第3章
恒定电流
能力提升—2021-2022学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册单元测试卷
考试时间：90分钟
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）
1.电路中每分钟有个自由电子通过横截面积为的导线，已知电子所带电荷量的绝对值为，那么电路中的电流是(
)
A.
B.
C.
D.
2.（多选）如图所示为一半径为R的绝缘圆盘，在圆盘的外缘均匀地分布着电荷量为Q的正电荷。现使绝缘圆盘从上向下看以角速度ω顺时针匀速转动，绝缘圆盘中产生的电流大小为I。则下列说法正确的是(
)
A.绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺时针
B.如果仅使绝缘圆盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍
C.如果仅使角速度ω加倍，则I不变
D.如果仅使绝缘圆盘的半径加倍，则I加倍
3.如图所示为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知(
)
A.该导体的电阻随电压的升高而增大
B.该导体的电阻随电压的升高而减小
C.导体两端电压为2
V时，电阻为
D.导体两端电压为2
V时，电阻为
4.如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线，在图线上取一点M，其坐标为，其中过M点的切线与横轴正向的夹角为与横轴的夹角为α。则下列说法正确的是(
)
A.将该电阻接在电路中，其消耗的电功率随电压的增大而增大
B.该电阻阻值随其两端电压的升高而增大
C.当该电阻两端的电压时，其阻值为
D.当该电阻两端的电压时，其阻值为
5.电路如图所示，当两端接入100
V电压时，两端为20
V，当两端接入100
V电压时，两端电压为50
V，则是(
)
A.2:1:1
B.3:2:1
C.4:2:1
D.6:3:2
6.如图所示为电动机与定值电阻并联的电路，电路两端所加的电压恒为U，开始时S断开，电流表的示数为，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为，电流表为理想电表，电动机的内阻为，则下列关系式正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
7.电阻R和电动机M串联接在电路中，如图所示。已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为和，经过时间t，电流通过电阻R做功为，产生热量，电流通过电动机做功为，产生热量为，则有(
)
A.
B.
C.
D.
8.某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。如图所示，将横截面积之比为3:5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是(
)
A.盐水柱a和b的电阻之比为3:5
B.通过盐水柱a和b的电流之比为3:5
C.盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3:5
D.电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零
9.（多选）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0
V，内阻不计，为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是(
)
A.灯泡的电阻为
B.通过灯泡的电流为通过灯泡电流的2倍
C.灯泡消耗的电功率为0.75
W
D.灯泡消耗的电功率为0.30
W
10.如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，电源电压不变，R为定值电阻，为滑动变阻器。T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时，下列说法正确的是(
)
A.活塞向下运动，风速表的示数变小
B.活塞向上运动，风速表的示数变大
C.活塞向上运动，滑动变阻器两端的电压变大
D.活塞静止不动，风速表的示数不变
二、填空题（每空2分，共20分）
11.下述图中，游标卡尺的示数是_________cm；螺旋测微器的示数是_________mm。
12.正确读出图中各表的读数：
(1)如图1，接0-3V量程时读数为_____V；接0-15V量程时读数为_____V。
(2)如图2，接0-0.6A量程时读数为______A。
(3)螺旋测微器的读数是_____mm，游标卡尺的读数是_____cm。
13.张明纲同学在测定某种合金丝的电阻率时:
1.用螺旋测微器测得其直径为__________mm(如图所示).
2.用20分度的游标卡尺测其长度为__________cm(如图所示).
3.用如图所示的电路测得的电阻值将比真实值__________(填“偏大”或“偏小”).
三、实验题（共15分）
14.某同学在测量一种均匀新材料电阻丝的电阻率，已知待测电阻的阻值约为，相关测量如下：
（1）用刻度尺测量电阻丝的接入长度为。
（2）用螺旋测微器测量电阻丝直径（刻度位置如图甲所示），从图中读出电阻丝的直径为________mm。
（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材（要求测量结果尽量准确）：
A.电池组（3
V，内阻不计）
B.电流表（0~3
A，内阻约）
C.电流表（0~0.6
A，内阻约）
D.电压表（0~3
V，内阻约）
E.电压表（0~15
V，内阻约）
F.滑动变阻器（0~，额定电流1
A）
G.滑动变阻器（0~，额定电流0.3
A）
H.开关，导线
①实验时应选用的器材是________。（填写各器材的字母代号）
②以下电路图中_________（选填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果会比真实值_______（选填“偏大”或“偏小”）。
A.
