高中物理单元测试——第3章恒定电流（较易版01）

高中物理单元测试 —— 第3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）关于金属单质和合金材料的电阻率，下列说法正确的是（　　） A．金属单质的电阻率较大 B．合金材料的电阻率较小 C．金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D．材料的电阻率越大，导电性能就越好 2．（本题4分）某同学用游标卡尺测一电学元件的长度，测得结果如图所示。则该元件的长度为（　　） A．9.940cm B．10.140cm C．11.04cm D．11.040cm 3．（本题4分）北京正负电子对撞机的储存环是周长为的圆形轨道，当环中电子以速度沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为，已知电子电荷量为，则环中运行的电子数目为（    ） A． B． C． D． 4．（本题4分）某用电器接入电路中，下列有关功率的说法正确的是（　　） A．通电时间越长， 电功率越大 B．两端所加电压越大， 额定功率越大 C．电压一定时，通过的电流越大，实际功率越大 D．工作时间相同，额定功率较大的用电器消耗电能一定较多 5．（本题4分）如图所示为一水平绝缘盘，盘边缘均匀地固定着带负电的电荷，从上向下看，盘面沿逆时针方向匀速转动，则对该过程中形成的电流的理解正确的是（　　）    A．如果仅将盘边缘固定的总电荷量加倍，则其形成的电流也加倍 B．如果仅将盘面转动的角速度加倍，则其形成的电流减小 C．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流也增大 D．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流减小 6．（本题4分）导体A、B的伏安特性曲线如图所示，请问导体A、B的电阻大小之比等于（     ） A． B． C． D． 7．（本题4分）LED灯是一种半导体新型节能灯，由于其亮度高、耗电低，LED灯将逐渐代替普通白炽灯。某个家庭有三盏功率为60W的白炽灯，每天亮灯时间为4h若三只白炽灯均用10W的LED灯代替，则该家庭一天节省的电能为（　　） A．0.2kW·h B．0.6kW·h C．0.8kW·h D．1kW·h 二、多选题 8．（本题6分）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（    ） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路 C．在不是纯电阻的电路中， D．焦耳热适用于任何电路 9．（本题6分）如图所示，两只小量程电流表分别与定值电阻串联或并联，下列说法正确的是（　　） A．甲图是改装成电压表的电路 B．乙图是改装成电压表的电路 C．越大，甲表的量程越小 D．越小，乙表的量程越大 10．（本题6分）如图所示为国产积木品牌“森宝积木”生产的儿童电动机及其伏安特性曲线，只有当电动机接入的电压大于0.2V电机才开始转动（假设电动机的线圈电阻一直保持不变）。由该图像可知（　　） A．该电动机内阻为 B．电压为1V时该电机的输出功率为 C．电压为0.1V时该电机的输出功率为 D．电压为1V时该电机的输出效率为 三、实验题 11．（本题6分）碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能，它还具有较好的导电性，在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤维板的导电性能，找了一块长20 cm、宽2 cm、厚约为1.5 mm的碳纤维板来测量其电阻率。实验步骤如下： (1)先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示，其读数为d＝________ mm。 (2)再用图2所示的电路测量碳纤维板的电阻，电路中定值电阻R0＝20 Ω，电压表可视为理想电压表。闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压表读数为2.0 V，单刀双掷开关打到b时，电压表读数为4.5 V。由此求得碳纤维板的电阻R＝________ Ω，碳纤维板的电阻率ρ＝________ Ω·m。（结果均保留两位有效数字） 12．（本题9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 13．（本题10分）如图所示的电路中，灯泡L的规格为“5V，0.5A”，电流表为理想电表，在A、B两端加上的恒定电压，将滑动变阻器滑片P从α端向b端移动，直至灯泡刚好正常发光，电流表的示数为1.5A。求灯泡正常发光时： (1)灯泡的电阻； (2)电路中的总电阻。 14．（本题13分）现有一满偏电流为0.5 mA，内阻为800 Ω的电流表，将其改装成量程分别为0~1mA、0~10mA的两量程电流表，设计电路如图所示。 (1)当选用0~1mA量程时，请判断开关S应接至a端还是b端； (2)求R1+R2的阻值； (3)当开关S接至b端时，求改装后电流表的内阻。 