第十一章 电路及其应用 单元测试题（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
单元测试题（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64Ω，则导线原来的电阻值为（　　）
A．4Ω
B．32Ω
C．128Ω
D．2Ω
2．如图所示的滑动变阻器中，A、B、C、D是它的四个接线柱，P是滑片。现将滑动变阻器接入电路中，并要求滑片P向接线柱C移动时，电路中的电流增大，则接入电路中的接线柱是（　　）
A．A和B
B．A和C
C．B和C
D．B和D
3．一根导线电阻为2Ω，现将这根导线均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的电阻为（　　）
A．4Ω
B．8Ω
C．16Ω
D．32Ω
4．关于电流的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．某一导体内电子运动的速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
D．电流的传导速率越大，电流越大
5．两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，取sin37°=0.8，cos53°=0.6，则电阻R1与电阻R2的阻值之比为（　　）
A．3：4
B．4：3
C．9：16
D．16：9
6．如图所示，用相同材料制成了两个电阻R1和R2，它们的厚度相同、表面均为正方形，但R2的尺寸比R1小得多。对两电阻分别施加大小相同的电压，使电阻两端中产生如图所示的电流。（电阻散热与电阻表面积成正比）则（　　）
A．R1中的电流强度大于R2中的电流强度
B．R1中的电流强度小于R2中的电流强度
C．经过相同时间R1的温度高于R2的温度
D．经过相同时间R1的温度低于R2的温度
7．关于电阻和电阻率的说法正确的是（　　）
A．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
B．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
C．由R＝可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象
8．现有一根横截面积为S的金属导线，通过的电流为I，设每个金属原子可贡献一个自由电子。已知该金属的密度为，摩尔质量为M，电子的电荷量绝对值为e，阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是（
）
A．单位体积的导电的电子数为
B．单位质量的导电的电子数为
C．该导线中自由电子定向移动的平均速率为
D．该导线中自由电子定向移动的平均速率为
E.该导线中自由电子热运动的平均速率约为真空中光速大小
9．如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻接入电路中的电阻阻值为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是（　　）
A．左侧的表笔是红表笔
B．电阻的刻度线是均匀分布的
C．测量电阻时，每次改变倍率档位后都要重新进行欧姆调零
D．测电阻时，如果指针偏转角过小，应将选择开关拨至倍率较小的档位再进行相关的操作
10．用多用表测直流电压、直流电流和电阻时，以下说法正确的是（　　）
A．测电压、电流和电阻时，电流都从红表笔流入多用表
B．无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，内部都应接电池
C．测电阻时，双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
D．测电阻时，红表笔接表内电池的负极
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，金属丝的匝数为39，用刻度尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5
Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系．
（1）从图中得出金属丝的直径为________mm；
（2）为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：
A．电压表0～3
V，内阻约10
kΩ
B．电压表0～15
V，内阻约50
kΩ
C．电流表0～0.6
A，内阻约0.05
Ω
D．电流表0～3
A，内阻约0.01
Ω
E．滑动变阻器，0～10
Ω
F．滑动变阻器，0～100
Ω
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．（填序号）
②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误。
错误a：_______；
错误b：________。
12．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，已知小灯泡的额定电压为，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择∶
A．电源（电动势，内阻可忽略）
B．电压表V（量程，内阻约为；量程，内阻约为）
C．电流表A（量程，内阻约为；量程，内阻约为）
D．滑动变阻器（阻值不清，允许通过最大电流）
E.
滑动变阻器（阻值不清，允许通过最大电流）
（1）因两个滑动变阻器铭牌上标注的电阻值看不清楚，组内同学对滑动变阻器的选择展开讨论。甲同学提出：先用电源、小灯泡、电压表和滑动变阻器组成如图甲所示电路，分别接入滑动变阻器和，移动滑动变阻器滑动触头调整小灯泡的两端电压，获得电压表示数随间距离的变化图线。按甲同学的意见，实验得到的图线如图乙所示，则说明的总阻值___________（填“大于”“小于”或“等于”）的总阻值，为方便调节应选用滑动变阻器___________（填“”或“”）。
（2）正确选择滑动变阻器后，根据实验要求用笔画线代替导线在图丙中完成余下导线的连接___________；某次测量时电流表和电压表的示数如图丁所示，则电流___________，电压___________。
（3）实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图戊所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的阻值___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）若将该小灯泡直接与电动势为、内阻为的电源组成闭合回路。根据图像判断，小灯泡的实际功率为___________（结果保留两位有效数字）。
三、解答题（共45分）
13．如图所示电路中，已知R1=5Ω，R2=12Ω，电压表示数为2V，电流表示数为0.2A，求电阻R3的阻值和UAC。
14．如图所示，分别把一个长方体铜柱的ab端、cd端、ef端接入电路时，计算接入电路中的电阻各是多大．(设电阻率为ρ铜)
15．某滑动变阻器的结构如图所示，A、B是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个接线柱，C、D是金属杆的两个接线柱。电阻丝上能够与滑片P接触的地方的绝缘漆已被刮去，使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起来。把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向A移动时，接入电路的电阻将由大变小，这是为什么？你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片P移动时接入电路的电阻由大变小？
16．如图所示电路中，、、、、，b处接地，干路电流。
（1）当S断开，d处电势为多少？
（2）当S闭合，通过的电流，干路电流不变，则c点的电势为多少？通过的电流为多少？
参考答案
1．A
【详解】
将导线均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，横截面积变为原来的，体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻定律可知，电阻变为原来的16倍，则导线原来的电阻值为4Ω。
故选A。
2．B
【详解】
滑片P向接线柱C移动时，电路中的电流增大，则接入电路中的电阻变小，所以接入电路的接线柱是A和C或A和D，故选B。
3．D
【详解】
将这根导线均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，则横截面积变为原来的，则长度变为原来的4倍，根据
可知，电阻变为原来的16倍，即变为32Ω
故选D。
4．C
【详解】
A．根据
可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项A错误；
B．根据
I=neSv
可知，某一导体内电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；
C．根据
可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，选项C正确；
D．电流的传递速率等于光速，电流的传导速率越大，电流不一定越大，选项D错误。
故选C。
5．D
【详解】
由图像可知
故选D。
6．D
【详解】
设导体的电阻率为ρ，厚度为d，边长为L，则由电阻定律得：导体的电阻
则可知，R与边长L无关，故R1=R2。
AB．对两电阻分别施加大小相同的电压，根据欧姆定律可知，R1中的电流强度等于R2中的电流强度，故AB错误；
CD．经过相同时间
产热相同，但电阻散热与电阻表面积成正比，故经过相同时间R1的温度低于R2的温度，故D正确C错误。
故选D。
7．D
【详解】
A．根据电阻定律可知，将一根导线等分为二，电阻减半，而电阻率是导体材料的特性，与长度无关，故A错误；
B．体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它是导体本身的性质，有没有电流均有电阻，故B错误；
C．导体的电阻由ρ、L、S决定，是导体本身的性能，不能说与电压成正比，与电流成反比，故C错误；
D．超导现象是绝对零度附近时，电阻突然减小到零的现象，故D正确。
故选D。
8．ABD
【详解】
A.金属的摩尔体积：
单位体积的物质的量：
每个金属原子可页献一个自由电子，自由电子为：
A正确。
B.单位质量的物质的量：
每个金属原子可页献一个自由电子，自由电子为：
B正确。
CDE.设自由电子定向移动的速率为v，根据电流：
I=NeSv
得：
又：
则有：
CE错误，D正确。
E.
由上式可得，小于真空中光速大小，E错误。
9．AC
【详解】
A．接表内负极的是红表笔，左侧为负极，故A正确；
B．根据多用电表表头可知，电阻的刻度线分布是不均匀的，故B错误；
C．测量电阻时，每次变换档位后都需要重新进行欧姆调零，故C正确；
D．测电阻时，指针偏转过小，说明电阻值过大，应该调至大倍率档位再次进行测量，故D错误。
故选AC。
10．AD
【详解】
A．测电压、电流和电阻时，电流都从红表笔流入多用表，故A正确；
B．作电压表、电流表时内部不需要接电池，欧姆表使用时需要电池，故B错误；
C．双手捏住两表笔金属杆，人体与被测电阻并联，所以测量值偏小，故C错误；
D．测电阻时，红表笔接表内电池的负极，故D正确。
故选AD。
11．0.646（0.644～0.649均可）
A
C
E
导线连接在滑动变阻器的滑片上
错误
采用了电流表内接法
【详解】
（1）[1]从题图可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.52
cm，故直径为
（2）①[2][3][4]因为两节干电池的电动势约为3
V，电压表选A；因为金属丝的电阻大约为5
Ω，如果把3
V的电动势全加在金属丝上，电流最大为0.6
A，故电流表选C；此题中金属丝的电阻大约为5
Ω，为了减小实验误差，滑动变阻器选E；
②[5][6]由题中数据计算可得出
因而应采用电流表外接法，而图中为内接法，故错误；滑动变阻器连接时导线不能接在滑片上，故错误。
12．小于
0.20
0.50
增大
【详解】
（1）[1][2]根据图甲所示分压式电路，可知当aP间距离x较小时，滑动变阻器的最大阻值越大，aP段的分压U越小，故根据图乙中U随aP间距离x的变化图可知，图线的总阻值小于的总阻值，作为分压用的滑动变阻器在保证安全的前提下，应选择最大阻值段小的滑动变阻器，即；
（2）[3]
根据实验要求用笔画线代替导线在图丙中完成余下导线后为
[4][5]
根据图丁电流表和电压表的示数可得电流和电压为
（3）[6]
根据图戊所示的小灯泡的伏安特性曲线。可知随着电流的增加小灯泡的阻值
增大；
（4）[7]
将该小灯泡直接与电动势为、内阻为的电源组成闭合回路后，写出灯泡电流与电压的关系式为
在灯泡的伏安特性曲线中画出直线
两直线相较于（1.0V，0.3A），所以此时灯泡的功率为
（0.28~0.32）
13．12Ω，4.4V
【详解】
干路中的电流为
则通过的电流为
则有
14．铜；铜；铜
【详解】
根据电阻定律：
?可以算出接入电路中的电阻
当端接入时，电阻为：
铜
当端接入时，电阻为：
铜
当端接入时，电阻为：
铜
15．见解析
【详解】
将A和C接线柱接入电路中，实际接入电路的电阻为PA段，当P向A端滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电路中的电阻由大变小。
同理，还有三种连接方案可达到这一目的
①将A和D接线柱接电路中，P向A滑动；
②将B和C接线柱接入电路中，P向B滑动；
③将B和D接线柱接入电路中，P向B滑动。
16．（1）；（2），
【详解】
（1）当S断开时，由图可知R1和R4串联，串联电阻为，R2和R5串联，串联电阻为，然后并联，总电阻为
kΩ=2kΩ
根据欧姆定律可得ad间的电势差为
因为R2和R5串联且阻值相等，R5两端电势差为
b处接地故b处的电势为零，所以有：
可得，即d处电势为-9V；
（2）由题意可知当S闭合，通过的电流，则两端的电势差为
流过的电流为
两端的电势差为
设a点的电势为，则有
又因为b处的电势为零，故可得，即c点的电势为。所以
通过R3的电流为
所以流过R5的电流为