第3章 恒定电流（单元自测·基础达标练）物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 本试卷为高中物理恒定电流章节复习分层作业（基础达标练），满分100分，90分钟，覆盖电路分析、电动势、仪器使用等核心知识，通过实验探究与实际应用问题，强化物理观念与科学思维，适配单元基础巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题40分|电路电流计算（第1题）、电动势概念（第2、4题）、比值定义法（第3题）、仪器读数（第5题）|结合电路动态分析（第6题）、电动机实验数据处理（第9题），考查科学推理| |非选择题|2题18分|电阻率测量（第11题螺旋测微器/游标卡尺使用、电路设计）、电阻测量（第12题仪器选择）|突出科学探究，要求设计实验方案与数据处理| |计算题|3题42分|电流微观计算（第13题）、电动机输出功率与效率（第14题）、电动车实际应用（第15题）|联系生活情境（电动车），强化能量观念与科学态度|

第3章 恒定电流 章节复习 （分层作业-基础达标练）（解析版） 姓名： 准考证号： 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2。 选择题部分 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。) 1．某一网络电路中的部分电路如图所示，已知，I1=1A，R1=5Ω，R2=10Ω，，则下列结论正确的是（　　） A．通过的电流为，方向从 B．通过的电流为，方向从 C．通过电流表的电流为2.5A，电流从右向左流过电流表 D．通过电流表的电流为2.5A，电流从左向右流过电流表 【答案】D 【详解】AB．两端电压为 通过的电流为 两端电压为 两端电压为 且电流从a流向b，大小为 故AB错误； CD．通过电流表的电流为 方向从左到右，故C错误，D正确。 故选D。 2．关于电动势E，下列说法中正确的是（　　） A．电动势E的大小，与非静电力功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均有关 C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 【答案】D 【详解】A. 电动势E的大小，与非静电力功W的大小无关，与移送电荷量q的大小无关，A错误； B. 电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关，B错误； C. 电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上不一样，电动势等于非静电力的功与移送电荷量的比值，电势差等于电场力的功与移送电荷量的比值，电势等于检验电荷所具有的电势能与检验电荷所带电荷量的比值，C错误； D. 电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，D正确。 故选D。 3．用比值法定义物理量是物理学中常用的方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（　　） A．电势差 B．电容     C．电阻     D．电流强度 【答案】B 【详解】A．电势差 采用W与q的比值定义的，属于比值法定义，A不符合题意； B．电容 为电容器的决定式，不属于比值定义法，B符合题意； C．导体电阻 采用电压U与电流I的比值定义的，属于比值法定义，C不符合题意； D．电流强度 采用q与t的比值定义的，属于比值法定义，D不符合题意。 故选B。 4．下列关于电动势的说法不正确的是（　　） A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 B．电源电动势的数值等于电源未接入电路时两极间的电势差 C．干电池电动势为1.5V，表明将1C的负电荷从电源正极移到负极，通过非静电力做功，将1.5J其它形式的能量转化为电能 D．电动势中的W与电势差中的W不是同种性质的力做的功 【答案】A 【详解】A．表达式 是电动势的比值定义式，电源的电动势由电源本身的特性决定，不能认为电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比，A错误； B．根据 可知，电源未接入电路时，电流为0，电源电动势的数值等于电源未接入电路时两极间的电势差，B正确； C．根据 可解得，干电池电动势为1.5V，将1C的负电荷从电源正极移到负极，通过非静电力做功，将1.5J其它形式的能量转化为电能，C正确； D．电动势中的W指非静电力做功，电势差中的W指静电力做功，两表达式中的中的W不是同种性质的力做的功，D正确。 故选A。 5．某同学用游标卡尺测量物体的长度，如图所示的读数为（　　） A．3.06cm B．3.6cm C．2.96cm D．2.97cm 【答案】A 【详解】游标卡尺的读法是先读主尺的示数，再度游标尺的示数，游标尺是10分度的，故精确度为0.1mm，图中的读数为 A正确，BCD错误。 故选A。 6．图甲所示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，R为热敏电阻。开关S闭合，当R的温度发生改变时，R两端电压随温度t变化的关系图象如图乙所示，功率为，R的功率为，电路总功率为。则、、随温度t变化的关系图象可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．图甲中，定值电阻R0和电阻R串联，电压表测R两端的电压，由乙图可知，热敏电阻R两端的电压UR跟温度t 之间的关系是温度越高，热敏电阻R两端的电压增大，且UR跟t之间是一次函数关系，可设 UR=kt+b 根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压 U0=U-UR=U-kt-b=-kt+U-b功率为 定值电阻的功率P0与温度t之间的关系是二次函数关系，故AB错误； C．根据串联电路电流规律可知电路中的电流 R的功率为 R的功率与温度t之间的关系是二次函数关系，故C错误； D．电源的电压不变，电路总功率为 所以P-t图线应是一条斜向下的直线，故D正确。 故选D。 7．