B.
C.
D.
③若根据伏安法测出电阻丝的阻值为，则这种新材料电阻丝的电阻率为__________（结果保留2位有效数字）。
（4）用伏安法测金属丝电阻存在系统误差，为了减小系统误差，有人设计了如图乙所示的实验方案，其中是待测电阻，是电阻箱，是已知阻值的定值电阻。合上开关S，灵敏电流计的指针偏转，将调至阻值为时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻___________。（用表示）
四、计算题（本题共2小题，共25分）
15.（10分）如图所示，，，，．求当开关S断开和开关S闭合时，电流表的示数．
16.（15分）如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻，电路中另一电阻，直流电压，电压表示数。求：
（1）通过电动机的电流。
（2）输入电动机的电功率。
（3）若电动机以匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（重力加速度g取）
答案以及解析
1.答案：D
解析：根据得，D正确，ABC错误。
2.答案：AB
解析：正电荷运动的方向为电流方向，则绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺时针，A正确；截取圆盘的外缘任一截面，则在圆盘运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即，由上式可知B正确，CD错误。
3.答案：AD
解析：根据知，曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示该点的电阻，可知导体电阻随电压升高而增大，时，，选项AD正确，BC错误。
4.答案：A
解析：本题易错之处是误认为纵、横坐标轴单位长度代表的国际单位物理量数值相等。由题图知，U增大时，电功率增大，所以A正确；由电阻知，曲线上点对应的电阻阻值为，与的大小关系不确定，所以CD错误；由图线知，曲线上的点与原点的连线的斜率随U的增大而不断增大，所以电阻阻值不断减小，B错误。
5.答案：C
解析：本题疑难之处是不能理解电源的两种接入方式中电阻的作用。当端接入时，和串联，相当于导线，由欧姆定律可得，解得；当端接入时，和串联，相当于导线，由欧姆定律可得，解得；故，选项C正确，选项ABD错误。
6.答案：D
解析：由于电动机是非纯电阻用电器，因此欧姆定律不成立，故AB错误。由于欧姆定律不成立，则电动机消耗的功率不能用表示，故C错误。电动机消耗的功率为，根据能量守恒定律可知，，故D正确。
7.答案：A
解析：本题的易错之处是不清楚非纯电阻电路中欧姆定律不成立。设接通开关后，电路中的电流为I，电动机是非纯电阻用电器，其两端电压，B错；电流做的功，因此，C错；产生的热量由可判断，A对，D错。
8.答案：B
解析：根据电阻定律且横截面积之比为3:5，可知电阻之比为5:3，故A错误；两个导体两端的电压相同，由欧姆定律得电流之比为3:5，故B正确；由电流的微观表达式，可知自由电荷移动速率之比1:1，故C错误；导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流，电场强度不为零，故D错误。
9.答案：ACD
解析：当开关闭合后，灯泡两端的电压，由题图乙读出电流，则灯泡的电阻，功率，故A、C正确；灯泡串联，电压，由题图乙读出电流，灯泡消耗的功率，故B错误，D正确。
10.答案：B
解析：当风速变大时，活塞上方气压变小，活塞向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，电压表（风速表）示数变大，由于电源的电压不变，所以滑动变阻器两端的电压变小，故B正确，ACD错误。
11.答案：10.34；3.388（3.386~3.389均正确）
解析：游标卡尺示数是；螺旋测微器的示数是。
12.答案：(1)2.17(2.16-2.18均可);10.6-10.9均可;(2)0.16;(3)2.200;1.098
13.答案：1.0.730;
2.1.015;
3.偏小
14.答案：（2）0.600
（3）①ACDFH
②A；偏小
③
（4）
解析：（2）螺旋测微器的读数为。
（3）①需要电源，故选用A，因待测电阻约6
Ω，可知实验过程中电流较小，故选用电流表C；电源提供3
V电压，故选用电压表D；为了方便操作，选用阻值较小的滑动变阻器，故选用F，连接电路需要导线和开关，故选择H。②因电源不宜在长时间、大功率状况下使用，故滑动变阻器不能用分压式接法，应用限流式接法，又因待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故电路图A为最佳电路。根据欧姆定律知，由于电压表的分流作用而使得电阻测量值偏小。③根据电阻定律有，其中，所以。
（4）根据串并联电路特点及欧姆定律可知，由于电流计示数为零，则说明电流计两端的电势相等，则一定有，两式联立可得。
15.答案：开关S断开时电流表的示数为3
A，开关S闭合时电流表的示数为4
A
解析：先用电流分支法将电路图进行简化，第一支线：由A经电阻到B；第二支线：由A经电阻到C再到B；第三支线：由A经电阻到D再经到B．以上三条支路并联，且在间接有开关S，简化图如图所示．当开关S断开时电路中与串联再与、并联，由串并联电路规律可知
当开关S闭合时被短路，、、并联
．
16.答案：（1）5
A
（2）550
W
（3）53
kg
解析：（1）由电路中的电压关系可得电阻R两端的电压
流过电阻R的电流
因为电阻与电动机串联，所以通过电动机的电流
。
（2）电动机两端的电压
输入电动机的功率。
（3）电动机的发热功率
电动机输出的机械功率
又因，所以。第3章
恒定电流
基础夯实—2021-2022学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册单元测试卷
考试时间：90分钟
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）
1.一段长为l、电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成长的均匀细丝后，再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的阻值为(
)
A.
