高中物理单元测试——第三章恒定电流（较难版02）

高中物理单元测试 —— 第三章 恒定电流（较难版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于电流的下列说法中，正确的是（　　） A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多 B．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 C．通电时间越长，电流越大 D．导体中通过一定的电荷量所用时间越长，电流越大 【答案】B 【详解】根据电流定义式 A．电流越大，电荷量还需结合时间判断。若时间极短，总电荷量可能不多，故A错误； B．相同时间内，电荷量越多， 必然越大，故B正确； C．电流大小与时间无关，若电荷量不随通电时间增加，电流反而减小，故C错误； D．电荷量一定时，时间越长，越小，故D错误。 故选B。 2．（本题4分）关于金属导体的电流、电阻，下列说法中正确的是（　　） A．金属导体中，电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率 B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就变大 C．对于一根常温下阻值为R的均匀金属丝，若加在金属丝两端的电压从零逐渐增大到，则任一状态下的的值不变 D．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为 【答案】D 【详解】A．金属导体中，电流的传导速率是指电场的传播速率（接近光速），而自由电子定向移动的速率（漂移速度）通常很小，两者不同，故A错误； B．温度升高时，金属导体的电阻率增大（因原子热振动加剧，电子散射增强）。若电压不变，根据欧姆定律 电阻 增大，电流 减小。自由电子热运动加快不直接导致电流变大，故B错误； C．对于金属导体，若加在金属丝两端的电压增大，金属丝发热，金属丝的电阻率增大，根据 电阻率增大，因此增大，所以的比值变大 ，故C错误； D．金属丝均匀拉长为原长的10倍时，长度 体积不变，横截面积 电阻公式 新电阻 ，故D正确。 故选D。 3．（本题4分）关于材料的电阻率，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与导体材料有关 B．金属导体的电阻率随温度的升高而减小 C．纯金属的电阻率比合金的电阻率小 D．产生超导现象时，材料的电阻为零，但材料的性质没有变，材料的电阻率不为零 【答案】C 【详解】A．电阻率的大小与温度和材料本身都有关，与长度和横截面积无关。故A错误； B．金属导体的电阻率随温度的升高而增大。故B错误； C．电阻率跟导体的材料有关，是反映材料导电性能好坏的物理量，纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，故C正确； D．产生超导现象时，超导体的电阻率为零，对电流的阻碍作用为零，故D错误。 故选C。 4．（本题4分）现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高，需要考虑微型化对电阻的影响。如图所示的集成电路中有两块相同材料制成的方形金属导体、，上下表面均为正方形，的上、下表面面积大于的上、下表面面积，的厚度小于的厚度，下列说法正确的是（    ） A．、的电阻相等 B．的电阻大于的电阻 C．若、沿竖直方向接入电路，电阻是相等的 D．若、沿竖直方向接入电路，的电阻大于的电阻 【答案】B 【详解】AB．设正方形边长为L，材料电阻率为，则电阻 由于的厚度小于的厚度，则有，故A错误，B正确； CD．若、沿竖直方向接入电路，则有 由于的上、下表面面积大于的上、下表面面积，的厚度小于的厚度，则有，故CD错误。 故选B。 5．（本题4分）如图所示为长为a、宽为b、高为c的金属导体，该导体的电阻率为。当只在A、B两点间加上大小为的电压时，导体内电流为、自由电子定向移动的平均速率记为；当只在C、D两点间加上大小为的电压时，导体内电流为、自由电子做定向移动的平均速率为。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在AB两点间施加电压时，导体的电阻 此时通过导体的电流为 导体内自由电子做定向移动的平均速率 同理可得， 因此， 故选A。 6．（本题4分）甲、乙两段圆柱形金属丝长度相同，横截面直径之比为2∶1，两段金属丝伏安特性曲线如图所示，则甲、乙两段金属丝电阻率的比值为（　　） A．2 B． C．8 D． 【答案】A 【详解】由图像可知甲、乙电阻之比为 两金属丝的直径之比，根据电阻定律可知 联立解得 故选A。 7．（本题4分）“半偏法”常用来测电表的内阻，如图甲所示是用来测电流表内阻的常用电路，图乙是用来测电压表内阻的常用电路，以下说法正确的是（　　） A．甲图中测量值偏大，越小测量误差越小 B．甲图中测量值偏小，越大测量误差越小 C．乙图中测量值偏大，越大测量误差越小 D．