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，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，使它的横截面积变为原来的，再给它两端加上电压U，则（　　） A．通过导线的电流仍为I 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 【答案】D 【详解】AB．将导线均匀拉长，使其横截面积变为原来的，导线长度要变为原来的2倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律可知，导线电阻变为原来的4倍； 电压U不变，由欧姆定律 可知，电流变为原来的 ，选项AB错误； CD．电流I变为原来的，横截面积变为原来的，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的，选项D正确，C错误。 故选D。 8．如图所示电路中，电路两端电压恒为U=20V，R1=10Ω，R2=20Ω，理想电压表示数为12V，则电阻R1的功率和未知电阻Rx的大小（    ）。 A．6.4W，15Ω B．3.6W，60Ω C．14.4W，15Ω D．6.4W，60Ω 【答案】A 【详解】理想电压表内阻无穷大，相当于开路，则的电压 电路中电流为 故选A。 9．某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（　　） 序号 电压U/V 电流 I/A 电动机工作状态 1 1.25 0.50 卡住未转动 2 2.00 0.20 稳定转动 3 3.5 0.30 稳定转动 A．小电动机的电阻大约为 B．当小电动机的电压为时，其发热功率为 C．当小电动机的电压为时，其电功率为 D．当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W 【答案】B 【详解】A．将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率 将第一组数据代入可解得，故A错误； B．当小电动机的电压为时，电流是0.20A，由焦耳定律 得其发热功率为，故B正确； C．当小电动机的电压为时，其电功率，故C错误； D．当小电动机的电压为时，其对外做功的功率，故D错误。 故选B。 10．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．W=UIt只适用于纯电阻电路，而W=I2Rt适用于任何电路 C．在非纯电阻电路中UI＜I2R D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 【答案】D 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热的多少还与做功时间的长短有关，故A错误； B．是电功的定义式，适用于任何电路；而只适用于纯电阻电路，故B错误； C．UI表示的是总功率大小，而只是电路中发热的功率，在非纯电阻的电路中，除发热功率外，还有其他形式的有用功率，所以在非纯电阻电路中，故C错误； D．根据焦耳定律适用于任何电路中的热量的计算，故D正确。 故选D。 非选择题部分 二、非选择题(本题共2小题，每小题9分，共18分) 11．某实验小组利用实验室的器材研究一粗细均匀的某种圆柱形实心导体材料的电阻率。实验小组先取一段该导体，用多用电表欧姆挡粗略测量其阻值约为5Ω，然后再用以下器材精确测量其阻值，最后分析数据，得出该种导体材料的电阻率。 A．电流表（0~0.6A，内阻约为2Ω） B．电流表（0~100mA，内阻为5Ω） C．定值电阻 D．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1A） E．电源（电压恒为3V） F．开关和导线若干 （1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为____________mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为____________cm。    （2）为了得到尽可能多的测量数据，请在答题卡的方框中画出合适的电路图，并标上各种器材的符号_____________；    （3）通过测量，实验所取导体材料的横截面积为S，长度为L，测得电表、的示数分别为、，则该种导体材料的电阻率为______________（用S、L、、表示）。 【答案】 4.620 10.14    【详解】（1）[1]导体棒的直径为 [2]导体棒的长度为 （2）[3]为了得到尽可能多的测量数据，滑动变阻器采用分压式，电流表内阻已知与定值电阻串联充当电压表，导体材料阻值与电流表内阻接近，采用电流表外接法，电路图如图所示。    （3）[4]根据欧姆定律 根据电阻定律 该种导体材料的电阻率为 12．按图甲所示的电路图测量合金丝的电阻。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： A．待测合金丝（接入电路部分的阻值约5Ω） B．电源（电动势4V，内阻不计） C．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω） D．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） E．灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为500Ω） F．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流1A） G．滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A） H．电阻箱（0~99999.9Ω） (1)为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填写仪器前的字母） (2)按图甲所示的电路图测量合金丝的电阻，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于______（填“a”或“b”）端。 (3)甲同学按照图甲电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计的示数和电流表的示数的关系图线如图乙所示。