第十一章 电路及其应用 单元检测试卷（A）—高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word版含答案）

本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
第十一章
电路及其应用
单元检测试卷（A）
一、单选题。本大题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．用可拉伸的材料制成长为、直径为的圆柱形容器，在其中充满电解液，经测量可知电解液的阻值为。假设电解液的阻值的变化趋势与金属丝的阻值的变化趋势相同，在保持容器体积不变的情况下，将该容器的长度均匀地拉长到原来的1.25倍，则此时该电解液的阻值为（　　）
A．
B．
C．
D．
2．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是（　　）
A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表外接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
3．一个电流表，刻度盘的每1小格代表1μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，则（　　）
A．给它串联一个电阻，阻值为nRg
B．给它串联一个电阻，阻值为（n－1）Rg
C．给它并联一个电阻，阻值为
D．给它并联一个电阻，阻值为
4．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．4.8×10－6
A
B．3×10－13
A
C．9.6×10－6
A
D．3×10－6
A
5．如图所示，当将两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒串联接在电路中时，下列说法正确的是（　　）、
A．通过两棒的电流强度不同
B．两棒中自由电子定向移动的平均速率相等
C．两棒的电阻相等
D．相同时间内通过两棒的电荷量相等
6．已知某电阻的阻值随电压的升高而增大，加在该电阻两端的电压用表示，流过该电阻的电流用表示。当时，；当时，；则当时，可能为（　　）
A．0.5
A
B．0.6
A
C．0.8
A
D．1
A
7．如图所示电路中，和为理想电流表，示数分别为和，。、两点间加上恒定的电压后，下列结论正确的是（　　）
A．
B．
C．将、换成理想电压表、，其示数之比为5：3
D．将、换成理想电压表、，其示数之比为3：5
8．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（　　）
A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
B．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1
C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
D．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为：
9．如图，线1表示的导体电阻为，线2表示的导体的电阻为，则正确的是（　　）
A．
B．
C．将与串联后接于电源上，则电流比
D．将与并联后接于电源上，则电流比
10．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（　　）
A．
B．
C．
D．
二、多选题。本大题共3小题，每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11．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匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是（　　）
A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍
C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大
D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小
12．如图所示，是将滑动变阻器作分压器使用的电路，A、B为分压器的输出端，若把变阻器的滑动片放在变阻器中央，下列判断正确的是（
）
A．空载时输出电压为
B．当接上负载R时输出电压
C．负载R越大，越接近
D．负载R越小，越接近
13．四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则(　　)
A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B．电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D．电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
三、填空题。本大题共4小题。
14．一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满偏电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应________联的电阻阻值为________Ω．若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再________联一个阻值为________Ω的电阻．（结果保留三位有效数字）
15．图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的_______（选填“A”“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为____________mm。
16．在如图所示电路中，三个电阻的阻值均为6Ω，电压U恒为，则电流表的示数为________A，电压表的示数为________V.若将电压表与电流表的位置互换，则电流表的示数变为________A，电压表的示数为________V.
17．如图所示，A、B两地相距，连接A、B两地的通信电缆是两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成.由于某处C发生了故障，相当于在该处两导线间接入了一个电阻，为查清故障位置，现在间接入一个电动势为，内阻不计的电源，用内阻很大的伏特表测得处电压为，把同样的电源接在处，在处测得电压为，由此可知C与A间的距离为________.
四、实验题。本大题共2小题。
18．小明为了测定某段电阻丝的电阻率，设计了如图甲所示的电路，首先小明测量了该电阻丝的直径和长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图乙、图丙所示，则该电阻丝的直径为_________mm，长度为__________mm；小明为了减小两个电表对电路的影响，完成了如下操作：
(1)连接好电路后，小明合上开关，将单刀双掷开关扳到2位置，移动两个滑动变阻器的滑动触头，直到电压表指针的偏转角度接近最大，此时两电表的示数分别为、；
(2)保持闭合，不移动两滑动变阻器的滑动触头，将单刀双掷开关扳到1位置，两电表的示数分别为、。
利用以上测量的物理量表示该电阻丝的电阻，为_____________。
电阻丝的长度用表示，电阻丝的直径用表示，电阻用表示，则该电阻丝的电阻率_________（用物理量、、表示）。
19．图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250
μA，内阻为480
Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100
Ω挡。
(1)图a中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为___________。（结果均保留3位有效数字）
五、解答题。本大题共3小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
20．一根长为2m、横截面积为的铜棒，两端电势差为，铜棒的电阻为，铜内自由电子密度为，电子的电荷量为。求：
(1)通过铜棒的电流（保留三位有效数字）；
(2)铜棒内的电场强度；
(3)自由电子定向移动的速率（保留两位有效数字）。
21．在如图所示的电路中，电源为电路提供的电压，电流表允许通过的最大电流，电压表两端允许加的最大电压，两电表均为理想电表，定值电阻。闭合开关，调节电阻箱的阻值，为了保证两电表均不被烧坏，则电阻箱的调节范围为多少？
22．电压表是测量电压的器材。已知某电路两端的电压为15V，为了保证电表的安全，现用量程为15V、内阻为的电压表与一阻值为的定值电阻串联在一起测量该电路两端的电压，此时电压表的读数为12V。
（1）则应为多少？
（2）如果将量程为15V、内阻为的电压表改装成量程为60V的电压表，则应串联阻值为多大的定值电阻？
参考答案
1．C
【解析】由题意，保持容器的体积不变，电解液仍充满整个容器，将容器的长度均匀地拉长到原来的1.25倍，则容器的截面积变为原来的。由电阻定律可知电阻与长度成正比、与其截面积成反比，则
则
故选C。
2．A
【解析】A．应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是全长，故A错误，符合题意；
B．为了减小实验误差，应用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，故B正确，不符合题意；
C．金属丝电阻很小，与电压表内阻相差很大，使电压表和金属丝并联，电压表的分流作用很小，应采用电流表外接法，故C正确，不符合题意；
D．金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，应保持温度不变，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．D
【解析】因Ig＝，量程扩大n倍即为nIg，则应有（n－1）Ig被分流，故应并联一个分流电阻，阻值
R＝＝
故选D。
4．A
【解析】每个电子的电荷量大小为e=1.6×10?19C
6×1013个电子总电荷量为
q=6×1013×1.6×10?19C=9.6×10?6C
则示波管中电流大小为
I=A=4.8×10?6A
故选A。
5．D
【解析】A．因两棒串联，则通过两棒的电流相等，A错误；
B．电流的微观表达式为，通过两棒的电流相等，单位体积内的自由电子数相等，而两棒的横截面积不相同，故自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；
C．由电阻定律可知，两棒的电阻不同，C错误；
D．通过两棒的电流相等，根据，相同时间内通过两棒的电荷量相等，D正确。
故选D。
6．C
【解析】由题意可知，电流应大于0.5
A而小于1A。电阻两端的电压为1
V时，电流为0.5
A，阻值
电阻两端的电压为3
V时，电流为1
A，阻值
当电阻两端的电压为2V时，电阻的阻值大于而小于，所以这时通过电阻的电流应大于，且小于。
故选C。
7．D
【解析】AB．、两点间加上恒定的电压后，三个电阻并联，理想电流表测量的是通过和的电流，理想电流表测量的是通过和的电流，根据
可得通过三个电阻的电流之比为6：3：2，所以
AB错误；
CD．将、换成理想电压表、，此时三个电阻串联，通过它们的电流相等，根据欧姆定律可得、的示数之比为3：5，C错误，D正确。
故选D。
8．B
【解析】AB．从图示方向看，则根据电阻定律可知
故两电阻相等，比值为1：1，A错误，B正确；
CD．若电流竖直向下，则根据电阻定律
故
CD错误。
故选B。
9．A
【解析】AB．由图像可知，斜率表示电阻的倒数，所以可得
所以两电阻之比为
