第3章 单元测试 练习 高中物理新鲁科版必修第三册（2022年）

这是一份第3章 单元测试 练习 高中物理新鲁科版必修第三册（2022年），共7页。
单元检测一、选择题（有10小题，每题5分，共50分）1.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．v1最大　　　　　　　　 B．v2最大C．v3最大  D．无法确定2．一白炽灯的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V，若把此白炽灯接到输出电压为18 V的电源两端，则白炽灯消耗的电功率(　　)A．等于36 W  B．小于36 W，大于9 WC．等于9 W  D．小于9 W3.如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的内阻R2＝10 Ω。当开关断开时，电流表的示数是0.5 A，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，关于电流表的示数I和电路消耗的电功率P的式子正确的是(　　)A．I＝1.5 A  B．I＞1.5 AC．P＝15 W  D．P＜15 W    4．一只“220 V　100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻应(　　)A．小于484 Ω  B．大于484 ΩC．等于484 Ω  D．无法确定5．利用超导材料零电阻的性质，可以实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　)A．1 kW  B．1.6×103 kWC．1.6×10－3 kW  D．10 kW6．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．两盏灯的总功率等于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7.[多选]如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V　60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则(　　)A．电解槽消耗的电功率为120 WB．电解槽的发热功率为60 WC．电解槽消耗的电功率为60 WD．电路消耗的总功率为120 W8．[多选]如表是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据判断以下说法正确的是(　　)载重电源输出电压充电时间电动机额定输出功率电动机额定工作电压和电流80 kg≥36 V 6～8 h180 W36 V/6 AA. 电动自行车每秒钟消耗的电能为216 JB．电动机每秒钟消耗的电能为180 JC．电动机的内电阻为6 ΩD．电动机的内电阻为1 Ω9．[多选]某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 ΩB．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小10.[多选]如图所示，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，接入电路后，关于这三个电阻的判断正确的是(　　)A．电流之比是I1∶I2∶I3＝4∶3∶6B．电压之比是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2C．功率之比是P1∶P2∶P3＝1∶2∶6D．功率之比是P1∶P2∶P3＝6∶3∶4二、实验题（由2小题，共16分）11.（6分）某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有10等分刻度，测得的读数如图所示，该导体的长度是           ，某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径，测得读数如图所示，则该圆柱导体的直径是               。12．（10分）如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为 1 kΩ，电流表的内阻为 0.1 Ω，被测导体 R的真实电阻为 87.4 Ω。测量时，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？三、计算题（有4小题，共34分）13. （8分）如图是有两个量程的电流表，当使用 A、B 两个端点时，量程为 0 〜 1 A，当使用 A、C两个端点时，量程为0〜0.1 A。已知表头的内阻Rg为 200 Ω，满偏电流Ig为2 mA，求电阻R1、R2的值。14．（8分）四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω。已知水的密度为1×103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2。求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。     15.（10分）有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。(1)求电动机正常工作时的输出功率。(2)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？        16.（10分）在如图所示的电路中，定值电阻R1＝2 Ω、R2＝3 Ω，滑动变阻器的最大电阻值为R＝5 Ω，电流表的内阻不计。如果电路两端接有U＝6.3 V的电压，试分析当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数的变化范围。    