第三章 恒定电流 单元测试题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
单元测试题1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0
V，内阻不计，L1、L2、L3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，下列说法中正确的是（　　）
A．L1中的电流为L2中的电流的2倍
B．L2的电阻为6
Ω
C．L2消耗的电功率为0.375
W
D．L1消耗的电功率为0.75
W
2．2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率就是电阻率的倒数，即。下列说法正确的是（　　）
A．材料的电导率与材料的形状有关
B．材料的电导率越小，其导电性能越强
C．电导率大小与温度无关
D．电导率的单位是
3．如图所示为示波器衰减电路的示意图，ab之间为信号电压的输入端，cd为衰减电路的输出端，P是和衰减旋钮固连在一起的开关，、、、为四个定值电阻，当p接通1时电压没有被衰减，当P接通2、3、4时电压被衰减10倍、100倍或1000倍（即输出电压变为输入电压的0.1倍、0.01倍或0.001倍），若某个示波器的衰减电路里，，不计导线电阻，则其他电阻的阻值分别为（　　）
A．，，
B．，，
C．，，
D．，，
4．一根粗细均匀的金属丝，当其两端所加电压为时，通过其中的电流为。现将金属丝均匀地拉长为原长的2倍，在其两端仍然加电压的情况下，通过金属丝的电流为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．关于电流，以下说法正确的是（　　）
A．单位时间内通过截面的电荷量多少就是电流的大小
B．电流的方向就是电荷定向移动的方向
C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
D．导体两端没有电压也能形成电流
6．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流I及自由电子定向运动的平均速率v分别为（　　）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
7．一个灵敏电流计的满偏电流，内阻为，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（　　）
A．串联一个阻值较小的电阻
B．串联一个阻值较大的电阻
C．并联一个阻值较小的电阻
D．并联一个阻值较大的电阻
8．关于电阻率，下列说法中正确的是（　　）
A．与导体的长度l成反比，与导体的电阻R和横截面积S成正比
B．与导体的材料有关
C．合金的电阻率大于纯金属的电阻率
D．温度升高时，金属导体的电阻率增大
9．对于一根常温下阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是（　　）
A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，则电阻变为R
C．若加在金属丝两端的电压从零逐渐增大到U0，则任一状态下的的值不变
D．若把金属丝温度降低到绝对零度附近，则电阻率会突然变为零
10．下列有关电动势的说法正确的是（　　）
A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电量成反比
B．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压
C．干电池电动势为1.5V，表明将1C的正电荷从电源负极移到正极，通过非静电力做功，将其他性质的能量1.5J转化为电能
D．只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．（1）为了精确测量一个约为几欧姆的定值电阻的阻值，实验器材如图1所示:
G表（内阻100Ω、满偏电压30mV），电阻箱（0～9999.9Ω），电流表（量程0.6A），滑动变阻器（5Ω、2A），干电池组（2节干电池），待测电阻，开关，导线若干。
①请设计测量方案，要求电表示数能从“0”开始变化，在答题纸相应方框中画出电路图；______
②实验中，通过调节滑动变阻器，改变两只表的示数大小，读得G表和A表的示数并记录，某次电流表示数如图2所示，其读数为______A；
③设计方案中电阻箱的电阻值调到9900Ω，测G表示数U与电流表示数I多组数据，画U-I图线如图3所示，则待测电阻的阻值为______Ω。（保留两位有效数字）
（2）在“探究感应电流的规律”实验中，电路连接如图4所示，合上开关，让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，已知铁芯长度与副线圈长度相同，则电流传感器采集到的电流图像是下图中的______。（填字母）
