2017_2018学年高中物理阶段验收评估(三)恒定电流鲁科版选修3_1
鲁科版高中物理选修3-1：第三章《恒定电流》测试(2).docx
高中物理学习材料桑水制作恒定电流测试（时间90分钟，总分100分）一、选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。
每题所给的选项中有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的，将所有正确选项的序号选出，并填入括号中。
全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）1．某电解池，如果在1s时间内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流强度是（）A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A2．一根导线，分别通以不同的电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下正确的是（）A．单位体积内自由电子数较多B．自由电子定向运动的速率较大C．自由电子的热运动速率较大D．电流的传导速度较大3．图1展示了四种导电器件的伏安特性曲线，其中满足欧姆定律的是（）4．有A．B两个电阻，它们的伏安特性曲线如图2所示，从图线可以判断（）A．电阻A的阻值大于电阻BB．电阻A的阻值小于电阻BC．电压相同时，流过电阻A的电流强度较大D．两电阻串联时，电阻A消耗的功率较小5．关于电功和电热的计算，下列说法正确的是（）A．如果是纯电阻电路，电功可用公式W = UIt计算，也可用公式W = I2Rt计算B．如果是纯电阻电路，电热可用公式W = I2Rt计算，但不能用公式W = UIt计算C．如果不是纯电阻电路，电功只能用公式W = I2Rt计算D．如果不是纯电阻电路，电热可用公式W = I2Rt计算，也可用公式W = UIt计算6．一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为d，电阻是R。
把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成（）A．100R B．10000R C．R/100 D．R/100007．关于电动势，下列说法中正确的是（）A．一个电源的电动势的大小只由电源本身决定B．因电动势的单位和电势差相同，所以电动势实质上就是电势差C．一个电动势为1.5V的电池接入电路时，若有1C的电荷量通过电路，就有1.5J的化学能转变成电能D．电压表接到电源两极时，测得的就是电动势8．如图3所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2是两个定值电阻。
鲁科版高中物理选修31 第三章 恒定电流 单元检测-word文档
鲁科版高中物理选修3-1 第三章恒定电流单元检测一、单选题1.在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C，向左迁移的负离子所带电量为3C，那么电解槽中电流强度大小为（）A. 0.5AB. 0.2AC. 0.3AD. 0.1A2.下列各用电器均标有“220V60W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是（）A. 电视机B. 电风扇C. 电热毯D. 一样多3.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。
在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。
发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。
由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。
若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。
调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为( )A. B. C. D.4.下列说法中正确的是（）A. 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小B. 把一导体拉长后，其电阻率增大，电阻值增大C. 磁感线都是从磁体的N极出发，到磁体的S极终止D. 磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关5.截面直径为d，长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动的平均速度的影响是：①电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变；②导线长度l加倍时，自由电子定向移动的平匀速率减为原来一半；③导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变；④导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动平均速率加倍．其中正确的选项是（）A. ①③B. ②③C. ③④D. ①④6.一根粗细均匀的铜导线，横截面积为S，单位长度内自由电子的数目为N，当通过同导线的电流为I时，电子定向移动的速率为（）A. 光速cB.C.D.7.如图所示，有三个电阻，已知R l：R2：R3=1：3：6，则电路工作时，电压U l：U2为：（）A. 1：6B. 1：9C. 1：3D. 1：28.对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流（）A. 有可以自由移动的电荷B. 导体两端有电压C. 导体内存在电场D. 导体两端加有恒定的电压9.关于电动势，下列说法正确的是（）A. 电源两极间的电压等于电源电动势B. 电源把越多的其他形式的能转化为电能，电动势就越大C. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功D. 电源的电动动势与外电路结构有关，外电路变化，通常电动势也要变化10.