第三章综合测试
一、选择题（有 10 小题，每题 5 分，共 50 分）
1.金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为 v1 ，电子热运动速率为 v2 ，电流的传导
速率为 v3，则（ ）
A. v1 最大 B. v2 最大
C. v3最大 D.无法确定
2.一白炽灯的额定功率与额定电压分别为 36 W 与 36 V ，若把此白炽灯接到输出电压为
18 V 的电源两端，则白炽灯消耗的电功率（ ）
A.等于36 W B.小于36 W ，大于9 W
C.等于9 W D.小于9 W
3.如图所示，电阻 R1 20 Ω，电动机的内阻 R 0.5 A2 10 Ω。当开关断开时，电流表的示数是 ，
当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，关于电流表的示数 I 和电路消耗的
电功率 P 的式子正确的是（ ）
A. I 1.5 A B. I＞1.5 A
C. P 15 W D. P＜15 W
4.一只“ 220 V ，100 W ”的灯泡工作时电阻为 484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作
时的电阻应（ ）
A.小于 484 Ω B.大于 484 Ω
C.等于 484 Ω D.无法确定
5.利用超导材料零电阻的性质，可以实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为
0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为 40 kW ，电压为800 V 。如果用临界温度以下的超导电
缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）
A.1 kW
3
B.1.6 10 kW
C.1.6 10
3 kW D.10 kW
6.把标有“ 220 V ，40 W ”和“ 220 V ，15 W ”的甲、乙两盏灯串联接在 220 V 电压下，
则下列分析正确的是（ ）
A.两盏灯的总功率等于55 W
B.两盏灯的总功率等于15 W
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
7.（多选）如图所示，有一内电阻为 4.4 Ω的电解槽和一盏标有“ 220 V ，60 W ”的灯泡串
联后接在电压为 220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则（ ）
高中物理 必修第三册 1 / 4
A.电解槽消耗的电功率为120 W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为120 W
8.（多选）如表是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据判断以下说法正确的是
（ ）
电动机额定 电动机额定工作
载重 电源输出电压 充电时间
输出功率 电压和电流
80 kg ≥36 V 6～8 h 180 W 36 V/6 A
A. 电动自行车每秒钟消耗的电能为 216 J
B.电动机每秒钟消耗的电能为180 J
C.电动机的内电阻为6 Ω
D.电动机的内电阻为1 Ω
9（. 多选）某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A.加5 V 电压时，导体的电阻约是5 Ω
B.加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 Ω
C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
10.（多选）如图所示，R1 6 Ω，R2 3 Ω，R3 4 Ω，接入电路后，关于这三个电阻的判
断正确的是（ ）
A.电流之比是 I1 : I2 : I3 4 :3: 6
B.电压之比是U1 :U2 :U3 1:1: 2
C.功率之比是 P1 : P2 : P3 1: 2 : 6
D.功率之比是 P1 : P2 : P3 6 :3: 4
二、实验题（由 2 小题，共 16 分）
高中物理 必修第三册 2 / 4
11.某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有 10等分刻度，测得的读数如图所示，
该导体的长度是________，某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径，测得读数如图所
示，则该圆柱导体的直径是________。
12.如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1 kΩ，
