高中物理 第3章《恒定电流》单元测试 鲁科版选修31

用心 爱心 专心 1 高中物理 第3章《恒定电流》单元测试 鲁科版选修31

一、单项选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)

1．(2011年福建高二检测)关于电阻率的说法，正确的是( )

A．电阻率ρ越大的导体，电阻可以很小

B．电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体的长度决定，与温度无关

C．电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关

D．超导材料的电阻率一定为零

解析：选A.电阻率反映了导体材料的导电能力的强弱，有组成导体的材料决定，电阻率ρ越大的导体，电阻不一定大，因为电阻由电阻率、导体的长度、横截面积共同决定；超导材料的电阻率小但不一定为零．选项A正确．

2.如图3－16所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按甲方式接在电极A、B之间，测出它的电阻为R，然后再将它按图乙的方式接在C、D之间，这时P的电阻为(

)

图3－16

A．R B．R/2

C．4R D．5R

解析：选C.可以将半圆形的电阻看做两个1/4半圆的电阻，在甲图中相当于两电阻并联，乙图中相当于两电阻串联，所以乙图中电阻值应为甲图中电阻值的4倍．

3．把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内( )

A．由Q＝I2Rt可知，电炉的发热量减小

B．由Q＝UIt可知，电炉的发热量不变

C．由Q＝U2Rt可知，电炉的发热量增大

D．无法确定

解析：选C.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，电阻R变小，电流变大，电炉的发热量增大，故C正确．

4.如图3－17所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等．停电时，用欧姆表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家用电器同时使用，测得A、B间的电压为U，进线电流为I，则计用心 爱心 专心 2 算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是(

)

图3－17

A．P＝I2R B．P＝U2R

C．P＝UI D．P＝Wt

解析：选C.题中给出的已知量为R、I、U，可以看出D不正确．又因为居民楼内只有电炉、灯泡等为纯电阻，其余电器为非纯电阻，所以计算总功率只能用P＝IU.故C正确，A、B错误．

5．(2011年福州高二检测)用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s，如果不考虑煮水时的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么( )

A．当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要2t s

B．当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要4t s

C．当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要4t s

D．当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要8t s

解析：选B.由公式Q＝U2Rt，煮沸一壶水所需的热量为Q＝220 V2Rt.当电压变为原来的12时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t s，选项B正确；当电压变为原来的14时，时间要变为原来的16倍，即16t s，选项D错误．

6．(2011年厦门高二检测)如图3－18所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的U甲，U乙，R甲，R乙之间的关系，正确的是( )

图3－18

A．U甲>U乙 B．U甲＝4U乙 用心 爱心 专心 3 C．R甲＝4R乙 D．R甲＝2R乙

解析：选C.设灯的阻值为R，正常发光时电流为I，由于两个电路的总功率相等，所以I2·R甲＝(2I)2·R乙，即R甲＝4R乙；由P＝U甲·I＝U乙·2I可知，U甲＝2U乙．故正确答案为C.

7．在如图3－19所示的电路中，定值电阻的阻值为10 Ω，电动机M的线圈电阻值为2 Ω，a、b两端加有44 V的恒定电压，理想电压表的示数为24 V，由此可知(

)

图3－19

A．通过电动机的电流为12 A

B．电动机消耗的功率为24 W

C．电动机线圈在1分钟内产生的热量为480 J

D．电动机输出的功率为8 W

解析：选C.通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为I＝U－U1R＝44－2410 A＝2 A，故A错；电动机消耗的功率为P＝U1I＝24×2 W＝48 W，故B错；电动机的电热功率P热＝I2r＝22×2 W＝8 W，其1分钟产生的热量Q＝P热t＝8×60 J＝480 J，故C对；电动机的输出功率P出＝P－P热＝(48－8)W＝40 W，故D错．

8．图3－20为甲、乙两灯泡的I—U图象．根据图象，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220

V的电路中，实际发光的功率约为( )

图3－20

A．15 W、30 W B．30 W、40 W 用心 爱心 专心 4 C．40 W、60 W D．60 W、100 W

解析：选C.从图象的横坐标U为220 V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲＝0.18

A，I乙＝0.27 A，则P甲＝I甲U≈40 W，P乙＝I乙U≈60 W，C正确．

9.如图3－21是一个电路的一部分，其中R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω，I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，那么电流表测得的电流为(

)

图3－21

A．0.2 A，方向向右

B．0.15 A，方向向左

C．0.2 A，方向向左

D．0.3 A，方向向右

解析：选C.由图示电流方向可计算出R1和R2两端的电压降U1＝1.0 V，U2＝0.1 V，电势左高右低，比较U1、U2可判定R3两端电势下高上低，U3＝0.9 V，通过R3的电流I3＝U3/R3＝0.3

A，向上流，由图可知R3上电流由I2和IA共同提供，IA＝0.2 A，方向向左．故正确答案为C.