由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值______（保留2位有效数字）。 (4)乙同学选择同样的器材，按图所示电路测量合金丝的阻值，保持电阻箱接入电路的阻值不变，在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，灵敏电流计的示数。和电流表A的示数也随之增加，下列反映和关系的示意图中可能正确的是_____。 A． B． C． D． 【答案】(1) D F (2)b (3)4.8 (4)B 【详解】（1）[1]电路最大电流约为 电流表应选择D； [2]滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作应选择小电阻，故选F。 （2）由图所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路闭合开关前滑片应置于端，使测量部分被短路，保护电表。 （3）根据图所示电路，由欧姆定律可知，合金丝阻值 （4）根据图所示电路图，由欧姆定律可知，电表示数， 与不是线性关系，与也不是线性关系，随增大与增大变快。 故选B。 三、计算题（本大题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 13．导线中的电流是A，导线的横截面积为1mm2。 （1）在1s内，有多少个电子通过导线的横截面？（电子电荷量） （2）自由电子的平均移动速度是多大？（设导线每立方米内有8.5×1028个自由电子） （3）自由电子沿导线移动1cm，平均需要多长时间？ 【答案】（1）个；（2）；（3） 【详解】（1）根据电流的定义式 代入数据得 根据 代入数据得 （2）由公式 得 。 （3）由 得 14．如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机下常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求: (1)电动机线圈的电阻r； (2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率； (3)如果重物质量m=1.0kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取) 【答案】（1）0.5Ω（2）3.5W  87.5%（3）0.35m/s 【详解】（1）电动机不转时，此时电动机为纯电阻元件，则： （2）电动机正常工作时消耗的功率为： P=U2I2=4.0×1.0 W=4.0 W 电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为： P热=I22r=1.02×0.5 W=0.5 W 电动机正常工作时输出功率为： P出=P-P热=4.0-0.5 W=3.5 W 电动机正常工作时效率为： （3）匀速提升时，拉力等于重力，即： F=mg=1×10N=10N 由电动机的输出功率P出=Fv可得提升重物的速度为： 15．电动车便捷经济环保，受到大众的喜爱，考虑到安全性，新国标要求电动车的最高时速不得超过。某型电动车的名牌显示，“重量：，电池电压：，电池容量：，电机电阻：”。一名体重为的人，骑着该车以的速度沿水平路面匀速行驶，此时仪表显示电机中电流为，且知车匀速行驶时所受阻力为重力的，试求： （1）电动机的输出功率及效率各多大； （2）在此理想状态下，能够骑行的最远距离。 【答案】（1）、；（2） 【详解】(1)电动机的输出功率为 因电动车匀速行驶，所以 可得 又因 则有 所以效率为 (2)充满的电池，能够提供的电能为 其中为电池的容量，电动车匀速行驶时，电路的总功率为 所以，电动车最长行驶时间为 电动车行驶的最大距离为 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 恒定电流 章节复习 （分层作业-基础达标练）（解析版） 姓名： 准考证号： 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2。 选择题部分 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。) 1．某一网络电路中的部分电路如图所示，已知，I1=1A，R1=5Ω，R2=10Ω，，则下列结论正确的是（　　） A．通过的电流为，方向从 B．通过的电流为，方向从 C．通过电流表的电流为2.5A，电流从右向左流过电流表 D．通过电流表的电流为2.5A，电流从左向右流过电流表 2．关于电动势E，下列说法中正确的是（　　） A．电动势E的大小，与非静电力功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均有关 C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 3．用比值法定义物理量是物理学中常用的方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（　　） A．电势差 B．电容     C．电阻     D．电流强度 4．下列关于电动势的说法不正确的是（　　） A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比 B．电源电动势的数值等于电源未接入电路时两极间的电势差 C．干电池电动势为1.5V，表明将1C的负电荷从电源正极移到负极，通过非静电力做功，将1.5J其它形式的能量转化为电能 D．电动势中的W与电势差中的W不是同种性质的力做的功 5．某同学用游标卡尺测量物体的长度，如图所示的读数为（　　） A．3.06cm B．3.6cm C．2.96cm D．2.97cm 6．图甲所示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，R为热敏电阻。开关S闭合，当R的温度发生改变时，R两端电压随温度t变化的关系图象如图乙所示，功率为，R的功率为，电路总功率为。则、、随温度t变化的关系图象可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，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，使它的横截面积变为原来的，再给它两端加上电压U，则（　　） A．