通过一根金属导线的电流为16mA，则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为( )A. 1.0×1017B. 1.0×1018C. 1.0×1019D. 1.0×102011.如图所示，一段长为a，宽为b，高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为( )A. c2R/a2B. c2R/aC. a2R/bcD. R二、多选题12.如图所示，一正方形闭合金属线框abcd放在粗糙绝缘水平面上，在其右侧有边界为c′d′的匀强磁场，磁场磁感应强度为B，方向垂直于水平面向下．正方形闭合金属线框的边长为L、质量为m、电阻为R，线框与水平面间的动摩擦因数为u．开始时金属线框的ab边与磁场边界c′d′重合．现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，停止后金属线框的dc边与磁场边界c′d′的距离也为L．则下列说法正确的是（）A. 整个过程中，该装置产生的总热量为mv02B. 整个过程中，该装置产生的总热量为2μmgLC. 整个过程中，ab边产生的焦耳热为mv02D. 整个过程中，ab边产生的焦耳热为mv02﹣umgL13.有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I．设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（）A. nvS△tB. nv△tC.D.14.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（）A. 电能转化为化学能的功率为UI﹣I2rB. 充电器输出的电功率为UI+I2rC. 电池产生的热功率为I2rD. 充电器的充电效率为15.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，现将它们串联到电路中，电动机和电炉都能正常工作的情况下，在相同时间内（）A. 电炉放热与电动机放热相等B. 电炉两端电压小于电动机两端电压C. 电炉两端电压等于电动机两端电压D. 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率三、填空题16.小电珠的伏安特性曲线如图所示（只画出了AB段），由图可知当小电珠两端电压由3V变为6V时，其灯丝电阻改变了________Ω．17.英国物理学家焦耳通过一系列实验发现，电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟________的二次方、导体的________、通电的________成正比。
2017_2018学年高中物理第3章恒定电流第1节电流教学案鲁科版选修3_1
第1节 电_流1．回路中存在自由电荷和导体两端存在电压是形成电流的条件。
2．电流的速度是3×108m/s ，区别于电荷定向移动的速率。
3．电荷定向移动时，在单位时间内通过导体任一横截面的电荷量称为电流，I ＝q t。
且规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
4．物理学中把方向不随时间改变的电流叫直流电，方向和强弱都不随时间改变的电流叫做恒定电流。
一、电流的形成 1．形成电流的条件 (1)回路中存在自由电荷； (2)导体两端存在电压。
2．形成持续电流的条件 导体两端有持续电压。
二、电流的速度 1．电流的速度等于电场的传播速度，它等于3×108m/s 。
2．导体中有电流时同时存在着的三种速率1．规定：正电荷定向移动的方向。
金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向相反。
2．外电路中，电流总是从电源正极流向电源负极。
四、电流的大小和单位1．定义：电荷定向移动时，在单位时间内通过导体任一横截面的电荷量称为电流。
2．定义式：I ＝q t。
3．单位：安培。
常用单位还有mA 和μA ；换算关系：1 A ＝103mA ＝106μA 。
4．(1)直流电：方向不随时间改变的电流。
(2)恒定电流：方向和强弱都不随时间改变的电流。
1．自主思考——判一判(1)金属导体中电子定向移动的速率很大，因为闭合开关，灯泡马上就亮了。
(×) (2)加上电压后，导体中的电场是以光速传播的。
(√)(3)导体中的自由电荷是在导体中的电场施加的电场力作用下做定向移动的。
(√) (4)电流既有大小又有方向，是矢量。
(×) (5)由I ＝qt可知，I 与q 成正比。
(×) (6)安培是七个国际基本单位之一。
(√) 2．合作探究——议一议(1)电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续的电流，为什么？[提示] 电容器放电过程中正、负电荷中和，放电电流瞬间消失，不能在电路中形成持续的电流，而干电池内部能够通过非静电力的作用维持电池两极电势差不变，使电路中保持持续的电流。
鲁科版高中物理选修3-1：第三章《恒定电流》测试(3).docx
高中物理学习材料桑水制作《恒定电流》单元测试一、选择题。
共12小题，共48分。
下列各小题中，有的有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，选错或不选的得0分。
1、R1和R2分别标有“2Ω、1.0A”和“4Ω、0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为（）A. 6.0 WB. 5.0 WC. 3.0 WD. 1.5 W2、在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。
开关闭合后，灯泡L能正常发光。
当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A．灯泡L将变暗B．灯泡L将变亮C．电容器C的电量将减小D．电容器C的电量将增大3、分别测量两个电池的路端电压和电流，得到如图所示的a、b两条U-I图线，比较两图线，可得出结论（）A．a电池的电动势较小、内阻较大B．a电池的电动势较大、内阻较大C．b电池的电动势较大、内阻较小D．b电池的电动势较小、内阻较大4、在研究微型电动机的性能时，可采用图所示的实验电路。
