第3章测评--2025粤教版高中物理必修第三册同步练习题

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2025粤教版高中物理必修第三册
第三章测评
(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,只有一个选项符合题目要求)
1.关于电流,下列说法正确的是(　　)
A.电子的运动速率越大,电流就越大
B.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
C.导体中无电流的原因是其内部没有了自由电荷
D.导体中的电流,一定是自由电子的定向移动形成的
2.小明家安装一路专线为空调(额定电流为6.8 A)供电,用的铜导线长50 m,横截面积为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
3.如图为长方体金属导体,其长为l、高为a、宽为b.当从左右两面或者上下两面流过的电流均为I时,金属导体内自由电子定向移动的速率之比v甲∶v乙为(　　)
A.a∶b B.l∶a C.l∶b D.a∶l
4.如图甲所示的电路,小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图像如图乙所示(图中U1、I1、I2均为已知量),P为图像上一点,PN为图像的切线,PM为U轴的垂线,PQ为I轴的垂线,定值电阻的阻值R0为已知量,下列说法错误的是(　　)
A.随着所通电流的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,电阻R0两端的电压为I1R0
D.对应P点,小灯泡的电功率为图乙中矩形PQOM所围的面积
5.如图所示,表头G的量程为0~100 mA,内阻Rg=100 Ω.现将该表头G改装成电流、电压两用的电表,R1=20 Ω,R2=400 Ω,下列说法正确的是(　　)
A.用ab两端时可作为电流表,最大测量值为120 mA
B.用ab两端时可作为电流表,最大测量值为600 mA
C.用ac两端时可作为电压表,最大测量值为200 V
D.用ac两端时可作为电压表,最大测量值为50 V
6.如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电源的内阻不计,开关S闭合前流过R2的电流为I,则S闭合后流过R2的电流大小为(　　)
A.I B.I
C.I D.I
7.电路中,每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10-6 m2的导线,那么电路中的电流是(　　)
A.0.016 mA B.1.6 mA
C.0.16 μA D.16 μA
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,有多个选项符合题目要求,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.将一个表头G改装成多量程的电流表,通常有两种连接方式.图甲所示的连接方式称作开路转换式(其中电阻R1A.开路转换式中,开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程
B.开路转换式中,若电阻R1发生变化,则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化
C.闭路抽头式中,抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程
D.闭路抽头式中,若电阻R3发生变化,则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化
9.如图是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么(　　)
A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
10.如图所示的电路中,若ab为输入端,AB为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央,则以下说法正确的是(　　)
A.空载时输出电压UAB=
B.当AB间接上负载R时,输出电压UAB<
C.AB间的负载R越大,UAB越接近
D.AB间的负载R越小,UAB越接近
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(7分)一只小灯泡的电阻约为15 Ω,现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻.电压为12 V的电源、最大阻值为5 Ω的滑动变阻器、内阻约为1 Ω的电流表、内阻约为10 kΩ的电压表、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)在虚线框内画出实验电路图(尽量减小实验误差).
12.(9分)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值.
(1)现有直流电源(电压为4 V)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用　　　　,电压表应选用　　　　;实验电路应采用图　　　　(选填“甲”或“乙”).
(2)图丙是测量Rx的实验器材实物,图中已连接了部分导线.请根据在(1)中所选的电路补充完成图丙中实物电路的连接.
丙
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数(根据(1)问所选电表)如图丁所示,可得该电阻的测量值Rx=　　　　 Ω.(保留2位有效数字)
丁
(4)若在(1)中选用图甲电路,产生误差的主要原因是　　　　;若在(1)中选用图乙电路,产生误差的主要原因是　　　　.
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值 D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
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,R1、R2的阻值各为多大
14.(12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间接一个理想电压表,它的读数是多少
(2)如果在ab间接一个理想电流表,它的读数又是多少
15.(16分)在如图所示的电路中,A、B两端的电压为U=6 V,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为5 Ω,小灯泡(阻值不变)的电阻为10 Ω,电流表和电压表均为理想电表,在滑动变阻器的滑片P在R上滑动的过程中,求:
(1)电流表的示数变化范围;
(2)电压表的示数变化范围.
第三章测评
1.B　解析 电子运动速率大,电流不一定大,故A错误;电流的定义为电荷量与时间的比值,如果单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,则电流越大,故B正确;导体中无电流时,内部依然有自由电荷,故C错误;导体中的电流不一定是自由电子的定向移动形成的,也可能是其他带电离子定向移动形成的,故D错误.
