内容正文:
高中物理单元测试 —— 第三章 恒定电流(较易版01)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)关于电流的概念,下列说法正确的是( )
A.导体中有电荷运动就会形成电流
B.电流是矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向
C.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位
D.根据,可知I与q成正比
【答案】C
【详解】A.导体中有电荷运动不一定能形成电流,电荷要发生定向移动才能形成电流。故A错误;
B.规定正电荷定向运动的方向是电流的方向,但电流运算时遵守的代数加减法则,所以电流不是矢量,是标量。故B错误;
C.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位。故C正确;
D.电流的定义式为比值定义法,不能说I与q成正比,故D错误。
故选C。
2.(本题4分)有关欧姆定律的应用,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律适用于一切导体导电
B.欧姆定律适用于电解液导电
C.欧姆定律适用于气体导电
D.电动机转动时若两端电压为U,通过电流为I,则电动机电阻为
【答案】B
【详解】A.欧姆定律不适用于气体导电,A错误;
B.欧姆定律适用于金属和电解液导电,B正确;
C.欧姆定律不适用于气体导电,C错误;
D.电动机不是纯电阻电路,欧姆定律不适用,D错误。
故选B。
3.(本题4分)如图所示,将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路,闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,下列说法正确的是( )
A.小灯泡变暗,灯丝电阻率变大
B.小灯泡变暗,灯丝电阻率变小
C.小灯泡变亮,灯丝电阻率变大
D.小灯泡变亮,灯丝电阻率变小
【答案】A
【详解】小灯泡灯丝是一种金属,金属的电阻率随温度的升高而变大,由电阻定律可知,电阻率变大,小灯泡的电阻变大,流过小灯泡的电流变小,故小灯泡变暗,灯丝电阻率变大。
故选A。
4.(本题4分)下列方法可使一根铜丝电阻减半的是( )
A.长度加倍 B.长度减半
C.横截面积减为以前的 D.横截面积减半
【答案】B
【详解】根据电阻的公式
要使导体的电阻减半,可以将导体的长度减半或将导体的横截面积加倍,故ACD均错误,B正确。
故选B。
5.(本题4分)两根材料相同、横截面半径之比为3:1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时,流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A.1:9 B.1:3 C.3:1 D.9:1
【答案】A
【详解】根据
可得
可知流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:9。
故选A。
6.(本题4分)如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知( )
A.图像的斜率等于导体的电阻值
B.导体的电阻是
C.当导体两端的电压是时,通过导体的电流是
D.当通过导体的电流是时,导体两端的电压是
【答案】D
【详解】A.I-U图像的斜率等于导体电阻值的倒数,故A错误;
B.导体的电阻是
故B错误;
C.由欧姆定律可知,当导体两端的电压为时,通过导体的电流为
故C错误;
D.由欧姆定律可知,当通过导体的电流为时,导体两端的电压为
故D正确。
故选D。
7.(本题4分)如图所示,用半偏法测量一只电流表的内阻,下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是( )
A.闭合,调节R1使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
B.闭合,调节使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
C.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
D.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
【答案】A
【详解】半偏法测电流表内阻,由图示实验电路可知,实验步骤为:闭合S1,调节R1到电流表满偏,闭合S2,调节R2到电流表半偏,读出R2的阻值。
故选A。
二、多选题
8.(本题6分)图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲线的交点。下列说法正确的是( )
A.曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线
B.曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线
C.在M点状态下,小灯泡L和电阻R的功率相等