当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。
则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（）A．电动机的输出功率为8 w B．电动机的输出功率为30 WC．电动机的内电阻为2 Ω D．电动机的内电阻为7.5 Ω5、关于闭合电路的性质，下列说法不正确的是（）A.外电路断路时，路端电压最高B.外电路短路时，电源的功率最大C.外电路电阻变大时，电源的输出功率变大D.不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变6、如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，电阻R1＞R2，在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中，下列判断正确的是（）A.电源内部产生电热较多的是乙电路B.R1上产生的电热比R2上产生的电热多C.电源做功较多的是甲电路D.甲、乙两电路中电源做功相等7、如图甲所示，在滑动变阻器的滑动触头P从一端滑到另一端的过程中，两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R0的值分别为（ ）A.3Ω，12ΩB.15Ω，3ΩC.12Ω，3ΩD.4Ω，15Ω8、如图所示，一电压表和可变电阻器R 串联后接在一个电压恒定的电源两端，如 果可变电阻的阻值减小到原来的41，电压表的示数将由U 变为2U ，则（ ）A ．流过R 的电流将增大到原来的2倍B ．R 两端的电压将减来原来的21C ．R 上消耗的功率将变为原来的21D ．当R 阻值变为零时，电压表示数将增大到3U9、如图所示电路的三根导线中有一根是断的。
高中物理 第三章《恒定电流》测试1 鲁科版选修3-1
恒定电流 测试卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共32分）一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）1．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A 、B 串联在电路中，A 的长度为L ，直径为d ； B 的长度为2L ，直径为2d ，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为 （ ）A ．Q A ：QB =1：2 B ．Q A ：Q B =2：1C ．Q A ：Q B =1：1D ．Q A ：Q B =4：12．标有“220V 、60W ”的白炽灯泡，加上电压U 由零逐渐增大到220V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图象表示。
如图14—1所示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是 （ ）A B C D图14—13．如图14—2所示，电源电动势为E ，内阻为r ，R 0为定值电阻，R 为可变电阻，且其总阻值R ＞R -0+r ，则当可变电阻的滑动触头由A 向B 移动时 （ ）A ．电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率越来越低B ．R 、R 0上功率均越来越大C ．R 0上功率越来越大，R 上功率先变大后变小D ．R -0上功率越来越大，R 上功率先变小后变大图14—24．图14—3所示两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计。
电流表A 1、A 2、A 3和A 4读出的电流值分别为I 1、I 2、I 3、I 4。
下列关系式中正确的是（ ）A ．I 1=I 3B ．I 1＜I 4C ．I 2=2I 1D ．I 2＜I 3+I 4 图14—35．如图14—4所示，D 为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a 、b 、c 为三只相同且功率较大的电炉，a 靠近电源，b 、c 离电源较远，而离用户电灯L 很近，输电线有电阻。
高中物理 第3章 静电场恒定电流 第1节 电流学业分层测评 鲁科版选修3-1
电流(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于电流的概念，下列说法正确的有( )A．导体中有电荷运动就形成电流B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向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．对于导体，当其两端电势差为零时，电流不一定为零【解析】导体中有大量的自由电荷，总在不停地做无规则运动，若没有定向运动，在一段时间t内，通过导体某一截面的电荷是双向的，其数值也是相等的，电流为零，故A 错；电流是一个标量，因为其运算不符合矢量运算法则，为了便于研究电流，人们规定正电荷定向运动的方向为电流的方向，以区别于负电荷的定向运动，故B错；在国际单位制中共有七个基本量，电流是其中之一，故C正确；对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，电荷不能定向运动，故电流为零，D错误．故选C.【答案】C2．关于电流的方向，下列说法正确的是( )A．电荷定向移动的方向为电流方向B．因为电流有方向，所以电流是矢量C．在电源外部电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极D．在电路中电荷的定向移动方向总是沿着高电势到低电势的方向【解析】电流的方向是正电荷定向移动的方向，在电源外部从电源正极流向负极，故A错，C对；电流是标量，故B错；外电路中正电荷从高电势处向低电势处移动，但负电荷从低电势处向高电势处移动，故D错．【答案】C3．金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为v1，电子热运动速率为v2，电流的传导速率为v3，则( )A ．