A．
B．
C．
D．
12．在甲乙丙丁三位同学学习了如何通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)甲同学用螺旋测器测量合金丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图(1)所示的部件___________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
(2)乙同学用如图(2)所示游标卡尺测量另一条合金丝直径的读数为___________mm。
(3)丙同学在用如图(3)所示的电路图探究该实验时，a、b、c、d是四条不同的金属导体，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同，各导体两端的理想电压表的示数分别用Ua、Ub、Uc、Ud表示，下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。
A．开关闭合前，需移动滑片使滑动变阻器的阻值最大
B．研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压值
C．如果UaD．如果Ua(4)丁同学对2B铅笔芯的导电性能很感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。如图(4)所示是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出___________。
三、解答题（共45分）
13．如图所示的电解槽中，如果在4
s内各有8
C的正、负电荷通过面积为0.8
m2的横截面AB，那么：
（1）指出正、负离子定向移动的方向；
（2）电解槽中的电流方向如何？
（3）4
s内通过横截面AB的电荷量为多少？
（4）电解槽中的电流为多大？
14．如图所示，，，，AB之间电压，A端为正，，为使电容器上电荷量达到，应将的阻值调节到多大？
15．宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机——离子发动机，小型高效的离子发动机所用燃料不到化学燃料发动机的，它可以使太空中的航天器获得动力，进而调整航天器的飞行姿态或飞行轨道。在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。已知氙离子质量为m=2.2×10-25kg，电荷e=1.6×10-19C，加速电压U=275V。
(1)氙离子经电场加速后，获得的速度大小。
(2)为了使飞船得到F=3.0×10-2N的反冲力，求：
①每秒需要喷射出多少质量的氙离子；
②飞船向后喷出的氙离子形成的等效电流I。
16．某同学对毫安表进行改装。如图所示，已知毫安表表头的内阻为200Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为定值电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。求R1和R2的阻值。
参考答案
1．D
【详解】
A．因L2、L3的两电阻相等，即L2、L3两端电压各为1.5
V，由图可知I2=0.20
A，L1的电压为3V，可知通过灯泡L1的电流小于灯泡L2电流的2倍，故A错误。
B．即L2、L3两端电压各为1.5
V，流过它们的电流I2=0.20
A
故B错误；
C．灯泡L2消耗的电功率
=0.20×1.5
W=0.30
W
故C错误。
D．由
=0.25×3
W=0.75
W
故D正确。
故选：D。
2．D
【详解】
A．材料的电导率与材料的形状无关，A错误；
B．材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，B错误；
C．导体的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，C错误；
D．根据
则
则电导率的单位是
D正确。
故选D。
3．A
【详解】
当P接通4时，输出电压变为输入电压的0.001倍，即
解得
只有A满足要求，当P接通3时，输出电压变为输入电压的0.01倍，即
当P接通2时，输出电压变为输入电压的0.1倍，即
A均满足要求,故A正确，BCD错误。
故选A。
【命题意图】
考察串联分压的基本规律及其计算，以及信息提取能力、对常见现象的探究意愿。
4．B
【详解】
金属丝均匀地拉长过程中体积不变，则长度变为原来2倍时，横截面积减小为原来2倍，由电阻的决定公式可知电阻将变为原来的4倍，所以在其两端仍然加电压的情况下，通过金属丝的电流变为原来的四分之一，则B正确；ACD错误；
故选B。
5．A
【详解】
A．根据
可知，单位时间内通过截面的电荷量多少就等于电流的大小，A正确；
B．电流的方向就是正电荷定向移动的方向，与负电荷运动的方向相反，B错误；
