第三章 恒定电流 专项测试（Word版含答案）

第三章、恒定电流
一、选择题（共16题）
1．电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值R2.0Ω时，电压表示数为2.00V。当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，通过电阻箱的电流I为（　　）
A．0.5A B．1.0A C．2.0A D．3.0A
2．下列设备正常工作时，主要利用电流热效应的是（　　）
A．发电机 B．电风扇 C．电烙铁 D．移动电话机
3．关于电流，下列说法正确的是（　　）
A．金属导体中自由电子定向移动速率增大时，电流变大
B．电流既有大小又有方向，所以是矢量
C．通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流就越大
D．电流的方向就是电荷定向移动的方向
4．下列关于物理公式的说法中，正确的是( )
A．据可知，当加在电阻两端的电压为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
B．据可知，无论带电荷量Q和电压U如何变化，其比值始终不变．
C．据可知，电荷的电势能EP越大，所在位置的电势越高
D．据可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度L成反比
5．随着新能源汽车的发展，某大型车企正致力于高压动力电池的研发和生产。下列关于电源的电动势的说法正确的是（　　）
A．电动势的单位为焦耳
B．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
C．电动势越大，表明电源储存的电能越多
D．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
6．一个小型电动机加上2V电压，电动机没有转动，测得电流为1A；加上12V电压，观察到电动机转动了，则此时流过电动机的电流（　　）
A．小于6A B．大于6A C．等于6A D．无法确定
7．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要参数如下图表所示，根据表中提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下工作时，通过热水器的电流约为（　　）
额定容量 54L 最高水温 75
额定功率 1500W 额定压力 0.1Mpa
额定电压 交流220V 电器类别 Ⅰ类
额定频率 50Hz 防水等级 IPX4
A．6.8A B．0.15A C．4.4A D．0.23A
8．A、B两段由不同导体制成的圆柱体如图所示连接，两导体横截面积之比为，两段导体单位长度内的自由电子数相同，导体中的自由电荷均为自由电子。现圆柱体中通入从左向右的恒定电流，则A、B两段导体中自由电子定向移动的速率之比为（　　）
A． B． C． D．
9．电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R与电动机线圈电阻相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生的电热为Q1；电流通过电动机做功W2，产生的热量为Q2，则有（　　）
A．U1=U2, Q1=Q2 B．W1=W2, Q1=Q2 C．W110．光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促 进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的意义． 如图所示，是某户居 民楼顶平台安装的 12 块太阳能电池板． 据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为 380V，设备使 用年限在 25 年以上；发电总功率的 30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度（1度=1kW h） 价格并入国家电网．则下列说法可能 正确的是
A．该光伏项目年发电量约为 2.6×104 kW h
B．该光伏项目的工作总电流约为 0.3A
C．该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作600小时
D．该光伏项目富余发电的年收入约为7000 元
11．如图所示，有一个双量程电流表，其中大量程为0~1A。已知表头G的满偏电流Ig＝50mA，定值电阻R1＝30Ω，R2＝180Ω，则表头G的内阻Rg的值为（　　）
A．210Ω B．3990Ω C．390Ω D．2100Ω
12．某待测电阻约200Ω左右，电压表内阻约为2000Ω，电流表内阻约为50Ω，采用伏安法测电阻时，应选择电流表何种接法，测量误差较小，测量值比真实值相比如何？（　　）
A．内接法，比真实值偏大 B．外接法，比真实值偏大
C．内接法，比真实值偏小 D．外接法，比真实值偏小
13．在某次创新实验大赛中，一实验小组需要使用量程为（0~3A）的电流表和量程为（0~15V）的电压表。主办方仅给提供一只毫安表（内阻Rg=99Ω，满偏电流Ig=6mA），定值电阻R1=1Ω，以及0~9999.9Ω的变阻箱R2。该实验小组根据实验器材设计的电路如图所示，则（　　）
A．电键K掷于1时，可改装成量程为0 ~3A的电流表，此时R2=40Ω
B．电键K掷于1时，可政装成量程为0~15V的电压表，此时R2=2401Ω
C．电键K掷于2时，可改装成量程为0 ~3A的电流表，此时R2=400Ω
D．电键K掷于2时，可改装成量程为0~15V的电压表，此时R2 =24Ω
14．下列关于电流的理解正确的是（　　）
A．从表达式R=可知，在纯电阻导体中的电阻跟加在它两端的电压成正比，跟它的电流成反比
B．从表达式I=可知，通过导体的电流跟通过的电量成正比
C．在金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
D．形成恒定电流的条件要有恒定的电压和闭合电路
15．如图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻为0.5Ω，R=10Ω，直流电压U=150V，理想电压表示数为100V，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A．通过电动机的电流为5A
B．电动机的输出功率为500W
C．电动机正常工作1h，所产生的热量为4.5×104J
D．正常工作时此电动机能拉动质量为30kg的物体以2m/s的速度匀速上升
16．两个定值电阻、串联后接在输出电压稳定为的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于、的电压表接在两端（如图），电压表的示数为10V。如果他把此电压表改接在两端，电压表的示数为5V，则（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
17．电动机线圈的电阻为R，电动机正常工作时，两端电压为U，通过电流为I，工作时间为t,，则电动机消耗的电能为______。电动机线圈生热为______
18．如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为9.0V，电流表的示数为0.30A，根据测量数据可计算出电阻R=______Ω。由于电流表内阻的影响，实验中电阻的测量值______（选填“大于”或“小于”）它的真实值。
19．如图所示，，A、B间所加电压为，当K断开时，C、D间电压是_______V，当K闭合时，C、D间电压是________V。
20．电压表和电流表的电路结构
（1）表头：小量程的电流表，符号为_____，也叫_______计。
（2）表头的三个参数：满偏电流Ig、________、内阻Rg，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是________。
（3）改装：
①电压表改装:测量较大的电压时，将表头上______一个______的电阻，就改装成了电压表，如图所示。
②电流表改装:测量较大的电流时，将表头上______一个______的电阻，就改装成了量程较大的电流表，如图所示。
综合题
21．如图所示，、、，已知通过电流为3A，
求：通过电流
的电压
三个电阻的总功率
22．一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ
（1）若改装成量程为Im=1mA的电流表，应该串联还是并联一个电阻？ 新表内阻为多少？
（2）若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应该再串联还是并联一个多大的电阻？
23．研究宏观现象的微观本质是物理学的重要课题。对电流和电阻的微观本质的研究推动了相关科学和技术的不断发展。
（1）电流的产生依赖于导体内部自由电荷的定向移动。假设一段金属导体内部单位体积的自由电子数为n，电子电量为e，导体横截面积为S，电子定向移动的速率为ν，试推导电流强度I与以上物理量之间的关系。
（2）实质上，电子在定向移动的过程中会与金属导体内部的原子核发生碰撞，并损失动能，这部分能量转化为焦耳热。大量电子的碰撞可以等效为沿导线方向的平均阻力。
设想电子受到的平均阻力正比于电子的定向移动速率ν，即，k称为阻力系数，为已知的常量。试利用上述信息与（1）中的已知条件和结果，构造物理模型，求出金属导体的电阻率的表达式，并结合表达式说明结果的合理性（至少说出一条）。
24．用螺旋测微器测量某圆柱体的直径，其测量情况如图所示，正确读数为8.700 mm．请在图中刻线对应的小方框中标出相关的数字．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
根据欧姆定律可得
ACD错误，B正确。
故选B。
2．C
【详解】
A．发电机将机械能转化为电能，A错误，不符合题意；
B．电风扇主要是电能转化为机械能。不是利用电流的热效应，B错误，不符合题意；
C．电烙铁工作时，电能转化为内能，利用电流的热效应，C正确，符合题意；
D．移动电话机接受信号时将电信号转化为声音信号，发送信号时将声音信号转化为电信号，同时还涉及电磁波的接受与发射，与电流的热效应无关，D错误，不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
由I=nevs可知，金属导体中自由电子的定向移动的速率增加时，电流变大，故A正确．电流虽然既有大小又有方向，但是电流是标量，选项B错误；根据I=q/t可知，通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流不一定越大，选项C错误；电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项D错误；故选A.
4．B
【详解】
A．电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故A错误；
B．电容器的电容是由电容器本身来决定的，由
可知，无论带电荷量Q和电压U如何变化，其比值始终不变，故B正确；
C．正电荷的电势能EP越大，所在位置的电势越高，负电荷正好相反，故C错误；
D．导体的电阻率是导体本身的性质决定的，与导体的电阻、横截面积以及长度无关，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．电动势的单位是伏特，故A错误；
B．电动势是电源本身的性质，其大小等于内外电压之和，但不能说它就是闭合电路中电源两端的电压，故B错误；
C．电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，电动势大电源储存的电能不一定越多，故C错误；
D．电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大；故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
电动机没有转动时是纯电阻电路，根据
得该电动机线圈的电阻为
电动机转动时，电路中消耗的总功率为
故热功率小于总功率
即
故A正确，BCD错误。
故选A。
7．A
【详解】
电热水器加热时的电流
故选A。
8．A
【详解】
两圆柱体单位长度内的自由电子数相同，由于两个圆柱体横截面积之比为，因此单位体积内的自由电子数之比为
由于电流相等，因此
得到
故选A。
9．D
【详解】
设电键接通后，电路中电流为，对于电阻，由欧姆定律得
对于电动机
则
电流通过电阻做功为
电流通过电动机做功为
因为，所以
根据焦耳定律得
则
故选D。
10．C
【详解】
A．按照一天光照12h计算，该光伏项目年发电量约为
故A错误；
B．根据P=UI，该光伏项目的工作总电流
故B错误；
C．根据能量守恒，该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作时间
故C正确；
D．该光伏项目年发电量约为
发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度(1度=1kWh)价格并入国家电网，故该光伏项目富余发电的年收入
元
故D错误；
故选C．
11．C
【详解】
并联支路的阻值越小，能分流越多，则电流表的量程越大，即接公共端与中间的接线柱时量程为大量程，此时Rg与R2串联为一支路，当G表头达到满偏时通过R1的电流为
I1=I-Ig=1A-0.05A=0.95A
根据并联电路的特点可得：
Ig(Rg+ R2)=I1R1
解得
Rg=390Ω
故选C。
12．D
【详解】
因为
所以待测电阻阻值更接近电流表内阻，应该用电流表外接法。由于电压表分流，导致电流表测量结果偏大，所以测量值偏小。
故选D。
13．C
【详解】
A．将电键K掷于1位置，并联了一个分流电阻R1，改装电流表最大量程为
显然量程不足3A，因R2串联于电路中，故改装的电流表量程与R2无关，故A错误；
B．电键K掷于1时，若改装成量程为0 15V的电压表，此时变阻箱R2的阻值为
故B错误；
C．将电键K掷于2，若改装成量程为0 3A的电流表，此时变阻箱R2的阻值为
故C正确；
D．电键K掷于2时，若改装成量程为0 15V的电压表，此时变阻箱R2的阻值为
故D错误。
故选C。
14．CD
【详解】
A．表达式
R=
是电阻的比值定义式，导体的电阻跟导体本身有关，和其两端的电压、通过的电流均无关，故A错误；
B．同理，表达式
I=
是电流的比值定义式，电流与Q无关，故B错误；
C．在金属导体中电流的方向与与自由电子（带负电）定向移动的方向相反，故C正确；
D．形成恒定电流的条件要有恒定的电压和闭合电路，故D正确。
故选CD。
15．AC
【详解】
A、电动机跟电阻串联，所以电流相等，电阻R两端的电压为，电动机的电流为，故A正确；
B、电动机的输入电功率为：，电动机内阻消耗的功率，所以电动机的输出功率为，故B错误；
C、电动机正常工作1h，所产生的热量，故C正确；
D、物体匀速运动时，拉力等于重力，即电动机的牵引力，而，解得：，故D错误；
故选AC．
16．BC
【详解】
AB．电压表与电阻并联时，电压表的示数为10V，则根据欧姆定律
电压表与电阻并联时，电压表示数为5V，则
设，联立两式可得
解得
即
A错误，B正确；
CD．因电压表与电阻并联后并联部分电阻小于，则两端电压减小，可知电路未接电压表时，两端电压大于10V；同理可知电路未接电压表时，两端电压大于5 V。则电压
C正确，D错误。
故选BC。
17． UIt I2Rt
【详解】
t时间内电动机消耗的电能为
电动机线圈生热为
18． 30 大于
【详解】
根据欧姆定律可得电阻
由于电压表的读数大于待测电阻两端的电压，则电阻的测量值大于真实值。
19． 5 0
【详解】
当K断开时，、、三电阻串联，C、D间电压即两端的电压，根据电压的分配规律得
当K闭合时，C、D被短路，其电压为0。
20． .G 灵敏电流 满偏电压Ug Ug=IgRg 串联 较大 并联 较小
【详解】
略
21．通过电流为2A；
的电压为4V；
三个电阻的总功率为39W．
【详解】
由、并联，所以并联部分电流与电阻成反比，即
又
得：；
根据并联部分电压，根据欧姆定律可知：；
电路的总电阻为：
所以总功率为：．
22．50 9950
【详解】
（1）改装电流表需并联
（2）改装电压表需串联
23．(1)；(2)，电阻率与导体长度、横截面积均无关
【详解】
（1）如图所示在导体A处的截面，时间内，长度为l的这段导体内的自由电子均能通过该横截面
其中
该段导体内的自由电子数为
由电流的定义可得
联立解得
（2）取长度为l的导体，电子定向移动时满足受到的阻力与电场力相等，即
据欧姆定律、电阻定律分别可得
其中
联立解得
从该式可知，电阻率与导体长度、横截面积均无关。
24．5；15，20，25
【详解】
试题分析：下方每一小格表示1mm，所以左边第一方格里的数字为5，固定刻度为8.5mm，所以游轮上的刻度为0.200，，解得，故正对刻度为20，上方的刻度为15，下方的刻度为25
答案第1页，共2页