高中物理单元测试——第三章恒定电流（较难版01）

高中物理单元测试 —— 第三章 恒定电流（较难版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）某金属导线在10s时间内，有0.5C电荷通过面积为0.1cm2的某横截面，则通过该截面的电流是（　　） A．0.005A B．0.05A C．0.5A D．5A 【答案】B 【详解】根据电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，有 其中电荷量为，时间为 解得 故选B。 2．（本题4分）如图所示的电路中，为定值电阻，当、两端电压为时，电流表的示数为。当、两端电压为时，电流表的示数减小了。下列说法正确的是（　　） A． B． C．当、两端电压减小时，电流表的示数减小 D．当、两端电压增大时，电流表的示数增大 【答案】A 【详解】AB．当、两端电压为时，电流表的示数为，由欧姆定律可得 当、两端电压为时，电流表的示数应为，即减小，由题意可得 解得 A正确，B错误； C．当、两端电压减小时，电流表的示数减小，即减小0.75A，C错误； D．当、两端电压增大时，电流表的示数增大，即增大，D错误。 故选A。 3．（本题4分）如图，R1和R2是材料相同、厚度h相同、表面为正方形的电阻，但R1表面正方形边长a大于R2表面正方形边长b。通过两电阻的电流方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的电阻率大于R2的电阻率 B．电阻R1的电阻率小于R2的电阻率 C．电阻R1的电阻等于R2的电阻 D．电阻R1的电阻大于R2的电阻 【答案】C 【详解】AB． R1和R2材料相同，则电阻率相同，AB错误； CD．根据电阻定律， 可知电阻R1的电阻等于R2的电阻，C正确，D错误。 故选C。 4．（本题4分）两根不同材料制成的均匀电阻丝，长度之比L1：L2＝5：2，直径之比d1：d2＝2：1，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比为I1：I2＝3：2，则它们的电阻率之比ρ1：ρ2为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据欧姆定律得R 两金属的电阻之比为 两金属的横截面积 再据电阻定律得ρ 所以 故选D。 5．（本题4分）A、B两段由不同导体制成的圆柱体如图所示连接，两导体横截面积之比为，两段导体单位长度内的自由电子数相同，导体中的自由电荷均为自由电子。现圆柱体中通入从左向右的恒定电流，则A、B两段导体中自由电子定向移动的速率之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】两圆柱体单位长度内的自由电子数相同，由于两个圆柱体横截面积之比为，因此单位体积内的自由电子数之比为 由于电流相等，因此 得到 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）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）如图为小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图像，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ垂直于U轴，PM垂直于I轴，则下列说法中正确的是（　　） A．随着电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点，小灯泡的电阻为 C．对应P点，小灯泡的电阻为 D．对应P点，小灯泡的实际功率为图中图线OPQ所围面积大小 【答案】AC 【详解】A．图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A正确； BC．根据欧姆定律可知，对应P点，小灯泡的电阻为 故C正确，B错误； D．根据功率 可知在P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积，故D错误； 故选AC。 9．（本题6分）电源电压，四个电阻每个电阻为，下列正确的是（　　） A．不同电阻电流相同 B．通过电流比为 C．总电流 D．总电流 【答案】BD 【详解】等效电路图如下 AB．由电路图知通过电阻2、3的电流相等是通过电阻1、4的一半，故A错误，B正确； CD．由欧姆定律总电流为,故C错误，D正确。 故选BD。 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）要测绘额定电压为2V的日常用小灯泡的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： A．电源E（电动势4.0V，内阻可不计） B．电压表V1（量程为0～3.0V，内阻约2kΩ） C．电压表V2（0～15.0V，内阻约6kΩ D．电流表A1（0～0.6A，内阻约1Ω） E．电流表A2（0～100mA，内阻约2Ω） F．滑动变阻器R1（最大值10Ω） G．滑动变阻器R2（最大值2kΩ） （1）为减少实验误差，实验中滑动变阻器应选择________（填各器材的序号）； （2）为提高实验精度，请你在如图a中设计实验电路图________； （3）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U﹣I图像如图b所示，则该小灯泡电阻的变化特点________。 【答案】 F 灯泡电阻随电压（温度）的增大而增大 【详解】（1）[1]描绘伏安特性曲线要求电流从零开始调节，故变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器F； （2）[2]由于小电珠电阻较小，满足，电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示 （3）[3]由图可知，图像数据点与坐标原点连线的斜率越来越大，故说明灯泡电阻随随电压（温度）的增大而增大。 12．（本题9分）某物理兴趣小组要将一个内阻未知的电流表改装成量程为的电压表，为此他们用如图所示电路测定该电流表的内阻，实验室可提供的器材如下： A．