
C．电动机的发热功率为
P热=1100-990=110W。
电路中的额定电流为5A，所以电动机的内电阻为
选项C正确；
D．电动机正常工作时每分钟对外做的功为
W=P出t=990×60=594×104J
选项D错误。
故选BD。
10．BC
【详解】
AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，由串并联电路规律可知，R1分流为1.2A，因此电流表量程为1.2A+0.6A=1.8A，则每小格表示0.06A，A错误，B正确；
CD．当接线柱1、3接入电路时，电流表A与R1并联后与R2串联，电流表量程仍为1.8A，因此每小格表示0.06A，C正确，D错误。
故选BC。
11．R1
a
k
【详解】
(1)[1]图甲的滑动变阻器是分压式接法，为了便于操作，用选用最大阻值较小的滑动变阻器R1；
(2)[2]闭合开关前，为了保证电表安全，应将滑动变阻器R1的滑片置于图中的a端；
(3)[3]设电流表的满篇电流为I，则有
U－R'图象是一条直线若直线的斜率为
是通过R'的电流，即电流表的满偏电流，则该电流表的量程为k；
[4]
在U坐标轴上的截距是R'为零时电流表两端的电压，所以电流表的内阻为
12．Ⅱ线
D
【详解】
（1）[1][2]A组方案采用等效替代法测盐水的电阻，保持R1不变，开关S2扳到“2”位置，调节R2使得电流计读数为Ⅰ时，R2的读数即为长度为L1的盐水的阻值；由电阻定律得
R随的增大而变大，图线如图乙所示的Ⅱ线，R-图像的斜率
解得
（2）[3]B方案采用补偿法测盐水的电阻，实验控制干路电流不变，电路总电阻不变，
整理得
R-图像斜率的绝对值
解得
（3）[4]由求出的电阻率的表达式可知，两种方案，电流表内阻不影响测量结果，故D正确。
13．(1)576W；(2)
【详解】
(1)额定电压48V，额定电流12A，故电动机的输入功率为
(2)由表格数据得到电动机的输出功率为350W，根据能量守恒定律，有
代入数据，解得
14．(1)1364W；(2)16.59
【详解】
（1）空调机在制冷/制热时的功率为
（2）该空调机无间断地工作一天，电费为
（元）
15．
【详解】
设自由电子定向移动的速度为v，则在t时间内自由电子移动的距离是vt；这段导体的体积是vtS，质量是，物质的量是；所含有的自由电子数是，所带电荷量是（e为电子所带的电荷量）
根据电流的定义
从而可知自由电子定向移动的速度是
16．
【详解】
氢原子核外只有一个电子，其绕核运动可视为匀速圆周运动，在此圆周上取一横截面（如图）
在电子运动一周的时间
只有一个电子通过横截面因此通过橫截面的电量为e，由电流定义式可得