2.B　解析 根据电阻定律得导线的电阻为R=ρ Ω=0.34 Ω,则空调正常工作时在这段导线上损失的电压ΔU=IR=6.8×0.34 V≈2.3 V,故B正确,A、C、D错误.
3.B　解析 根据电流的微观表达式可知I=neSv甲=neabv甲,I=neSv乙=nelbv乙,则v甲∶v乙=l∶a,故选B.
4.C　解析 由欧姆定律知,U-I图像中任意一点的电阻可用该点与坐标原点的连线的斜率表示,由图乙并结合数学知识可知,随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,故A正确;对应P点,小灯泡的电阻可用O、P两点连线的斜率表示,即R=,故B正确;在电路中灯泡L两端电压为U1时,通过电阻R0的电流为I2,则电阻R0两端的电压为I2R0,故C错误;对应P点,小灯泡的电功率为PL=U1I2,即图乙中矩形PQOM所围成的面积,故D正确。
5.B　解析 改装电流表的原理是并联分流,可知用ab两端时是电流表,其电流最大测量值为Ig+=600 mA,故A错误,B正确;改装电压表的原理是串联分压,可知用ac两端时是电压表,其电压最大测量值为IgRg+R2=250 V,C、D错误。
6.C　解析 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.C　解析 电流的大小是通过导体横截面的电荷量与所用时间的比值,即I= A=0.16 μA,故选C.
8.ACD　解析 根据I=Ig+,并联的电阻越小,量程越大,因R19.AD　解析 若电压表示数有显著变化,则电流表分压比较明显,应使用电流表外接法,故A正确,B错误;若电流表示数有显著变化,则电压表分流较明显,应使用电流表内接法,故C错误,D正确.
10.ABC　解析 空载时,AB间的电压为总电压的一半,即UAB=,A正确;当AB间接上负载R后,R与滑动变阻器的下半部分并联,并联电阻小于滑动变阻器总阻值的一半,故输出电压UAB<,R越大,并联电阻越接近于滑动变阻器总阻值的一半,UAB也就越接近,R越小,并联电阻越小,UAB就越小于,B、C正确,D错误.
11.解析 (1)小灯泡的电阻约为15 Ω,而电流表、电压表的内阻分别约为1 Ω和10 kΩ,满足RV Rx,电流表应采用外接法;实验中因滑动变阻器的最大阻值仅为5 Ω,所以滑动变阻器应采用分压式接法.
(2)电路图如图所示.
答案 (1)外接　分压式　(2)见解析图
12.解析 (1)为了减小误差,电压表应选C,因此通过被测电阻Rx的最大电流约为Im= A=0.6 A,故电流表应选B.本题测的是一个小电阻,即,所以应采用电流表外接法,故采用图甲电路.
(2)电路连接如图所示.
(3)由题图丁可读出电流表的读数为0.50 A,电压表的读数为2.60 V,故Rx==5.2 Ω.
(4)图甲中引起误差的主要原因是电压表的分流作用,即电流表的测量值大于流经Rx的电流值;图乙中引起误差的主要原因是电流表的分压作用,即电压表的测量值大于Rx两端的电压值.
答案 (1)B　C　甲　(2)见解析图　(3)5.2　(4)B　D
13.解析 当公共端与5 V端接入被测电路时,最大测量值为U1=5 V,当公共端与50 V端接入被测电路时,最大测量值为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.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
电路总阻值R总=R4+R并=8 Ω
I总==0.3 A,U4=I总R4=0.9 V,U3=I总··R3=0.9 V
得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,有R并'==2 Ω,I3= A≈0.07 A,I2==0.6 A
得Iab=I2+I3=0.67 A.
答案 (1)1.8 V　(2)0.67 A
15.解析 当P在最上端时,电路的电阻最小,此时Rmin=R1+R2+ Ω,Imax= A=0.72 A
电压表示数Umax=Imax·=0.72× V=2.4 V
当P在最下端时,电路的电阻最大
Rmax=R1+R2+R=10 Ω
Imin= A=0.6 A
电压表示数最小,Umin=0
所以电流表示数的变化范围是0.6~0.72 A,电压表示数的变化范围是0~2.4 V.
答案 (1)0.6~0.72 A　(2)0~2.4 V
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