高中物理单元测试——第三章恒定电流（适中版02）

高中物理单元测试 —— 第三章 恒定电流（适中版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）在时间t内通过导体横截面的电荷量为q，则通过该导体的电流（     ） A． B． C． D． 2．（本题4分）根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有（　　） A．导体两端的电压越大，电阻就越大 B．由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 C．比较几只电阻的I—U图像可知，电流变化相同时，电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的 D．导体中的电流越大，电阻就越小 3．（本题4分）2025年是全国“体重管理年”、倡导通过科学手段进行健康管理，智能体脂称是家庭体重管理中的常用工具。其原理之一是：人体含水量约占70%，体液中的钠、钾离子使其容易导电，而脂肪则不容易导电。因此，通过测量人体电阻并结合身高、体重等数据，可以综合估算出体脂率，帮助用户制定个性化的体重管理方案。如图所示为某脂肪测量仪，其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。根据以上信息，下列说法正确的（　　） A．通常肥胖的人比消瘦的人电阻小一些 B．同一人变瘦以后电阻会变小 C．剧烈运动出汗时人体的电阻一定会变大 D．人体脂肪的电阻率比其他组织要小一些 4．（本题4分）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿CD方向时测得样品的电阻为R，则样品的电阻率为（　　） A．ρ＝ B．ρ＝ C．ρ＝ D．ρ＝ 5．（本题4分）一直径为的金属丝通有电流为的恒定电流，已知金属中单位体积内自由电子的个数为，自由电子所带电荷量为，则自由电子在金属丝内定向移动的速率为（　　） A． B． C． D． 6．（本题4分）如图所示为元件甲和乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（12V，1.5A）。下列说法正确的是（     ） A．甲为非线型元件 B．元件乙的电阻随电压的增大而减小 C．当元件两端电压大于12V时，甲的电阻比乙的大 D．若将甲、乙元件并联在电压为5V的理想电源中，则2s通过干路某一横截面的电荷量为3.25C 7．（本题4分）如图所示为利用半偏法测量电流表内阻的电路图，下列说法正确的是（    ） A．先闭合，断开，调节使电流表半偏 B．电流表内阻测量值偏大 C．和都可以用滑动器替代 D．在满足电流表满偏的情况，电源电动势和尽量大一些可以减小误差 二、多选题 8．（本题6分）由钨合金制成的导体的伏安特性曲线如图所示，根据该图线及相应坐标可知（　　） A．流过导体的电流为1A时，导体的电阻是5Ω B．加在导体两端的电压为12V时，导体的电阻是14Ω C．该导体是线性元件 D．该导体是非线性元件 9．（本题6分）如图所示，有一段长为1m，电阻为15Ω的金属丝，两端连接成一闭合圆环，在圆环上取M、N两点与外电路相连。已知M、N间的短圆弧长20cm，沿AM流入圆环的电流强度为0.5A，则（    ） A．M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为 B．闭合圆环在M、N间的电阻值为2.4Ω C．闭合圆环在M、N间的电阻值为15Ω D．通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.4A 10．（本题6分）某一电流计G的满偏电流为Ig、内阻为Rg，与一电阻箱R并联后构成一电流表A，接在电路中的M、N两点。若增大电阻箱的电阻R，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的内阻增大 B．电流表A的量程增大 C．若MN两端的电流不变，G的指针偏角变小 D．若MN两端的电压不变，G的指针偏角不变 三、实验题 11．（本题9分）小贾欲“测绘额定电压为小灯泡的伏安特性曲线”。 （1）若小贾连接的实物图如图甲所示，则必须调整导线____________（填图中数字编号）才能完成实验﹔ （2）正确连线后闭合开关，将滑动变阻器的滑片向一端移动时，发现小灯泡始终不亮，电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大，则电路的故障可能为___________； A．