所以A正确，B错误；
C．将与串联后接于电源上，电流相等，所以电流比为
所以C错误；
D．将与并联后接于电源上，由欧姆定律可得，电流比为
所以D错误。
故选A。
10．A
【解析】由电流的微观表达式可知
由动能定理可知
联立解得，这束质子流内单位体积的质子数
故选A。
11．AB
【解析】截取圆环的任一截面S，如题图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为Q，则有
I=
又，所以
I＝
A．由I＝可知，若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故A正确；
B．由I＝可知，电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故B正确；
CD．由I＝可知，若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响，故CD错误。
故选AB。
12．ABC
【解析】A．空载时，由于滑动片放在变阻器中央，两部分电阻相等，根据串并联规律可知
故A正确；
B．由于下半电阻与电阻并联的总电阻小于下半电阻，根据串并联规律可知
故B正确；
C．负载电阻越大时，下半电阻与的并联电阻越接近于下半电阻，同时也越接近滑动变阻器的总阻值，根据串并联规律可知，越接近，故C正确；
D．根据C选项分析可知，负载越小时，下半电阻与的并联电阻与下半电阻相差越大，同时也越远离滑动变阻器的总阻值，与相差就越大，所以D错误。
故选ABC．
13．AD
【解析】AB．电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，A正确，B错误；
CD．电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，C错误，D正确。
故选AD。
14．并；52.6；串；
；
【解析】
【解析】把电流表改装成1mA的电流表需要并联电阻的阻值：，改装后电流表内阻：，把电流表改装成10V的电压表需要串联的电阻阻值：。
15．A
11.25
【解析】由游标卡尺的结构原理可知，测内径应选游标卡尺的内测量爪，故选填A；
游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺的读数为，故钢笔帽的内径为11.25mm．
16．1
12
3
9
【解析】上方电阻和下方并联两电阻串联，根据分压特点：
并联电阻总电阻：
电压关系：
解得电压表示数：
电流表示数：
将电压表与电流表的位置互换，如下图所示：
电流表示数：
假设上端电势为0，通过电压表右边两电阻的电流：
则电压表左右两端的电势：
则电压表示数为：
17．30
【解析】假设导线的单位长度的电阻为，长度如下图：
间接入电动势为，根据分压特点：
间接入电动势为，根据分压特点：
两式联立解得：
18．1.782（1.781
~1.783均可）
100.15
【解析】由螺旋测微器的读数规则可知，固定刻度的读数为1.5
mm，可动刻度的读数
则该电阻丝的直径为1.782
mm。
游标卡尺的主尺读数为100
mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为
所以该电阻丝的长度为100.15
mm。
将单刀双掷开关扳到2位置，移动两个滑动变阻器的滑动触头，直到电压表指针的偏转角度接近最大，此时两电表的示数分别为、，则
不移动两滑动变阻器的滑动触头，将单刀双掷开关扳到1位置，两电表的示数分别为、，则
解得
由
，
解得
19．黑
B
160
880
1.47
mA
1.10×103
Ω
2.95
V
【解析】(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以
换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻
新表头的量程是1
mA，所以
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5
mA的电流表，则读数为1.47
mA；
若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100
Ω挡，则读数为11.0×100
Ω，即1.10×103
Ω；
若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5
V电压表，则读数为2.95
V。
20．(1)22.8A；(2)；(3)
【解析】(1)通过铜棒的电流为
(2)铜棒内的电场强度为
(3)设自由电子定向移动的速度为v，
则
得
。
21．
【解析】当电压表示数为15
V时
由欧姆定律得
解得
当电流表示数为0.6
A时
由欧姆定律得
解得
故在保证电路中两电表不被烧坏的情况下，电阻箱的调节范围为。
22．（1）；（2）
【解析】（1）当电压表串联一个阻值为的定值电阻测量该电路两端的电压时，电压表的读数为，由串联电路的特点可知，定值电阻分得的电压为
电压表与定值电阻串联，通过它们的电流相等
整理得
代入数据得
（2）如果将满偏电压为的电压表改装成量程为60V的电压表，则串联的电阻分得的电压为，由串联电路的特点得
整理得串联的电阻的阻值为
代入数据得
答案第1页，总2页