第三章恒定电流 单元测试 （word版含答案）

粤教版（新课标）高中物理必修三
第三章恒定电流单元测试
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
如图所示是某导体的图象，图中，下列说法正确的是
A. 此导体的电阻
B. 图象的斜率表示电阻的倒数，所以
C. 通过该导体的电流与其两端的电压成正比
D. 在两端加电压时，每秒通过导体截面的电荷量是
关于电流，下列说法正确的是
A. 只要金属导体内的自由电子移动了，导体中就会有电流
B. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
C. 通过导体横截面的电荷量越大，导体中的电流越大
D. 金属导体内自由电子定向移动的速率越大，导体中的电流越大
关于电阻、电压和电流下列说法中错误的是
A. 由可知，电阻与电压、电流都有关
B. 半导体的电阻率随温度的升高而减小
C. 金属的电阻率随温度的升高而增大
D. 由可知，导体的电阻与导体的长度和横截面积都有关系
用电流表和电压表测量某一电阻的阻值，分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中，按甲图连接时，电流表示数为，电压表示数为；按照乙图连接时，电流表示数为，电压表示数为，比较这两次结果，正确的是
A. 电阻的真实值更接近，且大于
B. 电阻的真实值更接近，且小于
C. 电阻的真实值更接近，且大于
D. 电阻的真实值更接近，且小于
在如图所示电路中，，电路两端电压恒定，当断开时，电流表的读数为，电压表的读数为，则当闭合时，电流表和电压表的读数分别为
A. ， B. ， C. ， D. ，
一个型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源电动势为，内阻忽略不计。则
A. 当端短路时，之间的等效电阻是
B. 当端短路时，之间的等效电阻是
C. 当两端接测试电源时，两端的电压为
D. 当两端接测试电源时，两端的电压为
一根长为，横截面积为的金属棒，其材料的电阻率为。棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为，电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为。则金属棒内的电场强度大小为
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上点与原点的连线与横轴成角，点的切线与横轴成角，则
A. 白炽灯的电阻随电压的增大而增大
B. 在点，白炽灯的电阻可表示为
C. 在点，白炽灯的电功率可表示为
D. 在点，白炽灯的电阻可表示为
年月日，世界顶级学术期刊杂志发布了“年度科学人物”，来自中国的岁少年曹原位居榜首。曹原通过石墨烯的研究成功发现常温超导体。他解决了困扰世界年的难题，也是年以来获此殊荣的最小的杰出科学家。其中电导率是衡量材料性质的物理量。电导率就是电阻率的倒数，即。关于电导率的下列说法正确的是
A. 电导率的单位是
B. 材料的电导率与材料的形状有关
C. 材料的电导率越大，其导电性能越强
D. 电导率大小与温度无关
如图所示，四个完全相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，把它们按下图接入电路中，则下列说法正确的是
A. 电流表的读数大于电流表的读数
B. 电流表的偏转角大于电流表的偏转角
C. 电压表的读数小于电压表的读数
D. 电压表的偏转角等于电压表的偏转角
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
如图所示，将一个电流表和另一个电阻连接可以改装成伏特表或安培表，则甲图对应的是________表，要使它的量程加大，应使________填“增大”或“减小”；一个电流表满偏电流，内阻，串联一个的电阻，改装成一个________表，则该表在满偏处应标________。
某兴趣小组用量程为、内阻为的表头按如图所示的电路改装成电压量程为、电流量程为的“双用电表”。图中和为定值电阻，为开关。
当开关断开时，“双用电表”用于测量_________；当开关闭合时，“双用电表”用于测量_________。均选填“电流”或“电压”
表笔应为_________选填“红”或“黑”表笔。
定值电阻的阻值_________、_________。结果均保留三位有效数字
四、计算题（本大题共4小题，共42.0分）
如图是与的双量程电流表的内部结构，其表头内阻，满偏电流。
请分析判断图中、两个接线柱，量程为的接线柱是哪一个？
分流电阻、分别是多少？
氢原子内有一个氢原子核和一核外电子，电子和原子核都带一个元电荷，电子带负电，原子核带正电，电子质量为，设电子绕原子核运动的轨道半径为，求：
电子的运动周期；电子的动能；等效电流的大小．
如图所示的电路，，，为滑动变阻器，电源电压保持不变，不计电源内阻。当闭合，断开时，若滑片在端，则电流表示数为，若滑片在端，则电压表示数为。求：
电源电压；
滑动变阻器的最大阻值；
当、均闭合，且滑片在端时，电流表的示数。
在物理课外实验探究活动中，某小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒定为，为定值电阻，为额定电压是的小灯泡，其关系的部分数据如图乙所示，为长、阻值粗细均匀的电阻丝电阻丝的阻值与长度成正比，为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重的圆球。闭合开关，无风时，下垂并与端接触，此时电流表示数为；有风时，绕悬挂点转动，风对球的作用力方向始终水平向右，已知为，始终与接触良好且摩擦忽略不计。求：
电流表示数为时，灯泡的电阻为多少？
无风时消耗的电功率？
有风时，为防止灯泡烧坏其两端电压不超过额定电压，允许风对球施加的最大作用力为多少？可看做以为支点的杠杆
答案和解析
1.【答案】
【解答】A.有图线可得，，故A错误；
B.图象上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，相比数学中的斜率，物理中的斜率被赋予了物理意义，是带有单位的，不可以用来求斜率，故B错误；
C.由欧姆定律可知，通过该导体的电流与其两端的电压成正比，故C正确；
D.在两端加电压时，电流为，则每秒通过电阻的电荷量为：，故D错误。故选C。
2.【答案】 3.【答案】
4.【答案】
【解答】由题意可知：，，，电流变化量大，电压表分流对实验影响较大，电流表应采用内接法，即图甲所示接法，则电阻测量值为：， 由于电流表采用内接法，电压测量值偏大，电阻测量值大于真实值，则电阻真实值小于。故ACD错误，B正确。 故选B。
5.【答案】
6.【答案】
【解答】A.当端短路时，间电路的结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为，故A错误；
B.当端短路时，之间电路结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为，故B错误；
C.当两端接通测试电源时，两端的电压等于电阻两端的电压，，故C错误；
D.当两端接通测试电源时，两端的电压等于电阻两端的电压，为，故D正确。 故选D。
7.【答案】
【解答】导体中的电流为，
导体的电阻为，
导体两端的电压为，
场强为，
联立解得，故选C。
8.【答案】
9.【答案】
【解答】A、根据，则，则电导率的单位是，故A正确；
B、材料的电导率与材料的形状无关，故B错误；
C、材料的电导率越大，电阻率越小，则其导电性能越强，故C正确；
D、导体的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，故D错误。故选AC。
10.【答案】
【解答】对于、可化成如图所示的接法，
表头完全相同，表头两端电压相同，流过表头的电流相同，所以两表指针的偏角相同，但的量程大于的量程，所以两表读数不同，的读数大于的读数，故A正确，B错误；
对于和可化成如图所示接法，
两表头串联，流过的电流相同，所以和的指针偏角相同，而的量程大于的量程，所以的读数大于的读数，故C错误，D正确。
故选AD。
11.【答案】安培表；减小；伏特表；。
【解答】甲图为安培表，起分流作用，要使量程加大，需增加的分流，即减小的电阻；将电流表与一个大电阻串联，则改装成一个伏特表；当该表满偏时，根据欧姆定律得，故该表在满偏处应标。
12.【答案】电压；电流；黑；；。
【解答】开关断开时，与表头串联，用于测量电压；
当开关闭合时，与表头并联，用于测量电流；
电流表与电压表连接在电路中时，都是电流从红笔流入，从黑笔流出，由表头的极性可知，表笔应为黑笔；
当开关断开时，为电压表，由于电压表满足串联分压原理，故由图可得：，解得：。
当开关闭合时，为的电流表，故．
13.【答案】解：当接“，”接线柱时，表头与串联后再与并联，当接“，”接线柱时，与串联后再与表头并联，由并联分流规律可知，分流电阻越小，分担的电流越多，可知量程为的接线柱是接线柱；
当接“，”接线柱时，表头与串联后再与并联，
电路中的总电阻为
当通过表头的电流达到满偏电流时，通过干路中的电流即改装后的电流表的量程为
当接“，”接线柱时，与串联后再与表头并联，电路中的总电阻为：
当通过表头的电流达到满偏电流时，通过干路中的电流即改装后的电流表的量程
代入数据，可解得：，。
14.【答案】氢原子核对电子的库仑力提供了电子运动的向心力，，解得电子做匀速圆周运动的速度，电子做匀速圆周运动的周期，联立得．
由可知电子做匀速圆周运动的速度，故电子的动能．
等效电流为．
15.【答案】解：当闭合、断开，滑片在端时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流
由可得，电源电压：
当闭合、断开，滑片在端时，与的最大阻值串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压：
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：
则滑动变阻器的最大阻值：
当开关、均闭合，且滑片在端时，定值电阻、并朕，则通过定值电阻的电流：
由于通过定值电阻的电流为不变，则电流表的示数：
16.【答案】解：由电路图可知，灯泡、定值电阻和电阻丝串联，电流表测电路中的电流，当电流表示数为时，由图乙可知此时灯泡两端的电压为，
所以灯泡的电阻
无风时，下垂并与端接触，电阻丝接入阻值最大为，电阻丝两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两端的电压：
则此时消耗的电功率：
的阻值：
为防止灯泡烧坏，灯泡两端的电压，由图乙可知，电路的最大电流，此时风对球的压力最大，绕转动的角度最大，设此时与的接触点为，
两端的电压
两端的电压
此时电阻丝连入电路的电阻
即电阻丝接入电路中的最小阻值为；
因电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，
所以
则
如图，把视为杠杆，的力臂为，的力臂等于，
根据杠杆平衡条件可得
则
根据相似三角形的知识可得
所以
则
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