小灯泡短路        B．小灯泡断路 C． 电流表断路        D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，小贾分别用电流表内接和外接法测得多组（、）数据，并在图像中描绘出图乙所示的两图线，则该小灯泡正常发光时的电阻为___________（结果保留两位有效数字）。 12．（本题9分）某同学要将一小量程电压表（满偏电压为，内阻为）改装成有两个量程的电压表，设计电路如图甲所示，其中S为单刀双掷开关，定值电阻的阻值未知，。 (1)当开关接端时，改装电压表的量程为，则___________。 (2)该同学将开关接端，然后用此量程的改装电压表与一标准电压表分别去测量电路中的同一电压，发现改装电压表的示数始终小于标准电压表的示数，经分析可能是的实际阻值___________（填“大于”或“小于”）（1）问中的理论值。 (3)该同学选用量程合适的电流表（内阻未知）和已校对好的改装电压表去测量未知电阻的阻值，设计了图乙、丙两种电路，则图___________（填“乙”或“丙”）的电路通过数学运算可消除电表内阻对测量结果的影响。 13．（本题10分）某实验小组测量某电阻丝的电阻率。他们截取了一段该种电阻丝，其阻值约为，实验室还提供了下列器材： A．蓄电池（电动势6V，内阻约1Ω） B．电流表A（量程，内阻约0.2Ω） C．电流计G（量程，内阻为10Ω） D．滑动变阻器（，额定电流1A） E.电阻箱（） F.开关、导线若干 (1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，某次示数如图甲所示，其读数为______mm。 (2)实验中，将电流计G与电阻箱串联，改装成量程为6V的电压表使用，则改装后电压表的内阻______Ω。 (3)实验中，要求电表示数从0开始变化，请用笔画线代替导线，将图乙电路补画完整_____。 (4)测出电阻丝长度为L，直径为d，电阻为，则电阻丝电阻率的表达式______。 (5)小明认为可以利用电流计G的示数和电流表A的示数准确得到电阻丝的电阻值，你是否同意他的观点，若同意请写出准确的关系式（用题中出现的物理量符号表示），若不同意请简要说明理由______。 14．（本题10分）某实验小组设计了如图甲所示电路，来测量电压表V的内阻。可使用的器材有： 待测电压表V（2V，内阻约为3kΩ） 滑动变阻器（最大阻值为10Ω） 两个定值电阻（一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω） 毫安表（量程0~3mA，内阻大约为300Ω） 电源E（电动势约为3V） 单刀开关、导线若干 (1)实验中，应选择阻值为_______Ω（选填“20”或“2000”）的定值电阻； (2)在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整_________； (3)调节滑片P的位置获得多组U、I数据，然后描绘图像，求出其斜率k，则电压表内阻_______（用k、表示）。 (4)由于保管不善，使电阻的实际阻值大于标称值，则电压表内阻的测量结果_______（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。 四、解答题 15．（本题16分）一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为14V，内阻忽略不计，则 (1)当cd端短路时，求：ab之间的等效电阻。 (2)当ab两端接通测试电源时，求：cd两端的电压。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第三章 恒定电流（适中版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）在时间t内通过导体横截面的电荷量为q，则通过该导体的电流（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电流的定义是在单位时间内通过导体横截面的电荷量，因此。 故选A。 2．（本题4分）根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有（　　） A．导体两端的电压越大，电阻就越大 B．由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 C．比较几只电阻的I—U图像可知，电流变化相同时，电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的 D．