15．（本题16分）如图，电源电动势，内阻，电阻为，，开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： (1)电动机正常工作时，通过电阻和电阻的电流分别是多大； (2)电源的输出功率P和效率分别是多少； (3)电动机正常工作时，产生的机械功率是多大。 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 $ 高中物理单元测试 —— 第3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）关于金属单质和合金材料的电阻率，下列说法正确的是（　　） A．金属单质的电阻率较大 B．合金材料的电阻率较小 C．金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D．材料的电阻率越大，导电性能就越好 【答案】C 【详解】AB．金属单质的电阻率较小，合金材料的电阻率较大，故AB错误； C．电阻率的大小与温度和材料本身有关，与长度和横截面积无关，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，故C正确； D．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，电阻率越大，导电性能越差，故D错误。 故选C。 2．（本题4分）某同学用游标卡尺测一电学元件的长度，测得结果如图所示。则该元件的长度为（　　） A．9.940cm B．10.140cm C．11.04cm D．11.040cm 【答案】B 【详解】游标卡尺的读数 故选B。 3．（本题4分）北京正负电子对撞机的储存环是周长为的圆形轨道，当环中电子以速度沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为，已知电子电荷量为，则环中运行的电子数目为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电流的大小为 则可得环中运行的电子数目为 故选B。 4．（本题4分）某用电器接入电路中，下列有关功率的说法正确的是（　　） A．通电时间越长， 电功率越大 B．两端所加电压越大， 额定功率越大 C．电压一定时，通过的电流越大，实际功率越大 D．工作时间相同，额定功率较大的用电器消耗电能一定较多 【答案】C 【详解】A．电功率等于单位时间内做的电功，是利用比值定义法定义出来的物理量，与时间无关，故A错误； B．额定功率是用电器能够长时间正常工作的最大功率，与实际电压和实际电流无关，故B错误； C．根据，电压一定时，通过的电流越大，实际功率越大，故C正确； D．根据，工作时间相同，实际功率较大的用电器消耗电能较多，但额定功率大并不代表实际功率大，额定功率较大的用电器消耗电能不一定较多，故D错误。 故选C。 5．（本题4分）如图所示为一水平绝缘盘，盘边缘均匀地固定着带负电的电荷，从上向下看，盘面沿逆时针方向匀速转动，则对该过程中形成的电流的理解正确的是（　　）    A．如果仅将盘边缘固定的总电荷量加倍，则其形成的电流也加倍 B．如果仅将盘面转动的角速度加倍，则其形成的电流减小 C．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流也增大 D．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流减小 【答案】A 【详解】A．设圆盘转动的角速度为ω，则周期 则等效电流 则如果仅将盘边缘固定的总电荷量q加倍，则其形成的电流I也加倍，故A正确； B．如果仅将盘面转动的角速度ω加倍，则其形成的电流I也加倍，故B错误； CD．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流不变，故CD错误； 故选A。 6．（本题4分）导体A、B的伏安特性曲线如图所示，请问导体A、B的电阻大小之比等于（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图像可知，两电阻通过相同电流时电压之比为 根据  可知 故选D。 7．（本题4分）LED灯是一种半导体新型节能灯，由于其亮度高、耗电低，LED灯将逐渐代替普通白炽灯。某个家庭有三盏功率为60W的白炽灯，每天亮灯时间为4h若三只白炽灯均用10W的LED灯代替，则该家庭一天节省的电能为（　　） A．0.2kW·h B．0.6kW·h C．0.8kW·h D．1kW·h 【答案】B 【详解】节省的电能为 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（    ） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路 C．在不是纯电阻的电路中， D．焦耳热适用于任何电路 【答案】BCD 【详解】A．电功率表示电流做功的快慢，越大只能说明电流做功越快；焦耳热 还与电压、电阻和通电时间有关，不能由电功率单独确定，故A错误； B．电功定义式适用于任何电路；和都要用到欧姆定律，只适用于纯电阻电路，故B正确； C．