v 1最大B ．v 2最大C ．v 3最大D ．无法确定【解析】 电场传播速率(或电流传导速率)等于光速，而电子无规则热运动的速率，其数量级约为105 m/s ，自由电子定向移动速率数量级为10－5 m/s ，所以C 正确．【答案】 C4．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA ，也就是说( )【导学号：34660076】A ．1 h 电池供给1 C 的电荷量B ．1 000 s 电池供给8C 的电荷量 C ．1 s 电池供给8 C 的电荷量D ．1 min 电池供给8 C 的电荷量【解析】 8 mA ＝8×10－3 A ．即1 s 内电池供给8×10－3 C 的电荷量，1 000 s 供给的电荷量为q ＝It ＝8 C ，故B 正确．【答案】 B5．在示波管中，电子枪2 s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A ．4.8×10－6A B ．3×1013 A C ．9.6×10－16 AD ．3×10－6 A【解析】 在2 s 内通过示波管的电荷量为：q ＝ne ＝6×1013×1.6×10－19 C ＝9.6×10－6 C ， I ＝q t＝9.6×10－62A ＝4.8×10－6 A ．故只有A 正确．【答案】 A6．非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电压可达100 V ，电流50 A ，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看做如图315规律放电．则放电1秒钟非洲电鳐放出的电量为( )【导学号：34660077】图315A ．25 CB ．50C C ．150 CD ．250 C【解析】 由图象可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s ，根据电流的定义式I ＝q t，可得q ＝It ＝50×0.5 C＝25 C ，故A 正确．【答案】 A7．如图316所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图316A ．vq B.q vC ．vqS D.qv S【解析】 由题意，经过时间t 通过横截面的电荷量Q ＝qvt ，根据I ＝q t得，I ＝Q t＝vq ，故A 正确．【答案】 A8．半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω沿逆时针匀速转动，则由环产生的等效电流沿什么方向？电流多大？【解析】 依据电流的定义式I ＝q t，选取圆环的任一截面S ，在圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为q ，则：I ＝q T①又有：T ＝2πω②解①②两式得：I ＝qω2π.方向与正电荷定向移动的方向相同，即沿逆时针方向． 【答案】 沿逆时针方向qω2π[能力提升]9．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e ，质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长度为Δl 的电子束内的电子个数为( )【导学号：34660078】A.I Δl eSm2eUB.I Δl e m2eUC.1eSm2eUD.IS Δl em2eU【解析】 求解本题时可先求出单位体积内的电子个数，然后再求出体积为Δl ·S 内的电子个数．设电子束单位体积内含有n 个电子，由电流的微观表达式可知I ＝neSv ， 所以n ＝IeSv，电子经加速电场加速后，满足eU ＝12mv 2，由以上各式解得n ＝I eSm2eU.所以长度为Δl 的电子束内的电子个数为N ＝nS Δl ＝I Δl em2eU，选项B 正确．【答案】 B10．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，下列说法中正确的是( )A ．通过甲、乙两导体的电流相同B ．通过乙导体的电流是甲导体的2倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同【解析】 由I ＝q t知通过乙的电流是甲的2倍，故选项A 错，B 正确；由于I ＝nqSv (n是单位体积中的自由电荷数，q 是自由电荷的电荷量，S 是导体的横截面积，v 是自由电荷定向移动的速率)，所以v ＝InqS，由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q 不知道)，所以无法判断甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率的大小，故选项C 、D 错．【答案】 B11．夏季某日午后，某地区距地面约1 km 的空中有两块乌云，相距3 km ，它们因与空气摩擦而带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约3×109 V 不变．电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C.(1)求可释放多少能量．(2)若电流放电现象历时约0.01 s ，则其平均放电电流约为多大？【解析】 (1)W ＝Uq ＝3×109×500 J＝1.5×1012 J ，即释放1.5×1012 J 的能量．(2)由电流的定义式I ＝q t得放电电流I ＝5000.01 A ＝5×104 A.【答案】 (1)1.5×1012 J (2)5×104 A12．北京正、负电子对撞机的储存环为周长240 m 的圆形轨道，当环中电流为10 mA 时，若电子的速度是光速的十分之一，则在整个环中运动的电子数目为多少？【解析】 若设环中电子数目为n ，则在时间t ＝lc /10内这些电子都可绕环运动一周，即通过环某横截面的电荷量q ＝ne ，而形成的电流I ＝q t，所以n ＝10Ilce，代入数据得n ＝5×1011.【答案】 5×1011个。
2017-2018学年高二物理选修3-1习题：第2章 恒定电流 1 达标 含答案 精品
