阶段质量检测(三) 恒定电流（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

阶段质量检测(三)　恒定电流 (满分:100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.用多用电表探测如图所示的黑箱发现:用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压;用电阻表测量，黑表笔接E点，红表笔接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么该黑箱内元件的接法可能是选项图中的 (　　) 2.用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法正确的是 (　　) A.电压表的示数小于Rx两端的电压 B.电压表的示数大于Rx两端的电压 C.电流表的示数小于通过Rx的电流 D.电流表的示数大于通过Rx的电流 3.一个小型电动机加上2 V电压，电动机没有转动，测得电流为1 A;加上12 V电压，观察到电动机转动了，则此时流过电动机的电流 (　　) A.小于6 A B.大于6 A C.等于6 A D.无法确定 4.如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻，以下说法中正确的是 (　　) A.当R2=R1+r时，R2上获得最大功率 B.当R1=R2+r时，R1上获得最大功率 C.当R2=0时，R1上获得功率不一定最大 D.当R2=0时，电源的总功率不一定最大 5.如图所示，图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线，图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是 (　　) A.R1∶R2=1∶3 B.把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻R2 C.将R1与R2串联后接于电源上，则电压U1>U2 D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流I1<I2 6.一横截面积为2.4×10-5 cm2、长为20 cm的柱状导体，其伏安特性曲线如图所示，则该导体 (　　) A.电阻率随温度的升高而减小 B.热功率跟导体中电流的平方成正比 C.两端电压为1 V时，功率为0.24 W D.两端电压为2 V时，电阻率为6×10-8 Ω·m 7.一特殊滑动变阻器的结构示意图如图甲所示，其主体为两段长度相同、材料相同的圆柱形导体拼接成的电阻，滑片P可以自由左右滑动，A、B间的电阻R与A、P间的距离x的关系如图乙所示，则左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为 (　　) A.3∶4　　　　　　　 B.1∶3 C.1∶ D.1∶ 8.将阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 (　　) A. B. C. D. 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 9.一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v。若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压2U0，则 (　　) A.通过导线的电流为 B.通过导线的电流为 C.导线中自由电子定向移动的速率为 D.导线中自由电子定向移动的速率为 10.如图所示，表头的量程为0~100 mA，内阻Rg=100 Ω。现将该表头改装成电流、电压两用的电表，R1=20 Ω，R2=400 Ω，下列正确的是 (　　) A.用oa两端时可作为电流表，最大测量值为120 mA B.用oa两端时可作为电流表，最大测量值为600 mA C.用ob两端时可作为电压表，最大测量值为250 V D.用ob两端时可作为电压表，最大测量值为50 V 11.如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，读数分别为12.7 V 和12.3 V，已知电路两端电压U恒定不变，则 (　　) A.a、b间的实际电压略大于12.7 V B.a、b间的实际电压略小于12.3 V C.电压表V1的内阻大于V2的内阻 D.电压表V1的内阻小于V2的内阻 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变阻器的中央，则下列说法正确的是 (　　) 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60分) 13.(8分)小明同学在实验室测量一根粗细均匀的电阻丝Rx的电阻率。提供的器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V(量程6.0 V，内阻约2 kΩ)、电流表A(量程0.6 A，内阻约1.5 Ω)、滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)、学生电源E(电动势8 V)、开关S、单刀双掷开关K和导线若干。 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=　　　　 mm。(2分)  (2)小明利用所提供的器材设计了如图乙所示的电路。