第十一章 电路及其应用 单元检测（word解析版）

2021-2022学年人教版（2019）必修第三册
第十一章
电路及其应用
单元检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．伏安法是一种常用的测量导体电阻的方法，某同学分别用如图（a）、（b）两种接法测量一个电阻器的阻值，以下结论正确的是（　　）
A．用（a）图接法测得的电阻值都偏小
B．待测电阻的阻值较大，按图（a）接法测量误差较小
C．待测电阻的阻值较小，用图（b）接法测量误差较大
D．两种接法完全等效
2．电阻R1和R2并联在电路中时，通过R1的电流是通过R2的电流的n倍。当R1和R2串联在电路中时，R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比U1∶U2为（　　）
A．n
B．n2
C．
D．
3．如图所示电路中，电压U恒定，电流表内阻可忽略不计，定值电阻与滑动变阻器的全部电阻相等，均为R，当滑动键P从变阻器的下端D一直移到上端C的过程中，电流表示数情况应是
（　　）
A．先增大后减小
B．先减小后增大
C．恒定不变
D．始终减小
4．有一个电流表G，内阻、满偏电流，将其改装成量程为0-3V的电压表，如图所示。串联电阻R的阻值为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．下列物理量属于标量，且单位属于国际单位制导出单位的是（　　）
A．路程、m
B．电势、V
C．电流、A
D．力、N
6．有一灵敏电流表，内阻，满偏电流，现将其改装为电压表，下列说法正确的是（　　）
A．需与它并联一个的电阻
B．需与它串联一个的电阻
C．需与它串联一个的电阻
D．需与它串联一个的电阻
7．在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时（　　）
A．L2的电阻为12Ω
B．L1消耗的电功率为0.75W
C．L1、L2消耗的电功率的比值为
D．L1两端的电压为L2两端电压的2倍
8．仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流，一个作粗调，一个作微调，这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路，已知R1阻值较大，R2阻值较小，则(
)
A．甲图中R1作微调用
B．甲图中R1作粗调用
C．乙图中R2作微调用
D．乙图中R2作粗调用
9．如图所示的电路中，若ab为输入端，A、B为输出端，现把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则（　　）
A．空载时输出电压UAB＝Uab
B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB<
C．AB间的负载R越大，UAB越接近
D．AB间的负载R越小，UAB越接近
10．小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U＝20
V的电压时，通过该电阻的电流为I＝5
A。下列说法正确的是（　　）
A．该电阻的阻值为4
Ω
B．如果仅将电压升高到30
V，则通过的电流为6
A
C．如果仅将电阻换为阻值为10
Ω的定值电阻，则通过的电流应为2
A
D．当电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度；不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少______mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表：
刻度格数（分度）
刻度总长度
1mm与每小格的差值
精确度（可精确到）
10
9mm
0.1mm
0.1mm
20
19mm
0.05mm
0.05mm
50
49mm
0.02mm
0.02mm
12．某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（约为4Ω）的电阻率。
电压表V（量程15.0V，内阻约1kΩ）
电流表A（量程0.6A，内阻）
定值电阻（阻值）
滑动变阻器（最大阻值10Ω）
学生电源E（电动势20V）
开关S和若干导线。
(1)如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为______mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为______cm；
(2)请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量金属棒的阻值；______
(3)实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图（如图丁），通过分析可得导体棒的电阻R=______Ω（保留一位小数），再根据电阻定律即可求得电阻率。从系统误差的角度分析，电阻______（填“>”“<”或“=”）。
三、解答题（共45分）
13．有一个电流表G，内阻，满偏电流，
如把它改装成量程为3V的电压表，是要串联还是并联一个电阻？阻值多大？
如把它改装成量程为的电流表，是要串联还是并联一个电阻？阻值多大？
14．在如图所示电路中，电路的电压U一定.当滑动变阻器指针向左移动时，电压表的示数如何变化？电流表的示数如何变化？
15．某个导体两端加电压16
V时，20
s内通过它的电荷量为32
C．求导体的电阻；20
s内通过导体截面的电子数；若导体两端的电压为20
V时，求通过导体的电流．
16．如图中所示B为电源，电动势E=27V，内阻不计。固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m。S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA/轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入C。已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。
（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求平行板电容器两端电压U1（计算结果保留二位有效数字）。
（2）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y。（计算结果保留二位有效数字）。
（3）转盘按图中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。取光束照在a、b分界处时t=0，试在图中给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0~6s间）。要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值。（不要求写出计算过程，只按画出的图线就给分）
