第十一章 电路及其应用 单元测试（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（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．如图所示，R1和R2串联在电压为U的电路中，R1两端的电压为U1下列关系式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是（　　）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为
C．对应P点，小灯泡的电阻为
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小
3．一电流计的满偏电流=1mA，内阻为500Ω。要把它改装成一个量程为3V的电压表，则应在电流计上（　　）
A．串联一个2500Ω的电阻
B．并联一个500Ω的电阻
C．并联一个50Ω的电阻
D．串联一个250Ω的电阻
4．两根完全相同的金属导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，把导线B对折后绞合起来，则它们的电阻之比变为（　　）
A．4：1
B．8：1
C．16：1
D．32：1
5．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0
V，内阻不计，L1、L2、L3为3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，当开关闭合后，下列说法中正确的是（　　）
A．L1中的电流为L2中的电流的2倍
B．L2的电阻为6
Ω
C．L2消耗的电功率为0.375
W
D．L1消耗的电功率为0.75
W
6．感应强度，与下列哪个物理量的表达式是不相同的物理方法（　　）
A．加速度a
B．电场强度E
C．电容C
D．电阻R
7．在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度，目前采用的方式是通过测定电阻而间接测得薄膜厚度，查询资料获知构成该薄膜金属材料的电阻率，取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜，在薄膜两端施加恒定电压。通过薄膜的电流方向如图所示，测定出流过薄膜的电流I，即可推导出薄膜厚度d，则（　　）
A．电流I越大，则薄膜厚度d越小
B．电流I越大，则薄膜厚度d越大
C．正方形边长L越大，所测定的电阻值越大
D．正方形边长L越小，所测定的电阻值越小
8．下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　）
A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将开关S拨至倍率较大的挡位，欧姆调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果
C．为了测量阻值不同的电阻换了档位时，都必须重新进行欧姆调零
D．要测量电路中的某个电阻，应把该电阻与原来连接的电路断开
9．现有两个完全相同的表头G，内阻Rg＝10Ω，满偏电流Ig＝0.1A．现预将这两个表头改装成一个大量程的电流表和一个电压表，以下说法正确的是（
）
A．将表头串联一个140Ω的电阻就可以改装成0～15V的电压表；
B．将表头并联一个2Ω的电阻就可以改装成0～0.5A的电流表；
C．将表头改装为一个0～3A的电流表（表盘已改，即满偏时指针所指位置已标上3A）后进行校准时，发现标准电表示数为2.00A电流时，改装电表的示数为1.80A，产生此差异的原因可能是改装时并联的电阻稍小；
D．将改装好的0～3V的电压表和0～0.6A的电流表串联，通有适当电流（不烧表）时，电压表和电流表指针偏角之比为6︰1
10．四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，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（　　）
A．电流表A1的读数等于电流表A2的读数
B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
C．电压表V1的读数大于电压表V2的读数
D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．为研究两个不同材料做成的电阻元件a、b的伏安特性曲线，用电源E、单刀开关S1、单刀双掷开关S2、滑动变阻器R（0~10Ω）、电流表A（0~0.6A~3A）、电压表V（0~3V~15V）组成如图甲所示的电路。
（1）请依照图甲，将图乙中的实物连线补充完整。（____）
（2）把a接入电路时，测得a的伏安特性曲线如图丙中的图线a所示，则实验中电压表的量程选择的是_______（选填“3
V”或“15
V”）。把b接入电路时，测得b的伏安特性曲线如图乙中的图线b所示。当电流在________范围时，改变相同的电压，b接入电路比a接入时电流的变化量大。
（3）某次实验中，第一次操作时，先将其中一个元件接入电路，调节图甲中变阻器滑片从i1滑到i3，第二次操作时换上另一元件，调节滑片从i2滑到i4，两次操作中电流表的示数均从0.28A增大到0.40A，则第二次操作时，接入电路的元件是________（选填“a”或“b”）。
12．现有一只小灯泡，额定电压为6V，额定功率约为3W，现为了测绘其伏安特性曲线，提供了下列器材：
电流表A：量程0～0.6A、内阻约为0.5Ω
电压表V：量程0～3V、内阻RV＝5kΩ
滑动变阻器R：阻值范围0～20Ω、额定电流为1A
定值电阻R0：阻值R0＝10kΩ
电源E：电动势约为10V、内阻很小
开关S一个，导线若干
（1）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的实验电路图______（标注所用器材的符号）；
（2）实验中，若要测其额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为_______V，若此时测得电流表示数为0.48A，则小灯泡的额定功率为_______W。
三、解答题（共45分）
13．当用多用电表测电阻时，发现指针偏角太大，那么我们是更换大倍率还是小倍率?
14．由4个电阻连接成的混联电路如图所示.R1=8Ω,R2=6Ω,R3=6Ω,R4=3Ω.求:
（1）a、d之间的总电阻?
（2）如果把24V的电压加在a、d两端,通过电阻R4的电流是多少?
15．将一恒定电压U0加在电阻R两端，测得通过R的电流为I0，更换电阻R为2R后，电流减少了1.2A，如更换一阻值为6R的电阻，通过的电流变为多少？
16．两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如右图所示，则x、y导线的横截面积之比为多大？
参考答案
1．C
【详解】
根据串联电路电流相等得
变形得
故C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．根据欧姆定律可知，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，选项A正确，不符合题意；
BC．对应P点，小灯泡两端的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻为
选项B正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．对应P点，小灯泡的功率为P=I1U1，此值是图中矩形PQOM所围面积的大小，选项D正确，不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
要把它改装成一个量程为3V的电压表，则应在电流计上串联一个分压电阻，大小为
故选A。
4．C
【详解】
根据电阻定律
如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，则横截面积变为原来的，则电阻变为原来的4倍；把导线B对折后绞合起来，则长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，则电阻变为原来的，则它们的电阻之比变为16:1。
故选C。
5．D
【详解】
A．因L2、L3的两电阻相等，即L2、L3两端电压各为1.5
V，由图可知I2=0.20
A，L1的电压为3V，可知通过灯泡L1的电流小于灯泡L2电流的2倍，故A错误。
B．即L2、L3两端电压各为1.5
V，流过它们的电流I2=0.20
A
故B错误；
C．灯泡L2消耗的电功率
=0.20×1.5
W=0.30
W
故C错误。
D．由
=0.25×3
W=0.75
W
故D正确。
故选：D。
6．A
【详解】
感应强度为比值定义法
A．加速度a是牛顿第二定律表达式，说明加速度a与外力F成正比，与质量m成反比，不符合比值定义法的共性，故A正确；
B．电场强度等于电场力与探试电荷的电荷量的比值，采用的是比值定义法，故B错误；
C．电容C反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U无关，采用的是比值定义法，故C错误；
D．电阻R与U、I无关，采用的是比值定义法，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】
CD．根电阻定律，薄膜电阻为
可知所测定的电阻值R与正方形边长L无关，故CD错误；
AB．根据欧姆定律
联立解得
根据厚度d公式，d与I成正比，与边长L无关，故A错误，B正确；
故选B。
8．BCD
【详解】
A．测量电阻时如果指针偏转过大也就是读数太小，应换小一挡，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量，A错误；
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，B正确；
C．用同一挡位测量阻值不同的电阻时不必重新调零，换挡后要重新进行欧姆调零，C正确；
D．为保护电表安全，测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开，故D正确。
故选BCD。
9．ACD
【分析】
改装成电压表需要串联分压电阻，改装成电流表需要并联分流电阻；
【详解】
A、若将表头改装成大量程电压表，需要串联一个分压电阻，其阻值为：
，故选项A正确；
B、若将表头改装成大量程电流表，需要并联一个分流电阻，其阻值为：
，故选项B错误；
C、改装成电流表后，发现表头示数变小，则是由于并联电阻过小，导致通过分流电阻的电流过大，从而使流过表头的电流变小，故选项C正确；
D、将改装好的电压表和电流表串联，如图所示：
当通过电压表表头电流最大为时，则通过电流表表头的电流为，故此时电压表和电流表指针偏角之比为6︰1，故选项D正确．
【点睛】
明确电流表的改装原理为串联分压、并联电阻分流，会求串联或并联的阻值，会分析等效替代的电阻．
10．CD
【详解】
AB．电流表A1的量程大于A2的量程，故电流表A1的内阻小于A2的内阻；电压表V1的量程大于V2的量程，故V1的电阻大于V2的电阻。由图可知，两电流表并联，故两电流表两端的电压相等，两表由同一电流表改装而成，而将电流表扩大量程是并联一小电阻，故相当于四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，由于电流表A1量程大于A2的量程，所以A1的读数比A2的读数大，故AB错误；
CD．两电压表串联，故通过两表的电流相等，电压表V1的量程大于V2的量程，故V1的读数比V2的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转，故CD正确。
故选CD。
11．
15V
0~0.34A
a
【详解】
（1）[1]实物图如图所示。
（2）[2]由题图丙可知实验中记录的U的最大值为10V，所以电压表的量程选择的是15V。
[3]U-I图像切线的斜率表示元件两端电压随电流的变化率，若要使改变相同的电压，b接入电路比a接入时电流的变化量大，则应满足b图线切线的斜率均小于a图线的斜率，由题图丙可知图线b切线的斜率不断增大，且当I=0.34A时，b图线切线的斜率恰好等于图线a的斜率，因此所求的电流范围是0~0.34A。
（3）[4]由题意可知滑动变阻器滑片在i1和i2时，电流表的电流都为0.28A，但滑片在i1时元件两端的电压小于滑片在i2时元件两端的电压，故由题图丙可知第一次操作时元件的电阻始终小于第二次操作过程元件的电阻，即第二次操作时接入电路的元件是a。
12．
2
2.88
【详解】
（1）[1]要使灯泡正常发光，故需使灯泡两端的电压为6V，但由于电压表量程只有3V，故应串联定值电阻分压，由于电源电压为10V，测绘其伏安特性曲线，需要使灯泡电压从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，灯泡电阻
由于
故采用电流表外接法，则电路图如下图所示
（2）[2][3]
若要测其额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为6V，则其功率为
13．指针偏角太大说明电阻示数太小，应换小倍率
【详解】
指针偏角太大说明电阻示数太小，应换小倍率。
14．（1）
（2）1A
【解析】
【分析】
分析电路图，电阻R3、R4并联，再和R1和R2串联，根据欧姆定律和串并联电路的特点求解．
【详解】
（1）由图可知，R3与R4并联后再与R1、R2串联，故a、d之间的总电阻为：
Rad=R1+R2+R34=R1+R2+=8+6+=16（Ω）
（2）由欧姆定律得干路中电流为?????A
设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，则得：
而?????I=I3+I4；
联立解得：I4=1A
15．0.4A
【详解】
由题意可知
解得
I=0.4A
16．
【详解】
由图象可知，Ux＝6
V，Uy＝4
V，因两导体串联时电流相同，则＝，
Rx＝ρ，Ry＝ρ
所以＝
整理得：＝＝＝