第三章 恒定电流 单元达标测试1（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1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．如图所示为某电学元件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上点的切线。当通过该元件的电流为时，该元件的阻值为（　　）
A．
B．
C．
D．
2．一个表头的内阻Rg为30Ω，满偏电流Ig为1mA，要把它改装为量程3V的电压表，可以（　　）
A．串联一个阻值为3000Ω的电阻
B．串联一个阻值为2970Ω的电阻
C．并联一个阻值为0.05Ω的电阻
D．并联一个阻值为0.01Ω的电阻
3．在如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表（内阻不计）示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时，电流表示数变为0.5I，灯泡正常发光。已知电阻R=1.5Ω，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．电动机线圈的内阻为1Ω
B．电动机的额定电压为6V
C．电源电动势为12V
D．电源内阻为1Ω
4．太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。该同学先将某太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好（电阻约为1kΩ），利用直流电动势为3V的电源E、量程为3V的电压表（内阻约为3kΩ）、量程为6mA的电流表（内阻约为5Ω）、滑动变阻器R以及开关导线等进行实验测此太阳能电池的电阻，则本实验应该采用的实验电路设计图为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．三个阻值相等的电阻R1、R2、R3接入如图所示电路。设各电阻两端的电压分别为U1、U2、U3，通过各电阻的电流分别为I1、I2、I3，则（　　）
A．I1＝2I3，U1＝
B．I1＝2I3，U1＝2U3
C．I1＝，U1＝
D．I1＝，U1＝2U3
6．在“测定金属的电阻率”实验中，下列关于误差的说法中错误的是（　　）
A．电流表采用外接法，将会使
ρ
测<ρ
真
B．电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
C．由
可知，I、d、U、l
中每一个物理量的测量都会引起
ρ
的测量误差
D．由
可知，对实验结果准确性影响最大的是直径
d
的测量
7．老吴在电器商场买了一只手机，说明书上写着最长待机时间为80
h，拆开手机后盖，可以看到手机电池板上的说明如图所示，以下判断电池正确的是（　　）
A．该手机长期待机时消耗的电功率0.0925
W
B．该电池的电动势为4.2
V
C．电池板充满电时的最大电能为7.4
kJ
D．电池板充电效率为70%
8．在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器（　　）
A．电扇和电吹风
B．白炽灯、电烙铁
C．洗衣机和电冰箱
D．电烙铁、电热毯
9．下列关于电源的说法正确的是（　　）
A．电源是将电能转化为其他形式的能的装置
B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差
C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的
D．在电源内部负电荷由正极流向负极（或正电荷由负极流向正极）
10．如图甲所示，三个小灯泡完全相同，电源电动势为15V。闭合开关后理想电流表的读数为0.5A，此时电动机通过轻绳以2.5m/s的速度匀速拉起一质量为0.2kg的物体。电动机的内阻为1.0Ω，电动机起重装置如图乙所示，小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，电压均未超过各用电器额定值，重力加速度g取10m/s2，不计一切阻力，下列说法正确的是（
）
A．电源的效率为93.3%
B．电动机的效率为90.0%
C．电源的内阻为0.5Ω
D．电源的总功率为15W
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．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___________。
12．某电阻Rt的阻值与温度成线性关系，利于这个规律，某科技小组自己动手制作了一个测温计。首先，她们设计了如图甲所示的电路，其中A是量程为，内阻不计的电流表，为电动势为、内阻约为的电源，为滑动变阻器，为电阻箱，S为单刀双掷开关。
（1）实验室中提供的滑动变阻器有两个：、，本实验中滑动变阻器应选用___________（选填“”或“”）。
（2）完成下面实验步骤：
①调节温度，使的温度达到；
②将S拨向接点1，调节___________，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；
③将S拨向接点2，调节___________，使电流表的读数仍为I，记下此时电阻箱的读数，则当温度为时，电阻
④改变的温度，重复步骤②③，即可测得电阻的阻值随温度变化的规律。
（3）现测得电阻随温度t变化的图象如图乙所示。把该电阻与电动势为、内阻不计的电源，量程为的理想电压表V（图中未画出）和电阻箱连成如图丙所示的电路，用该电阻做测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个电学温度计。若要求电学温度指针向右偏时读数增大，则应在原理图丙中___________（选填“a、b”或“b、c”）两点接入电压表。如果电阻箱阻值，则电压表刻度盘处对应的温度数值为___________℃。
（4）方宇同学用该温度计测的值比标准温度计测的值偏低，为了校准刻度，他可以___________（写出一条合理建议即可）。
三、解答题（共45分）
13．如图所示，三个电阻构成并联电路．
（1）若R1＝R2＝R3＝R，则此并联电路的总电阻R总为多少？
（2）若R114．有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2
V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4
A；若把电动机接入U2＝2.0
V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0
A，试求：
