周周练10 恒定电流 测试 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 《恒定电流》单元周测卷，以生活情境与科学探究为特色，覆盖电路规律、实验测量等核心知识，适配高中物理周测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/40|电阻变化分析、LED节能计算、电容器动态分析、电源效率等|情境化（输液报警装置、LED节能）与图像分析（U-I图、电阻温度图），体现科学思维与物理观念| |非选择题|5/60|实验设计（测灯泡电阻、电源电动势）、电路功率计算、电解液电阻率|科学探究（替代法实验、数据处理）与综合应用（功率最值、电路动态分析），契合高考命题趋势|

周周练10 《恒定电流》测试 满分：100分 时间：75分钟 一、选择题（本题共10小题，每题只有一个选项正确，共40分） 1、在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时（　　） A.RM变大，且R越大，U增大越明显 B.RM变大，且R越小，U增大越明显 C.RM变小，且R越大，U增大越明显 D.RM变小，且R越小，U增大越明显 2、功率为10 W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近（　　） A.8×108 kW·h B.8×1010 kW·h C.8×1011 kW·h D.8×1013 kW·h 3、如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是（　　） A.把R2的滑片向左移动 B.把R2的滑片向右移动 C.把R1的滑片向左移动 D.把开关S断开 4、当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（　　） A.3 V　1.8 J B.3 V　3.6 J C.6 V　1.8 J D.6 V　3.6 J 5、一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A.　　　　　B.　　　　　C.ρnev　　　　　D. 6、如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机。小灯泡L上标有“6 V　12 W”字样，电动机的线圈电阻RM=0.50 Ω。若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12 V，此时　（　　） A.整个电路消耗的电功率为24 W B.电动机的热功率为12 W C.电动机的输出功率为12 W D.电动机的输入功率为12 W 7、电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为（　　） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 8、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是（　　） A.将R1单独接到电源两端 B.将R2单独接到电源两端 C.将R1、R2串联后接到电源两端 D.将R1、R2并联后接到电源两端 9、利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计。如图甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线。如果用这种金属导体做成测温探头，再将它连入如图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表示数也会发生变化。则在t1~t2温度范围内　（　　） A.待测温度越高，电流表的示数越大 B.待测温度越高，电流表的示数越小 C.待测温度升高，电流表的示数均匀增大 D.待测温度升高，电流表的示数均匀减小 10、在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图所示。两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2。如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的（　　） A.路端电压和电流不可能同时相等 B.输出功率不可能相等 C.总功率不可能相等 D.效率不可能相等 二、非选择题 11、（8分）电学实验中经常需要测量电阻的阻值∶ （1）（4分）测电阻的方法有很多种，现在有一只标“220 V 40 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为　　　　Ω。若用多用电表欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻值　　　　（选填“大于”“等于”或“小于”）灯泡正常工作时的电阻值。  （2）（4分）用下列器材设计一个实验，测量该灯泡正常工作时的电阻值。 A．220 V交流电源 B．单刀双掷开关一只 C．电阻箱一只（0~999.9 Ω，额定电流0.5 A） D．固定电阻一只（0.5 kΩ，额定电流0.3 A） E．交流电流表一只（0~0.3 A） 请在方框内画出电路原理图。 12、（8分）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999.9 Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程Ig=0.6 A，内阻rg=0.1 Ω）和若干导线。 （1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来。 （2）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。当电阻箱的阻值R=2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数 ；再制作 坐标图，如图丙所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点。请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上。 （3）在图丙上把描绘出的坐标点连成图线。 （4）根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=　　V，内电阻r=____Ω。  13、（8分）如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1 m，b=0.2 m，c=0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U-I图线如图乙所示，当U=10 V时，求电解液的电阻率ρ是多少？ 14、（18分）在如图所示的电路中，R1=2 Ω，R2=R3=4 Ω，当开关K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表示数为4.5 V。试求∶ （1）当开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压； （2）电源的电动势和内电阻； （3）当开关K接c时，通过R2的电流。 15、（18分）在如图所示的电路中，电池的电动势E=5 V，内电阻r=10 Ω，固定电阻R=90 Ω，R0是可变电阻。在R0由0增加到 400 Ω的过程，求∶ （1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率； （2）电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。 参考答案 1、答案　C　当传感器接触药液时，其阻值发生变化，导致S两端电压U增大，则M两端电压减小，可知RM应变小；R与RM构成并联电路，其并联总电阻为R并=，可知当R越大，RM减小相同值时，R并减小得越多，因此S两端电压增大越明显，选项C正确。 2、答案　B　假设每户每天只亮灯5个小时，每户每年节电E=2×（60-10）×10-3×5×365 kW·h=182.5 kW·h。假设每户有3口人，全国有4亿户左右。节电总值为E总=4×108×182.5 kW·h=7.3×1010 kW·h，故B正确。 3、答案　A　尘埃P处于静止状态，则重力与电场力平衡。若尘埃向下加速运动，则电场力减小，电容器两极板间的电压减小，故向左移动R2的滑片可以实现这种变化，A正确、B错。由于稳定时R1支路无电流，故无论如何移动R1的滑片，电容器两极板间的电压都不会改变，故尘埃仍平衡，C错误。断开开关S，电容器两极板间电压增大，极板间场强增大，尘埃所受电场力增大，其向上加速运动，故D错。 4、答案　D　设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2，通电的时间都为t。由公式W1=U1q1和W1=t可得U1=3 V，=0.1。再由W2=U2q2和W2=t可求出U2=6 V，W2=3.6 J，故选项D正确。 5、答案　C　金属棒的电阻R=，自由电子定向移动形成的电流I=neSv，金属棒两端电压U=IR，故金属棒内的电场强度E==nevρ，选项C正确。 6、答案　D　小灯泡正常发光，由I==2 A，得电路中电流为2 A，电动机的热功率Q=I2·RM=2 W，B错误。电源的输出功率P出=UI=12×2 W=24 W，因电源内阻不可忽略，故整个电路消耗的电动率大于24 W，A错误。电动机的输入功率P入=(U-UL）I=(12-6）×2 W=12 W，D正确，C错误。 7、答案　D　电源的效率η=。a点对应的路端电压U为4个格所对应的值，而电动势E为6个格所对应的值。因此ηa=；b点对应的路端电压为2个格所对应的值，因此ηb=。故D项正确。 8、答案　A　由题意知电源的电动势E=3 V，内阻r=0.5 Ω，R1=0.5 Ω，R2=1 Ω，由电源的输出功率特点可知A对。 9、答案　B　温度越高电阻R越大，电流越小，故B正确，A错误。由甲图可知，电阻随温度的变化关系可写成R=R0+kt，电路中电流I=，因此待测温度升高，电流表示数减小，但不会均匀减小，C、D错误。 10、答案　D　路端电压U=E-rI，由此得出1、2图线在纵轴上的截距分别为E1、E2，且E1>E2，斜率的绝对值表示两电源内阻，r1>r2，当外电路分别接入相同电阻R时，若R的U-I图线为图线3（如图所示），斜率k=R，则两个电源的路端电压和电流相等，大小为U3、I3，两电源输出功率（P=U3I3）相等，选项A、B错；若定值电阻R的U-I图线为图线4（如图所示），则该电阻接在E1和E2电源上时的总功率分别为P总1=E1I1，P总2=E2I2，因为E1>E2，而I1<I2，故有可能P总1=P总2，C选项错误；电源效率η=×100%，R相同而r不同，效率不可能相等，D选项正确。 11、答案　（1）1210　小于　（2）见解析 解析　（1）正常工作时电压为额定电压，故有P=，所以R==1 210 Ω；灯泡在正常工作时发热，灯丝电阻率增大，电阻增大，因而用欧姆挡测量时阻值应小于正常工作时的电阻值。 （2）应用替代法。因电阻箱的最大阻值小于灯泡正常工作电阻值，故应串联一固定电阻，电路原理图如图。 12、答案　（1）见图甲 甲 乙 （2）见图乙 （3）见图乙 （4）1.5（1.46~1.54），0.3（0.25~0.35） 解析　（1）（2）（3）见答案　（4）由欧姆定律I= 得R=-（r+rg），由图像斜率和截距可得答案。 13、答案　40 Ω·m 解析　由题图乙可求得U=10 V时电解液的电阻为 R= Ω=2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为l=a=1 m 横截面积为S=b·c=0.02 m2 结合电阻定律R=ρ 得ρ= Ω·m=40 Ω·m。 14、答案　（1）1 A　4 V　（2）6 V　2 Ω　（3）0.5 A 解析（1）开关K接a时，R1被短路，电路为R2的简单电路，由P2=I2R2得 通过电源的电流为I==1 A 电源两端的电压等于R2两端的电压为∶U=IR2=1×4 V=4 V （2）由闭合电路欧姆定律得 当开关K接a时，有∶E=U+Ir 代入得E=4+r 当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，R外=R1+R2=6 Ω I'==0.75 A 此时E=4.5+0.75r 联立解得E=6 V，r=2 Ω （3）当开关K接c时，R2与R3并联后与R1串联 R23= R总=R1+r+R23=6 Ω 总电流I″==1 A 通过R2的电流为I2=I″=0.5 A 15、答案　见解析 解析（1）可变电阻R0上消耗的热功率P1=I2R0=R0= = 由上式可得∶当R0=100 Ω时，P1有最大值P1m= W= W。 （2）r与R上消耗的热功率之和 P2=I2（R+r)=×100 由上式可知，R0最大时，P2最小，即当R0=400 Ω时，P2有最小值P2min=×100 W=0.01 W。 学科网（北京）股份有限公司 $