第3章 恒定电流 单元测试AB卷（B卷）（word版含答案）

第3章 恒定电流 B卷 能力提升—2021-2022学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册单元测试AB卷
考试时间：90分钟
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）
1.电路中每分钟有个自由电子通过横截面积为的导线，已知电子所带电荷量的绝对值为，那么电路中的电流是( )
A. B. C. D.
2.（多选）如图所示为一半径为R的绝缘圆盘，在圆盘的外缘均匀地分布着电荷量为Q的正电荷。现使绝缘圆盘从上向下看以角速度ω顺时针匀速转动，绝缘圆盘中产生的电流大小为I。则下列说法正确的是( )
A.绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺时针
B.如果仅使绝缘圆盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍
C.如果仅使角速度ω加倍，则I不变
D.如果仅使绝缘圆盘的半径加倍，则I加倍
3.如图所示为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知( )
A.该导体的电阻随电压的升高而增大 B.该导体的电阻随电压的升高而减小
C.导体两端电压为2 V时，电阻为 D.导体两端电压为2 V时，电阻为
4.如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线，在图线上取一点M，其坐标为，其中过M点的切线与横轴正向的夹角为与横轴的夹角为α。则下列说法正确的是( )
A.将该电阻接在电路中，其消耗的电功率随电压的增大而增大
B.该电阻阻值随其两端电压的升高而增大
C.当该电阻两端的电压时，其阻值为
D.当该电阻两端的电压时，其阻值为
5.电路如图所示，当两端接入100 V电压时，两端为20 V，当两端接入100 V电压时，两端电压为50 V，则是( )
A.2:1:1 B.3:2:1 C.4:2:1 D.6:3:2
6.如图所示为电动机与定值电阻并联的电路，电路两端所加的电压恒为U，开始时S断开，电流表的示数为，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为，电流表为理想电表，电动机的内阻为，则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7.电阻R和电动机M串联接在电路中，如图所示。已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为和，经过时间t，电流通过电阻R做功为，产生热量，电流通过电动机做功为，产生热量为，则有( )
A. B. C. D.
8.某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。如图所示，将横截面积之比为3:5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是( )
A.盐水柱a和b的电阻之比为3:5 B.通过盐水柱a和b的电流之比为3:5
C.盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3:5 D.电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零
9.（多选）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，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，下列判断正确的是( )
A.灯泡的电阻为 B.通过灯泡的电流为通过灯泡电流的2倍
C.灯泡消耗的电功率为0.75 W D.灯泡消耗的电功率为0.30 W
10.如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，电源电压不变，R为定值电阻，为滑动变阻器。T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时，下列说法正确的是( )
A.活塞向下运动，风速表的示数变小
B.活塞向上运动，风速表的示数变大
C.活塞向上运动，滑动变阻器两端的电压变大
D.活塞静止不动，风速表的示数不变
二、填空题（每空2分，共20分）
11.下述图中，游标卡尺的示数是_________cm；螺旋测微器的示数是_________mm。
12.正确读出图中各表的读数：
(1)如图1，接0-3V量程时读数为_____V；接0-15V量程时读数为_____V。
(2)如图2，接0-0.6A量程时读数为______A。
(3)螺旋测微器的读数是_____mm，游标卡尺的读数是_____cm。
13.张明纲同学在测定某种合金丝的电阻率时:
1.用螺旋测微器测得其直径为__________mm(如图所示).
2.用20分度的游标卡尺测其长度为__________cm(如图所示).
3.用如图所示的电路测得的电阻值将比真实值__________(填“偏大”或“偏小”).
三、实验题（共15分）
14.某同学在测量一种均匀新材料电阻丝的电阻率，已知待测电阻的阻值约为，相关测量如下：
（1）用刻度尺测量电阻丝的接入长度为。
（2）用螺旋测微器测量电阻丝直径（刻度位置如图甲所示），从图中读出电阻丝的直径为________mm。
（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材（要求测量结果尽量准确）：
A.电池组（3 V，内阻不计）
B.电流表（0~3 A，内阻约）
C.电流表（0~0.6 A，内阻约）
D.电压表（0~3 V，内阻约）
E.电压表（0~15 V，内阻约）
F.滑动变阻器（0~，额定电流1 A）
G.滑动变阻器（0~，额定电流0.3 A）
H.开关，导线
①实验时应选用的器材是________。（填写各器材的字母代号）
②以下电路图中_________（选填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果会比真实值_______（选填“偏大”或“偏小”）。