B.R
C.
D.
2.目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小。图中和是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但的尺寸远远小于的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻关系的说法正确的是(
)
A.
B.
C.
D.无法确定
3.如图所示电路，开关K断开和闭合时电流表示数之比是1:3，则可知电阻和之比为(
)
A.1:3
B.1:2
C.2:1
D.3:1
4.四个定值电阻串联在一起，已知定值电阻，另外两个定值电阻的阻值未知，两个理想电压表按如图方式连接在电路中。当在间接恒定的电压后，两电压表的示数分别为。则间的电压U为(
)
A.25
V
B.26
V
C.23
V
D.24
V
5.如图所示，用一根电阻为的粗细均匀的镍铬合金线做成一个环，在环上6个对称的点上，焊接6个不计电阻的导线，并与接线柱连接。利用这种方法，任选两个接线柱之间可能获得的不同电阻值的总个数、最大电阻值以及最小电阻值分别是(
)
A.
B.
C.
D.
6.（多选）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R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，那么以下结论中正确的是(
)
A.甲表是电流表，R增大时量程增大
B.甲表是电流表，R增大时量程减小
C.乙表是电压表，R增大时量程减小
D.乙表是电压表，R增大时量程增大
7.（多选）某热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件伏安特性曲线的交点。则下列关于热敏电阻和小灯泡的说法正确的是(
)
A.图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线
B.图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线
C.图线中的M点表示该状态时小灯泡的阻值大于热敏电阻的阻值
D.图线中的M点表示该状态时小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等
8.某一阻值为R的导体，通过的电流大小为I时，在时间t内产生的热量为Q；若保持不变，通电时间变为，则产生的热量为(
)
A.
B.
C.
D.
9.如图所示，，理想电压表的示数为70
V，理想电压表的示数为50
V，则间的电压为(
)
A.140
V
B.120
V
C.100
V
D.无法计算
10.如图所示的电路接在电源的两端，已知定值电阻的阻值分别为，则流过三个定值电阻的电流之比为(
)
A.1:2:3
B.3:2:1
C.2:1:3
D.3:1:2
二、填空题（每空2分，共12分）
11.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为__________cm，高度为________mm。
12.如图所示的游标卡尺的读数为_______cm。
13.以下是某同学做测金属丝电阻率实验时的部分实验内容。用螺旋测微器测量金属丝的直径时示数如图甲所示，则金属丝的直径为________mm..电压表接3V接线柱，电流表接0.6A接线柱，电流表、电压表的示数如图乙所示.则流过金属丝的电流_____A，两端电压_____V。
三、实验题（共15分）
14.实验室新购进一捆长度为100
m的铜导线，某同学想通过实验测量此铜导线的电阻率ρ。
（1）用图甲所示的螺旋测微器测量铜导线的直径d，从图甲中读出铜导线的直径________mm。
（2）在测量铜导线的电阻R时，该同学用9根铜导线将器材连接，如图乙所示。电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，保护电阻。
①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至__________（填“左端”“右端”或“中间位置”）。
②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电流表有示数、电压表的示数总为零。若5、6、7、8四根导线中，只有一根导线断路，则这根导线是_______（填数字代号）。
③排除故障后，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.50
A时，电压表（量程为0~3
V）的示数如图丙所示，其读数为________V。由以上数据可求得__________（结果保留两位有效数字）。