(1)电动机正常工作时的输出功率多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？
15．有一个电流表G，内阻，满偏电流。要把它改装为量程为的电压表。
（1）要串联还是并联多大的电阻？
（2）改装后的电压表内阻多大？
16．某同学观察到一款国产纯电动汽车的铭牌上有这些信息∶
最高车速
180km/h
整备质量
2240kg
电机最大输出功率
480kW
电机的工作电压
640V
电机额定输出功率
120kW
电机的峰值扭矩
420Nm
（1）某次测试时，若汽车以电机的最大输出功率，在平直路面上以最高车速匀速行驶，则所受阻力为多大？
（2）某次测试时，若汽车以电机的额定输出功率工作时，电机的工作电流为200A，求电机的内阻为多大？
参考答案
1．B
【详解】
由图像信息可知
根据欧姆定律，有
故选B。
2．B
【详解】
要把电流计改较为量程3V的电压表，则需要串联一个分压电阻，大小为
故选B。
3．C
【详解】
当开关置于b时，灯泡正常发光，得出电流为
即
=1A
于是
I=2A
此时电路满足
E=10+1×（1.5+r）
当开关置于a时，电流为2A，电动机额定电压为8V，机械功率为
mgv=14W
则电动机其内阻电功率为2W，所以电动机线圈电阻为
此时电路满足关系
E=8+2×（1.5+r）
结合前式可得
E=12V
电源内阻
r=0.5Ω
故选C。
4．C
【详解】
因
则应该采用安培表内接电路；滑动变阻器接成分压电路，则电路图选择C。
5．B
【详解】
由题设条件可知R1=R2=R3，且R2、R3串联后与R1并联，据串、并联电路的电压、电流的特点，由欧姆定律可知
U2=U3
I2=I3
因此有
U1=U2+U3=2U2=2U3
I1=2I2=2I3
ACD错误,
B正确。
故选B。
6．B
【详解】
AB．电流表采用外接法时，电压表直接并联在待测金属丝两端，电压表示数即为待测金属丝两端电压的真实值，但电压表的并联分流使得电流表的示数较实际流过待测金属丝的电流大，根据欧姆定律可知，根据电阻定律可知，故A正确，B错误；
CD．由可知，I、d、U、l
中每一个物理量的测量都会引起
ρ
的测量误差，但其中d的次幂为2，其误差在乘方之后也会被“放大”，因此对实验结果准确性影响最大的是直径
d
的测量，故CD正确。
故选B。
7．A
【详解】
AB．由图可知，电池的电动势为E=3.7V；充电电压为4.2V；该电源的容量（电量）为q=2000mA?h=2000×3.6C=7200C；最长待机时间为80h，则手机长期待机时的电流
手机长期待机时消耗的电功率
故A正确，B错误；
C．电池板充满电时的最大电能
故C错误；
D．给电池板充电的效率除与充电电压有关外，还与充电电流的大小有关，已知充电电压与电池的电动势，不能求出充电的效率，故D错误。
故选A。
8．BD
【详解】
A．电扇和电吹风都有机械功的输出，故是非纯电阻电器，故A错误。
B．白炽灯、电烙铁只发热没有机械功的输出，故是纯电阻电器，故B正确。
C．洗衣机和电冰箱都不是只发热，故是非纯电阻电器，故C错误。
D．电烙铁、电热毯只发热，没有其他形式能量的转化，故D正确。
故选BD。
9．BD
【详解】
A．在电源内部把电子从正极搬运到负极，克服静电力做功，将其他形式的能转化为电能，
A错误；
B．电荷的搬运使电源正、负极间维持一定电势差，B正确；
C．导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，C错误；
D．在电源内部，负电荷从电源正极流向负极（或正电荷从负极流向正极），D正确。
故选BD。
10．AD
【详解】
A．根据题意，并联电路各支路电流为0.5A，则并联电路总电流为1A，由图丙可得并联电路的电压为2V，根据串联电路电流特点，在外电路中电流为1A，则在串联电路中的灯泡的电流为1A，两端电压由图丙可得为6V。设电动机两端电压为U，电动机的电流为1A，电动机消耗的电能有部分转化为热量，部分转化为机械能，则有
解得
U=6V
则电源内电压为
U1=E-6V-6V-2V=1V
则电源效率为
所以A正确；
B．电动机的效率为
所以B错误；
C．电源内电阻
所以C错误
D．电源的总功率为
P总=EI=15W
所以D正确。
故选AD。
11．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
12．
b、c
50
将调小些或换新电池
【详解】
(1)[1]电源电动势1.5V，当电流表达到3mA时回路电阻约为500，为保护电流表，滑动变阻器应选用。
(2)[2][3]①调节温度，使的温度达到；
②将S拨向接点1，调节，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；
③将S拨向接点2，调节，使电流表的读数仍为I，记下此时电阻箱的读数，则当温度为时，电阻
④改变的温度，重复步骤②③，即可测得电阻的阻值随温度变化的规律。
(3)[4]由于的阻值随温度的升高而增大，由闭合电路欧姆定律可知其两端电压也增大，所以电压表应并联在b、c两点。
[5]由串联分压规律可得，电压表示数为2V时，电阻箱两端电压为1V，故回路电流为
电阻Rt的阻值为
由乙图可得
可得，对应的温度数值为50℃。
(4)[6]用该温度计测的值比标准温度计测的值偏低，可知测量值偏小，其两端电压偏小，说明串联回路中其他元件的分压偏大，故为了校准刻度，可以将调小些，或换新电池以减小内阻。
13．（1）；（2）I3【详解】
（1）由并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和得
＝＋＋＝
解得R总＝
（2）由并联电路各支路两端电压相等得
I1R1＝I2R2＝I3R3
又由于R114．(1)
1.5
W
(2)
8
W
【详解】
(1)
U1＝0.2
V时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻
r＝＝Ω＝0.5Ω
U2＝2.0
V时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率各自的定义式，得
P电＝U2I2＝2.0×1.0
W＝2
W
P热＝I22r＝1.02×0.5
W＝0.5
W
所以由能量守恒，电动机的输出功率
P出＝P电－P热＝2
W－0.5
W＝1.5
W
(2)
若电动机突然被卡住，则电动机又为纯电阻，其热功率
15．（1）串联，2970Ω；（2）3000Ω
【详解】
（1）将电流表改装成电压表时，需要串联电阻分压，设串联的电阻阻值为R，则根据欧姆定律有
解得
（2）改装后的电压表内阻为
16．（1）；（2）；
【详解】
（1）由铭牌可知，，，则有
由于汽车做匀速直线运动，则有
联立解得：；
（2）电动机消耗的电能为
电动机产生的热量为
又因为
解得：；