A. B.
C. D.
③若根据伏安法测出电阻丝的阻值为，则这种新材料电阻丝的电阻率为__________（结果保留2位有效数字）。
（4）用伏安法测金属丝电阻存在系统误差，为了减小系统误差，有人设计了如图乙所示的实验方案，其中是待测电阻，是电阻箱，是已知阻值的定值电阻。合上开关S，灵敏电流计的指针偏转，将调至阻值为时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻___________。（用表示）
四、计算题（本题共2小题，共25分）
15.（10分）如图所示，，，，．求当开关S断开和开关S闭合时，电流表的示数．
16.（15分）如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻，电路中另一电阻，直流电压，电压表示数。求：
（1）通过电动机的电流。
（2）输入电动机的电功率。
（3）若电动机以匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（重力加速度g取）
答案以及解析
1.答案：D
解析：根据得，D正确，ABC错误。
2.答案：AB
解析：正电荷运动的方向为电流方向，则绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺时针，A正确；截取圆盘的外缘任一截面，则在圆盘运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即，由上式可知B正确，CD错误。
3.答案：AD
解析：根据知，曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示该点的电阻，可知导体电阻随电压升高而增大，时，，选项AD正确，BC错误。
4.答案：A
解析：本题易错之处是误认为纵、横坐标轴单位长度代表的国际单位物理量数值相等。由题图知，U增大时，电功率增大，所以A正确；由电阻知，曲线上点对应的电阻阻值为，与的大小关系不确定，所以CD错误；由图线知，曲线上的点与原点的连线的斜率随U的增大而不断增大，所以电阻阻值不断减小，B错误。
5.答案：C
解析：本题疑难之处是不能理解电源的两种接入方式中电阻的作用。当端接入时，和串联，相当于导线，由欧姆定律可得，解得；当端接入时，和串联，相当于导线，由欧姆定律可得，解得；故，选项C正确，选项ABD错误。
6.答案：D
解析：由于电动机是非纯电阻用电器，因此欧姆定律不成立，故AB错误。由于欧姆定律不成立，则电动机消耗的功率不能用表示，故C错误。电动机消耗的功率为，根据能量守恒定律可知，，故D正确。
7.答案：A
解析：本题的易错之处是不清楚非纯电阻电路中欧姆定律不成立。设接通开关后，电路中的电流为I，电动机是非纯电阻用电器，其两端电压，B错；电流做的功，因此，C错；产生的热量由可判断，A对，D错。
8.答案：B
解析：根据电阻定律且横截面积之比为3:5，可知电阻之比为5:3，故A错误；两个导体两端的电压相同，由欧姆定律得电流之比为3:5，故B正确；由电流的微观表达式，可知自由电荷移动速率之比1:1，故C错误；导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流，电场强度不为零，故D错误。
9.答案：ACD
解析：当开关闭合后，灯泡两端的电压，由题图乙读出电流，则灯泡的电阻，功率，故A、C正确；灯泡串联，电压，由题图乙读出电流，灯泡消耗的功率，故B错误，D正确。
10.答案：B
解析：当风速变大时，活塞上方气压变小，活塞向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，电压表（风速表）示数变大，由于电源的电压不变，所以滑动变阻器两端的电压变小，故B正确，ACD错误。
11.答案：10.34；3.388（3.386~3.389均正确）
解析：游标卡尺示数是；螺旋测微器的示数是。
12.答案：(1)2.17(2.16-2.18均可);10.6-10.9均可;(2)0.16;(3)2.200;1.098
13.答案：1.0.730; 2.1.015; 3.偏小
14.答案：（2）0.600
（3）①ACDFH
②A；偏小
③
（4）
解析：（2）螺旋测微器的读数为。
（3）①需要电源，故选用A，因待测电阻约6 Ω，可知实验过程中电流较小，故选用电流表C；电源提供3 V电压，故选用电压表D；为了方便操作，选用阻值较小的滑动变阻器，故选用F，连接电路需要导线和开关，故选择H。②因电源不宜在长时间、大功率状况下使用，故滑动变阻器不能用分压式接法，应用限流式接法，又因待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故电路图A为最佳电路。根据欧姆定律知，由于电压表的分流作用而使得电阻测量值偏小。③根据电阻定律有，其中，所以。
（4）根据串并联电路特点及欧姆定律可知，由于电流计示数为零，则说明电流计两端的电势相等，则一定有，两式联立可得。
15.答案：开关S断开时电流表的示数为3 A，开关S闭合时电流表的示数为4 A
解析：先用电流分支法将电路图进行简化，第一支线：由A经电阻到B；第二支线：由A经电阻到C再到B；第三支线：由A经电阻到D再经到B．以上三条支路并联，且在间接有开关S，简化图如图所示．当开关S断开时电路中与串联再与、并联，由串并联电路规律可知
当开关S闭合时被短路，、、并联
．
16.答案：（1）5 A
（2）550 W
（3）53 kg
解析：（1）由电路中的电压关系可得电阻R两端的电压
流过电阻R的电流
因为电阻与电动机串联，所以通过电动机的电流
。
（2）电动机两端的电压
输入电动机的功率。
（3）电动机的发热功率
电动机输出的机械功率
又因，所以。