乙图中测量值偏小，越大测量误差越小 【答案】B 【详解】AB．“半偏法”测电阻时，在题图甲中，近似认为干路电流不变，实际上，当闭合开关S2后总电阻会变小，干路电流会变大，所以通过电阻箱的电流会大于通过电流表的电流，根据欧姆定律可知，电阻箱的阻值小于电流表的内阻，即电流表内阻的测量值偏小，R0越大，则当S2闭合后，电路中电流的变化越小，则电阻箱R的电流越接近总电流的一半，误差越小，故A错误，B正确； CD．“半偏法”测电阻时，在题图乙中，近似认为控制电路输出电压不变，实际上，当断开开关S2后，由于电阻箱R的接入，使得电阻箱R与电压表V两端电压之和变大，调节电阻箱使得电压表示数为满偏电压一半时，电阻箱R的电压应大于电压表满偏电压的一半，即电阻箱R的阻值大于电压表内阻，可知，电压表内阻测量值偏大。当R0越小时，断开S2时，电阻箱R与电压表V两端的电压之和变化越小，电阻箱的电压越接近电压表示数的一半，其误差越小，故CD错误。 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则（　　） A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B．在A点，白炽灯的电阻可表示为 C．在A点，白炽灯的电功率可表示为 D．在A点，白炽灯的电阻可表示为 【答案】CD 【详解】A．根据欧姆定律可知，图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知白炽灯的电阻随电压的增大而增大，故A错误； BD．根据欧姆定律可知，在A点，白炽灯的电阻可表示为，故B错误，D正确； C．在点，白炽灯的电功率可表示为，故C正确。 故选CD。 9．（本题6分）如图甲所示的电路中，A、B两端电压恒为6V，灯泡1、2、3、4完全相同，且每个灯泡的伏安特性曲线均如图乙所示。已知灯泡4两端的电压为4V，则在此电路中（　　） A．灯泡4的电阻为10Ω B．通过灯泡3的电流为0.2A C．灯泡1两端电压为2V D．定值电阻的阻值为40Ω 【答案】AD 【详解】A．由图像可知，灯泡4的电压为4V时，电流为0.4A，可得电阻为，故A正确； B．由串并联知识可知：通过灯泡3两端的电压为2V，则由图像可知灯泡3的电流为0.3A，故B错误； C．灯泡1、2、3、4完全相同，由串并联知识可知：灯泡1和灯泡2两端电压之和为2V，则灯泡1两端电压为1V，故C错误； D．由图像可知，灯泡1的电流为0.2A；则定值电阻的电流为0.2A+0.3A-0.4A=0.1A，其两端电压为4V。 则定值电阻的阻值为，故D正确。 故选AD。 10．（本题6分）将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻R1＜R2）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（　　） A．开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程 B．开路转换式中，若电阻R1发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 C．闭路抽头式中，若电阻R3发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D．闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 【答案】AC 【详解】A．根据并联电路电流的分配与电阻成反比，由于电阻R1＜R2，因此开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程；若电阻R1发生变化，则开关S接2时，电阻R1处于断开状态，对电阻R2无影响，因此2对应的量程不会发生变化，故A正确，B错误； CD．闭路抽头式中，接抽头3时，电阻R4与表头串联，满偏电流不变，表头和R4串联后与电阻R3并联，接抽头4时，电阻R3与R4串联后与表头并联；由于电阻R3＜R3+R4，因此闭路抽头式中，抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程，若电阻R3发生变化，则（R3+ R4）发生变化，因此抽头3、4对应的两个量程都会发生变化，故C正确，D错误； 故选AC。 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）有一长为的中心对称圆筒形金属管（阻值约十几欧姆），横截面如图1所示，研究小组为测量其电阻率，设计了图2电路。器材有：电源（3.0V，），电流表（0.6A，内阻约），电压表（3.0V，内阻约），滑动变阻器（0~5），多用电表，开关、导线若干。 (1)用游标卡尺测得金属管外径，测量内径时，应该采用图3所示中的测量爪______（选涂“A”、“B”或“C”），如图4所示其读数为______。 (2)为了尽量减小由电表内阻带来的实验误差，在如图2所示的实验电路中应将电压表的右端连接在图中的______点（选涂“A”或“B”）。 (3)闭合开关，发现无论怎么改变的阻值，电流表电压表有示数但变化不明显，可能的原因是______（选涂正确答案标号） A．金属管断路 B．电流表短路 C．滑动变阻器左端处接触不良 (4)排除故障，重新实验，记录电压表示数，电流表示数，则金属管的电阻率为______（用、、、、表示）。 【答案】(1) B 7.52 (2)A (3)C (4) 【详解】（1）[1]测量内径时，应该采用图3所示中的测量爪B。 [4]图4可知游标卡尺精度为0.02mm，则读数为 （2）由题可知，可知电流表采用外接法，因此应将电压表的右端连接在图中的A点。 （3）A．若金属管断路，则电压表与电流表串联，再与滑动变阻器的滑片左侧部分并联，由于滑动变阻器的阻值远远小于电压表的阻值，故电压表有明显示数，但电流表无明显示数，故A错误； B．若电流表A短路，则电压表有示数，但电流表应无示数，故B错误； C．若滑动变阻器左端M处接触不良，由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻小，故改变R的阻值时，电流表电压表有示数但变化不明显，故C正确。 故选C。 （4）由题可知 解得 14．（本题10分）要测量一个毫安表（量程为，内阻约）及一个电压表（量程为，内阻约）的内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电动势为。实验室提供的定值电阻有：、。 (1)定值电阻应选用___________（填“”或“”）； (2)将开关合向，将图甲中滑动变阻器滑片移到___________（填“左”或“右”）端，闭合开关，多次调节滑动变阻器，记录每次调节后电压表和毫安表的示数、，某次毫安表的指针所指位置如图乙所示，则毫安表测得的电流___________；作图像，得到图像的斜率为，则毫安表的内阻___________（定值电阻的阻值用表示）； (3)将开关合向，重复实验，根据测得的数据仍作图像，得到图像的斜率为，则求得电压表的内阻___________（定值电阻的阻值用表示）。 【答案】(1) (2) 左 (3) 【详解】（1）因电压表量程为，毫安表量程为，若选用的定值电阻为，则当电压表满偏时，毫安表的示数约为 若选用的定值电阻为，则当电压表满偏时，毫安表的示数约为 为保证电路中各器件安全，使毫安表及电压表均不超量程，应选用定值电阻。 （2）[1]闭合开关前，滑动变阻器接入阻值需调至最大以保护电路，由图甲可知，滑片应移到最左端。 [2]由图乙可知，毫安表的最小刻度为，故毫安表测得的电流 [3]根据欧姆定律可知 解得 结合图像的斜率为，可知 （3）根据欧姆定律可知 解得 结合图像的斜率为，可知 四、解答题 15．（本题16分）如图甲所示，理想电流表和的示数分别为1A和2A，若将和两电阻互换位置，则两电流表的示数不变，试求通过电阻的电流为多大？ 【答案】2.5A 【详解】因为理想电流表的内阻可忽略，则图甲中的B、D两点可视为一点，C、E两点可视为一点，因此图甲的电路可等效变换为图乙，由图乙可知： 电流表的示数是电阻中的电流与电阻中的电流之和，即 电流表的示数是电阻中的电流与电阻中的电流之和，即 当与互换位置时，两表示数不变，即应有和中的电流相等，即 联立以上三式解得 ， 故流过电阻的电流 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（较难版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于电流的下列说法中，正确的是（　　） A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多 B．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 C．通电时间越长，电流越大 D．导体中通过一定的电荷量所用时间越长，电流越大 2．（本题4分）关于金属导体的电流、电阻，下列说法中正确的是（　　） A．金属导体中，电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率 B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就变大 C．对于一根常温下阻值为R的均匀金属丝，若加在金属丝两端的电压从零逐渐增大到，则任一状态下的的值不变 D．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为 3．（本题4分）关于材料的电阻率，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与导体材料有关 B．金属导体的电阻率随温度的升高而减小 C．纯金属的电阻率比合金的电阻率小 D．产生超导现象时，材料的电阻为零，但材料的性质没有变，材料的电阻率不为零 4．（本题4分）现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高，需要考虑微型化对电阻的影响。如图所示的集成电路中有两块相同材料制成的方形金属导体、，上下表面均为正方形，的上、下表面面积大于的上、下表面面积，的厚度小于的厚度，下列说法正确的是（    ） A．、的电阻相等 B．的电阻大于的电阻 C．若、沿竖直方向接入电路，电阻是相等的 D．若、沿竖直方向接入电路，的电阻大于的电阻 5．（本题4分）如图所示为长为a、宽为b、高为c的金属导体，该导体的电阻率为。当只在A、B两点间加上大小为的电压时，导体内电流为、自由电子定向移动的平均速率记为；当只在C、D两点间加上大小为的电压时，导体内电流为、自由电子做定向移动的平均速率为。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（本题4分）甲、乙两段圆柱形金属丝长度相同，横截面直径之比为2∶1，两段金属丝伏安特性曲线如图所示，则甲、乙两段金属丝电阻率的比值为（　　） A．2 B． C．8 D． 7．（本题4分）“半偏法”常用来测电表的内阻，如图甲所示是用来测电流表内阻的常用电路，图乙是用来测电压表内阻的常用电路，以下说法正确的是（　　） A．甲图中测量值偏大，越小测量误差越小 B．甲图中测量值偏小，越大测量误差越小 C．乙图中测量值偏大，越大测量误差越小 D．乙图中测量值偏小，越大测量误差越小 二、多选题 8．（本题6分）假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则（　　） A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B．在A点，白炽灯的电阻可表示为 C．在A点，白炽灯的电功率可表示为 D．在A点，白炽灯的电阻可表示为 9．（本题6分）如图甲所示的电路中，A、B两端电压恒为6V，灯泡1、2、3、4完全相同，且每个灯泡的伏安特性曲线均如图乙所示。已知灯泡4两端的电压为4V，则在此电路中（　　） A．灯泡4的电阻为10Ω B．通过灯泡3的电流为0.2A C．灯泡1两端电压为2V D．定值电阻的阻值为40Ω 10．（本题6分）将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻R1＜R2）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（　　） A．开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程 B．开路转换式中，若电阻R1发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 C．闭路抽头式中，若电阻R3发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D．闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 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）有一长为的中心对称圆筒形金属管（阻值约十几欧姆），横截面如图1所示，研究小组为测量其电阻率，设计了图2电路。器材有：电源（3.0V，），电流表（0.6A，内阻约），电压表（3.0V，内阻约），滑动变阻器（0~5），多用电表，开关、导线若干。 (1)用游标卡尺测得金属管外径，测量内径时，应该采用图3所示中的测量爪______（选涂“A”、“B”或“C”），如图4所示其读数为______。 (2)为了尽量减小由电表内阻带来的实验误差，在如图2所示的实验电路中应将电压表的右端连接在图中的______点（选涂“A”或“B”）。 (3)闭合开关，发现无论怎么改变的阻值，电流表电压表有示数但变化不明显，可能的原因是______（选涂正确答案标号） A．金属管断路 B．电流表短路 C．滑动变阻器左端处接触不良 (4)排除故障，重新实验，记录电压表示数，电流表示数，则金属管的电阻率为______（用、、、、表示）。 14．（本题10分）要测量一个毫安表（量程为，内阻约）及一个电压表（量程为，内阻约）的内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电动势为。实验室提供的定值电阻有：、。 (1)定值电阻应选用___________（填“”或“”）； (2)将开关合向，将图甲中滑动变阻器滑片移到___________（填“左”或“右”）端，闭合开关，多次调节滑动变阻器，记录每次调节后电压表和毫安表的示数、，某次毫安表的指针所指位置如图乙所示，则毫安表测得的电流___________；作图像，得到图像的斜率为，则毫安表的内阻___________（定值电阻的阻值用表示）； (3)将开关合向，重复实验，根据测得的数据仍作图像，得到图像的斜率为，则求得电压表的内阻___________（定值电阻的阻值用表示）。 四、解答题 15．（本题16分）如图甲所示，理想电流表和的示数分别为1A和2A，若将和两电阻互换位置，则两电流表的示数不变，试求通过电阻的电流为多大？ 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 $