通过导线的电流仍为I 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 8．如图所示电路中，电路两端电压恒为U=20V，R1=10Ω，R2=20Ω，理想电压表示数为12V，则电阻R1的功率和未知电阻Rx的大小（    ）。 A．6.4W，15Ω B．3.6W，60Ω C．14.4W，15Ω D．6.4W，60Ω 9．某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（　　） 序号 电压U/V 电流 I/A 电动机工作状态 1 1.25 0.50 卡住未转动 2 2.00 0.20 稳定转动 3 3.5 0.30 稳定转动 A．小电动机的电阻大约为 B．当小电动机的电压为时，其发热功率为 C．当小电动机的电压为时，其电功率为 D．当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W 10．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．W=UIt只适用于纯电阻电路，而W=I2Rt适用于任何电路 C．在非纯电阻电路中UI＜I2R D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 非选择题部分 二、非选择题(本题共2小题，每小题9分，共18分) 11．某实验小组利用实验室的器材研究一粗细均匀的某种圆柱形实心导体材料的电阻率。实验小组先取一段该导体，用多用电表欧姆挡粗略测量其阻值约为5Ω，然后再用以下器材精确测量其阻值，最后分析数据，得出该种导体材料的电阻率。 A．电流表（0~0.6A，内阻约为2Ω） B．电流表（0~100mA，内阻为5Ω） C．定值电阻 D．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1A） E．电源（电压恒为3V） F．开关和导线若干 （1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为____________mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为____________cm。    （2）为了得到尽可能多的测量数据，请在答题卡的方框中画出合适的电路图，并标上各种器材的符号_____________；    （3）通过测量，实验所取导体材料的横截面积为S，长度为L，测得电表、的示数分别为、，则该种导体材料的电阻率为______________（用S、L、、表示）。 12．按图甲所示的电路图测量合金丝的电阻。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： A．待测合金丝（接入电路部分的阻值约5Ω） B．电源（电动势4V，内阻不计） C．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω） D．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） E．灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为500Ω） F．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流1A） G．滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A） H．电阻箱（0~99999.9Ω） (1)为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填写仪器前的字母） (2)按图甲所示的电路图测量合金丝的电阻，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于______（填“a”或“b”）端。 (3)甲同学按照图甲电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计的示数和电流表的示数的关系图线如图乙所示。由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值______（保留2位有效数字）。 (4)乙同学选择同样的器材，按图所示电路测量合金丝的阻值，保持电阻箱接入电路的阻值不变，在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，灵敏电流计的示数。和电流表A的示数也随之增加，下列反映和关系的示意图中可能正确的是_____。 A． B． C． D． 三、计算题（本大题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 13．导线中的电流是A，导线的横截面积为1mm2。 （1）在1s内，有多少个电子通过导线的横截面？（电子电荷量） （2）自由电子的平均移动速度是多大？（设导线每立方米内有8.5×1028个自由电子） （3）自由电子沿导线移动1cm，平均需要多长时间？ 14．如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机下常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求: (1)电动机线圈的电阻r； (2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率； (3)如果重物质量m=1.0kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取) 15．电动车便捷经济环保，受到大众的喜爱，考虑到安全性，新国标要求电动车的最高时速不得超过。某型电动车的名牌显示，“重量：，电池电压：，电池容量：，电机电阻：”。一名体重为的人，骑着该车以的速度沿水平路面匀速行驶，此时仪表显示电机中电流为，且知车匀速行驶时所受阻力为重力的，试求： （1）电动机的输出功率及效率各多大； （2）在此理想状态下，能够骑行的最远距离。 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $