第十一章 电路及其应用 测评卷—— 2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

第十一章
电路及其应用
测评卷
（时间：90分钟　
满分：100分）
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断。由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的是(　　)
A．横截面积大的地方
B．横截面积小的地方
C．同时熔断
D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
2．如图所示的电解池，在1
s的时间内，共有3
C的正离子和3
C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是(　　)
A．0
A
B．1.5
A
C．3
A
D．6
A
3．用两个可变的电阻R1和R2按图所示的方式连接，可用来调节通过灯泡的电流大小。如果R1 R2，则a、b两图中起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用)(　　)
A．a图中R1起粗调作用，b图中R2起粗调作用
B．a图中R2起粗调作用，b图中R1起粗调作用
C．a、b两图中都是R2起粗调作用
D．a、b两图中都是R1起粗调作用
4．现有半球形导体材料，接成如图所示的两种形式，则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为(　　)
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．1∶4
5．
如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为4
kΩ，读数为4
V；电流表的内阻为10
Ω，读数为5
mA。待测电阻R的真实值等于(　　)
A．750
Ω
B．760
Ω
C．1000
Ω
D．1010
Ω
6．
如图所示为一电路板示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220
V
的直流电源连接，ab间、bc间和cd间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的直流电压挡分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220
V，由此可见(　　)
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通
D．cd间电路不通，bc间电路通
7．
如图所示，当电路a、b两端接入100
V电压时，c、d两端电压为20
V；当电路c、d两端接入100
V电压时，a、b两端电压为50
V，则R1∶R2∶R3为(　　)
A．4∶2∶1
B．2∶1∶1
C．3∶2∶2
D．以上都不对
8．
如图所示，变阻器的总电阻为R，连线电阻不计，当它的滑片P从左端向右端移动时，A、B间的电阻变化情况是(　　)
A．减小
B．增大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9．关于材料的电阻率，下列说法正确的是(　　)
A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B．金属的电阻率随温度的升高而增大
C．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的2倍，电阻率变为原来的2倍
10．经典的氢原子模型中，电子绕核运动可以看成一环形电流。设氢原子中的电子绕原子核在半径为r的轨道上运动。用e表示电子的电荷量，m表示电子的质量，k为静电力常量。则(　　)
A．电子运动的速率为v＝e
B．电子运动的周期为T＝
C．电子运动形成的电流I＝
D．电子运动形成的电流I＝
11．
如图所示的电路，将两个相同的表头分别改装成A1(0～3
A)和A2(0～0.6
A)的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流，则下列说法正确的是(　　)
A．A1表的内阻小于A2表的内阻
B．A1的指针还没半偏时，A2的指针已经半偏
C．A1的读数为1
A时，A2的读数为0.6
A
D．A1的读数为1
A时，干路的电流为1.2
A
12．
滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是(　　)
A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大
B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小
C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
三、非选择题:本题共6小题,共60分。计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。
13．“研究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图甲所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜合金
0.3
1.0
F
康铜合金
0.8
1.0
(1)电路图中四条金属丝应分别选上表中的________(用编号表示)。
(2)在相互交流时，有位同学提出用如图乙所示的电路，只要将图乙中P端分别和触点1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能研究出导体电阻与其影响因素的定量关系，你认为上述方法是否正确，若正确，请说出理由；若不正确，请说出原因。
14．某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：
(1)螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A”“B”或“C”)，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。
(3)图2中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图3实物电路中的正确位置。