实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置不变，将开关K先后与1、2连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将开关K连接　　　　(选填“1”或“2”)，按此连接测量，测量结果　　　　(选填“小于”“大于”或“等于”)电阻丝的真实值。(2分)  (3)图丙为小明同学利用同一根电阻丝接入电路中的长度l不同时进行实验，记录数据后在坐标纸上绘制的U-I图，其中图线①、②对应的电阻丝的长度之比=　　　　。(2分)  (4)根据电阻定律可得电阻丝电阻率表达式为ρ=　　　　(用l、d、Rx表示)。(2分)  14.(8分)某实验小组要将电流表G(铭牌标示:Ig=500 μA，Rg=800 Ω)改装成量程为1 V和3 V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图甲所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关S1闭合前，滑片P应移动到　　　　　(填“M”或“N”)端。(1分)  (2)根据要求和已知信息，电阻箱R1的阻值已调至1 200 Ω，则R2的阻值应调至　　　　Ω。(2分)  (3)当单刀双掷开关S2与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为　　　　　　。(结果用U、I、R1、R2表示)(2分)  (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要　　　　即可。(填正确答案标号)(1分)  A.增大电阻箱R1的阻值 B.减小电阻箱R2的阻值 C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 (5)校准完成后，开关S2与b连接，电流表G的示数如图乙所示，此示数对应的改装电压表读数为　　　　V。(保留2位有效数字)(2分)  15.(14分)如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg=10 Ω，满偏电流Ig=2 mA，R1=990 Ω，R2= Ω。 (1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表，最大量程多大?(7分) (2)当只闭合S2时，改装成的表是什么表，最大量程多大?(7分) 16.(14分)如图所示，电路中E=15 V，R1=6 Ω，R2=9 Ω，C=30 μF，电池内阻可忽略。 (1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流;(7分) (2)将开关S断开，求此后通过R1的总电荷量。(7分) 17.(16分)如图所示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AB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。 (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a和金属丝偏转角θ间的关系式;(5分) (2)写出加速度a和电压表读数U'的关系式;(5分) (3)该装置能测定的最大加速度为多大?(6分) 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 阶段质量检测(三) 1.选A　用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，说明E、G与F、G间有电源存在；用电阻挡测量，因电流从黑表笔流出通过导体再从红表笔进入电阻表，黑表笔接E点、红表笔接F点时电阻小，说明电流容易从E通过导体，黑表笔接F点、红表笔接E点时电阻很大，说明电流很难从导体通过，这就说明E、F间有二极管且E接正极。故选A。 2.选D　由题图可知，电压表与待测电阻并联测待测电阻两端电压，电压表的示数等于Rx两端的电压，A、B错误；电流表的示数等于通过Rx的电流与通过电压表的电流之和，因此电流表的示数大于通过Rx的电流，选项C错误，D正确。 3.选A　电动机没有转动时是纯电阻电路，根据I=，得该电动机线圈的电阻为R==2 Ω，电动机转动时，电路中消耗的总功率为P=P热+P输出=UI，故热功率小于总功率I2R<UI，即I<=6 A，故A正确，B、C、D错误。 4.选A　将R1等效到电源的内部，R2上的功率等于电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即R2=R1+r时，输出功率最大，即R2上的功率最大，故A正确；R1为定值电阻，根据P=I2R可知，回路中电流最大时，R1上的功率最大，当外电阻最小时，即R2=0时，回路中电流最大，R1上获得最大功率，故B、C错误；根据P总=EI可知，回路中电流最大时，电源的总功率最大，当外电阻最小时，即R2=0时，回路中电流最大，电源的总功率最大，故D错误。 5.选A　由题图可知，当通过两导体的电流均为1 A时，导体A、导体B两端的电压分别为1 V、3 V，由欧姆定律可得R1∶R2=U1∶U2=1∶3，A正确；把A拉长为原来的3倍，由于A体积不变，因此A的横截面积变为原来的，由电阻定律R=ρ可得，A的电阻大小变为原来的9倍，则此时A的电阻为B的电阻的3倍，B错误；将R1与R2串联后接于电源上，由于串联电路电流处处相等，电压与电阻成正比，则电压U2=3U1，C错误；将R1与R2并联后接于电源上，由于并联电路中电流大小与电阻成反比，R1<R2，因此I1>I2，D错误。 6.选D　由图像可知，导体的电阻率随温度的升高而增大，选项A错误；根据P=I2R可知，因导体的电阻随温度的升高而增大，可知热功率跟导体中电流的平方不成正比，选项B错误；导体两端电压为1 V时，电流为0.28 A，则功率为P=IU=1×0.28 W=0.28 W，选项C错误；导体两端电压为2 V 时，电流为0.4 A，则根据R==ρ，解得电阻率为ρ== Ω·m=6×10-8 Ω·m，选项D正确。 7.选D　根据题意可知，当x≤l时，由电阻定律有R=x，当l<x≤2l时，由电阻定律有R=+，结合图像可得=9 Ω，=12 Ω-9 Ω=3 Ω，又有S=πr2，可得左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为1∶，故选D。 8.选C　开关S断开时，电容器两端电压U1=·R×=E，得Q1=CU1；开关S闭合时，电容器两端电压U2=·R=E，Q2=CU2，故==，故选C。 9.选AD　将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R=ρ分析可知，电阻变为原来的16倍，又电压变为2U0，根据欧姆定律I=可知，电流变为，A正确，B错误；根据电流的微观表达式I=nevS，其中n、e不变，电流变为原来的，横截面积变为原来的，则自由电子定向移动的平均速率变为，C错误，D正确。 10.选BC　改装电流表的原理是并联分流，可知用oa两端时是电流表，其最大测量值为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ob两端时是电压表，其最大测量值为IgRg+R2=250 V，故C正确，D错误。 11.选AC　当电压表接在a、b间时，相当于一个电阻并联在a、b之间，造成a、b间电阻减小，分压减小，所以两表读数均小于a、b间实际电压，即实际电压略大于12.7 V，故A正确，B错误；电压表接入电路后，电压表阻值越大，a、b间并联部分总电阻越大，则所测a、b间电压越大，即电压表V1的内阻大于V2的内阻，故C正确，D错误。 12.选BC　空载时，AB间电阻为滑动变阻器总电阻的一半，故输出电压UAB=，故A错误；当AB间接上负载R时，由于负载电阻R与变阻器下半部分并联的电阻小于滑动变阻器总电阻的一半，根据串联电路分压时与电阻成正比，可知输出电压UAB<，故B正确；AB间的负载R越大，AB间电阻越接近滑动变阻器总电阻的一半，则UAB 越接近，故C正确；AB间的负载R越小，AB间电阻越小，则UAB 越小于，故D错误。 13.解析：(1)根据螺旋测微器的读数规律， 该读数为0.5 mm+27.0×0.01 mm=0.770 mm。 (2)开关K先后与1、2连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，说明电流表分压影响比较大，电压表分流影响不大，则应采用电流表外接法，即测量时应将开关K连接1；采用电流表外接法时，根据Rx=，由于电压表的分流，使得电流的测量值偏大，故Rx的测量值小于真实值。 (3)U-I图像的斜率表示电阻，根据图像可知=2，根据R=ρ，同一根电阻丝的材料相同、粗细相同，其电阻与接入电路的长度成正比，即=2。 (4)根据Rx=ρ，S=π，解得ρ=。 答案：(1) 0.770　(2)1　小于　(3)2　(4) 14.解析：(1)由题图甲可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了电路安全，在开关S1闭合前，滑片P应移动到M端。 (2)当开关S2接b时，根据欧姆定律得U1=Ig(Rg+R1)=1 V，此时电压表量程为1 V。当开关S2接a时，电压表量程为3 V，根据欧姆定律得U2=Ig(Rg+R1+R2)，解得R2=4 000 Ω。 (3)当开关S2接a时，根据欧姆定律得U=I(Rg+R1+R2)，故电流表G的内阻可表示为Rg=-R1-R2。 (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据欧姆定律知，要使改装后的电压表两量程读数准确，只能增大电阻箱R1的阻值。故选A。 (5)根据欧姆定律得UV=IA(Rg+R1)= 430×10-6×(800+1 200)V=0.86 V。 答案：(1)M　(2)4 000　(3)-R1-R2　(4)A　(5)0.86 15.解析：(1)S1和S2均断开时，串联分压，改装的是电压表，最大测量值为U=Ig=2×10-3×V=2 V。 (2)只闭合S2时，并联分流，改装的是电流表，最大测量值为 I=Ig+=2×10-3 A+ A=0.6 A。 答案：(1)电压表，2 V　(2)电流表，0.6 A 16.解析：(1)闭合开关S，电路稳定后，电容器所在的支路上无电流通过，根据欧姆定律可得通过R1的电流I= 代入数据得I=1 A。 (2)闭合开关S稳定后， C两端电压即为R2两端电压U1=IR2=9 V 电容器所带的电荷量q1=CU1=30×10-6×9 C=2.7×10-4 C， 将开关S断开稳定后，电容器所带的电荷量 q2=CE=30×10-6×15 C=4.5×10-4 C 通过R1的总电荷量即为电容器增加的电荷量， Δq=q2-q1=1.8×10-4 C。 答案：(1)1 A　(2)1.8×10-4 C 17.解析：(1)对金属球受力分析如图所示，不难得出拉力F和重力mg的合力F合就是使金属球随列车一起做加速运动的力，即F合=ma，所以有ma=mgtan θ，故有a=gtan θ。 (2)因为AB上电流恒定，电压表读数U'与电源电压U之比就是DC与AB的长度之比，而 DC=OCtan θ=htan θ 所以==，故有a=U'。 (3)θ最大时对应的加速度a最大，这时tan θ=，即amax=g。 答案：(1)a=gtan θ　(2)a=U'　(3)g $