第二章 11．(2017·山东省青州实验中学高二上学期月考)下列说法中正确的是导学号 74700270( B )A ．导体中只要电荷运动就形成电流B ．在国际单位制中，电流的单位是AC ．电流有方向，它是一个矢量D ．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比 解析：电流是由导体中电荷的定向运动形成的，在没有电流的时候，导体中电荷也是在不停的运动，只不过此时电荷的运动时杂乱无章的，所以A 错误；电流的单位是安培，所以B 正确；电流是标量，所以C 错误；I ＝q t是电流的定义式，I 与q 无关，所以D 错误。
2．(2016·辽宁抚顺一中高二上学期期中)铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为导学号 74700271( D ) A ．光速c B ．I neS C ．IρneSM D ．MI neSρ解析：假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积(v t ·S )中的自由电子数，而体积为v tS 的铜的质量为v tSρ，物质的量为v tSρM，所以电荷量q ＝v tSρne M ，I ＝q t ＝v Sρne M ，于是得：v ＝IM neSρ。
3．(2017·北京师大附中实验中学高二上学期期中)氢原子内有一个氢原子核和一核外电子，电子和原子核都带一个元电荷e ，电子带负电，原子核带正电，电子质量为m ，设电子绕原子核运动的轨道半径为r 。
求：导学号 74700272(1)电子的运动周期；(2)电子的动能。
(3)等效电流。
答案：(1)2πr e mr k (2)ke 22r (3)e 22πr k mr解析：(1)库仑力提供了电子做匀速圆周运动的向心力，即有：k e 2r 2＝m v 2r解之得电子做匀速圆周运动的速度：v ＝e k mr做匀速圆周运动的周期：T ＝2πr v得电子绕核运动的周期：T ＝2πre mr k(2)电子的动能为E k ＝12m v 2； 得E k ＝ke 22r(3)电流I ＝e T ＝e 22πrk mr。
物理鲁科版选修3-1同步训练：第3章 恒定电流(A卷)附答案 Word版含解析
同步检测五 第3章 恒定电流（A 卷） （时间：90分钟 满分：100分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选、多选或不选得0分） 1.以下说法正确的是A.只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子定向移动的速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它的热运动就消失了 答案:B解析：要有持续的电流需满足两个条件：一是有自由移动的电荷，二是有电压，A 错；导体内形成电流是因为导体两端加上电压，在导体内形成电场，自由电子在电场力的作用下定向移动形成电流，B 对；电流的传导速率应该是导体内建立电场的速度，即光速，C 错；在形成电流时电子定向移动的同时，热运动仍然存在，D 错.2.一段半径为D 的导线,电阻为0.1 Ω,如果把它拉成半径为D /2的导线,则电阻变为 A.0.2 Ω B.0.4 Ω C.0.8 Ω D.1.6 Ω 答案:D解析：当半径变成D/2时，导线长度变成原来的4倍，横截面积变成原来的1/4，由电阻定律SLR ρ=知，电阻变成原来的16倍，即1.6 Ω. 3.一个电压表由表头G 和电阻R 串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施能加以改进A.在R 上串上一个比R 小得多的电阻B.在R 上串上一个比R 大得多的电阻C.在R 上并上一个比R 小得多的电阻D.在R 上并上一个比R 大得多的电阻 答案:D解析：题中指出此电压表读数总比准确值小，说明在电压表两端所加电压一定的情况下，流过该电压表的电流较小，校正方法是适当减小电压表的内阻，而G R 电阻一定，所以只有适当减小分压电阻R ，这就需要在R 上并上一个电阻；在R 上并联一个电阻时，由于并联电路的总电阻比任何一个电阻都小，可见不能并联小电阻，否则分压电阻会改变很多，误差会更大，所以D 正确.4.关于电功和焦耳热，下列说法正确的是A.在纯电阻电路中，计算电功可用公式W =I 2RtB.在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W =I 2RtC.在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q =I 2RtD.在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q =UIt 答案:ACD解析：电功的定义公式W=UIt，电热的定义公式Q=I2Rt，在纯电阻电路和非纯电阻电路都适用，而W=I2Rt和Q=UIt都只适用于纯电阻电路.5.如图所示的电路中，L1、L2为“220 V、100 W”灯泡，L3、L4为“220 V，40 W”灯泡，现将A、B两端接入电路，其实际功率的大小顺序是A.P4＞P1＞P3＞P2B.P4＞P1＞P2＞P3C.P1＞P4＞P2＞P3D.P1＞P4＞P3＞P2答案:B解析：由P=U2/R知R=U2/P，所以R1=R2<R3=R4，由于L1、L4串联，流过它们的电流相等，由P=I2R知，P4>P1；L2、L3并联，由P=U2/R知P2>P3；又由P=I2R，因为流过L1的电流大于流过L2的电流，所以P1>P2，由此可知实际功率大小顺序为P4＞P1＞P2＞P3.6.在总电压不变的条件下，黄昏时电灯比深夜时暗，是因为黄昏时A.总电流一定，支路增多，分去了电流B.线路中总电阻增大，电流变小C.干路电流增大，线路损失电压增大D.总电阻增大，每支路电流增大答案:C解析：如图所示，用电器是并联接入电路的，黄昏时用户比较多接入电路的用电器多，使电路总电阻减小，从而使总电流增大，输电线路上损失的电压增加，用电器两端实际电压减小，功率减小，电灯变暗.7.如图所示，滑动变阻器阻值变化范围0-R，定值电阻阻值为R0，设A、B两端电压恒为U，要使R0获得U/2的电压，应把滑动变阻器的滑片P移到A.R的中点偏上B.R的中点偏下C.R的中点D.R的最上端答案:A解析：该电路连接方式为滑动变阻器下端与R0并联，然后与滑动变阻器上端串联，为使R0获得U/2的电压，应使这两部分电路电阻相等，根据并联电路特点，P点应在R的中点偏上位置，A对.8.