第三章 恒定电流 单元测试1（Word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册
第三章
恒定电流
单元测试1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个物理量都是用比值法定义的，以下公式不属于定义式的是（　　）
A．电流强度
B．电容
C．电势
D．场强
2．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（　　）
A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B．由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．金属的电阻率随温度的升高而增大
D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
3．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为（　　）
A．4ρ和4R
B．ρ和4R
C．ρ和16R
D．16ρ和16R
4．电流表的内阻Rg=200Ω，满偏电流Ig=1mA，把这个电流表改装成量程为1V的电压表，正确的方法是（　　）
A．应并联一个0.2Ω的电阻
B．应串联一个1800Ω
C．应串联一个800Ω的电阻
D．应并联一个0.2Ω
5．一个电流计的满偏电流Ig=0.1mA，内阻为
，要把它改装成一个量程为0.6A的电流表，则应在电流计上（　　）
A．串联一个
的电阻
B．串联一个约的电阻
C．并联一个约
的电阻
D．并联一个的电阻
6．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（　　）
A．电流表A1的读数等于电流表A2的读数
B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
C．电压表V1的读数大于电压表V2的读数
D．电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
7．如图所示，某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有、两个量程，表头G的内阻Rg=500Ω，满偏电流Ig=1mA，表盘均匀划分为20格，每格表示0.05mA，改装为电压表时量程分别为3V和15V。关于该电表，下列说法中正确的是
（　　）
A．测电压时，量程2可能大于量程1
B．测电压时，将接线柱1接入电路时，表头每一小格表示0.15V
C．定值电阻R1=2.5kΩ、R3=12kΩ
D．若改装后电流表最大量程为3A，则定值电阻R2约为15Ω
8．依据所学电学知识，请判断下列说法中正确的是（
）
A．流过非线性元件的电流，随两端所加电压的均匀增加而均匀增大
B．电源电动势数值上等于在电源内部将单位正电荷从电源正极移到负极非静电力所做的功
C．锰铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而改变，可制作标准电阻
D．测电阻时，欧姆表的指针偏转角太小，应将选择开关拨至倍率较大的档位，重新欧姆调零后再测量
9．把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是（　　）
A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B．改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变
C．改装后，表头G自身的电阻减小了
D．改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了
10．如图甲、乙两个电路,是利用一个灵敏电流表G（500uA，200）和一个电阻箱R改装成电压表或电流表,若电压表量程为3V,电流表量程为2.5mA，则(
)
A．甲表是电流表,乙表是电压表,
B．甲表中电阻箱的阻值是,乙表中电阻箱的阻值是
C．若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R的阻值。
D．若使用中发现乙表的示数总比准确值稍小一些,则可适当增大电阻箱R的阻值。
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．（1）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某同学用了标称“”的小灯泡。
①该同学先用多用电表的欧姆挡对灯泡电阻进行粗测，他将挡位打到“”挡，正确操作后，指针偏转如图所示，为了减小测量误差，他应将挡位改成______挡（选填“”或“”）；换挡后重新进行欧姆调零，再次测量，多用电表的示数如图所示，该小灯泡的电阻值为________；
②接着该同学设计了如图的电路进行精确测量，其中有一根导线连错了，连错的导线是________（填导线序号）；
③正确连线后，该同学测得多组数据，并在图中描点，如图所示，根据图象可知该灯泡正常发光时的阻值为_______；该阻值和粗测的阻值相差较大，这是因为_________。
12．要测定某一定值电阻的阻值（约为200Ω），除了被测电阻，实验室提供了以下器材：
A．直流电源E，输出电压恒为12V；
B．电压表V，量程0~15V，内阻约20kΩ；
C．电流表，量程0~0.6A，内阻约10Ω；
D．电流表，量程0~10mA，内阻；
E．滑动变阻器，阻值0~50Ω；
F．定值电阻，阻值为40Ω；
G．电键一只、导线若干。
（1）为了尽可能减小误差电流表应选用___________（填“”或“”），根据选用的器材将设计的电路画在下面的方框内___________。
（2）根据设计的电路连接器材进行实验，断开电键，将滑动变阻器的滑片移到一端，闭合电键，使电路中的电流最小或滑动变阻器输出电压为零。调节滑动变阻器，测出多组电压表和电流表的值、，作出图像，如果图像的斜率为k，则被测电阻的阻值大小为___________（用测量值与已知量的符号表示）。
（3）本实验___________（填“存在”或“不存在”）因电表内阻产生的系统误差。
三、解答题（共45分）
13．某金属导体两端所加电压为U=8V时，t=10s内通过某一横截面的电荷量为q=1.6C，求：
(1)导体的电阻R；
(2)若金属导体两端电压变为原来的，则t=10s内通过金属横截面的电子有多少个？（电子电荷量）
14．有一个电流表G，内阻Rg=20Ω，满偏电流Ig=3mA。要把它改装为量程为0~3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？
15．某灵敏电流计内阻，满偏电流。如图改装成量程为和的电流表以及量程为0~5V和0~20V的电压表。求四个电阻、、、的阻值。
16．一横截面积为的均匀电阻丝，通以大小、方向均不变的电流，若在时间内通过该电阻丝某横截面的电荷量为，已知该电阻丝单位体积内的自由电子数为，电子电荷量为。求：
(1)通过该电阻丝的电流；
(2)该电阻丝内自由电子定向移动的平均速率。
参考答案
1．A
【详解】
A．当电阻一定时，电流与电压成正比，当电压一定时，电流与电阻成反比，故不是定义式，故A符合题意；
B．电容是电容器容纳电荷的本领，与所带的电量、以及极板之间的电势差无关，是定义式。故B不符合题意；
C．选择零势点后，电场中各点电势是确定的，与电荷电势能、电荷量无关，属于比值定义法，故C不符合题意；
D．场强是场本身的一种属性，与试探电荷的受力大小和电荷量无关，是定义式，故D不符合题意；
故选A。
2．C
【详解】
AB．电阻是导体的固有属性，导体通不通电，两端是否有电压，电阻都存在，故AB错误；
C．金属的电阻率随温度的升高而增大，选项C正确；
D．导体的电阻率与导体的材料，温度有关，与其他因素无关，故D错误；
故选C。
3．C
【详解】
因温度和材料不变，所以电阻率不变；将导线均匀拉长到直径为原来的一半，则横截面积变为原来的，长度为原来的4倍，根据电阻定律公式
故选C。
4．C
【详解】
把电流表改装成1V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：
故选C。
5．C
【详解】
改装成电流表要并联电阻分流，其并联电阻阻值为
故选C。
6．C
【详解】
AB．由于电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装成的，并且并联的电阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的内阻小于A2的内阻，从而流过A1的电流大于A2的电流，而在改装的内部电路中，两个小量程电流表接入电路中也是并联的关系，流过小量程电流表表头的电流相同，因此两块电流表表针偏转角度相同，AB错误；
CD．电压表是由小量程的电流表串联一个大电阻改装成的，而且串联的电阻越大，电压表的量程越大，由于V1的内阻大于V2的内阻，当两块电压表串联时，V1分得的电压高，读数大，而在两块电压表内部，两个表头也是串联的关系，流过表头的电流相同，从而两块表头的偏转角度相同，C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．测电压时，量程1为
量程2为
所以量程1可能大于量程2，则A错误；
B．测电压时，将接线柱1接入电路时，电压表量程为15V，所以表头每一小格表示0.75V，则B错误；
C．定值电阻R1为
定值电阻R3为
所以C正确；
D．若改装后电流表最大量程为3A，则定值电阻R2约为
所以D错误；
故选C。
8．CD
【详解】
A．只有线性元件才是电流随电压均匀变化，A项错误；
B．根据电动势的定义，电源电动势数值上等于在电源内部将单位正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功，B项错误；
C．标准电阻的阻值几乎不随温度变化，常用锰铜合金，C项正确；
D．根据欧姆表的工作原理可知，指针偏转角太小，表明电阻很大，要让指针回到中央，应增加倍率，欧姆调零后再测量，D项正确。
故选CD。
9．BD
【详解】
AB．把表头G改装成电流表应并联一个分流电阻，并联电阻后，通过表头G的最大电流不变，故A错误，B正确；
C．改装后，表头电阻不变，改装后电流表总电阻减小，故C错误；
D．改装后，表头参数，如满偏电流与内阻等参数不变，整个并联电路允许通过的最大电流增大，故D正确。
故选BD。
10．AB
【详解】
表头与定值电阻并联改装为电流表，与定值电阻串联改装为电压表，故A正确；
由可得，，由可得，，故B正确；
电流表的示数总比准确值稍小，说明R上分流过多，因此要增大R的阻值，C错误；
电压表的示数总比准确值稍小，说明流过表头的电流比准确值小，因此要减小R的阻值，D错误。
故选AB。
11．
3.0
③
9.6
温度越高，灯丝电阻越大
【详解】
(1)[1]根据指针偏转情况，偏角过小，说明档位偏大，可知挡位需要调到，才能使指针的偏转角度变大，可以减小误差。
[2]从表中指针的位置，可知小灯泡的电阻值为3.0。
(2)[3]连错的导线是③，需要直接连到电源负极上。
(3)[4]根据图象可知灯泡的电压为额定电压2.5V时，通过的电流为0.26A，灯泡正常发光时的阻值为
[5]该阻值和粗测的阻值相差较大，这是因为温度越高，灯丝电阻越大
12．
不存在
【详解】
（1）[1]因为直流电源电压为12V，定值电阻的阻值约为200Ω，则电流
若电流表选用A1量程过大，所以电流表应选用。
[2]为了获取多组数据且尽可能减小误差，滑线变阻器应采用分压式接法，由于量程偏小但内阻已知，故可把与定值电阻并联，改装为大量程的电流表使用，并采用内接法。设计电路图如图所示
（2）[3]根据设计电路，由欧姆定律可得
故
求得
（3）[4]由（2）中分析可知，电压表，电流表测量均为真实值，所以本实验不存在，因电表内阻产生的系统误差。
13．(1)50Ω；(2)5×1018
【详解】
(1)通过导体的电流
由欧姆定律
(2)若金属导体两端电压变为原来的，则电流变为
内通过金属横截面的电荷量
内通过金属横截面的电子数
14．980Ω，1000Ω
【详解】
改装成量程为0～3V的电压表后，两端加上3V的电压时，指针指到满刻度，即电流为3mA，根据欧姆定律
解得
改装后电压表的内阻
15．2Ω，8Ω，91Ω，300Ω
【详解】
当接1、2时，电流计与串联，再与并联，是较大量程的电流表，即此时电流表量程为，满偏时，有
当接1、3时，与串联，再与电流计并联，是较小量程的电流表，即此时电流表量程为，满偏时，有
联立解得
、
当接1、4时，电流计与串联，是较小量程的电压表，即此时电压表量程为0~5V，满偏时，有
解得
当接1、5时，电流计与、串联，是较大量程的电压表，即此时电压表量程为0~20V，满偏时，有
解得
16．(1)；(2)
【详解】
(1)导体中电流大小
(2)t时间内所移动的长度为vt，则其体积为Svt，通过导体某一截面的自由电子数为nSvt，?该时间内通过导体该截面的电量
解得