参考答案1.解析：选C　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。2．解析：选B　设白炽灯在正常工作时的电阻为R，由P＝得R＝36 Ω，当接在输出电压为18 V的电源两端时，假设白炽灯的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P′＝＝ W＝9 W，但是当白炽灯两端电压为18 V时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时的温度低，其电阻率小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率要大于9 W，故B项正确。3.解析：选D　电路两端的电压为U＝I1R1＝0.5 A×20 Ω＝10 V。电动机是非纯电阻用电器，UI2＞I22R2，所以I2＜＝1 A。电流表的示数I＝I1＋I2＜1.5 A，A、B错误；电路消耗的电功率为P＝U(I1＋I2)＜15 W，C错误，D正确。    4．解析：选A　考虑电阻随温度的变化而变化。灯泡工作时，灯泡中有电流通过，灯泡发热，温度升高。由于金属的电阻率随温度升高而增大，所以灯泡工作时电阻的阻值比不工作时要大。故选项A正确。5．解析：选A　节约的电功率为原来输电线消耗的功率，由焦耳定律有P＝I2R。根据输电线提供给用电器的功率和电压可知输电线中的电流I满足P0＝UI，由以上两式有P＝2R＝2×0.4 W＝1 000 W。选项A正确。6．解析：选D　由公式R＝知R甲<R乙，由于它们串联，电流相等，由P＝I2R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＝计算两灯串联的总功率可知，故B错误。7.解析：选CD　灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流I＝I灯＝ A，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝60 W，C对A错；电解槽的发热功率P热＝I2R＝1.3 W，B错；整个电路消耗的功率P总＝220× W＝120 W，D正确。8．解析：选AD　电动机每秒消耗的电能W＝UIt＝36×6×1 J＝216 J，则电动自行车每秒消耗的电能是216 J，故A正确，B错误；电动机的热功率PQ＝P－P出＝UI－P出＝36×6 W－180 W＝36 W，又PQ＝I2r，则电动机内阻r＝1 Ω，故C错误，D正确。9．解析：选AD　对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体在加5 V电压时，值为5 Ω，所以此时电阻为5 Ω；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知选项B、C错误，A、D正确。10.解析：选BC　由于R1、R2并联后与R3串联，故U1＝U2，I1＋I2＝I3，R1、R2并联后阻值R12＝＝ Ω＝2 Ω。则＝＝＝，即U1∶U2∶U3＝1∶1∶2，B正确；电流之比I1∶I2∶I3＝∶∶＝∶∶＝1∶2∶3，A错误；功率之比P1∶P2∶P3＝U1I1∶U2I2∶U3I3＝1∶2∶6，C正确，D错误。六、实验题（由2小题，共16分）11.【解析】该导体的长度是1.37cm；该圆柱导体的直径是3.275mm.12．【解析】甲图电路：误差为   乙图电路：   误差为：。所以乙图所示电路更接近真实值，并且比真实值偏大。13.【解析】当使用A、B两个端点时，与电流表串联后再与并联，可得；当使用A、C两端点时，与串联后再与电流表并联，可得，联立解得，。说明：本题的困难在于，不容易理解使用A、B两个端点时，与电流表串联再与并联后也是电流表，能够测量电流。【答案】R1=0.41Ω、R2=3.67Ω14．解析：(1)设电动机的电功率为P，则P＝UI①设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则Pr＝I2r②代入数据解得Pr＝1×103 W。③(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t。抽水高度为h，蓄水池容积为V，水的密度为ρ，则M＝ρV④设质量为M的河水增加的重力势能为ΔEp，则ΔEp＝Mgh⑤设电动机的输出功率为P0，则P0＝P－Pr⑥根据能量守恒定律得P0t×60%×80%＝ΔEp⑦代入数据解得t＝2×104 s。⑧答案：(1)1×103 W　(2)2×104 s15.[解析]　(1)电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可看成纯电阻，则r＝＝0.5 Ω。当加电压为2 V、电流为1 A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和热能之和。转化的热功率为P热＝I2r＝0.5 W总功率P总＝UI＝2 W，则输出功率P出＝P总－P热＝1.5 W。(2)若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看做纯电阻电路，此时的电热功率为：P热′＝＝ W＝8 W。[答案]　(1)1.5 W　(2)8 W16.解析：设P、a间电阻为Ra，则混联电路总电阻：R＝＝上式中分子里两个因式之和为定值，则：当2 Ω＋Ra＝8 Ω－Ra，Ra＝3 Ω时Rmax＝2.5 Ω　Imin＝＝2.52 A当Ra＝0时，R＝1.6 Ω　I1＝＝3.94 A当Ra＝5 Ω时，R＝2.1 Ω　I2＝＝3 A故当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数从3.94 A减小到2.52 A再增大到3 A。答案：见解析