不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V，40 W”的灯泡，下列说法正确的是A.接在110 V的电路上时的功率为20 WB.接在110 V 的电路上时的功率为10 WC.接在440 V 的电路上时的功率为160 WD.接在220 V 的电路上时的功率为40 W 答案:BD解析：由公式RU P 2=,当电压变为110 V 即额定电压的一半时，其功率变为额定功率的1/4，即10 W ；当电压变为440 V ，即额定电压的2倍时，灯泡可能会被烧坏了.9.把标有“220 V ，40 W”和“220 V ，15 W”的甲、乙两盏灯串联接在220 V 电压下，则下面分析正确的是A.两盏灯的总功率等于55 WB.两盏灯的总功率小于15 WC.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率 答案:BD解析：由公式RU P 2=知，乙甲R R <，由于它们串联，电流相等，由P =I 2R 知乙甲P P <，D 对C 错；由于两灯都达不到额定电压，所以功率都达不到额定功率，所以A 错；由公式RU P 2=计算两灯串联的总功率可知，B 对.10.下列情况中，能判定电路两端电压为220 V 的是 A.每通过1 C 的电量，电流做功220 J B.通电时间为1 s 时，通过电量220 C C.通电时间为1 s 时，电流做功为220 J D.每通过220 C 电量，电流做功为1 J 答案:A解析：由W =UIt 和t q I =可得，W =qU 所以qW U ==220 V ，A 对；B 选项由t q I =知I =220 A ；C 选项由W =UIt 知UI =220 W ；D 选项U =1/220 V .二、填空题（本题共3小题，11题4分，12、13题各6分，共16分）11.甲、乙两根用同种材料做成的圆柱形的导体，它们的质量相同，长度之比L 1∶L 2=1∶2，则它们的电阻之比R 1∶R 2=_______________. 答案:1∶4解析：m =ρV=ρL S,已知甲、乙两根导体材料相同（ρ相同），质量相同，L 1∶L 2=1∶2，可知S 1∶S 2=2∶1 由电阻定律S L R ρ=得41221121=⋅=L S S L R R 12.用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法，如图所示让电压表一端接在电路上的a 点，另一端先后接到b 点、c 点，注意观察两个电表的示数.若电流表示数有显著的变化，则待测电阻跟_______________表的内阻可比拟，电压表应接在 a _______________两点.若电压表示数有显著的变化，则待测电阻跟_______________表的内阻可比拟，电压表应接在a_______________两点.答案:电压c电流b解析：若电流表示数有明显变化，说明电压表的分流作用很明显，即待测电阻与电压表电阻可比拟，电压表应接在a、c端；若电压表示数有明显变化，则说明电流表分压作用很明显，即待测电阻与电流表电阻可比拟，电压表应接在a、b两点.13.用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材规格如下：(1)待测电阻R x(约100 Ω)；(2)直流毫安表(量程0～10 mA，内阻5 Ω)；(3)直流电压表(量程0～3 V，内阻5 kΩ)；(4)直流电源(输出电压4 V内阻可不计)；(5)滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)；(6)电键一个，导线若干条.根据器材的规格和实验要求，画出实验电路图并在本题的实物图上连线.答案:三、计算题（共4小题，14、15题各10分，16、17题各12分，共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）14.规格为“220 V ，1 000 W”的电炉，根据题目提供的数据求： (1)电炉正常工作时，通过电阻丝的电流； (2)电炉的电阻.答案:（1）4.55 A （2）48.4 Ω 解析：（1）由P =UI 得A 55.4A 2201000===U P I （2）由RU P 2=得Ω=Ω==4.48100022022P U R15.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电源内阻不计，当S 断开时，电流表的示数为2 A ，这时电阻R 1消耗的电功率为12 W ，当 S 闭合后，电流表的示数为3 A ，问：（1）电阻R 1、R 2的阻值是多少？（2）当开关S 闭合后，电阻R 2在5 min 内产生的热量是多少？ 答案:(1)R 1=3Ω R 2=6 Ω (2)1 800 J解析：（1）S 断开时，由1211R I P =得Ω=Ω==321222111I P R 所以电源电压U =I 1R 1=2×3 V=6 V S 闭合后，R 1、R 2并联 则由21212R R R R UI +=得R 2=6 Ω（2）由焦耳定律得：J 1800J 30063622=⨯==t R U Q16.一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V ，电流为0.3 A.松开转轴，在线圈两端加电压为2 V 时，电流为0.8 A ，电动机正常工作.求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少? 答案:1.6 W 0.96 W解析：由题意当电动机不转时，该电路为纯电阻电路，由Ω=Ω==13.03.011I U r 当加2 V 电压电动机正常工作时，输入总电功率P =UI =2×0.8 W=1.6 W电动机的机械功率为W 96.0W )64.06.1(2=-=-=-=r I P P P P 内机17.抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表.用多用表测量得其中一只电动机的线圈电阻R =90 Ω.