非纯电阻电路中，电流做功除产生焦耳热外，还要转化为机械能、化学能等其他形式的能量，因此，从而，故C正确； D．焦耳定律描述电流通过导体产生焦耳热的规律，适用于任何电路中的焦耳热计算，故D正确。 故选BCD。 9．（本题6分）如图所示，两只小量程电流表分别与定值电阻串联或并联，下列说法正确的是（　　） A．甲图是改装成电压表的电路 B．乙图是改装成电压表的电路 C．越大，甲表的量程越小 D．越小，乙表的量程越大 【答案】AD 【详解】A．图甲中，小量程电流表与电阻串联，根据串联分压可知甲图是改装成电压表的电路，故A正确； B．图乙中，小量程电流表与电阻并联，根据并联分流可知乙图是改装成电流表的电路，故B错误； C．设表头的满偏电流为，内阻为，利用串联分压的原理有 可知越大，甲表的量程越大，故C错误； D．利用并联分流的原理有 可知越小，乙表的量程越大，故D正确。 故选AD。 10．（本题6分）如图所示为国产积木品牌“森宝积木”生产的儿童电动机及其伏安特性曲线，只有当电动机接入的电压大于0.2V电机才开始转动（假设电动机的线圈电阻一直保持不变）。由该图像可知（　　） A．该电动机内阻为 B．电压为1V时该电机的输出功率为 C．电压为0.1V时该电机的输出功率为 D．电压为1V时该电机的输出效率为 【答案】BD 【详解】A．电动机内阻为，故A错误； B．电压为1V时，通过电动机的电流为0.4A，则该电机的输出功率，故B正确； C．电压为0.1V时该电机不转动，输出功率为0，故C错误； D．电压为1V时该电机的输出效率为，故D正确； 故选BD 三、实验题 11．（本题6分）碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能，它还具有较好的导电性，在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤维板的导电性能，找了一块长20 cm、宽2 cm、厚约为1.5 mm的碳纤维板来测量其电阻率。实验步骤如下： (1)先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示，其读数为d＝________ mm。 (2)再用图2所示的电路测量碳纤维板的电阻，电路中定值电阻R0＝20 Ω，电压表可视为理想电压表。闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压表读数为2.0 V，单刀双掷开关打到b时，电压表读数为4.5 V。由此求得碳纤维板的电阻R＝________ Ω，碳纤维板的电阻率ρ＝________ Ω·m。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）游标卡尺的分度值为0.1mm，则板的厚度为 （2）[1]单刀双掷开关打到时，电压表读数为，此时电压表测两端电压，电路中电流 单刀双掷开关打到时，电压表读数为，此时电压表测与串联的总电压，故两端电压 的阻值 [2]碳纤维板长度，宽度，厚度，横截面积 由电阻定律得 12．（本题9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 13．（本题10分）如图所示的电路中，灯泡L的规格为“5V，0.5A”，电流表为理想电表，在A、B两端加上的恒定电压，将滑动变阻器滑片P从α端向b端移动，直至灯泡刚好正常发光，电流表的示数为1.5A。求灯泡正常发光时： (1)灯泡的电阻； (2)电路中的总电阻。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由欧姆定律可知，灯泡的电阻为 （2）电路中的总电流 由欧姆定律可知，电路中的总电阻 14．（本题13分）现有一满偏电流为0.5 mA，内阻为800 Ω的电流表，将其改装成量程分别为0~1mA、0~10mA的两量程电流表，设计电路如图所示。 (1)当选用0~1mA量程时，请判断开关S应接至a端还是b端； (2)求R1+R2的阻值； (3)当开关S接至b端时，求改装后电流表的内阻。 【答案】(1)开关S应接至b端 (2) (3) 【详解】（1）把小量程电流表改装成大量程电流表，需要并联小电阻，改装的量程越大，并联的电阻越小，通过该电阻的分电流越大，故当选用0~1mA量程时，开关S应接至b端； （2）根据前面分析，开关S接至b端时，干路电流，由欧姆定律 有 得 （3）由并联电路电阻关系 有 得 【点睛】 15．（本题16分）如图，电源电动势，内阻，电阻为，，开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： (1)电动机正常工作时，通过电阻和电阻的电流分别是多大； (2)电源的输出功率P和效率分别是多少； (3)电动机正常工作时，产生的机械功率是多大。 【答案】(1)2A，1A (2)16W，66.7% (3)5.5W 【详解】（1）电动机两端的电压，电阻的电流 则电阻的电流 （2）电源的输出功率 效率 （3）电动机正常工作时，通过电动机的电流IM=2A-1A=1A 产生的机械功率 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 $