10．有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图3－22甲、乙两种电路进行测试，利用甲测得数据为“2.7 V,5.0 mA”，利用乙测得数据为“2.8 V,4.0 mA”，那么，该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是(

)

图3－22

A．5600 Ω，偏大 B．5600 Ω，偏小

C．700 Ω，偏小 D．700 Ω，偏大

解析：选D.比较甲、乙两图的电压表读数，可知电压变化ΔU＝0.1 V，ΔUU＝0.12.7＝127.电流变化ΔI＝1 mA，ΔII＝15.可见ΔII>ΔUU，即电流表变化明显一些，说明电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采用电流表内接法，即乙图测量较准．故Rx＝2.84.0×10－3

Ω＝700 Ω，且此种接法测量值偏大． 用心 爱心 专心 5 二、实验题(本题共2小题，共10分．按题目要求作答)

11．(4分)(2011年西南师大附中高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.

(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图3－23甲，则金属丝的直径为________mm.

图3－23

(2)若用图3－23乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．(选填“偏大”或“偏小”)

(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图3－24，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________ A.

图3－24

解析：(1)螺旋测微器的读数为

(0＋0.5＋0.01×19.7) mm＝0.697 mm

(0.696 mm,0.698 mm也对)

(2)图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小．

(3)电压表精度为0.1 V，其读数为2.60 V；电流表精度为0.02 A，其读数为0.520 A.

答案：(1)0.697(0.696、0.698也对)

(2)偏小 (3)2.60 0.520

12．(6分)(2011年福建福州高二检测)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.3 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材：

(1)图3－25甲为实验中某同学连接好的实验电路图，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑动片P移到________位置(填“A端”或“B端”)；实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”)．

(2)某同学根据测量出的数据画出的I—U图象，如图3－25乙所示，当小灯泡两端电压为2.00 V时，小灯泡的电阻值R＝________ Ω，小灯泡的实际功率P＝________ W(结果保留两位有效数字)． 用心 爱心 专心 6

图3－25

解析：(1)图甲是滑动变阻器的分压式连接，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑动片P移到A端，使电路电压从零开始变化，电压表读数逐渐变大．

(2)有图乙可知，当小灯泡两端电压为2.00 V时，电流为0.26 A，故小灯泡的电阻值R＝U/I＝7.7 Ω，小灯泡的实际功率P＝UI＝0.52 W.

答案：(1)A端 大 (2)7.7 0.52

三、计算题(本题共4小题，共40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，答案中必须明确写出数值和单位)

13．(8分)为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图3－26所示，A、B是两片面积均为1 cm2的正对着的正方形铂片，相互平行，间距d＝1 cm，把它浸没在待测的液体中，若通过两根引线加在两铂片上的电压U＝6 V，测得电流I＝1 μA，试求这种液体的电阻率是多少？ 用心 爱心 专心 7

图3－26

解析：由电阻定律R＝ρlS知，欲求ρ需知R、S、l.R可由定义R＝UI求得，S、l已知，故可求得ρ.

R＝UI＝61×10－6 Ω＝6×106 Ω.(3分)

ρ＝RSd＝6×106×1×10－41×10－2 Ω·m

＝6×104 Ω·m.(5分)

答案：6×104 Ω·m

14．(10分)(2011年福建福州检测)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电压时，通电的电流为0.3 A，此时电动机没有转动．当加上3 V电压时，电流为1 A，这时候电动机正常工作．求：

(1)电动机的电阻；

(2)电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率．

解析：(1)当加上0.3 V电压时电动机不转动，利用欧姆定律得R＝U1/I1＝0.3/0.3 Ω＝1

Ω.(2分)

(2)当加上3 V电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能．

消耗的电功率为：P＝IU＝1×3 W＝3 W(2分)

发热功率P热＝I2R＝12×1 W＝1 W(3分)

根据能量关系，产生的机械功率为：

P机＝P－P热＝3－1 W＝2 W．(3分)

答案：1 Ω 2 W 1 W

15．(10分)有一只量程为1 mA的电流表，刻度盘共有50格，若给它并联一个10－2 Ω的电阻，则可将它改装成一个量程为1 A的电流表，若要把这个量程为1 mA的电流表改装成一个量程为10 V的电压表，应在电流表上串联一个多大的电阻？用这个电压表测量电压时，表盘上指针偏转40格，则所测电压为多少伏？