若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍，启动时电动机当做纯电阻处理，则 （1）这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少? （2）两电动机每分钟消耗的电能为多少？ （3）两电动机每分钟所做的有用功是多少？ （4）这种油烟机的机械效率是多少？ 参数表：答案:（1）7.65 A (2)22 200 J (3)4 500 J (4)20.27% 解析：（1）电动机启动时通过的电流大于正常工作时的电流，所以保险丝的熔断电流应以启动时通过的电流来确定.A 1.52=+⨯=UP R UI 灯 所以保险丝的熔断电流至少为I ′=1.5I =7.65 A （2）两电动机每分钟消耗的电能E =Pt =22 200 J（3）电动机所做的有用功是用于排风的，故两电动机每分钟所做的有用功为：W =p ΔV =300×15 J=4 500 J（4）该抽油烟机的效率%07.20%100222004500%100=⨯=⨯=E W η。
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阶段验收评估（三） 恒定电流(时间：50分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.三个电阻R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，R 3＝5 Ω，将它们并联后加一恒定电压U ，电路如图1所示。
流过每个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3，每个电阻两端电压分别是U 1、U 2、U 3，则下列说法正确的是( )图1A ．I 1∶I 2∶I 3＝5∶3∶2B ．U 1∶U 2∶U 3＝2∶3∶5C ．若再并联一个100 Ω的电阻，则并联的总阻值增大D ．若减小R 1的阻值，则电路中并联的总阻值减小解析：选D 三个电阻并联，电压相等，选项B 错误；根据I ＝U R 得，I 1∶I 2∶I 3＝12∶13∶15＝15∶10∶6，选项A 错误；若再并联一个100 Ω的电阻，则并联的总阻值将减小，选项C 错误；根据1R ＝1R 1＋1R 2＋1R 3可知，R 1减小则并联的总阻值R 也减小，选项D 正确。
2.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图2所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是( )图2A ．电流表烧坏B ．电压表烧坏C ．小灯泡烧坏D ．小灯泡不亮解析：选D 电压表内阻很大，所在支路电流非常小，电压表和电流表均不会被烧坏，所以A 、B 错；电流表内阻远小于小灯泡的电阻，通过小灯泡的电流几乎为零，故小灯泡不亮，选项C 错，D 对。
3. (2015·安徽高考)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m 、电荷量为e 。
在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )图3A.mv 22eLB.mv 2Sn eC ．ρnevD.ρevSL解析：选C 由电流定义可知：I ＝q t ＝nvtSet ＝neSv ，由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL S＝ρneLv ， 又E ＝U L，故E ＝ρnev ，选项C 正确。
4.如图4所示，两个电阻串联后接在电路中a 、b 两点，已知a 、b 两点间电压不变。
某同学将一个实验室里的电压表并联在R 1两端时，读数为9 V ；将该电压表并联在R 2两端时，读数为7 V ，则a 、b 两点间电压( )图4A ．大于16 VB ．等于16 VC ．小于16 VD ．无法确定解析：选A 将电压表并联在R 1两端时，并联电阻小于R 1，R 1两端的电压小于不接电压表时的电压，即R 1两端的实际电压大于9 V ，同理，R 2两端的实际电压大于7 V ，所以a 、b 两点间的电压大于16 V ，选项A 正确。
5.如图5为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线，在图线上取一点M ，其坐标为(U 0，I 0)，其中过M 点的切线与横轴正向的夹角为β，MO 与横轴的夹角为α。
则下列说法正确的是( )图5A ．将该电阻接在电路中，其消耗的电功率随电压的增大而增大B ．该电阻阻值随其两端电压的升高而增大C ．当该电阻两端的电压U ＝U 0时其阻值为1tan αΩD ．当该电阻两端的电压U ＝U 0时其阻值为tan β Ω解析：选A 由题图知，U 增大时，电功率P ＝UI 增大，所以A 正确；由电阻R ＝U I知，I U 曲线上U ＝U 0点对应的电阻阻值为U 0I 0，与1tan αΩ的大小关系不确定，所以C 、D 均错；由I U 图线知，曲线切线的斜率随U 的增大而不断增大，同时电阻阻值不断减小，B 错误。
6．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 ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻的电路C ．在非纯电阻电路中，UI >I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析：选BCD 电功率公式P ＝W t，功率越大，表示电流做功越快。
对于一段电路，有P ＝UI ，I ＝P U，焦耳热Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2Rt ，可见Q 与P 、U 、t 都有关。
所以，P 越大，Q 不一定越大，A 错误。
W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而I ＝U R只适用于纯电阻电路，B 正确。
在不是纯电阻的电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W ＞Q ，即UI ＞I 2R ，C 正确。
焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路，D 正确。
7．将分压电阻串联在电流计上，改装成电压表，下列说法中正确的是( ) A ．接上分压电阻后，增大了原电流计的满偏电压B ．接上分压电阻后，电压按一定比例分别加在电流计和分压电阻上，电流计的满偏电压不变C ．若分压电阻是电流计内阻的n 倍，则电压表量程扩大为n 倍D ．通电时，电流计和分压电阻通过的电流一定相等解析：选BD 接上分压电阻后，电压按一定比例分别加在电流计和分压电阻上，电流计的满偏电压不变，选项A 错误，B 正确；分压电阻是电流计内阻的n 倍，则分压电阻分担的电压为nU g ，则电压表的量程为(n ＋1)U g ，选项C 错误；通电时，电流计和分压电阻串联，故通过的电流一定相等，选项D 正确。
8．把标有“220 V 40 W”和“220 V 15 W”的甲、乙两盏灯串联接在220 V 电压下，则下列分析正确的是( )A ．两盏灯的总功率等于55 WB ．两盏灯的总功率小于15 WC ．甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率D ．乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率解析：选BD 由公式R ＝U 2P知R 甲<R 乙，由于它们串联，电流相等，由P ＝I 2R 知P 甲<P 乙，故C 错误，D 正确。
由于两灯都达不到额定电压，所以功率都达不到额定功率，故A 错误。
由公式P ＝U 2R计算两灯串联的总功率可知，故B 正确。
二、计算题(本题共2小题，共22分)9．(8分)一个小灯泡的额定电压为6.3 V ，额定电流为0.25 A ，用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
A ．电源E 1：输出电压恒为8 V ；B ．电源E 2：输出电压恒为12 V ；C ．电压表V ：量程为0～10 V ，内阻约为10 k Ω；D ．电流表A 1：量程为0～3 A ，内阻约为0.1 Ω；E ．电流表A 2：量程为0～300 mA ，内阻约为1 Ω；F ．滑动变阻器R ：最大阻值为10 Ω，额定电流为1.0 A ； 开关S ，导线若干。
(1)实验中电源应选用__________，电流表应选用__________。
(选填器材前面字母序号) (2)在虚线框内画出实验电路原理图。
解析：(1)要描绘出小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压至少要能从0调节到6.3 V ，所以滑动变阻器应采用分压式接法；若电源选用12 V ，由于12 V 10 Ω＝1.2 A>1.0 A ；若电源选用8 V ，则有8 V 10 Ω＝0.8 A<1.0 A ，所以电源只能选用A ；选择电流表或电压表时在不超过量程的情况下应选择小量程以提高测量的精确度，由于小灯泡额定电流是0.25 A ，则电流表应选择量程为0～300 mA 的电流表A 2，即电流表应选E 。
(2)额定电压下小灯泡的电阻R x ＝6.30.25 Ω≈25 Ω，由于25 Ω与电流表内阻(约1 Ω)可比，且远小于电压表内阻(约10 k Ω)，所以电流表应采用外接法，实验电路原理图如图所示。
答案：(1)A E (2)见解析图10．(14分)在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻R x 约为5 Ω。
实验室备有下列实验器材：A ．电压表V 1(量程3 V ，内阻约为15 k Ω)B ．电压表V 2(量程15 V ，内阻约为75 k Ω)C ．电流表A 1(量程3 A ，内阻约为0.2 Ω)D ．电流表A 2(量程600 mA ，内阻约为1 Ω)E ．变阻器R 1(0～10 Ω，0.6 A)F ．变阻器R 2(0～200 Ω，0.1 A)G ．电池E (电压为3 V ，内阻约为0.3 Ω)H ．开关S ，导线若干(1)为了使电阻的测量尽量精确，电压表应选________，电流表应选________，变阻器应选________。
(均选填器材代号)(2)为减小实验误差，应选用图6中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图7用导线连接起来。
图6图7图8(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm ，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm ，两电表的示数分别如图8所示，则电阻值为__________ Ω，电阻率为__________ Ω·m。
解析：(1)电源电动势为3 V ，因此电压表选A ，最大电流I max ＝U R ＝35A ＝0.6 A ，所以电流表选D ，变阻器F 的额定电流太小，同时阻值太大，故变阻器选E 。
(2)因电流表的内阻不能满足远小于R x ，故选图乙。
(3)R x ＝U I ＝1.200.50 Ω＝2.40 Ω，由R x ＝ρl S得ρ＝R x S l＝2.40×π⎝ ⎛⎭⎪⎫0.63522×10－660×10－2Ω·m＝1.27×10－6Ω·m。
答案：(1)A D E (2)乙 实物连接如图所示(3)2.40 1.27×10－6三、计算题(本题共2小题，共30分)11. (14分)如图9所示，两电容器的电容分别为C 1＝6 μF ，C 2＝3 μF ，电阻R 1＝6 Ω，R 2＝3 Ω，电路两端电压U ＝18 V 。
则图9(1)当开关S 断开时，A 、B 两点间的电压U AB 为多少？ (2)当开关S 闭合时，电容器C 1的带电量变化了多少？解析：(1)当S 断开时，由于电容器相当于断路，则A 点与D 点的电势相等，B 点与C 点的电势相等，则有U AB ＝U ＝18 V此时两电容器极板间的电压均为U ＝18 V ，C 1所带电荷量为Q 1＝C 1U ＝6×10－6×18 C ＝1.08×10－4C 。
(2)当S 闭合时，R 1与R 2串联，U 1＝R 1R 1＋R 2U ＝66＋3×18 V ＝12 V ，则电容器C 1两端的电压也为U 1＝12 V此时电容器C 1所带电荷量为Q 1′＝C 1U 1＝6×10－6×12 C ＝7.2×10－5C故C 1的带电量变化了ΔQ 1＝Q 1－Q 1′＝1.08×10－4C －7.2×10－5C ＝3.6×10－5C 。