C．在导体中，自由电荷的定向运动，形成电流，如果是杂乱无章的运动不会形成电流，C错误；
D．导体两端没有电压时，导体内部没有电场，因此不能形成电荷的定向移动，因此不能形成电流，D错误。
故选A。
6．A
【详解】
根据欧姆定律有
根据电阻定律有
电流的微观表达式
联立几式得
故选A。
7．B
【详解】
由于灵敏电流计的满偏电压很小，根据串联分压的原理，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上串联一个阻值较大的电阻。故ACD错误，B正确。
故选B。
8．BCD
【详解】
A．电阻率与导体的长度、横截面积均无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关，A错误；
B．电阻率是描述材料导电能力的物理量，材料的电阻率由材料本身性质决定，B正确；
C．合金的电阻率大于纯金属的电阻率，C正确；
D．金属电阻率随着温度的升高而增大，D正确。
故选BCD。
9．BD
【详解】
A．由电阻定律
常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为100R，A错误；
B．由电阻定律
常温下，若将金属丝从中点对折起来，则电阻变为R，B正确；
C．金属的电阻率随温度的升高而增大，C错误；
D．若把金属丝温度降低到绝对零度附近，则电阻率会突然变为零，这种现象叫做超导，D正确。
故选BD。
10．CD
【详解】
AD．电源的电动势等于电源内非静电力做的功跟通过的电量的比值，只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的，故A错误，D正确；
B．电动势的单位跟电压的单位一致，但是电动势与两极间的电压不同，只有当外电路断开时，电动势才等于两极间的电压，故B错误；
C．干电池电动势为1.5V，表明将1C的正电荷从电源负极移到正极，通过非静电力做功，将其他性质的能1.5J转化为电能，故C正确;
故选CD。
11．
0.20
5.0
B
【详解】
(1)
①[1]
电表示数能从“0”开始变化，采用分压式接法，利用G与电阻箱改装成大量程电压表，因为电压表内阻已知，采用外接法，电路图如下
②[2]
读数为0.20A。
③[3]根据题意
整理
则
解得
(2)[4]
让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，铁芯向下速度越来越大，则穿过副线圈的磁通量变化越来越快，线圈中的磁通量先增加后减少因此感应电流会变化方向，感应电流变大，故B正确ACD错误。
故选B。
12．B
8.50
ABD
【详解】
(1)[1]为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉B；
(2)[2]游标卡尺测量另一条合金丝直径的读数为0.8cm+0.05mm×10=0.850cm=8.50mm
(3)[3]A．由图可知滑线变阻器是限流式接法，开关闭合前，必须移动滑片使滑动变阻器的阻值最大，故A正确；
B．a、b只有长度不同，研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压，电压大，电阻大，可知电阻与长度的关系，故B正确；
C．c与a横截面积不同，如果Ua＜Uc，电流相同，由
知，Ra＜Rc，说明导体c的横截面积小于导体a的横截面积，故C错误；
D．d与a材料不同，如果Ua＜Ud，电流相同，由
知，Ra＜Rd，说明导体d材料的电阻率大于导体a材料的电阻率，故D正确。
故选ABD。
(4)[4]电路连线如图
13．（1）正离子向右运动，负离子向左运动；（2）
向右；（3）16
C；（4）4
A
【详解】
（1）电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动；
（2）正电荷定向移动的方向为电流方向，则电解槽中的电流方向向右；
（3）通过横截面AB的电荷量为通过横截面AB的正、负电荷电量的和，所以4s内通过横截面AB的电荷量是8C+8C=16C．
（4）由电流强度的定义
点睛：本题考查电流的定义，要注意明确在电解质导电时，流过截面的电量为正负电荷电量绝对值的和．
14．或
【详解】
由于和串联分压，可知
由电容器的电容定义知
所以两端的电压可以为或，即
解得
15．(1)
2×104m/s；(2)①1.5×10-6kg；②1.09A
【详解】
(1)根据
Ue=mv2
故获得的速度大小
v==2×104m/s
(2)①设每秒需要喷射△m的离子；则在时间t内喷射离子的质量为
m=△m×t
由牛顿第二定律可得
F=ma=m=△mv
所以
△m=kg=1.5×10-6kg
②因为
N=个=×1019个
故等效电流
I=≈1.09A
16．R1＝30Ω，R2＝70Ω
【详解】
接a、b，根据欧姆定律可得
I0R0＝（I1－I0）（R1＋R2）
接a、c
I0（R0＋R2）＝（I2－I0）R1
解得
R1＝30Ω
R2＝70Ω