章末强化练(3) 恒定电流（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（粤教版2019）

章末强化练(三)　恒定电流 (时间：90分钟　满分：100分) [对应学生用书P182] 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．鸟儿落在110 kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露导线，但鸟儿仍然安然无恙，这是因为(　　) A．鸟有耐高压的本领 B．鸟脚是干燥的，所以鸟的身体不导电 C．鸟两脚间的电压几乎为零 D．鸟身体的电阻极大，所以无电流通过 C　[鸟两脚间导线的电阻非常小，故两脚间电压几乎为零．] 2．将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示．其中阻值最接近的两个电阻是(　　) A．a和b B．b和d C．a和c D．c和d A　[根据R＝知，定值电阻的U­I图线的斜率表示定值电阻的阻值．在U­I图中分别连接O与4个点，根据它们的倾斜度可知，a和b的阻值最接近，故选A.] 3．在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学用电流表外接法测电阻时，误将两表位置互换，则造成的结果为(　　) A．金属丝烧坏 B．电流表烧坏 C．电压表示数几乎为零 D．电流表示数几乎为零 D　[两表互换位置后，如图所示 此时电路中的电流为：I＝，因为电压表的内阻很大，电流很小，几乎为零，所以电流表的示数几乎为零，电压表的示数接近U，电表不会被烧坏．] 4．如图所示的电路中，U＝12 V，若电压表的示数也是12 V，这说明可能(　　) A．灯泡L开路 B．电阻R1、R2中有开路发生 C．电阻R1、R2中有短路发生 D．灯泡L和电阻R1都发生了开路 B　[若灯泡L开路，则电路不通，电压表示数为0；若R1、R2中有开路，则电压表测电源两端电压，示数为U，选项B正确；若R1、R2中有短路，则电压表测R1、R2两端的电压，示数小于电源电压12 V；若灯泡L和电阻R1都开路，则电路不通，电压表示数为0.] 5．一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA，则可以(　　) A．给它串联一个电阻，阻值为nRg B．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)Rg C．给它并联一个电阻，阻值为 D．给它并联一个电阻，阻值为 D　[因Ig＝，量程扩大n倍即nIg，则应有(n－1)Ig被分流，故应并联一个分流电阻，阻值R＝＝.] 6．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，理想电压表和理想电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障(　　) A．R1短路 B．R2短路 C．R3短路 D．R1断路 A　[若R1短路，则外部电路的电阻只有R3，故总电阻减小，总电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变大，A正确；若R2短路，电流表的示数为零，故B错误；若R3短路，电压表的示数为零，故C错误；若R1断路，电流表的示数为零，D错误．] 7．灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大．加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低；加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高．已知一只灯泡两端的电压为1 V时，通过灯泡的电流为0.5 A，灯泡两端的电压为3 V时，通过灯泡的电流为1 A，则灯泡两端电压为2 V时，通过灯泡的电流可能是(　　) A．0.5 A　　 B．0.6 A　　 C．0.8 A　　 D．1 A C　[灯泡两端的电压为1 V时，灯泡的电阻为2 Ω；灯泡两端的电压为3 V时，灯泡的电阻为3 Ω，所以灯泡两端的电压为2 V时，电阻2 Ω<R<3 Ω，由I＝得此时的电流 A<I<1 A，故C正确．] 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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．) 8．下列图示中图甲是用来观察灯泡亮度变化的实验电路，图乙是滑动变阻器的构造示意图，则下列说法错误的是(　　) A．a接M、c 接N，P向b 移动灯泡变亮 B．b接M、d 接N，P向b 移动灯泡变暗 C．c接M、d 接N，P向b 移动灯泡一直最亮 D．a接M、b 接N，P向b移动灯泡一直最暗 AB　[当a接M、c接N时，接入电路的部分是aP，P向b滑动时，电路中的电阻变大，灯泡变暗，故A错误，同理B错误．] 9．如图所示，图线1、2、3分别表示导体A、B、C的I­U图线(其中导体C为非线性电阻)．当三个导体串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是(　　) A．此时流过三个导体的电流均为1 A B．R1∶R2∶R3＝1∶3∶2 C．若将三个导体串联后改接在3 V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变 D．若将三个导体并联后接在3 V的直流电源上，则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3＝3∶2∶1 AB　[由题图可知，R1为1 Ω，R2为3 Ω，当三个导体串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时，通过各个导体的电流相等，由图可知，此时三个导体中的电流均为1 A，对应电压分别为1 V、3 V、2 V，电阻之比R1∶R2∶R3＝1∶3∶2，故A、B正确；若将三个导体串联接在3 V的电源上，两定值电阻R1、R2阻值不变，而C由于电压变化，则电阻R3变化，三导体的阻值之比变化，C错误；若将三个导体并联在3 V的电源上，由图可知，三导体的电流分别为：3 A、1 A、2.3 A，D错误．] 10．如图所示电路，将两个相同的表头分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是(　　) A．A1的指针半偏时，A2的指针也半偏 B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏 C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 A D．A1的读数为1 A时，干路中的电流为1.2 A AD　[电流表是由电流计(表头)并联一个电阻改装而成，因为两电流表并联，所以两表头也并联，流过两表头的电流相等，当A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，故A正确，B错误；又两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A1的读数为1 A时，A2的读数为0.2 A，干路中的电流为1.2 A，故C错误，D正确．] 三、非选择题(本题共5小题，共54分．) 11．(7分)在“测定金属的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图所示，现用米尺测出金属丝的长L，再用伏安法测出金属丝的电阻R，金属丝的电阻大约为5 Ω，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． (1)从图中读出金属丝的直径为________mm. (2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A．电压表(0～3 V，内阻10 kΩ) B．电压表(0～15 V，内阻50 kΩ) C．电流表(0～0.6 A，内阻0.05 Ω) D．电流表(0～3 A，内阻0.01 Ω) E．滑动变阻器(0～10 Ω) F．滑动变阻器(0～100 Ω) ①若要求较准确地测出其阻值，则电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号) ②实验中他的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误． 错误1：_____________________________________________________________________. 错误2：_____________________________________________________________________. 解析　(1)螺旋测微器读数为0.680 mm. (2)①两节干电池串联后的总电压为3 V，因此电压表选A；又因为电路中的最大电流为0.6 A，所以电流表应选C；而为便于调节电路，滑动变阻器应选E. ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上． 错误2：采用了电流表内接法． 答案　(1)0.680　(2)①A　C　E　②导线连接在滑动变阻器的滑片上　采用了电流表内接法 12．(9分)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，其中实验所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω，该同学现采用两种测量方案：一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间；另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图(b)所示的两条U­I图线(其中U与I分别为电压表和电流表的示数)． 图(a) 回答下列问题： (1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在______(选填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的． 图(b) (2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(保留1位小数)． (3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)． 解析　(1)若将电压表跨接在O、P之间，则总电流I＝＋，整理得U＝·I，根据一次函数关系可知对应斜率为，且<Rx；若将电压表接在O、Q之间，则总电压U＝I(Rx＋RA)，根据一次函数关系可知对应斜率为(Rx＋RA)，且(Rx＋RA)>Rx，结合图像的斜率可知 kⅠ>kⅡ，所以Ⅱ图线是采用电压表跨接在O、P之间． (2)因为待测电阻为几十欧姆的电阻，且通过图像斜率估算待测电阻为50 Ω左右，而＝＝20、＝＝100，得<，说明电流表的分压较小，电压表的分流较大，所以电压表应跨接在O、Q之间，故选择图线I得到的结果较为准确． (3)根据图像可知Rx＋RA＝≈50.5 Ω，考虑电流表内阻，修正后待测电阻的阻值Rx＝50.5 Ω－0.5 Ω＝50.0 Ω. 答案　(1)O、P　(2)I　50.5　(3)50.0 13．(11分)(1)工业上采用的一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图所示．A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片，间距为d＝1 cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U＝6 V时，测出流经的电流I＝1 μA，则这种液体的电阻率为多少？ (2)如图所示，P是一个表面镀有很薄电热膜的陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I，则膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？ 解析　(1)R＝＝ Ω＝6×106 Ω 由题意知l＝d＝10－2 m，S＝10－4 m2 由R＝ρ得 ρ＝＝ Ω·m＝6×104 Ω·m. (2)由欧姆定律可得R＝ 沿着L的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一个电阻，其长为L，横截面积为管的周长和厚度d的乘积． 由电阻定律R＝ρ可得R＝ρ＝ 则＝，解得ρ＝. 答案　(1)6×104 Ω·m　(2)　 14．(12分)有一块满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝100 Ω的小量程电流表．请画出下列情况下的电路图，并计算所需电阻的阻值． (1)把它改装成满偏电压U＝10 V的电压表； (2)把它改装成满偏电流I＝0.6 A的电流表． 解析　(1)小量程电流表的满偏电压Ug＝IgRg＝0.1 V<U，因此需串联一个适当的分压电阻，即可将其改装成电压表，改装的电路如图甲所示． 由欧姆定律U＝Ig(Rg＋Rx)，解得Rx＝－Rg＝9 900 Ω. 　 甲　　　　　　　　乙 (2)小量程电流表的满偏电流Ig<I，要将其改装成大量程电流表，应给其并联一个适当的分流电阻，改装的电路如图乙所示，由并联电路电压相等得 IgRg＝(I－Ig)Rx，解得 Rx＝Rg＝ Ω≈0.17 Ω. 答案　(1)见解析图甲　串联一个9 900 Ω的电阻 (2)见解析图乙　并联一个0.17 Ω的电阻 15．(15分)在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1＝900 Ω，R2＝ Ω. (1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？ (2)当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？ 解析　(1)S1和S2均断开时，电阻R1与小量程电流表G串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻RV＝Rg＋R1＝1 000 Ω.所以电压表两端的电压最高为 U＝IgRV＝0.001×1 000 V＝1 V 即改装成的电压表的量程为0～1 V. (2)S1和S2均闭合时，电阻R1被短路，电阻R2与小量程电流表G并联，组成较大量程的电流表．当小量程电流表G满偏时，通过R2的电流为IR2＝＝ A＝0.999 A，干路电流最大值为I＝IR2＋Ig＝0.999 A＋0.001 A＝1 A，所以改装成的电流表的量程为0～1 A. 答案　(1)电压表　0～1 V　(2)电流表　0～1 A 学科网（北京）股份有限公司 $$