D.在M点状态下,小灯泡L的阻值比电阻R的阻值大
【答案】AC
【详解】AB.随着电压的增加,元件的热功率增加,温度升高;从图象可以看出,b图线对应电阻减小,a图象对应电阻增加;小灯泡的电阻随温度的升高而增加;故a是小灯泡,b是电阻,故A正确,B错误;
CD.图线中的M点,电流和电压都相等,根据欧姆定律,电阻相等;功率也相等,故C正确,D错误。
故选AC。
9.(本题6分)如图所示,a、b直线分别表示由同种材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线。关于这两条电阻丝,以下判断正确的是( )
A.电阻丝a较细
B.电阻丝b较细
C.将电阻丝a、b串联在一起接入电路,b两端的电压较大
D.将电阻丝a、b并联在一起接入电路,流过b的电流较大
【答案】AD
【详解】AB.I-U图像斜率的倒数表示电阻值,所以
根据电阻定律
可知
所以电阻丝a较细,故A正确,B错误;
C.将电阻丝a、b串联在一起接入电路,通过a、b的电流相等,根据
可知
故C错误;
D.将电阻丝a、b并联在一起接入电路,a、b两端电压相等,根据
可知
故D正确。
故选AD。
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)某同学把量程为300mV但内阻未知的电压表改装成量程为3V的电压表,步骤如下:
(1)测量电压表的内阻,测量电路如图甲所示,将R1的滑片移至最左侧,闭合开关S1、S2,滑动R1的滑片,使电压表的指针指在300mV处;断开S2,调节电阻箱R2,使电压表的指针指在200mV处,此时电阻箱R2的示数如乙图所示为______Ω,则电压表的内阻RV=______Ω;
(2)为把电压表改装成量程为3V的电压表,需要______(选填“并”或“串”)联一个电阻R0的阻值为_____Ω的电阻;
(3)用丙图所示电路对改装电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为3V时,改装电压表示数为280mV。为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,R0的阻值应调至________Ω(结果保留一位小数)。
【答案】(1) 530.0 1060.0/1060
(2) 串 9540.0/9540
(3)8838.5
【详解】(1)[1]根据图乙可知电阻箱电阻箱R2的示数
[2]由串联关系有
联立解得
(2)[1][2]电压表改装成量程为3V的电压表需要串联电阻,则
联立以上解得
(3)当电压表示数为0.49V时,电压表所在支路电流为
电压表的实际内阻为
当电压表正常显示0.5V时应满足
联立解得
故R0的阻值应调至。
13.(本题10分)物理小组的同学在实验室练习测量某金属丝的电阻率,用到的实验器材有:
A.待测金属丝
B.电流表(量程为300mA,内阻为)
C.电压表(量程为3V,内阻足够)
D.电阻箱
E.滑动变阻器
F.电源(电动势为3V,内阻不计)
G.开关一个、导线若干
(1)小组的同学经过讨论,选取器材并连接如图1所示的部分电路,要求金属丝两端的电压从零开始变化,图中有两条线缺失,请帮他们连接完整。
(2)实验步骤如下:
①测量金属丝的直径和接入电路的长度
②将滑动变阻器的滑片调至最左端,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表有一个较大的偏角,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
③改变电阻箱的阻值,同时调节滑动变阻器,使电压表的示数不变,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
④重复步骤③,得到多组电阻箱和电流表的数据,以电阻箱的示数为横坐标,以______为纵坐标,描点连线,得到如图2所示的一条直线。
(3)已知图2中直线的纵截距为,斜率为,可知电压表的示数为______,金属丝的电阻为_______,金属丝的电阻率为______(用图中物理量的字母表示)。
(4)待测金属丝长时间通电,会导致电阻率测量结果______(填“偏小”“偏大”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)电流表示数的倒数
(3)
(4)偏大
【详解】(1)因电流表的内阻已知,因此电流表采用内接法,滑动变阻器应接成分压式电路,实物连接如图所示
(2)依据题意,有
可得
所以应该以电流表示数的倒数为纵坐标,以电阻箱的示数为横坐标。
(3)[1][2]结合图像可得,
可知电压表的示数为
金属丝的电阻为
[3]根据电阻定律,可得
又
联立可得金属丝的电阻率为
(4)待测金属丝长时间通电,电流热效应会使金属丝电阻率随温度升高而增大,会导致电阻率测量结果偏大。
14.(本题10分)一个物理兴趣小组对某型机器人使用的半导体薄膜压力传感器展开研究。已知该型压力传感器阻值约为几十千欧,重力加速度,现利用以下器材测量压力传感器在不同压力下的阻值:
A.压力传感器(压力感知范围:)
B.电源(电动势3 V,内阻不计)
C.电流表A(量程,内阻约)
D.电压表V(量程,内阻约)
E.滑动变阻器(阻值范围)
F.开关S,导线及砝码若干。
(1)该兴趣小组设计了电路图,如图所示,并连接了部分导线,图1中还有一根导线没有完成,请在答题卡图1中完成连线。
(2)在压力传感器上放置适量砝码,调节滑动变阻器滑片使得两电表示数适当大些以便于精确测量。实验时压力传感器必须水平放置,且闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至最________端(填“左”或“右”)。某次操作,所放砝码质量为,电压表示数为,而电流表的示数如图2所示,其中电流表的读数为________,而可得此时压力传感器电阻的测量值________(结果保留3位有效数字),多次测量并描点得到如图3所示的曲线。
(3)若将定义为压力传感器的灵敏度,则由图3可知该型压力传感器的灵敏度随着所受压力的增大而________(填“增大”或“减小”)。由于电表内阻的影响,测量出来的该型压力传感器灵敏度与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)
(2) 左 220/219/221 10.9/11.0
(3) 减小 偏大
【详解】(1)根据题意,滑动变阻器采用分压式连接,如图所示
(2)[1]闭合开关前,根据分压式特点,为了安全应将滑动变阻器滑片调至最左端,使测量电路的电压最小。
[2]电流表的表盘上一小格代表,需要估读到微安位,指针位置在“200”后面的第4格处,所以电流表的读数为
[3]根据欧姆定律,传感器电阻的测量值
(3)[1]由图3可知该型薄膜压力传感器的灵敏度随着所受压力的增大而减小
[2]由于电表内阻的影响,测量值偏大,故测量出来的该型薄膜压力传感器灵敏度比真实值偏大。
四、解答题
15.(本题16分)如图所示的电路中,电阻,,。
(1)求电路中的总电阻;
(2)若电路两端的电压,求通过电阻、、的电流。
【答案】(1)
(2),,
【详解】(1)电阻与R3并联,并联电压相等,干路电流等于支路电流之和。
由欧姆定律,有
解得并联电阻
电路中的总电阻
解得
(2)干路电流即为电阻R1的电流
电阻与R3并联,电流与电阻成反比,可得通过电阻的电流
通过电阻R3的电流
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高中物理单元测试 —— 第三章 恒定电流(较易版01)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)关于电流的概念,下列说法正确的是( )
A.导体中有电荷运动就会形成电流
B.电流是矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向
C.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位
D.根据,可知I与q成正比
2.(本题4分)有关欧姆定律的应用,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律适用于一切导体导电
B.欧姆定律适用于电解液导电
C.欧姆定律适用于气体导电
D.电动机转动时若两端电压为U,通过电流为I,则电动机电阻为
3.(本题4分)如图所示,将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路,闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,下列说法正确的是( )
A.小灯泡变暗,灯丝电阻率变大
B.小灯泡变暗,灯丝电阻率变小
C.小灯泡变亮,灯丝电阻率变大
D.小灯泡变亮,灯丝电阻率变小
4.(本题4分)下列方法可使一根铜丝电阻减半的是( )
A.长度加倍 B.长度减半
C.横截面积减为以前的 D.横截面积减半
5.(本题4分)两根材料相同、横截面半径之比为3:1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时,流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A.1:9 B.1:3 C.3:1 D.9:1
6.(本题4分)如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知( )
A.图像的斜率等于导体的电阻值
B.导体的电阻是
C.当导体两端的电压是时,通过导体的电流是
D.当通过导体的电流是时,导体两端的电压是
7.(本题4分)如图所示,用半偏法测量一只电流表的内阻,下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是( )
A.闭合,调节R1使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
B.闭合,调节使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
C.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
D.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
二、多选题
8.(本题6分)图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲线的交点。下列说法正确的是( )
A.曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线
B.曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线
C.在M点状态下,小灯泡L和电阻R的功率相等
D.在M点状态下,小灯泡L的阻值比电阻R的阻值大
9.(本题6分)如图所示,a、b直线分别表示由同种材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线。关于这两条电阻丝,以下判断正确的是( )
A.电阻丝a较细
B.电阻丝b较细
C.将电阻丝a、b串联在一起接入电路,b两端的电压较大
D.将电阻丝a、b并联在一起接入电路,流过b的电流较大
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)某同学把量程为300mV但内阻未知的电压表改装成量程为3V的电压表,步骤如下:
(1)测量电压表的内阻,测量电路如图甲所示,将R1的滑片移至最左侧,闭合开关S1、S2,滑动R1的滑片,使电压表的指针指在300mV处;断开S2,调节电阻箱R2,使电压表的指针指在200mV处,此时电阻箱R2的示数如乙图所示为______Ω,则电压表的内阻RV=______Ω;
(2)为把电压表改装成量程为3V的电压表,需要______(选填“并”或“串”)联一个电阻R0的阻值为_____Ω的电阻;
(3)用丙图所示电路对改装电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为3V时,改装电压表示数为280mV。为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,R0的阻值应调至________Ω(结果保留一位小数)。
13.(本题10分)物理小组的同学在实验室练习测量某金属丝的电阻率,用到的实验器材有:
A.待测金属丝
B.电流表(量程为300mA,内阻为)
C.电压表(量程为3V,内阻足够)
D.电阻箱
E.滑动变阻器
F.电源(电动势为3V,内阻不计)
G.开关一个、导线若干
(1)小组的同学经过讨论,选取器材并连接如图1所示的部分电路,要求金属丝两端的电压从零开始变化,图中有两条线缺失,请帮他们连接完整。
(2)实验步骤如下:
①测量金属丝的直径和接入电路的长度
②将滑动变阻器的滑片调至最左端,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表有一个较大的偏角,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
③改变电阻箱的阻值,同时调节滑动变阻器,使电压表的示数不变,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
④重复步骤③,得到多组电阻箱和电流表的数据,以电阻箱的示数为横坐标,以______为纵坐标,描点连线,得到如图2所示的一条直线。
(3)已知图2中直线的纵截距为,斜率为,可知电压表的示数为______,金属丝的电阻为_______,金属丝的电阻率为______(用图中物理量的字母表示)。
(4)待测金属丝长时间通电,会导致电阻率测量结果______(填“偏小”“偏大”或“不变”)。
14.(本题10分)一个物理兴趣小组对某型机器人使用的半导体薄膜压力传感器展开研究。已知该型压力传感器阻值约为几十千欧,重力加速度,现利用以下器材测量压力传感器在不同压力下的阻值:
A.压力传感器(压力感知范围:)
B.电源(电动势3 V,内阻不计)
C.电流表A(量程,内阻约)
D.电压表V(量程,内阻约)
E.滑动变阻器(阻值范围)
F.开关S,导线及砝码若干。
(1)该兴趣小组设计了电路图,如图所示,并连接了部分导线,图1中还有一根导线没有完成,请在答题卡图1中完成连线。
(2)在压力传感器上放置适量砝码,调节滑动变阻器滑片使得两电表示数适当大些以便于精确测量。实验时压力传感器必须水平放置,且闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至最________端(填“左”或“右”)。某次操作,所放砝码质量为,电压表示数为,而电流表的示数如图2所示,其中电流表的读数为________,而可得此时压力传感器电阻的测量值________(结果保留3位有效数字),多次测量并描点得到如图3所示的曲线。
(3)若将定义为压力传感器的灵敏度,则由图3可知该型压力传感器的灵敏度随着所受压力的增大而________(填“增大”或“减小”)。由于电表内阻的影响,测量出来的该型压力传感器灵敏度与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
四、解答题
15.(本题16分)如图所示的电路中,电阻,,。
(1)求电路中的总电阻;
(2)若电路两端的电压,求通过电阻、、的电流。
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