电流表的内阻为0.1 Ω，被测导体 R 的真实电阻为87.4 Ω。测量时，把电压表示数和电流
表示数之比作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行
实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？
三、计算题（有 4 小题，共 34 分）
13.如图是有两个量程的电流表，当使用 A、B 两个端点时，量程为0 ~ 1 A ，当使用 A、C 两
个端点时，量程为0~0.1 A 。已知表头的内阻 Rg 为 200 Ω，满偏电流 Ig 为 2 mA ，求电阻
R1、R2 的值。
高中物理 必修第三册 3 / 4
14.四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄
引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高 20 m ，进入蓄水池，用一
台电动机通过传动效率为80% 的皮带，带动效率为60% 的离心水泵工作。工作电压为380 V ，
此时输入电动机的电功率为19 kW ，电动机的内阻为0.4 Ω。已知水的密度为1 103 kg/m3 ，
重力加速度取10 m/s2 。求：
（1）电动机内阻消耗的热功率；
（ ）将蓄水池蓄入864 m32 的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。
15.有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流
是 0.4 A ；若把它接入 2 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。
（1）求电动机正常工作时的输出功率。
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？
16.在如图所示的电路中，定值电阻 R1 2 Ω、R2 3 Ω，滑动变阻器的最大电阻值为 R 5 Ω，
电流表的内阻不计。如果电路两端接有U 6.3 V 的电压，试分析当滑片 P 由最上端向下滑
动到最下端的过程中，电流表示数的变化范围。
高中物理 必修第三册 4 / 4第三章综合测试
答案解析
一、
1.【答案】C
【解析】电场传播速率（或电流传导速率）等于光速，而电子无规则热运动的速率，其数量
级约为105 m/s，自由电子定向移动速率数量级为10 5 m/s ，所以 C 正确。
2.【答案】B
U 2
【解析】设白炽灯在正常工作时的电阻为 R，由 P 得 R 36 Ω，当接在输出电压为18 V
R
U 2 182
的电源两端时，假设白炽灯的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P ' 1 W 9 W，
R 36
但是当白炽灯两端电压为18 V 时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时的温度低，
其电阻率小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率要大于9 W ，故 B 项正确。
3.【答案】D
【解析】电路两端的电压为U I1R1 0.5 A 20 Ω 10 V 。电动机是非纯电阻用电器，
2 UUI2＞I2 R2 ，所以 I 1 A。电流表的示数 I I2 1 I2＜1.5 A ，A、B 错误；电路消耗的
R2
电功率为 P U I1 I2 ＜15 W，C 错误，D 正确。
4.【答案】A
【解析】考虑电阻随温度的变化而变化。灯泡工作时，灯泡中有电流通过，灯泡发热，温度
升高。由于金属的电阻率随温度升高而增大，所以灯泡工作时电阻的阻值比不工作时要大。
故选项 A 正确。
5.【答案】A
【解析】节约的电功率为原来输电线消耗的功率，由焦耳定律有 P I 2R 。根据输电线提供
给用电器的功率和电压可知输电线中的电流 I 满足 P0 UI ，
2 2
P 40000
由以上两式有P 0 R 0.4 W 1000 W。选项 A 正确。
U 800
6.【答案】D
U 2
【解析】由公式 R 知 R甲＜R乙，由于它们串联，电流相等，由 P I
2R 知 P甲＜P乙，故 C
P
错误，D 正确。由于两灯都达不到额定电压，所以功率都达不到额定功率，故 A 错误。由公
U 2
式 P 计算两灯串联的总功率可知，故 B 错误。
R
7.【答案】CD
60
【解析】灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且干路电流 I I灯 A，
110
则电解槽消耗的功率 P P灯 60 W ，
2
C 对 A 错；电解槽的发热功率 P热 I R 1.3 W ，B
高中物理 必修第三册 1 / 3
60
错；整个电路消耗的功率 P总 220 W 120 W ，D 正确。
110
8.【答案】AD
【解析】电动机每秒消耗的电能W UIt 36 6 1 J 216 J ，则电动自行车每秒消耗的电
能是 216 J ，故 A 正确，B 错误；
电动机的热功率 PQ P P出 UI P出 36 6 W 180 W 36 W ，又 PQ I r
2 ，则电动机内
阻 r 1 Ω，故 C 错误，D 正确。
9.【答案】AD
U
【解析】对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的 值仍表示该点
I
U
所对应的电阻值。本题中给出的导体在加5 V 电压时， 值为5 Ω，所以此时电阻为5 Ω；
I
U
当电压增大时， 值增大，即电阻增大，综合判断可知选项 B、C 错误，A、D 正确。
I
10.【答案】BC
【解析】由于 R1、R2 并联后与 R3 串联，故U1 U 2 ， I1 I2 I3 ，R1、R2 并联后阻值
R1 R2 6 3 U R 2 1R12 Ω 2 Ω，则
1 12 ，即U1 :U2 :U3 1:1: 2 ，B 正确；
R1 R2 6 3 U3 R3 4 2
U U U 1 1 2
电流之比 I1 : I2 : I3
1 : 2 : 3 : : 1: 2 :3 ，A 错误；
R1 R2 R3 6 3 4
功率之比 P1 : P2 : P3 U1I1 :U2I2 :U3I3 1: 2 : 6 ，C 正确，D 错误。
二、
11.【答案】1.37 cm 3 . 2 7 5 m m
【解析】该导体的长度是1.37 cm ；该圆柱导体的直径是3.275 mm 。
U U U RR 87.4 1000
12.【答案】甲图电路： R V甲 Ω 80.37 Ω，
I IR I U UV R RV 87.4 1000
R RV
R R 87.4 80.37
误差为 甲 8% ，
R 87.4
U U U
乙图电路： R A R乙 R RA 87.5 Ω，
I I I
R R 87.5 87.4
误差为： 0.1% ，所以乙图所示电路更接近真实值，并且比真实值偏大。
R 87.4
13.【答案】 R1 0.41 Ω、 R2 3.67 Ω
【解析】当使用 A 、 B 两个端点时， R2 与电流表串联后再与 R1 并联，可得
I g (Rg R2 ) (I1 I g )R1；当使用 A、C 两端点时， R1 与 R2 串联后再与电流表并联，可得
I g Rg (I2 I g )(R1 R2 ) ，联立解得R1 0.41 Ω，R2 3.67 Ω。说明：本题的困难在于，不
容易理解使用 A、B 两个端点时， R2 与电流表串联再与 R1 并联后也是电流表，能够测量电
流。
高中物理 必修第三册 2 / 3
14.【答案】（1）设电动机的电功率为 P，则 P UI ，
设电动机内阻 r 上消耗的热功率为 Pr，则 Pr I
2r ，
代入数据解得 Pr 1 10
3 W ；
（2）设蓄水总质量为 M，所用抽水时间为 t。抽水高度为 h，蓄水池容积为 V，水的密度为
ρ，则M V ，
设质量为 M 的河水增加的重力势能为 ΔEp，则 Ep Mgh ，
设电动机的输出功率为 P0，则 P0 P Pr ，
根据能量守恒定律得 P0t 60% 80% Ep
代入数据解得 t 2 104 s 。
15.【答案】（1）电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，
U
此时电动机可看成纯电阻，则 r 0.5 Ω；当加电压为 2 V 、电流为1 A时，电动机正常
I
工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和热能之
和；
转化的热功率为 P热 I
2r 0.5 W ，
总功率 P总 UI 2 W ，
则输出功率 P出 P总 P热 1.5 W 。
（2）若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看做纯电阻电路，此时的电热
U 2 22
功率为：P '热 W 8 W 。
r 0.5
16.【答案】设 P、 a 间电阻为 Ra，则混联电路总电阻：
R1 Ra R2 R Ra 2 Ω Ra 8 Ω Ra
R ，
R1 Ra R2 R Ra 10 Ω
上式中分子里两个因式之和为定值，则：当 2 Ω Ra 8 Ω Ra ，Ra 3 Ω时，Rmax 2.5 Ω，
U
Imin 2.52 A，
Rmax
U
当 Ra 0时， R 1.6 Ω， I1 3.94 A ，
R
U
当 R 5 Ω时， R 2.1 Ωa ， I2 3 A ，
R
故当滑片 P 由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数从3.94 A 减小到 2.52 A 再增
大到3 A 。
高中物理 必修第三册 3 / 3