导体中的电流越大，电阻就越小 【答案】B 【详解】A．电阻由导体自身材料、长度与横截面积共同决定，与导体两端电压无关，故A错误； B．是电流的宏观决定式，可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，故B正确； C．根据 可知，I—U图像的斜率表示电阻的倒数，则有 可知，电流变化相同时，电压变化较小的图像是属于阻值较小的那个电阻的，故C错误； D．电阻由导体自身材料、长度与横截面积共同决定，与导体中的电流无关，故D错误。 故选B。 3．（本题4分）2025年是全国“体重管理年”、倡导通过科学手段进行健康管理，智能体脂称是家庭体重管理中的常用工具。其原理之一是：人体含水量约占70%，体液中的钠、钾离子使其容易导电，而脂肪则不容易导电。因此，通过测量人体电阻并结合身高、体重等数据，可以综合估算出体脂率，帮助用户制定个性化的体重管理方案。如图所示为某脂肪测量仪，其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。根据以上信息，下列说法正确的（　　） A．通常肥胖的人比消瘦的人电阻小一些 B．同一人变瘦以后电阻会变小 C．剧烈运动出汗时人体的电阻一定会变大 D．人体脂肪的电阻率比其他组织要小一些 【答案】B 【详解】A．通常肥胖的人体内脂肪比例更高，而脂肪电阻大，因此肥胖的人电阻会比消瘦的人大一些，A 错误； B．同一人变瘦后，脂肪比例降低、体液比例相对升高，而体液电阻小，因此变瘦后人体电阻会变小，B 正确； C．剧烈运动出汗时，人体水分（体液）减少，但同时出汗可能使皮肤表面盐分增加（导电性增强），电阻变化是 “体液减少（电阻变大）” 和 “皮肤盐分增加（电阻变小）” 的综合结果，不一定会变大，C 错误； D．根据题干，脂肪不容易导电，因此脂肪的电阻率比其他易导电的组织大一些，D 错误。 故选B 。 4．（本题4分）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿CD方向时测得样品的电阻为R，则样品的电阻率为（　　） A．ρ＝ B．ρ＝ C．ρ＝ D．ρ＝ 【答案】C 【详解】根据电阻定律可得 解得样品的电阻率为 故选C。 5．（本题4分）一直径为的金属丝通有电流为的恒定电流，已知金属中单位体积内自由电子的个数为，自由电子所带电荷量为，则自由电子在金属丝内定向移动的速率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】金属丝的横截面积为 则在时间内通过该横截面的电荷量为 则金属丝内的电流为 联立可得 故选A。 6．（本题4分）如图所示为元件甲和乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（12V，1.5A）。下列说法正确的是（     ） A．甲为非线型元件 B．元件乙的电阻随电压的增大而减小 C．当元件两端电压大于12V时，甲的电阻比乙的大 D．若将甲、乙元件并联在电压为5V的理想电源中，则2s通过干路某一横截面的电荷量为3.25C 【答案】D 【详解】A．甲的伏安特性曲线为直线，是线性元件，故A错误； B．乙的曲线在电压增大时，电流增大速率低于电压，电阻增大，故B错误； C．在元件两端电压等于时，，而在元件两端电压大于时，甲的电阻不变，乙的电阻随电压的增大而增大，则甲的电阻比乙的小，故C错误； D．并联在的理想电源时，总电流，由，故D正确。 故选 D。 7．（本题4分）如图所示为利用半偏法测量电流表内阻的电路图，下列说法正确的是（    ） A．先闭合，断开，调节使电流表半偏 B．电流表内阻测量值偏大 C．和都可以用滑动器替代 D．在满足电流表满偏的情况，电源电动势和尽量大一些可以减小误差 【答案】D 【详解】AC．实验过程中，第一步应先闭合，断开，调节变阻箱使得电流表G满偏，然后闭合，保持不变，调节使得电流表示数从满偏变到半偏，此时的读数等于电流表G的读数，故不能使用滑动变阻器，AC错误； BD．当电流表满偏时，根据闭合回路欧姆定律可得 ① 半偏时有 ② 联立①②可得 ③ 联立①③可得 ④ 由③式可得 即测量值偏小，只有当 时，即 时 近似成立，由④式可得与的相对误差为 可知电动势越大，相对误差越小，故B错误D正确． 故选D。 二、多选题 8．（本题6分）由钨合金制成的导体的伏安特性曲线如图所示，根据该图线及相应坐标可知（　　） A．流过导体的电流为1A时，导体的电阻是5Ω B．加在导体两端的电压为12V时，导体的电阻是14Ω C．该导体是线性元件 D．该导体是非线性元件 【答案】AD 【详解】A．流过导体的电流为1A时，两端电压为5V，则导体的电阻为 A正确； B．