2020-2021学年高中物理粤教版必修第三册练习题 第三章 恒定电流 Word版含解析

恒定电流
(时间：90分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24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．根据电阻定律，电阻率ρ＝，对于在温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率(　　)
A．跟导线的电阻成正比
B．跟导线的横截面积成正比
C．跟导线的长度成反比
D．由所用金属导线材料本身性质决定
解析：选D　电阻率与金属导线的电阻、金属导线的长度和横截面积无关，只与金属导线材料本身的性质有关，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．(2020·广东肇庆期中)如图所示电路，电源电压不变，已知：电阻R1的电阻值为1 Ω，电阻R2的阻值为3 Ω，则电流表A1和电流表A2的示数比为(　　)
A．3∶1 B．1∶3
C．1∶4 D．4∶1
解析：选D　电阻R1的电阻值为1 Ω，电阻R2的阻值为3 Ω，两电阻并联，由并联电路特点得，通过R1的电流为通过R2电流的3倍；电流表A1测干路电流，电流表A2测电阻R2所在支路电流，则A1示数为A2示数的4倍，即电流表A1和电流表A2的示数比为4∶1，故D项正确，A、B、C错误。
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。
8．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
解析：选C　电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值，即：
I＝＝ A＝0.16 μA，故选C。
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
9．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。
10．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。
11．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。
12．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
解析：选ABC　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<，但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。
三、非选择题(本题共6小题，共60分)
13．(6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
14．(10分)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为________cm，直径为________mm。
(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R1的阻值置于最______(选填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
②将电阻箱R2的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 Ω。
(3)由此可知，圆柱体的电阻为______Ω。
解析：(1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L＝(50＋1×0.1)mm＝5.01 cm，螺旋测微器的读数为d＝(5＋31.5×0.01)mm＝5.315 mm。
(2)①将滑动变阻器R1的阻值调至最大处，是为了保护电流表和电源；②将电阻箱R2的阻值调至最大，也是为了保护电流表和电源。
(3)由等效替代法测量电阻的原理可知Rx＝R2＝1 280 Ω。
答案：(1)5.01　5.315　(2)①大　②大　(3)1 280
15．(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
16.(10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
17．(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
18．(12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，小灯泡的电阻为10 Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头P在R上滑动时，电流表与电压表的示数变化的范围是多少？
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：电流表示数变化范围是0.6～0.72 A，电压表示数变化范围是0～2.4 V