宁阳第四中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-1：恒定电流 单元测评（含解析）

恒定电流
1．小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间 t 内消耗的电 能为W。设小芳家的供电电压为U，总电流为I，上述电器的总电阻为R，总功率为P。下列关系式正 确的是 ( )
A．I B．P C．P D．W
2．不考虑温度对电阻的影响，把两个“220V，40W”的灯泡串联接在220 V的电路中，则两灯泡的总功率为（ ）
A．10W B．20W C．40W D．80W
3．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL的电子束内的电子个数是 (　 　)
A． B．
C． D．
4．图1是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为，当使用a、c两个端点时，量程为。图2是有两个量程的电流表，当使用a、b两个端点时，量程为，当使用a、c两个端点时，量程为。下列判断正确的是
A．图1中， B．图1中，
C．图2中， D．图2中，
5．四盏灯泡接成如图所示的电路，a、c灯泡的规格为“220V 40W”，b、d灯泡的规格为“220V 100W”，各个灯泡的实际功率都 没有超过它的额定功率，则这四盏灯泡实际消耗功率大小的顺序是
A．
B．
C．
D．
6．关于电流的说法中正确的是
A．电流的方向都是由正极流向负极
B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流
C．电流有方向，电流是矢量
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
7．已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为
A．6∶3∶2 B．2∶3∶6
C．1∶2∶3 D．2∶3∶1
8．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（ ）
A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
B．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
C．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1
D．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2
9．对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．欧姆定律适用于一切导电物质
B．由可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
C．由可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
D．某电动机正常工作时，它两端的电压与通过它的电流的比值是该电动机的电阻
10．有一灵敏电流表，内阻，满偏电流，现将其改装为电压表，下列说法正确的是（ ）
A．需与它并联一个的电阻
B．需与它串联一个的电阻
C．需与它串联一个的电阻
D．需与它串联一个的电阻
11．某品牌电动自行车的铭牌如下；
车型：20吋 车轮直径：508 mm 电池规格：36 V 12 A?h（安?时）
整车质量：40 kg 额定转速：210 r/min（转/分）
电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：36 V/5 A
根据此铭牌中的有关数据，可知该车电机的额定功率为_________ W；如果以额定功率在平直公路上行驶，一次充满电最长可以行驶的时间为_________ h。
12．在一条通有恒定电流的导线中，电流是I。如果每个电子的电量用e表示，那么，在时间t内通过该导线某一横截面的自由电子数等于__________。
13．在学校实验室的示波器中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中的电流大小为__________。
14．电源是把______能转化为______能的装置，电动势是描述电源这种本领的物理量，它的单位是________，它是_______（填标量或矢量）。
15．在图中的电路中，若 R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源产生的总功率为40W，而输出功率为37.6W。求：
（1）电源内阻上消耗的电功率是多少？
（2）电源电动势
（3）电阻R2。
16．一段阻值为4Ω的电阻丝连入电压为10 V的电路中，求：
(1)电阻丝的热功率。
(2)1分钟内该电阻丝产生的热量。
17．“220V、5.5kW”的电动机，电阻为0.4Ω，它在正常工作时的电流为多少安？1s内产生的热量是多少焦耳？1s内有多少焦耳的电能转化为机械能？
18．一台国产XQB30－13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表．试根据表中提供的数据计算：
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？（结果保留3位有效数字）
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少度？（结果保留2位有效数字）
参考答案
1．B
【解析】
小芳家的电路有纯电阻的也有非纯电阻的。P是普遍适用的，洗衣机和电冰箱等非纯电阻电器，欧姆定律I不适用，P只能适用纯电阻，W只能用来求电热，不能用来求消耗的电能。
【详解】
因为整个电路中有洗衣机和电冰箱等非纯电阻电器，这些电器不适应欧姆定律，故P=和I=不成立，故A、C错误；W=Rt只能求解电热，不能用来求消耗的电能，故D错误；P=适用于任何电路，故B正确。
故选：B
【点睛】
非纯电阻一般是把电能转化为其他形式的能，同时伴有内能的产生。纯电阻是把电能全部转化为内能。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
每一个灯泡的电阻
R=Ω
不考虑温度对电阻的影响，把两个“220V，40W”的灯泡串联接在220V的电路中，每一个灯泡两端的电压是110V，所以每一个灯泡的功率
P/=W
所以则两灯泡的总功率是2P/=20W，B正确，ACD错误。
故选B。
3．D
【解析】
根据动能定理：，在刚射出加速电场时，一小段长为△l的电子束内电子电量为：，电子数：，联立解得：，故D正确，ABC错误．
4．C
【解析】
【详解】
AB．由图示电路图可知：
Ig（Rg+R1）=U1
Ig（Rg+R1+R2）=U2
解得：

故AB错误；
CD．接a、b时，R1起分流作用为一支路，G与R2串联为一支路，此时量程为 I1，而电流表的量程为当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流，即为
，
同理，接a、c时，（R1+R2）为一支路起分流作用，G为一支路，此时量程为 I2，则
，
解得

故C正确，D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据公式可得b、d的电阻小于a、c的电阻，a、d串联在干路，所以两灯泡的电流相等，故根据公式可得，因为通过b、c的电流之和等于d的电流，所以通过d的电流大于b的电流，b、c并联，电压相同，由于b的电阻小于c的电阻，所以b的电流大小于c的电流，故根据公式可得，，综合可得，C正确；
【点睛】
已知用电器的额定功率、额定电压，求实际电压的功率时，要抓住电阻不变这一关键点，能结合串并联电路的特点解题，难度适中．
6．D
【解析】
【详解】
A．电流的方向在电池外部由正极流向负极，在电源内部从负极流向正极，选项Ａ错误；
B．恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化，而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，只能说明大小相等，不能说明方向也不变，故B错误；
C．电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量。故C错误；
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位。故D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
三个并联支路的电压相等，根据欧姆定律U=IR得，电流I与电阻R成反比。电流之比I1：I2：I3=1：2：3，则电阻之比
R1：R2：R3=6：3：2
A． 6∶3∶2与分析相符，故A正确。
B． 2∶3∶6与分析不符，故B错误。
C． 1∶2∶3与分析不符，故C错误。
D． 2∶3∶1与分析不符，故D错误。
8．C
【解析】
【详解】
AC．从图示方向看，则根据电阻定律可知，，故两电阻相等，比值为，故A错误，C正确；
BD．若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故，故BD错误．
【点睛】
本题考查电阻定律的应用，要注意本题可以作为电阻微型化的依据，注意电流方向不同，同一个电阻其阻值可能不同．
9．C
【解析】
【详解】
A．欧姆定律适用于纯电阻电路或电解质导电，不是适用于一切导电物质，故A错误；
B．导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压电流无关，故B错误；
C．欧姆定律的内容为：通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，故C正确；
D．由于电动机为非纯电阻，所以欧姆定律不成立，即某电动机正常工作时，它两端的电压与通过它的电流的比值不等于该电动机的电阻，故D错误。
故选C。
10．C
【解析】改装成电压表要串联电阻的，则有： ，即： ，
解得： ，故选项C正确，选项ABD错误。
点睛：电流表改装成电压表要串联电阻分压，改装成电流表要并联电阻分流。
11． 180 2.4
【解析】由表格可知额定工作电压为36V，额定工作电流为5A；额定功率为，根据容量得。
12．It/e
【解析】据I=Q/t得：Q=It
所以自由电子的个数：N=It/e
13．4.8×10A
【解析】每个电子的电荷量大小为e=1.6×10?19C，6×1013个电子总电荷量为q=6×1013×1.6×10?19C=9.6×10?6C，
则示波管中电流大小为I=q/t=9.6×10?6/2=4.8×10?6A。
14． 其他形式的 电 伏特 标量
【解析】电源是把其它形式的能转化成电能的装置，电动势是描述电源把其它形式的能转化成电能的本领大小，单位是伏特，由于电动势只有大小，没有方向，所以电动势是标量。
15．（1）2.4W（2）20V（3）7Ω
【解析】
试题分析：电源总功率等于输出功率与内耗功率之和；由功率公式求出流过电源的电流I．电源产生的总功率为，求出电动势．根据闭合电路欧姆定律求出路端电压，由欧姆定律求出外电路的总电阻，再求出R2．
（1）电源内阻上消耗的电功率；
（2）由得
由，得到电源的电动势
（3）路端电压
由欧姆定律得，外电路总电阻为，
得到
16．（1）25W（2）1500J
【解析】
【详解】
（1）电阻丝的热功率
（2）1分钟内该电阻丝产生的热量：
17．25A 250J 5250J
【解析】
【详解】
（1）根据功率的表达式P=UI可得：
（2）电动机每秒产生的热量为：Q=I2Rt=252×0.4×1J=250?J
（3）电动机每秒转化的机械能为：E=Pt-Q=5500J-250J=5250?J
【点睛】
了解电流通过电动机做功特点（消耗的电能大多数转化为机械能，少部分转化为内能）利用好焦耳定律是本题的关键．
18．1.64A；0.24度
【解析】
【详解】
（1）根据P=UI得：；
（2）洗衣机消耗的电能：
E=Pt=0.360kW×h=0.24kW?h=0.24度；
【点睛】
解决本题的知道电功率和电压、电流的关系．知道消耗的电能等于功率与时间的乘积，清楚洗衣机不是纯电阻电路，欧姆定律不适用；注意电功的单位：1度=1kW?h．