加在导体两端的电压为12V时，流过导体的电流为1.5A，则导体的电阻为 B错误； C．由AB解析可知导体电阻随电压的升高而增大，该导体是非线性元件，C错误，D正确。 故选AD。 9．（本题6分）如图所示，有一段长为1m，电阻为15Ω的金属丝，两端连接成一闭合圆环，在圆环上取M、N两点与外电路相连。已知M、N间的短圆弧长20cm，沿AM流入圆环的电流强度为0.5A，则（    ） A．M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为 B．闭合圆环在M、N间的电阻值为2.4Ω C．闭合圆环在M、N间的电阻值为15Ω D．通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.4A 【答案】BD 【详解】ABC．根据电阻定律，导体的电阻与长度成正比，故短弧的电阻为 长弧的电阻为 闭合圆环在M、N间的电阻值为短弧和长弧并联的电阻，则有，故AC错误，B正确； D．通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度与通过M、N间的长圆弧金属丝的电流强度之比等于其电阻的反比，即 两个电阻并联，所以 故通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为，故D正确。 故选BD。 10．（本题6分）某一电流计G的满偏电流为Ig、内阻为Rg，与一电阻箱R并联后构成一电流表A，接在电路中的M、N两点。若增大电阻箱的电阻R，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的内阻增大 B．电流表A的量程增大 C．若MN两端的电流不变，G的指针偏角变小 D．若MN两端的电压不变，G的指针偏角不变 【答案】AD 【详解】A．根据电流表的改装原理可知电流表A的内阻为 则电阻R越大，电流表的内阻RA越大，A正确； B．当电流计G的满偏电流为Ig时，电阻箱的电阻R越大，流过电阻箱的电流越小，电流表的量程越小，B错误； C．若MN两端的电流不变，电阻箱的电阻R越大，R上分流越小，G的指针偏角越大，C错误； D．若MN两端的电压不变，电流计G的电流不变，G的指针偏角不变，D正确。 故选AD。 三、实验题 11．（本题9分）小贾欲“测绘额定电压为小灯泡的伏安特性曲线”。 （1）若小贾连接的实物图如图甲所示，则必须调整导线____________（填图中数字编号）才能完成实验﹔ （2）正确连线后闭合开关，将滑动变阻器的滑片向一端移动时，发现小灯泡始终不亮，电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大，则电路的故障可能为___________； A．小灯泡短路        B．小灯泡断路 C． 电流表断路        D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，小贾分别用电流表内接和外接法测得多组（、）数据，并在图像中描绘出图乙所示的两图线，则该小灯泡正常发光时的电阻为___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ②③⑦ B 5.0 【详解】（1）[1]本实验要求电压与电流从零开始增大，滑动变阻器采用分压接法，③接错，③上端应接到变阻器下端的左接线柱上；②接错，开关应接在干路上，②应接到开关的另一端；⑦接错，电流表应采用外接法，⑦应接到量程上，故需要重新调整的导线为②③⑦； （2）[2]若灯泡短路，电流表的示数较大；若电流表和滑动变阻器断路，则电压表的示数为0，现在电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大，可知灯泡可能断路。故选B； （3）[3]本实验应采用电流表外接法，此时电流表测量的是电压表和小灯泡的总电流，此时电流表的示数偏大些，画出的图像应该为图乙中的图线1；故当小灯泡电压时，电流，电阻 12．（本题9分）某同学要将一小量程电压表（满偏电压为，内阻为）改装成有两个量程的电压表，设计电路如图甲所示，其中S为单刀双掷开关，定值电阻的阻值未知，。 (1)当开关接端时，改装电压表的量程为，则___________。 (2)该同学将开关接端，然后用此量程的改装电压表与一标准电压表分别去测量电路中的同一电压，发现改装电压表的示数始终小于标准电压表的示数，经分析可能是的实际阻值___________（填“大于”或“小于”）（1）问中的理论值。 (3)该同学选用量程合适的电流表（内阻未知）和已校对好的改装电压表去测量未知电阻的阻值，设计了图乙、丙两种电路，则图___________（填“乙”或“丙”）的电路通过数学运算可消除电表内阻对测量结果的影响。 