第三章 恒定电流 单元达标测试（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
第三章
恒定电流
单元达标测试（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，若灯泡恰能正常发光，以下说法不正确的是（　　）
A．电动机的输入功率是10W
B．电动机的电阻为2.5Ω
C．电动机的输出功率无法计算
D．整个电路消耗的电功率是16W
2．如图所示，为某晶体二极管的伏安特性曲线，当二极管上所加正向电压从0.5V增加至0.85V时，伏安特性曲线先是曲线，后来逐渐趋于一条直线，可知该二极管正向电阻阻值（　　）
A．先减小后不变
B．先增大后不变
C．一直减小
D．一直增大
3．一个量程为的电压表，内阻为，把它与一个电阻R串联后接在的恒压源上，此时电压表的读数是。则电阻R的阻值为（　　）
A．
B．
C．
D．
4．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，下列说法正确的是（　　）
A．安培发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系。
B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点
C．卡文迪许用扭称实验测出万有引力恒量，由此称他为第一个“测出地球质量”的人
D．库仑发现了点电荷的相互作用规律；安培通过油滴实验测定了元电荷的数值
5．如图所示为电阻A、B的图线，将两电阻并联后接入电路，两电阻两端的电压从0增大到的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．相同时间内，通过电阻B的电量大于通过电阻A的电量
B．电阻A的阻值先小于电阻B的阻值，后大于电阻B的阻值
C．通过两电阻的电流之差先增大后减小
D．电压为时，电阻A的阻值比电阻B的阻值大
6．一只电流表的满偏电流为Ig=3mA，内阻为R=100Ω，若改装成量程为I=30mA的电流表，应并联的电阻阻值为（　　）
A．10Ω
B．1Ω
C．Ω
D．Ω
7．阻值较大的电阻R1和R2，串联后，接入电压为U的恒定电路中，如图所示。现用同一电压表依次测量R1和R2的电压，测量值分别为U1与U2，已知电压表内阻、R1和R2相差不大，则（　　）
A．U1＋U2>U
B．U1＋U2C．
D．
8．如图所示，a、b两端的电压为9V，三个电阻的阻值分别为R1＝R2＝6Ω、R3＝3Ω。下列说法正确的是（　　）
A．R1、R2、R3两端的电压之比为2∶1∶1
B．R1、R2、R3消耗的电功率之比为1∶1∶2
C．在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为2∶2∶1
D．在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1∶1∶2
9．如图甲、乙两个电路，是利用一个灵敏电流表和一个电阻箱R改装成电压表或电流表，若电压表量程为，电流表量程为，则（　　）
A．甲表是电压表，乙表是电流表
B．甲表中，乙表中
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
10．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上的一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。下列说法中正确的是（
）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
C．对应P点，小灯泡的电阻为R
=
D．对应P点，小灯泡的电阻为R
=
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．某同学为测量电压表的内阻，实验室仪提供了：
A．待测电压表（量程为3V，内阻约为30kΩ）
B．电源E1（电动势为6.0V，内阴不能忽略）
C．电源E2
（电动势为3.
0V
，内阻不能忽略）
D．滑动变阻器R1（最大阻值为10
kΩ）
E．滑动变阻器R2（最大阻值为10Ω）
F．电阻箱R'
（满足实验要求）
G．开关，导线若干
该同学利用上述器材连接了如图电路后，进行了下述操作：
（1）先将滑动变阻器R的滑片调到最左端，电阻箱R'的阻值调为零：
（2）团合开关，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表指针满偏；
（3）保持滑动变阻器R的滑片不劝，调节电阻箱R
，使电压表指针偏转到满刻度的一半，读出电阻箱R'的读数为29
kΩ。
①电源应选用___________，滑动变阻器选用_________。（填写对应序号）
②在虚线框中画出电路图；（_______）
③待测电压表内阻为___________，测量值___________真实值（填“大于”“等于”“小于”）。
12．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω。
（1）小明同学在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请你用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）；（______）
（2）在连接电路时，开关应该是__________；
（3）小明同学在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到_______（选填“A”或“B”）端。另一同学小红接好电路后，闭合开关，发现电流表和电压表指针的转向情况如图乙所示，则可能的原因是：电流表_______，电压表_______；
（4）要使小灯泡正常发光，小明应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为_______
V，若此时电流表的示数如图丙所示，其示数为_______
A，那么小灯泡的额定功率是_______
W。
三、解答题（共45分）
13．一台电动机的额定电压是220V，内阻为0.4Ω，在正常工作时通过的电流为5A。求：
(1)这台电动机正常工作1min电流所做的功W；
(2)这台电动机正常工作1min产生的焦耳热Q。
14．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。根据国家节能战略，普通白炽灯应被逐步淘汰。假设每个家庭有三只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，每天开灯时间为4h。请估算出全国一年节省的电能。
15．有一起重机用的是直流电动机，如图所示，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，伏特表的示数为110V，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入到电动机的功率P入。
16．用一台电动机来提升重500
N的重物，当接入110
