第三章 恒定电流 章节综合练（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 第三章 恒定电流 章节综合练
一、单选题
1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验器材如下：
A．待测小灯泡（2.5V，0.5A）；
B．双量程电压表（中间接线柱3V；右边接线柱15V）；
C．双量程电流表（中间接线柱0.6A；右边接线柱3A）；
D．滑动变阻器（，2A）；
E．电源（电动势约为3V，内阻未知）；
F．电阻箱（）；
G．电键一个；导线若干。
小义同学某次测量结果如图，则此时电压表的示数为（　　）V；
A．11.5 B．2.20 C．2.25 D．2.15
2．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
用螺旋测微器测量其直径如上图乙所示，由图可知其直径D 为（　　）mm
A．4.700 mm B．5.000 mm C．5.700 mm D．4.500 mm
3．如图所示，一位同学用伏安法测量未知电阻。在保证可以完成实验的前提下，下列可以减小该种测量方法相对误差的是（　　）
A．用内阻小些的电流表 B．用内阻大些的电流表
C．用内阻小些的电压表 D．用内阻大些的电压表
4．关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是（　　）
A．导体的电阻率由材料的种类决定，与温度无关
B．由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比
C．由可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比
D．由可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比
5．芜湖市拟于今年在部分公共场所试点配置50台自动体外除颤仪（AED），探索建立市区主要公共场所AED配置工作机制。除颤仪是通过电容器放电时的脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗，使患者心脏恢复正常跳动的仪器。某除颤仪的电容器电容为10μF，充电后电容器电压为5kV，如果电容器在5.0ms时间内通过人体放电至两极板间电压为0，下列说法正确的是（ ）
A．这次放电有0.05C的电荷通过人体
B．这次放电有0.1C的电荷通过人体
C．放电过程通过人体的平均电流大小为0.5A
D．放电过程通过人体的平均电流大小为1A
6．下列器材中，属于电源的是（　　）
A．验电器 B．电动机 C．干电池 D．电阻箱
7．下列关于物理量和物理单位的说法，正确的是（　　）
A．s、m、g是基本单位，也是国际制单位，全世界通用
B．物理学中也有一些物理量没有单位
C．电荷量的单位库仑（C）是电学中的基本单位
D．只要科学界的科学权威们统一意见，可以设立更多的基本单位
8．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验器材如下：
A．待测小灯泡（2.5V，0.5A）；
B．双量程电压表（中间接线柱3V；右边接线柱15V）；
C．双量程电流表（中间接线柱0.6A；右边接线柱3A）；
D．滑动变阻器（，2A）；
E．电源（电动势约为3V，内阻未知）；
F．电阻箱（）；
G．电键一个；导线若干。
小仁同学选择合适的器材，连好实物图如图，小智同学检查时发现了多处错误，这些错误不包括下列选项中的（　　）
A．干电池多用了一节 B．图中电压表（位于右侧）的量程选错了
C．滑动变阻器接成了限流式 D．电流表内接了
9．两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的3倍，然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内，通过它们横截面的电荷量之比为（ ）
A．3：1 B．1：3 C．9：1 D．1：9
10．如图所示的电路，灵敏电流计G和一个电阻箱R并联，改装成一个大量程的电表，下列判断正确的是（　　）
A．改装成的是电流表，R越小量程越大 B．改装成的是电流表，R越大量程越大
C．改装成的是电压表，R越小量程越大 D．改装成的是电压表，R越大量程越大
11．干电池的电动势为1.5V，下列说法正确的是（　　）
A．用电压表直接连接干电池的两极，测得的电压就是该电池的电动势
B．外电路闭合时，在1s内有1.5J的其他能转化为电能
C．外电路闭合时，在1s内有1.5C的电荷量通过该电池
D．外电路闭合时，当1C的电荷量通过干电池时该电池提供1.5J的电能
12．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：该同学测量出圆柱体长度L，圆柱体的直径D，用伏安法较精确地测量出圆柱体电阻为R时，电压和电流分别是U和I，则该圆柱体材料的电阻率ρ为（　　）
A． B． C． D．
13．一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1=30Ω，R2= R3=20Ω，另有一测试电源，所提供电压恒为10V，以下说法正确的是（　　）
A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻是50Ω
B．若将ab端短路，cd之间的等效电阻是40Ω
C．当ab两端接上测试电源时，cd两端的电压为5V
D．当cd两端接上测试电源时，ab两端的电压为5V
14．小明同学在学习磁感应强度（I与B垂直）的定义式后，发现以下表达式中有一个不是物理量的定义式，它是（　　）
A．电流 B．电容
C．电动势 D．电场强度
15．现有三根长为L、材料相同的导线a、b、c，a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，现需要一根长为，阻值小于的导线，应选用的导线及连接后的电阻为（　　）
A．a、b， B．a、b，
C．a、c， D．b、c，
