第三章 恒定电流 达标检测卷-【突破课堂】2025-2026学年高中物理必修第三册同步单元达标检测卷（粤教版）

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 第三章　恒定电流 (1分) 注意事项 1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。 2.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。 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.在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示,若测得2 s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,以下解释正确的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流,方向从B到A B.溶液内正、负离子沿相反方向运动,电流相互抵消 C.溶液内电流方向从A到B,电流I=0.08 A D.溶液内电流方向从A到B,电流I=0.16 A 2.某学习小组探究一段金属导体的导电特性,通过实验,得到了如图所示的U-I图像,以下关于这段金属导体的说法正确的是 (　　) A.由图像可知电流增大时电阻变小 B.根据图中P点的斜率可得P点的电阻为12.5 Ω C.流过导体的电流为0.8 A时,电功率为2.4 W D.欧姆定律不适用于该金属导体 3.如图所示电路中,已知R1=R2=R3,当在A、B间接入电源后,流过R1、R2、R3的电流之比为 (　　) A.2∶1∶1 B.1∶1∶1 C.2∶2∶1 D.1∶1∶2 4.在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的,具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度为20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当其两端加上U=100 V的电压时,测得引起神经纤维产生感觉的电流为0.31 μA,则该段髓质的电阻率约为 (　　) A.8×106 Ω·m B.8×108 Ω·m C.2×107 Ω·m D.2×108 Ω·m 5.如图所示,虚线框内为改装好的电表,M、N为改装后“新表”的接线柱。已知灵敏电流计G的内阻为Rg,电阻箱阻值为R,下列关于改装的“新表”说法正确的是 (　　) A.是电流表,为了显著扩大量程,R应小于Rg B.是电流表,为了显著扩大量程,R应大于Rg C.是电压表,为了显著扩大量程,R应小于Rg D.是电压表,为了显著扩大量程,R应大于Rg 6.一根粗细均匀的金属导线阻值为R,当两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v。若将该金属导线对折一次,使其长度变为原来的一半,仍在其两端加上恒定电压U,则下列说法正确的是 (　　) A.此时金属导线的阻值为 B.此时通过金属导线的电流为 C.此时自由电子定向移动的平均速率为2v D.此时自由电子定向移动的平均速率为 7.如图所示是某个电路的一部分,其中R1=6 Ω,R2=2 Ω,R3=1 Ω,I1=1 A,I2=2 A,则下列说法中错误的是 (　　) A.R1两端电压为6 V B.R2两端电压为4 V C.R3两端电压为2 V D.R3两端电压为0 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4分,有选错的得0分) 8.对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,其伏安特性曲线如图所示,下列说法中正确的是 (　　) A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为100R B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为R C.给金属丝加上的电压从零开始逐渐增大,比值变大 D.金属材料的电阻率随温度的升高而减小 9.如图所示,用半偏法测表头的内阻Rg,下面说法正确的是 (　　) A.开关S1接通前,R的滑片必须调节到使R连入电路的阻值最大的位置 B.开关S2接通后,R连入电路的阻值可以调节 C.当表头的示数从满偏电流Ig调节到半偏电流时,R'中的电流稍大于Ig D.开关S1接通前,R'必须调节到阻值最大 10.R1、R2、R3三个电阻的阻值均为20 Ω,允许通过的最大电流分别为I1=2 A、I2=1.5 A、I3=1 A。按如图所示的四种方式连接,则下列说法正确的是 (　　) A.图丙和图丁的等效电阻相等 B.图甲和图丙中干路最大电流相等 C.图乙和图丁干路最大电流之比为2∶1 D.四个电路两端的最大电压之比为3∶1∶2∶2 三、非选择题(本大题共5小题,共54分) 11.(7分)某同学想要准确测量一阻值约为22 Ω的电阻Rx的阻值,实验室还提供了下列器材: A.电流表A1(量程为0~500 μA,内阻为1 kΩ) B.电流表A2(量程为0~1.5 mA) C.滑动变阻器R1(0~20 Ω) D.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω) E.电阻箱R0(0~9 999 Ω) F.电源(电动势E=3 V,内阻可以忽略) G.开关 H.导线若干 (1)某同学用如图甲所示电路图测电阻Rx的阻值,为尽可能获取多组数据和操作方便,滑动变阻器应选择　　　　(填“R1”或“R2”);为将电流表A1改装成量程为0~3 V的电压表,需要将电阻箱R0的阻值调为　　　　Ω。  甲 乙 (2)如图乙所示为本实验的部分连线的实物图,请用笔画线代替导线将其连接成完整电路。 12.(9分)在测量金属丝电阻率的实验中,按图甲所示的电路测量金属丝的电阻Rx,可供选用的器材如下: 待测金属丝:Rx(阻值约5 Ω,额定电流约0.5 A); 电压表:V(量程0~6 V,内阻约3 kΩ); 电流表:A1(量程0~1.0 A,内阻约0.2 Ω);A2(量程0~3.0 A,内阻约0.5 Ω); 电源:E1(电动势6 V,内阻不计);E2(电动势12 V,内阻不计); 滑动变阻器:R(最大电阻约20 Ω); 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。 甲 乙 丙 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图乙所示,可得金属丝直径的测量 值d=　　　　mm。  (2)为使测量尽量精确,电流表应选　　　　　,电源应选　　　　。(填写相应器材代号)  (3)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值。 ①在图中画出U-I图线; ②根据此图线求出的电阻值Rx=　　　　Ω(保留3位有效数字);  (4)若金属丝的长度l、直径d、电阻Rx已测得,金属丝的电阻率表达式为ρ=　　　　。  13.(9分)如图所示,A、B间电压U=3 V,R1=5 Ω,R2=R3=10 Ω,R4=4 Ω。求: (1)电路中A、B间总电阻; (2)通过R4的电流I4; (3)R3两端的电压。 14.(13分)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,质子先被加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死其中的恶性细胞,如图所示。来自质子源的质子(初速度为0),经加速器加速后,在人体组织液中形成速率为v的细柱形质子流,其横截面积为S,等效电流为I;已知质子电荷量为e,质量为m,求: (1)加速器的电压大小; (2)加速后这束质子流单位体积内的质子数; (3)若人体组织液的电阻率为ρ,求单位长度质子流两端的电压大小。 15.(16分)如图是一种悬球式加速度仪的原理图,用它可以测定沿水平轨道做匀变速直线运动的列车的加速度。质量为m的金属球系在细金属丝下端,金属丝上端固定在O点,AB是长为L的均匀电阻丝,阻值为R,金属丝和电阻丝接触良好,摩擦不计,在AB的中点C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,这两根导线之间接一个零刻度在中间的电压表V(金属丝和连接用的导线的电阻不计),图中虚线OC与AB垂直,OC=h,电阻丝A、B两端接在电压为U的稳压电源上,整个装置固定在列车中,且A→B为列车的前进方向,那么,由电压表的读数就可以测出列车加速度的大小。重力加速度为g。 (1)当列车沿水平轨道向右做匀加速直线运动时,写出加速度大小和金属丝偏角θ间的关系式; (2)写出加速度a和电压表读数U'的关系式; (3)求该装置能测定的最大加速度。 答案与分层梯度式解析 1.D　电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反,所以电流方向从A到B,选项A、B错误;溶液内电流方向从A到B,2 s时间内通过溶液内横截面M的电荷量q=n1e+n2e=(n1+n2)e,则根据电流的定义式得I=== A=0.16 A,选项C错误,D正确。 2.C　U-I图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻,由题图可知,电流增大时,该导体U-I图线上的点与坐标原点连线的斜率变大,故该导体的电阻随电流的增大而增大,选项A错误;由题图可知,P点对应的电压为5.0 V,电流为1.0 A,所以P点对应的电阻值为R== Ω=5.0 Ω,选项B错误;由题图可知,当电流为0.8 A时,导体两端的电压为3.0 V,所以导体的电功率为P=UI=3.0×0.8 W=2.4 W,选项C正确;欧姆定律适用于求解该金属导体的电阻,本题中U-I图线为曲线的原因是金属导体的电阻率随温度的变化而变化,选项D错误。 3.B　由题图知,三个电阻并联,三个电阻两端的电压相等,已知R1=R2=R3,根据欧姆定律得流过R1、R2、R3的电流之比为1∶1∶1,选项B正确。 4.A　根据电阻定律得R=ρ,根据欧姆定律得R=,联立可得ρ=,代入数据解得ρ≈8×106 Ω·m,故选A。 5.A　电流计和电阻箱并联,则改装成的是电流表;根据I=Ig+可知,为了显著扩大量程,R应小于Rg,故选A。 6.C　将金属导线对折一次后,导线长度变为原来的,由Sl=S'l'可知导线横截面积变为原来的2倍,根据R=ρ可知金属导线的电阻变为,故A错误;根据欧姆定律,对折之前有I=,对折之后有I'==4I,故B错误;根据电流的微观表达式I=nevS,可知n、e不变,S变为原来的两倍,电流变为原来的4倍,则此时自由电子定向移动的平均速率为2v,故C正确,D错误。故选C。 7.D　R1两端电压为U1=I1R1=1×6 V=6 V,选项A正确;R2两端电压为U2=I2×R1=2×2 V=4 V,选项B正确;R3下端电势高,设R1、R2相连接处的电势为0,则R3两端电压为U3=(0-4 V)-(0-6 V)=2 V,选项C正确,D错误。 8.AC　设金属丝原长为L,横截面积为S,则R=ρ。若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,L'=10L,根据SL=S'L',可得S'=S,则拉长后的金属丝的电阻R'=ρ=ρ=100ρ=100R,选项A正确;若将金属丝对折起来,则金属丝的长度L″=L,其横截面积S″=2S,可得此时金属丝的电阻为R″=ρ=R,选项B错误;I-U图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,即k==,由题中图像可知,随着电压的增大,斜率变小,故电阻值变大,即变大,选项C正确;金属材料的电阻率随温度的升高而增大,选项D错误。 9.AC　开关S1接通前,R的滑片必须调节到使R连入电路的阻值最大的位置,以保护电路,选项A正确;开关S2接通后,需保持R连入电路的阻值不变,选项B错误;当表头的示数从满偏电流Ig调节到半偏电流时,由于电路中总电阻变小,干路电流会稍大于Ig,因此R'中的电流稍大于Ig,选项C正确;开关S1接通前,由于开关S2处于断开状态,因此R'不需要调节到阻值最大,选项D错误。 10.BC　题图丙所示电路的等效电阻为R丙=R3+=30 Ω,题图丁所示电路的等效电阻为R丁== Ω,A错误;题图甲所示电路干路的最大电流为1 A,题图丙所示电路干路的最大电流为1 A,B正确;题图乙所示电路干路的最大电流为3 A,题图丁所示电路干路的最大电流为1.5 A,则题图乙和题图丁干路最大电流之比为2∶1,C正确;题图甲所示电路两端的最大电压为U甲=I3(R1+R2+R3)=60 V,题图乙所示电路两端的最大电压为U乙=I3R3=20 V,题图丙所示电路两端的最大电压为U丙=I3R丙=30 V,题图丁所示电路两端的最大电压为U丁=I3R3=20 V,则四个电路两端的最大电压之比为6∶2∶3∶2,D错误。 11.答案　(1)R1(2分)　5 000(2分)　(2)见解析(3分) 解析　(1)由题图甲知,控制电路采用分压式接法,为尽可能获取多组数据和操作方便,滑动变阻器应选择最大阻值小的R1;为将电流表A1改装成量程为0~3 V的电压表,应该串联电阻箱,其阻值R=-Rg=5 000 Ω。 (2)此电路图中测量电路采用电流表外接,控制电路采用分压式接法,实物连接如图 12.答案　(1)1.770(2分)　(2)A1(1分)　E1(1分) (3)①如图所示(2分) ②6.00(1分)　(4)(2分) 解析　(1)由题图乙可知,其示数为1.5 mm+27.0×0.01 mm=1.770 mm。 (2)待测金属丝的额定电流约为0.5 A,故电流表应选A1;待测金属丝的额定电压约为U=IR=2.5 V,故电源选E1即可。 (3)将已描好的点进行连线,尽量使点分布在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,如图所示。 U-I图线的斜率表示电阻,则有Rx== Ω=6.00 Ω。 (4)根据电阻定律R=ρ,金属丝截面面积为S=,解得金属丝的电阻率为ρ=。 13.答案　(1)10 Ω　(2)0.3 A　(3)1.8 V 解析　(1)由题图可知,电阻R1与R2串联后的总电阻与R3并联,并联后的总电阻与R4串联 (2分) 故电路中A、B间总电阻: R=+R4= Ω+4 Ω=10 Ω。 (3分) (2)通过R4的电流为干路电流,根据欧姆定律有 I4=I== A=0.3 A。 (2分) (3)R3两端的电压:U3=U-I4R4=3 V-0.3×4 V=1.8 V。 (2分) 14.答案　(1)　(2)　(3) 解析　(1)质子经加速器加速的过程,根据动能定理有eU0=mv2 (2分) 解得加速器的电压大小为U0=。 (1分) (2)电流的微观表达式I=neSv (2分) 则加速后这束质子流单位体积内的质子数为n=。 (1分) (3)根据欧姆定律可得U=IR (2分) 假设形成的质子流的长度为l,根据电阻定律有R=ρ (2分) 则长度为l的质子流两端的电压大小为U= (2分) 单位长度质子流两端的电压大小为U1==。 (1分) 15.答案　(1)g tan θ　(2)U'　(3)g 解析　(1)对金属球受力分析,并将重力与拉力合成,如图所示 (2分) 则有F合=mg tan θ (2分) 由牛顿第二定律得F合=ma 故有a=g tan θ。 (1分) (2)因为通过AB的电流恒定,则电压表读数U'与电源电压U之比就是DC与AB的长度之比 DC=OC tan θ=h tan θ (3分) 所以== (3分) 故有a=U'。 (1分) (3)因θ最大时对应的加速度a也最大,有tan θ= (3分) 则amax=g。 (1分) 学科网（北京）股份有限公司 $