参考答案
1．B
【详解】
A．图（a）所用接法为电流表内接法，此接法由于电流表的分压作用，导致求出的电阻为待测电阻和电流表内阻之和，故测量结果偏大，故A错误；
B．待测电阻的阻值较大时，按图（a）接法时电流表的分压作用较小，故测量误差较小，故B正确；
C．待测电阻的阻值较小时，按图（b）接法时电压表的分流作用较小，故测量误差较小，故C错误；
D．由以上分析可知，两种接法并不等效，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
电阻R1和R2并联在电路中时，通过R1的电流是通过R2的电流的n倍，则流过两电阻的电流之比为，由此可得
当R1和R2串联在电路中时，流过两电阻的电流相等，所以有
故选C。
3．B
【详解】
当滑片在D处时，电流表电流
当滑片在中点时，并联部分总电阻
并联部分电压为
电流表电流
当滑片在C处时，定值电阻被电流表短路，则电流表电流
则知电流表示数先减小后增大。
故选B。
4．B
【详解】
根据欧姆定律得
解得
故选B。
5．B
【详解】
A．路程属于标量，其单位
m
属于国际单位制中的基本单位，故A错误；
B．电势属于标量，其单位
V
属于国际单位制导出单位，故B正确；
C．电流属于标量，但是其单位
A
属于国际单位制中的基本单位，故C错误；
D．力不属于标量，是矢量，其单位
N
属于国际单位制导出单位，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
改装成大量程的电压表需要串联一个电阻，则
故选B。
7．B
【详解】
AD．据电路图可知据乙图可知电流为0.25A，L1灯泡的电压为3V；灯泡L2、L3并联，每个灯泡通过的电流为0.125A，从图乙知电压
L1两端的电压不是L2两端电压的2倍，电流为0.125A时电压大约为0.5V，所以L2电阻
故AD错误；
B．当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻
功率
故B正确；
C．L2消耗的功率
所以L1、L2消耗的电功率的比值大于，故C错误。
故选B。
8．BD
【详解】
AB．甲图中，两个电阻串联，根据欧姆定律，调节R1时，电阻变化大，故电流改变大，是粗调，故A错误，B正确；
CD．乙图中，两个电阻并联，电阻小的电流大，调节电阻R2是粗调，故C错误，D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】
A．a空载时
A错误；
B．A、B间接入R时，R与变阻器一半电阻并联，并联后电阻小于变阻器阻值一半，所以
B正确；
CD．R越大，并联电阻越接近变阻器阻值一半，
越接近，
D错误C正确。
故选BC。
10．AC
【详解】
A．由欧姆定律
知该电阻的阻值为4
Ω，A正确；
B．由于该电阻的阻值不受温度的影响，则当电压升高到30
V，通过该电阻的电流应为
B错误；
C．如果将电阻换为阻值为10
Ω的定值电阻，由欧姆定律可知
C正确；
D．定值电阻的阻值与其两端是否加电压无关，D错误；
故选AC。
11．1
【详解】
略
12．4.620
10.14
4.6
=
【详解】
(1)[1][2]用螺旋测微器测得导体棒的直径为
4.5mm+0.01mm×12.0=4.620mm
用游标卡尺测得导体棒的长度为
10.1cm+0.1mm×4=10.14cm
(2)[3]要求尽可能精确地测量金属棒的阻值，而滑动变阻器的总阻值较小，则用分压式可以多测几组数据；电压表的量程为15V，则待测电阻的电流最大为
则0.6A的电流表量程太小，不安全，而电流表内阻已知，且有定值电阻，则可以用电流表与定值电阻串联，定值电阻能分部分电压且能精确的得到待测电阻阻值，而电流表选择内接法可以消除系统误差，故电路图如图。
(3)[4][5]根据伏安法可知
解得
Rx=25Ω-RA-R0=25Ω-0.4Ω-20Ω=4.6Ω
因电流表用内接法，且电流表的内阻和定值电阻的阻值已知，则两者分压的系统误差可以消除，则电阻的测量值等于真实值。
13．串联电阻并联一个电阻
【分析】
电流计改装成电流表要并联电阻分流，应并联电阻为，为改装后的量程
电流计改装成电压表要串联电阻分压，应串联电阻为为改装后的量程．
【详解】
如把它改装成量程为3V的电压表要串联电阻分压
如把它改装成量程为的电流表要并联分流电阻：
【点睛】
把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，把电流表改装成大量程电流表，需要并联分流电阻，根据串并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值．
14．电压表示数变小
电流表示数变大
【详解】
若将滑片向左滑动时，变阻器在路电阻减小，总电阻减小，根据欧姆定律得知，干路电流增大，分压增大，并联电阻部分分压减小，所以电压表示数减小。
通过电流，增大，减小，则增大，即电流表示数增大。
15．10
Ω　2×1020个　2
A
【详解】
由电流的定义式I=q/t，得：
I==1.6A
而U=IR，所以：
R=U/I=16/1.6=10Ω．
20s内通过它的电荷量为32C，通过导体横截面的电子数为：
n=q/e＝＝2×1020个
若导体两端的电压为20
V时，通过导体的电流
．
【点睛】
该题考查球电阻的方法，解决本题的关键熟练掌握电流的定义式I=q/t
和欧姆定律I=U/R．基础题目．
16．(1)
5.4V
(2)
(3)
【分析】
由题意可知综合考查闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律和类平抛运动，根据欧姆定律、类平抛运动及运动学公式计算可得。
【详解】
解：(1)
设电容器C两极板间的电压为U1，
U1=E=
(2)
设电场强度大小为E′
E′=，
电子在极板间穿行时加速度大小为a，穿过C的时间为t，偏转的距离为yo
．
根据牛顿第二定律得：
a=
电子做类平抛运动，则有：
l1=v0t，
yo=at2，
联立得：
yo=（）?，
当光束穿过b时，R2=2000Ω，代入数据解得:
yo=4.8×10-3m
由此可见，
y1＜d，
电子通过电容器C，做匀速直线运动，打在荧光屏上O上方y处．根据三角形相似关系可得
代入数值可得:
y=
(3)
当光束穿过a时，R2=1000Ω，代入数据解得
y=8×10-3m
由此可见，y＞d，电子不能通过电容器C。当光束穿过C时，R2=4500
同理可求得:
y=
【点睛】
根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小，从而得出R1两端的电势差，即电容器两极板间的电势差。
根据电容器两端间的电势差求出电场强度的大小，根据类平抛运动的规律求出离开偏转电场的竖直距离，离开电场后做匀速直线运动，结合竖直方向上的分速度，根据等时性求出匀速直线运动的竖直距离，从而得出电子到达光屏离O点的距离。