二、填空题
16．恒定电流：大小、___________都不随时间变化的电流。
17．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，则丝绸带____________电（选填“正”或“负”）；电荷之间的相互作用是通过___________发生的；电荷的定向移动形成电流，物理学规定___________电荷定向移动的方向为电流的方向（选填“正”或“负”）。
18．两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知两电阻R1∶R2 = ______。
19．非静电力的作用：在电源内部，非静电力把正电荷从_______搬运到_______，在该过程中非静电力做功，使电荷的_______增加，将_______转化为电势能。
三、解答题
20．某滑动变阻器的结构如图所示，A、B是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个接线柱，C、D是金属杆的两个接线柱。电阻丝上能够与滑片P接触的地方的绝缘漆已被刮去，使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起来。把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向A移动时，接入电路的电阻将由大变小，这是为什么？你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片P移动时接入电路的电阻由大变小？
21．宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电压，自由电子在电场力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内金属阳离子碰撞，可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。如图所示，一段截面积为S、长为L的金属导体，单位体积内有n个自由电子，自由电子的电量为e，质量为m，导体两端所加电压为U，假设自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。
（1）求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F；
（2）求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率；
（3）实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式（用物理量S、L、n、e、m、t表示）
22．如图所示是电阻和的伏安特性曲线，求两电阻阻值之比。
23．图为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用O、A两接线柱时，量程为3V；当使用O、B两接线柱时，量程为15V。已知某电流计的内阻Rg=100，满偏电流Ig=1mA，求分压电阻R1和R2的阻值。
24．在用电压表和电流表测量某种金属丝的电阻率时，用刻度尺测得金属丝长度为，用螺旋测微器测得金属丝的直径为，两电表的示数分别如图所示（电压表量程，电流表量程）。请计算，该金属丝的电阻率是多少。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
小灯泡额定电压是2.5V，实物连线图中电压表接线错误。电压表接3V量程，表盘的最小分度为0.1V，读数读到下一位，所以图中示数为2.15V，故ABC错误，D正确。
故选D。
2．A
【解析】
【详解】
螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度读数（0.5mm以下的小数），图中读数为
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．A
【解析】
【详解】
图中所示为电流表内接法测电阻，根据欧姆定律得
为了减小误差，可以用内阻小的电流表，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
A．温度对电阻率有影响，进而影响电阻的大小，故A错误；
B．导体的电阻率是由材料本身决定的，与横截面积、长度无关，故B错误；
C．为比值定义式，R的大小与其两端电压U及电流I无关，故C错误；
D．为电阻的决定式，由此式可看出导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，故D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
AB．电容器充电后带电量为
Q=CU=10×10-6×5000C=0.05C
则这次放电有0.05C的电荷通过人体，A正确，B错误；
CD．放电过程通过人体的平均电流大小为
CD错误。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
验电器、电动机和电阻箱都不是电源，干电池是电源。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．s、m、g是基本单位，g不是国际制单位，A错误；
B．物理学中动摩擦因数是没有单位的，B正确；
C．电学中的基本单位是电流的单位A（安培），C错误；
D．基本单位的个数是由现有物理量之间的关系确定的，不会人为定的，不能多也不能少，D错误。
故选B。
8．A
【解析】
【详解】
A．由于待测小灯泡的规格为2.5V，而一节干电池的电压为1.5V，故干电池没有多用一节，A符合题意；
B．图中电压表（位于右侧）的量程选择了大量程，应该选择小量程，B不符合题意；
C．滑动变阻器应该接成分压式，C不符合题意；
D．由于待测小灯泡的电阻较小，故电流表分压明显，故电流表应该外接，D不符合题意。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
设原来导线的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的3倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律，可知拉长导线的电阻为
则两根导线的电阻之比为9：1，由于电压相等，根据欧姆定律，则电流比为1：9，根据可知，相同时间内通过导线的电荷量之比为1：9。
故选D。
10．A
【解析】
【详解】
AB．改装成了电流表，R越小分流能力越强，电流表量程越大，R越大分流能力越弱，电流表量程越小，故A正确，B错误；
CD．把电流计改装成电压表应给电流计串联一个分压电阻，串联电阻越大，电压表量程越大，由图示电路图可知，电流计与电阻R并联，改装成的是电流表，故CD错误。
故选A。
11．D
【解析】
【详解】
A．用电压表直接连接干电池的两极，测得的电压不是该电池的电动势，是路端电压，A错误；
D． 外电路闭合时，当1C的电荷量通过干电池时该电池提供的电能为
D正确；
BC．外电路闭合时，当1C的电荷量通过干电池时该电池有1.5J的其他能转化为电能，BC错误。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
根据由欧姆定律及电阻定律可得
联立解得
故选C。
13．D
【解析】
【详解】
A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻是
故A错误；
B．若将ab端短路，cd之间的等效电阻是
故B错误；
C．当ab两端接上测试电源时，cd两端的电压为
故C错误；
D．当cd两端接上测试电源时，ab两端的电压为
故D正确。
故选D。
14．A
【解析】
【详解】
A.欧姆定律
电流I与电压U正比，与R成反比，不是比值定义法，故A正确；
B．电容C 反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U 无关，采用的是比值定义法，故B错误；
C．电动势E反映的是电源储存电能本领强弱的物理量，与W、q无关，采用的是比值定义法，故C错误；
D．电场强度E是描述电场本身性质的物理量，与F、q 无关，采用的是比值定义法，故D错误；
故选A。
15．A
【解析】
【详解】
根据电阻定律
a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，则b、c的电阻分别为
需要一根长为的导线，则两导线应该是串联，要求阻值小于，则只能是a、b串联，连接后的电阻为
故选A。
16．方向
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据定义可知，恒定电流为大小、方向都不随时间变化的电流。
17． 负 电场 正
【解析】
【详解】
[1]自然界只存在正电荷和负电荷，人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电称正电荷，摩擦起电的实质是电荷转移，所以丝绸带由于得到电子而带负电；
[2]电荷之间的相互作用是通过特殊物质电场发生的；
[3]物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
18．1：3
【解析】
【详解】
[1]I—U图像的倒数表示阻值的大小，则有
则
可知两电阻之比为1：3。
19． 负极 正极 电势能 其他形式的能量
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2][3][4]非静电力的作用：在电源内部，非静电力把正电荷从负极搬运到正极，在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加，将其他形式的能量转化为电势能。
20．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
将A和C接线柱接入电路中，实际接入电路的电阻为PA段，当P向A端滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电路中的电阻由大变小。
同理，还有三种连接方案可达到这一目的
①将A和D接线柱接电路中，P向A滑动；
②将B和C接线柱接入电路中，P向B滑动；
③将B和D接线柱接入电路中，P向B滑动。
21．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）由题意得恒定电场对每个自由电子作用力的大小
解得
（2）自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速，自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，则满足
解得
（3）由题意t时间内通过导线横截面的电荷量为
则电流为
又电阻为
所以电阻的微观表达式为
22．
【解析】
【详解】
根据导体的电阻
则导体的电阻等于伏安特性曲线图像的斜率的倒数的大小，则有
所以两电阻阻值之比为
23．，
【解析】
【分析】
由题意和电路图可知，该电压表量程分别为3V和15V时，对应的分压电阻分别为R1和R1+R2.当电压表所加电压为量程值时，通过电流计的电流恰好达到满偏电流。根据串联电路电流、电压与电阻的特点及欧姆定律，可由已知量求出分压电阻的阻值。
【详解】
已知电压表量程分别为U1=3V，U2=15V；Rg=100Ω，Ig=1mA=1×10-3A。
当电压表使用O、A接线柱时，根据欧姆定律
即
当电压表使用O、B接线柱时，根据欧姆定律
即
【点睛】
R1和R1+R2分别是量程为3V和15V时的分压电阻。从结果可以看出，电压表有较大的内阻（即电压表自身电阻），且其内阻包含电流计的内阻和分压电阻两部分；要让改装后的电压表量程越大，需要跟电流计串联的分压电阻也越大。
24．
【解析】
【详解】
电压表读数为
电流表读数为
电阻丝电阻为
根据电阻定律得
答案第1页，共2页
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