电流表G：满偏电流为，内阻未知 B．干电池E： C．滑动变阻器：最大阻值，额定电流 D．滑动变阻器：最大阻值约，额定电流 E.电阻箱：阻值范围。 F.开关两个，导线若干 (1)滑动变阻器R应选用________（选填“C”或“D”），将开关、都断开，连接好实物，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为。 (2)闭合开关，调节电阻箱的阻值为时电流表G的示数为。则电流表G的内阻________。 (3)将该电流表改装成量程为6V的电压表，需串联电阻的阻值为________。 【答案】(1)C (2)100 (3)19900 【详解】（1）本实验采用半偏法测电流表内阻，为了减小实验误差，要求滑动变阻器的阻值远大于电流表内阻，使得闭合开关后干路电流近似不变。滑动变阻器选择阻值大的。 故选C。 （2）闭合前，电流表读数为。闭合后，调节电阻箱，电流表读数为。由于滑动变阻器阻值较大，认为干路电流保持不变。此时流过电阻箱的电流 因为与并联，电压相等，即 代入数据解得 （3）将电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻。电流表满偏电流，内阻，根据串联电路电压规律 可得串联电阻 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）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01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）某金属导线在10s时间内，有0.5C电荷通过面积为0.1cm2的某横截面，则通过该截面的电流是（　　） A．0.005A B．0.05A C．0.5A D．5A 2．（本题4分）如图所示的电路中，为定值电阻，当、两端电压为时，电流表的示数为。当、两端电压为时，电流表的示数减小了。下列说法正确的是（　　） A． B． C．当、两端电压减小时，电流表的示数减小 D．当、两端电压增大时，电流表的示数增大 3．（本题4分）如图，R1和R2是材料相同、厚度h相同、表面为正方形的电阻，但R1表面正方形边长a大于R2表面正方形边长b。通过两电阻的电流方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的电阻率大于R2的电阻率 B．电阻R1的电阻率小于R2的电阻率 C．电阻R1的电阻等于R2的电阻 D．电阻R1的电阻大于R2的电阻 4．（本题4分）两根不同材料制成的均匀电阻丝，长度之比L1：L2＝5：2，直径之比d1：d2＝2：1，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比为I1：I2＝3：2，则它们的电阻率之比ρ1：ρ2为（　　） A． B． C． D． 5．（本题4分）A、B两段由不同导体制成的圆柱体如图所示连接，两导体横截面积之比为，两段导体单位长度内的自由电子数相同，导体中的自由电荷均为自由电子。现圆柱体中通入从左向右的恒定电流，则A、B两段导体中自由电子定向移动的速率之比为（　　） 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）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）如图为小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图像，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ垂直于U轴，PM垂直于I轴，则下列说法中正确的是（　　） A．随着电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点，小灯泡的电阻为 C．对应P点，小灯泡的电阻为 D．对应P点，小灯泡的实际功率为图中图线OPQ所围面积大小 9．（本题6分）电源电压，四个电阻每个电阻为，下列正确的是（　　） A．不同电阻电流相同 B．通过电流比为 C．总电流 D．总电流 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）要测绘额定电压为2V的日常用小灯泡的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： A．电源E（电动势4.0V，内阻可不计） B．电压表V1（量程为0～3.0V，内阻约2kΩ） C．电压表V2（0～15.0V，内阻约6kΩ D．电流表A1（0～0.6A，内阻约1Ω） E．电流表A2（0～100mA，内阻约2Ω） F．滑动变阻器R1（最大值10Ω） G．滑动变阻器R2（最大值2kΩ） （1）为减少实验误差，实验中滑动变阻器应选择________（填各器材的序号）； （2）为提高实验精度，请你在如图a中设计实验电路图________； （3）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U﹣I图像如图b所示，则该小灯泡电阻的变化特点________。 12．（本题9分）某物理兴趣小组要将一个内阻未知的电流表改装成量程为的电压表，为此他们用如图所示电路测定该电流表的内阻，实验室可提供的器材如下： A．电流表G：满偏电流为，内阻未知 B．干电池E： C．滑动变阻器：最大阻值，额定电流 D．滑动变阻器：最大阻值约，额定电流 E.电阻箱：阻值范围。 F.开关两个，导线若干 (1)滑动变阻器R应选用________（选填“C”或“D”），将开关、都断开，连接好实物，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为。 (2)闭合开关，调节电阻箱的阻值为时电流表G的示数为。则电流表G的内阻________。 (3)将该电流表改装成量程为6V的电压表，需串联电阻的阻值为________。 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）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 $