【答案】(1)4.2 (2)大于 (3)丙 【详解】（1）改装电压表的量程扩大了10倍，所以改装电压表的内阻也变为原来的10倍，则 解得 （2）同一个电压，表头分得的电压偏小，分得的电压偏高，偏大，即 （3）图乙是电流表的内接法，电表内阻对测量结果的影响是由电流表的内阻分压引起的；图丙是电流表的外接法，电表内阻对测量结果的影响是由电压表的内阻分流引起的，因为电流表的内阻未知，改装电压表的内阻已知，故图丙的电路通过数学运算可消除电表内阻对测量结果的影响。 13．（本题10分）某实验小组测量某电阻丝的电阻率。他们截取了一段该种电阻丝，其阻值约为，实验室还提供了下列器材： A．蓄电池（电动势6V，内阻约1Ω） B．电流表A（量程，内阻约0.2Ω） C．电流计G（量程，内阻为10Ω） D．滑动变阻器（，额定电流1A） E.电阻箱（） F.开关、导线若干 (1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，某次示数如图甲所示，其读数为______mm。 (2)实验中，将电流计G与电阻箱串联，改装成量程为6V的电压表使用，则改装后电压表的内阻______Ω。 (3)实验中，要求电表示数从0开始变化，请用笔画线代替导线，将图乙电路补画完整_____。 (4)测出电阻丝长度为L，直径为d，电阻为，则电阻丝电阻率的表达式______。 (5)小明认为可以利用电流计G的示数和电流表A的示数准确得到电阻丝的电阻值，你是否同意他的观点，若同意请写出准确的关系式（用题中出现的物理量符号表示），若不同意请简要说明理由______。 【答案】(1)0.450 (2)6000 (3) (4) (5)同意， 【详解】（1）由螺旋测微器读数规则可知，电阻丝的直径为 解得 （2）将电流计与电阻箱串联，改装成量程为的电压表，根据欧姆定律可知改装后电压表的内阻为 其中电流计满偏电流，代入数据解得 （3）要求电压表读数从0开始变化，滑动变阻器必须采用分压式接法，由于待测电阻阻值约为，远小于改装后电压表的内阻，满足小电阻外接法条件，故电流表应采用外接法完成实物连线。 （4）根据电阻定律有 其中电阻丝横截面积为 联立解得 （5）[1]同意。 [2]改装后电压表两端的实际电压为 根据并联分流规律，流过待测电阻的真实电流为 根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为 联立解得 14．（本题10分）某实验小组设计了如图甲所示电路，来测量电压表V的内阻。可使用的器材有： 待测电压表V（2V，内阻约为3kΩ） 滑动变阻器（最大阻值为10Ω） 两个定值电阻（一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω） 毫安表（量程0~3mA，内阻大约为300Ω） 电源E（电动势约为3V） 单刀开关、导线若干 (1)实验中，应选择阻值为_______Ω（选填“20”或“2000”）的定值电阻； (2)在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整_________； (3)调节滑片P的位置获得多组U、I数据，然后描绘图像，求出其斜率k，则电压表内阻_______（用k、表示）。 (4)由于保管不善，使电阻的实际阻值大于标称值，则电压表内阻的测量结果_______（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。 【答案】(1)2000 (2) (3) (4)大于 【详解】（1）为了减小电流表与电压表的读数误差，实验中，需要使两电表能够几乎同时达到满偏，假设两电表同时达到满偏，则有 可知，为了减小误差，实验中，应选择阻值为2000Ω的定值电阻。 （2）根据电路图连接实物图，如图所示 （3）根据测量电路有 变形得 则有 解得 （4）结合上述有 当减小时，增大，由于电阻的实际阻值大于标称值，即实验中数据处理使偏小，则电压表内阻的测量结果大于真实值。 四、解答题 15．（本题16分）一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为14V，内阻忽略不计，则 (1)当cd端短路时，求：ab之间的等效电阻。 (2)当ab两端接通测试电源时，求：cd两端的电压。 【答案】(1) (2)7V 【详解】（1）当cd端短路时，电路结构为与并联，然后与串联，ab之间的等效电阻为 （2）当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $