阶段综合评价（三） 恒定电流
(时间：75分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．一段通有恒定电流的电解液，若2秒钟有2 C的正电荷和2 C的负电荷相向运动，同时通过某一横截面，则电流强度是( )
A．1 A B．2 A
C．4 A D．8 A
解析：选B 因为有2 C的正电荷和2 C的负电荷相向运动，故通过截面的电荷量为4 C，由电流的定义式得I＝＝ A＝2 A，故B正确，A、C、D错误。
2．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用粗短相同的铜丝塞住管口，管中盐水长为40 cm时测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为( )
A.R B.R C.R D.R
解析：选D 由于总体积不变，设40 cm长时的横截面积为S。所以长度变为50 cm后，横截面积S′＝，根据电阻定律R＝可知R＝ρ ，R′＝ ，联立两式则R′＝R，故D正确。
3.两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线分别如图中A、B所示，则a、b电阻Ra、Rb以及横截面积Sa、Sb的关系正确的是( )
A．Ra>Rb，Sa>Sb B．Ra>Rb，SaC．RaSb D．Ra解析：选B 根据I-U图像可知，RbSa，选项B正确。
4．有一电压表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V，现要将它改装成量程为10 A的电流表，则电压表应( )
A．并联一个0.02 Ω的电阻
B．并联一个0.2 Ω的电阻
C．串联一个50 Ω的电阻
D．串联一个4 900 Ω的电阻
解析：选A 电表的满偏电流为Ig＝＝ A＝0.002 A，把它改装成量程为10 A的电流表需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为R＝＝ Ω≈0.02 Ω，B、C、D错误，A正确。
5．(2024·广东1月学考)在用伏安法“测金属丝的电阻率”的实验中，Rx远小于电压表的内阻，在各电表安全使用的前提下，正确选用的电路图是( )
解析：选B 根据伏安法测电阻，电流表应与待测电阻串联，电压表应与待测电阻并联；由于Rx远小于电压表的内阻，则电压表的分流几乎可以忽略不计，所以电流表应采用外接法。故选B。
6．如图所示，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计，开关S闭合前流过R2的电流为I，求S闭合后流过R2的电流大小为( )
A．仍为I B.I
C.I D.I
解析：选C S闭合前，流过R2的电流I＝，S闭合后，流过R2的电流I′＝×＝＝I，A、B、D错误，C正确。
7．某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为( )
A．R1＞Rx＞R2 B．R1＜Rx＜R2
C．R1＞R2＞Rx D．R1＜R2＜Rx
解析：选A 内接法测量值大于真实值，即R1＞Rx；外接法测量值小于真实值，即R2＜Rx，所以R1＞Rx＞R2。
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测数据，分别绘制了三种元件的I-U图像，如图所示。下列判断正确的是( )
A．只有乙图像是正确的
B．甲、丙图像是曲线，肯定误差太大
C．甲、丙为非线性元件，乙为线性元件
D．甲、乙、丙三个图像都可能是正确的，并不一定有较大误差
解析：选CD 由于三种导电元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其I-U图像可能是直线，也可能是曲线，故C、D正确。
9．已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么( )
A．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1
B．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2
C．若导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1
D．若导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2
解析：选BC 当电压相等时，由I＝得I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，B正确，A错误；当电流相等时，由U＝IR得，U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，C正确，D错误。
10．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( )
A．导体的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与导体材料有关
B．金属导体的电阻率随温度的升高而增大
C．纯金属的电阻率比合金的电阻率小
D．产生超导现象时，材料的电阻为零，但材料的性质没有变，材料的电阻率不为零
解析：选BC 电阻率的大小与温度和材料本身都有关，与长度和横截面积无关，故A错误；金属导体的电阻率随温度的升高而增大，故B正确；电阻率跟导体的材料有关是反映材料导电性能好坏的物理量，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，故C正确；产生超导现象时，超导体的电阻率为零，对电流的阻碍作用为零，故D错误。
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11．(7分)(1)如图所示，用直尺测金属丝的长度L＝________m。
(2)分别使用10分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属棒的长度L和直径d，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度L＝________mm，直径d＝ ________mm。
解析：(1)刻度尺的读数应精确到毫米，故读数为5.59×10－2 m。
(2)游标卡尺的示数为主尺示数与游标尺示数之和，故长度L＝23 mm＋5×0.1 mm＝23.5 mm；螺旋测微器的示数为固定刻度示数与可动刻度示数之和，故直径d＝6.5 mm＋21.3×0.01 mm＝6.713 mm。
答案：(1)5.59×10－2 (2)23.5 6.713
12．(9分)小明同学在学校实验室开放期间，进入实验室做“测量金属丝的电阻率”实验：
(1)测量一段镍铬合金丝电阻所用器材及部分电路连线如图所示，图中的导线a端应与__________(选填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接，b端应与________(选填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于________(选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，获得六组U、I数据，在U-I坐标系中描点并拟合。为从U-I图像中求得金属丝电阻，下列三个图像应该选用________(选填“A”“B”或“C”)。由图像可得金属丝电阻R＝________Ω(结果保留2位有效数字)。
解析：(1)实验中用两节干电池供电，则图中的导线a端应与“0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则b端应与“0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于左端。(2)金属丝的电阻为定值，其U-I图像应该是一条直线，故选C；图像斜率为其阻值，则R′＝≈3.1 Ω。
答案：(1)0.6 0.6 左 (2)C 3.1
13．(10分)如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig＝1 mA，内阻Rg＝100 Ω，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大？
解析：当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U1＝5 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U2＝50 V。
由串联电路的电压分配关系可知：
R1＝－Rg＝Ω＝4 900 Ω＝4.9 kΩ，
R2＝－Rg＝Ω＝49 900 Ω＝49.9 kΩ。
答案：4.9 kΩ 49.9 kΩ
14.(12分)如图所示的电路中，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω。当开关K闭合时，电流表示数为0.6 A，求：
(1)电阻R3两端的电压U3；
(2)流过电阻R2的电流I2；
(3)电阻R1两端的电压U1。
解析：(1)由欧姆定律可知U3＝I3R3＝1.2 V。
(2)电阻R2与R3并联，所以U2＝U3，
则I2＝＝0.4 A。
(3)干路电流I1＝I2＋I3＝1.0 A，
R1两端电压U1＝I1R1＝2.0 V。
答案：(1)1.2 V (2)0.4 A (3)2.0 V
15.(16分)如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝4 Ω ，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω，U＝2.4 V。
(1)在ab间接一只理想电压表，它的读数是多少？
(2)如在ab间接一只理想电流表，它的读数又是多少？
解析：(1)ab间接电压表，R2、R3串联，再与R1并联，此并联部分总电阻为R并＝＝5 Ω；
外电路总阻值R外＝R4＋R并＝8 Ω；
I总＝＝0.3 A;
U4＝I总·R4＝0.9 V;
U3＝I总··R3＝0.9 V；
Uab＝U4＋U3＝1.8 V。
(2)ab间接电流表，R3、R4并联再与R1串联，最后再与R2并联；
R并＝＝2 Ω；
I3＝·＝ A＝0.07 A；
I2＝＝0.6 A；
Iab＝I2＋I3＝0.67 A。
答案：(1)1.8 V (2)0.67 A
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一、主干知识成体系
第三章 恒定电流
二、迁移交汇辨析清
(一)电路的分析与计算
1．复杂电路的简化方法
(1)无电流的支路简化时可去掉。
(2)两等势点间的电阻可省去或视为短路。
(3)理想导线可长可短。
(4)节点沿理想导线可任意移动，但不得越过电源、用电器等。
(5)理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路。
(6)电路电压稳定时，电容器可认为是断路。
(7)在画等效电路图时，先将电压表、电流表摘除，等画好等效电路图后再补到相应的位置，这样可避免电表带来的干扰。
2．电路分析与计算的解题思路
(1)明确各电路元件的串、并联关系以及电流表、电压表测量的对象，分析电路结构。
(2)根据题目已知条件确定是从电路的整体还是从某一部分电路入手进行分析，要从串、并联电路的特点出发找出各段电路之间的电流、电压关系，选用相应规律或公式建立方程。
(3)注意接在电路中的电流表和电压表是否是理想电表，如果是非理想电表，则应注意其内阻的大小；电容器在恒定电流电路中只有在电路接通和断开瞬间才有充、放电电流，当电路稳定后相当于阻值无限大的电阻(考虑为不漏电的理想电容器)，使这部分电路断路，在简化电路时可把含电容器的支路去掉，若要求计算电容器的带电荷量，再在相应位置补上该电容器。
[典例1] 如图所示，R1＝6 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，R4＝3 Ω。求当
开关S断开和开关S闭合时，电流表的示数。
答案：3 A 4 A
(二)滑动变阻器的分压式和限流式接法
[典例2] 一只小灯泡标有“3 V 0.6 W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻。电源电动势为12 V，内阻为1 Ω；最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；电流表的内阻为1 Ω；电压表的内阻为10 kΩ；开关一个、导线若干。
(1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用________(选填“内接”或“外接”)法。滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法。
(2)在实线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)。
答案：(1)外接 分压式 (2)见解析图
[微点拨]
分压和限流电路的选择原则
(1)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，此时，则必须选用分压式电路。
(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路。
(3)若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。
(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低。
三、创新应用提素养
(一)在科技与生活中的应用
1．磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大。用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为 ( )
A．超导线圈强度大
B．只有超导线圈才能产生强磁场
C．低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热
D．低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热
解析：线圈强度与是否是超导体无关，故A错误；只要电流大就能产生强磁场，故B错误；达到临界温度时，超导体电阻变为零，根据Q＝I2Rt可知，产生热量为零，减小能量损耗，超导材料做磁悬浮线圈正是用了超导体的这一特性，故C正确，D错误。
答案：C
2．小明家安装一路专线为额定功率1.5 kW的空调供电，用去的铜导线长50 m，横截面积2.5 mm2，已知铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m，如果空调能够正常工作，这段导线上损失的电压最接近 ( )
A．1.2 V B．2.3 V
C．12 V D．23 V
答案：B
3．一照明灯泡电路如图所示，开关S闭合后，电灯不亮，但用测电笔测
试a点和b点均见氖管发光。电灯不亮可能的原因是 ( )
A．电厂停电
B．灯丝断了
C．供电线路某处零线断路
D．供电线路某处火线断路
解析：家庭电路的两根线分别是火线和零线，测电笔和火线接触时，氖管会发光，接触零线时，氖管不会发光；接通开关后，测电笔测试a、b两点氖管都会发光，说明火线正常，并且灯泡也正常，故只有供电线某处零线断路，C正确。
答案：C
(二)实验创新应用
4．某同学为了测量一段电阻丝AB的电阻率ρ做了以下实验。
(1)首先利用螺旋测微器测量电阻丝的直径d。转动旋钮使测微螺杆与测砧接触时，示数如图甲所示，将电阻丝置于测微螺杆与测砧间正确测量时，示数如图乙所示，则电阻丝的直径d＝_______ mm。
(2)该同学设计了如图丙所示的电路。已知滑片P与电阻丝接触良好，其他连接导线电阻不计。现有以下器材：
A．待测电阻丝AB
B．电源(已知电压为E，内阻不计)
C．电流表A
D．阻值为R的定值电阻
E．毫米刻度尺
F．开关S，导线若干
5．(2024·山东高考)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源(输出电压0～16 V);
滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)；
电压表V(量程3 V，内阻未知)；
电流表A(量程3 A，内阻未知)；
待测铅笔芯R(X型号、Y型号)；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为________ mm；
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________(填“1”或“2”)端；
(3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I- U图像如图丙所示，求得电阻RY＝________Ω(保留3位有效数字)；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70 Ω；
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68 mm、60.78 mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率________(填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
答案：(1)2.450 (2)1 (3)1.92(1.90～1.94均可) (4)大于