四、计算题（本题共2小题，共33分）
15.（15分）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电阻，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，电表均为理想电表，试求：
（1）电阻和的阻值；
（2）当S闭合后，电压表的示数以及上消耗的电功率。
16.（18分）如图所示的并联电路，已知定值电阻。
（1）若流过定值电阻的电流大小为，则流过电流表的电流大小为多少？
（2）若流过电流表的电流大小为，则流过三个定值电阻的电流大小分别为多少？（结果保留两位有效数字）
答案以及解析
1.答案：A
解析：原电阻丝的电阻，把它拉成长的均匀细丝后，由于其体积不变，则其横截面积变为，再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的长度仍为l，每段电阻丝的电阻，A选项正确。
2.答案：C
解析：设导体表面的边长为a，厚度为d，材料的电阻率为ρ，根据电阻定律得，可见电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，选项C正确。
3.答案：C
解析：开关断开时，两个电阻是串联关系，故流过两个电阻的电流相等，；开关闭合时，被短路，则电流为。则，解得，故C正确，A、B、D错误。
4.答案：A
解析：本题的疑难之处在于对电路结构的认识不清晰，进而混淆电压的分配关系。因为串联，且，故和上的电压也为10
V。两点间电压是和上电压与和上电压之和，即，A正确。
5.答案：B
解析：选择1接线柱不动，另外一个接线柱可选2（6）、3（5）、4，这三种选择的并联电阻分别为、、，有三种阻值，最大阻值为，最小阻值为，故选B。
6.答案：BD
解析：电压表中串联电阻分压，电流表中并联电阻分流，所以甲表为电流表，乙表为电压表，并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小，A错误，B正确；串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大，C错误，D正确。
7.答案：BD
解析：小灯泡的灯丝是一个纯电阻，其灯丝温度会随着通电电流的增大而升高，阻值也随之增大，所以题图中b是小灯泡的伏安特性曲线；热敏电阻的温度随着通电电流的增大而升高，其阻值会逐渐减小，题图中a是热敏电阻的伏安特性曲线，选项B正确，A错误。两图线的交点M表示此状态下两元件不仅电流相同，电压也相同，所以此时两者阻值相同，功率也相同，选项C错误，D正确。
8.答案：B
解析：根据焦耳定律可知，若保持不变，通电时间变为，则产生的热量为，故选B。
9.答案：B
解析：可认为理想电压表所在支路不通，则题图所示电路是四个电阻串联，电压表测量的是和两端的电压之和，电压表测量的是和两端的电压之和。因为，所以电压表相当于测的是和两端的电压之和，即间的电压为电压表的示数与电压表的示数之和，则间的电压为，选项B正确。
10.答案：C
解析：因为，且两电阻并联，两端的电压相等，所以，干路电流等于各支路电流之和，则通过的电流为，那么通过电阻的电流之比为2:1:3，C正确。
11.答案：4.220；1.850
解析：游标卡尺的主尺读数为4.2
cm，游标尺上第4条刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为。螺旋测微器的固定刻度为1.5
mm，可动刻度为，所以最终读数为。
12.答案：3.030（或3.032、3.034）
解析：由题图可知，游标卡尺为50分度卡尺，所以读数为。
13.答案：；0.44A；1.70V
解析：
14.答案：（1）1.130
（2）①左端
②6
③2.40；
解析：（1）由图示螺旋测微器可知，铜导线的直径。
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至左端；电流表有示数，电压表始终没有示数，由于电压表负接线柱与电源负极相连，所以断路的导线应是6；电压表的分度值为0.1
V，所以电压表的读数为2.40
V；由题图乙可知，电压表测的是铜导线和保护电阻的电压之和，电流表测的是通过铜导线和保护电阻的电流，所以铜导线和保护电阻的总电阻为，解得，由电阻定律有，代入数据解得。
15.答案：（1）
（2）1
V
2
W
解析：（1）S断开时，由
得
又由
解得
（2）S闭合时，并联，电阻
回路总电流
电压表示数为
上消耗的电功率。
16.答案：（1）6.5
A
（2）1.4
A；0.9
A；0.7
A
解析：（1）由欧姆定律得两端的电压为
并联，三者两端电压相等，
中的电流为
中的电流为
则流过电流表的电流
（2）因并联，则有
解得