V电压时，电动机工作时的电流是5
A，已知电动机线圈电阻是2
Ω，不计一切阻力，取g=10
m/s2，若物体从静止起动，且电流电压保持不变。求：
(1)重物上升的最大速度；
(2)若达到这个速度历时2
s，求此过程中物体上升的高度。
参考答案
1．B
【详解】
A．灯泡恰能正常发光，电路中电流为
根据分压原理，有电动机两端电压为
则电动机的输入功率为
故A正确，与题意不符；
B．该电路为非纯电阻电路，欧姆定律不再适用，故虽然可以求出电动机两端电压和电路中电流，但不能求出电动机的电阻。故B错误，与题意相符；
C．根据B项分析可知，电动机的输出功率不可求。故C正确，与题意不符；
D．整个电路消耗的电功率为
故D正确，与题意不符。
故选B。
2．C
【详解】
在晶体二极管的伏安特性曲线中，各点与坐标原点连线的斜率的倒数等于二极管的电阻，由图像可知，各点与坐标原点连线的斜率一直增大，则该二极管正向电阻阻值一直减小，故选C。
3．B
【详解】
串联电路电压的分配与电阻成正比，则有
解得
故选B。
4．C
【详解】
A．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，故A错误；
B．伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，故B错误；
C．卡文迪许用扭称实验测出万有引力恒量，由此称他为第一个“测出地球质量”的人，故C正确；
D．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
BD．将两电阻并联后接入电路，两电阻两端的电压从0增大到的过程中，由图像可知，流过电阻A的电流总是比流过电阻B的电流大，因此电阻A的阻值总是比电阻B的阻值小，直到电压为时，两电阻阻值相等，B、D错误；
A．由于流过电阻A的电流总是比流过电阻B的电流大，因此在相同时间内，通过电阻A的电量大于通过电阻B的电量，A错误；
C．由图像可知，通过两电阻的电流之差先增大后减小，C正确；
故选C。
6．D
【详解】
由并联电路的特点可得
则
故选D。
7．B
【详解】
AB．假设电压表未接入电路时，电阻R1和R2的电压分别为U1′和U2′，当电压表测量电阻R1的电压时，与R1并联，并联电阻小于R1，而R2不变，则并联部分的电压小于电压表没有接入电路时的电压，即
，同理
，则
又
则
A错误B正确；
CD．设电压表的电阻为RV．当电压表测量电阻R1的电压时，根据欧姆定律得到
同理
则
CD错误。
故选B。
8．BD
【详解】
A．电路中的总电阻为
电路中的电流
则R3两端电压
U3=IR3=1.5×3V=4.5V
并联部分两端电压为
所以R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1，故A错误；
B．根据
可得R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2，故B正确；
C．根据欧姆定律
可得通过R1、R2、R3的电流之比为1：1：2，根据
可得在相等时间内通过R1、R2、R3的电荷量之比为等于通过它们的电流之比，即为1：1：2，故C错误；
D．根据
Q=I2Rt
可以得到在相等时间内产生的焦耳热之比为1：1：2，故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】
A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表，乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表，故A错误；
B．由公式
知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为2.5mA，则
由公式
知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则
R=5800Ω
故B正确；
C．安培表的量程
可知当R减小时量程I增大，故C正确；
D．伏特表的量程
可知R增大时量程增大，故D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】
AB．由图象可知，小灯泡的电阻等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，由数学知识知，随着电压的增大，此斜率减小，则小灯泡的电阻增大，A错误、B正确；
CD．由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则小灯泡的电阻为
R
=
C正确，D错误。
故选BC。
11．B
E
29kΩ
大于
【详解】
①[1]由于电压表要满偏，达到3V，但电源由于内阻不能忽略，则其路端电压小于电源电动势，故电动势为3V的电源不能满足要求，故选电源电动势为6V的B；
[2]由于满偏和半偏时认为电压未变，故只有滑动变阻器远小于电压表内阻时才成立，故选择最小阻值为10Ω的E；
②[3]此图是用半偏法测电压表的内阻，按实物连线画电路图如图所示
③[4]滑动变阻器保持不变，可以认为总电压不变，再调节电阻箱使电压表半偏，那么电阻箱的电压与电压表相同，所以
RV=R箱=29kΩ
[5]实际上，由于电阻箱与电压表串联后接入电路增加了总电阻，则滑动变阻器的分压将增大，这样当电压表半偏时，电阻箱的电压比电压表大，所以测量值大于真实值。
12．
断开的
B
正负接线柱接反了
量程太小
3.8
0.3
1.14
【详解】
解：（1）[1]由图甲知，电压表和滑动变阻器没有连接好。电压表负极和灯泡相接，变阻器D端与开关相接，如图所示。
（2）[2]为保护电路，连接电路时，开关应断开。
（3）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，所以滑动变阻器的滑片应该移到“B”端。
[4]电流从电流表正接线柱流入，负接线柱流出时，电流表指针正向偏转，否则反向偏转，电流表指针反向偏转，则可能是电流表正负接线柱接反了。
[5]如果电压表量程太小，指针可能超出电压表的最大刻度。因此可能是电压表的量程太小。
（4）[6]当与灯泡并联的电压表示数等于灯泡额定电压时，灯泡正常发光，因此应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V。
[7]由图甲可知，电流表用的是0.6A的量程，最小分度值是0.02A，由图丙，根据电流表指针位置，电流表示数是0.3A。
[8]由电功率公式，求出小灯泡的额定功率是
13．(1)66kJ；(2)600J
【详解】
(1)电流所做的功为
(2)
产生的焦耳热
14．
【详解】
估测全国约有5亿个家庭，由题意可得，全国一年节省的电能为
15．(1)
4A；(2)
440W
【详解】
(1)对电阻R，根据欧姆定律得
=40V
电动机与电阻R串联，则通过电动机的电流为4A。
(2)电动机的输入功率是
P入=UMI=110×4W=440W
16．(1)1m/s；(2)1.95m
【详解】
(1)由功能关系可知
UI=P+I2r
由功率公式可得
P=Fv=mgv
联立解得
v=1m/s
(2)重物质量为
根据功能关系可得
解得
h=1.95m