(4)为测量Rx，利用图2所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1I1关系图象如图4所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
请根据表中的数据，在方格纸上作出U2I2图象。
(5)由此，可求得电阻丝的Rx＝________
Ω。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
15．如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1
m，b＝0.2
m，c＝0.1
m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其UI图线如图乙所示。当U＝10
V时，求电解液的电阻率ρ是多少？
16．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀地拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？
17．在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg＝100
Ω，满偏电流Ig＝1
mA，R1＝900
Ω，R2＝
Ω。
(1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？
(2)当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？
18．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
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1．B
解析：根据R＝ρ，横截面积小的地方电阻较大，当电流一定时，电阻大的位置发热量大，易熔断，B正确。
2．D
解析：电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I＝得，电路中的电流I＝
A＝6
A，D正确。
3．B
解析：在串联电路中，电流处处相等，调节大电阻，电流变化大，调节小电阻，电流变化小，所以a图中R2起粗调作用，R1起细调作用；在并联电路中，并联部分电压相等，通过小电阻的电流大，调节小电阻，电流变化大，调节大电阻，电流变化小，所以在b图中R1起粗调作用，R2起细调作用。综上所述，A、C、D错误，B正确。
4．D
解析：把半球形导体分为两部分，每一部分为球形，设其电阻为R，题图甲为两电阻并联，R甲＝R，题图乙为两电阻串联，R乙＝2R，则R甲∶R乙＝1∶4，D正确。
5．C
解析：根据图示电路图，应用串、并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻的真实值。待测电阻的真实值：R＝＝＝
Ω＝1000
Ω，故C正确，A、B、D错误。
6．C
解析：测量a、c间电压为220
V，说明cd间电路通，ab间、bc间某段电路断路，测b、d间电压为220
V，说明ab间电路通，b、d间某点断路，显然，这两种情况综合的结果便是bc间断路，C正确。
7．A
解析：当a、b两端接入100
V电压时，有20
V＝R2，解得R1∶R2＝2∶1；当c、d两端接入100
V电压时，有50
V＝R2，解得R2∶R3＝2∶1，联立得R1∶R2∶R3＝4∶2∶1。故选A。
8．D
解析：A、B间的电路相当于滑动变阻器的两部分并联，设左侧的阻值为Rx，则右侧的阻值为R－Rx，A、B间的总电阻为R总＝，由题意，Rx从0增大到R，根据数学知识，R总先增大后减小，当Rx＝时，R总有最大值，D正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9．BC
解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度的升高而增大，B正确；合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C正确；电阻率大表明此材料的导电性能差，但不表明用此材料制成的导体对电流的阻碍作用一定大，导体对电流的阻碍作用的大小还与导体的长度和横截面积有关，A错误。
10．AC
解析：氢原子的原子核对电子的作用力充当电子做圆周运动的向心力，则＝m，解得v＝e
，故A正确；电子运动的周期T＝＝
，故B错误；电子运动形成的电流I＝＝
，故C正确，D错误。
11．AD
解析：电流表A1的量程大于电流表A2的量程，因此电流表A1中表头并联的分流电阻阻值小于电流表A2中并联的分流电阻阻值，故电流表A1的内阻小于电流表A2的内阻，A正确；因为A1、A2分别由两个相同的表头并联不同的电阻组成，两个表头并联在电路中，所以指针偏角相同，故B错误；因为A1、A2的指针偏角相同，A1的量程是A2的5倍，所以A1的示数是A2的5倍，当电流表A1的读数为1
A时，电流表A2
的读数等于0.2
A，电路总电流为1
A＋0.2
A＝1.2
A，故C错误，D正确。
12．AD
解析：若将a、c两端连在电路中，aP部分连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确；若将a、d两端连在电路中，也是将aP部分连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误；A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个
接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误；在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个接入电路，D正确。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。
13．(1)BCDE
(2)不正确，因为P端分别和触点1、2、3、4相接时，导体两端的电压不一定相同。只有电压不变时，才能利用电流跟电阻成反比的关系探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系。
解析：(1)用控制变量法研究，选金属丝时，要求能进行对比研究，即除所研究因素外，其他因素相同；从上表所给信息可以看出，要研究导体电阻与导体长度的关系，则需要有编号为B、C的金属丝；要研究导体电阻与导体横截面积的关系，则要有编号为C、D的金属丝；要研究导体电阻与导体材料的关系，则要有编号为D、E的材料；故选BCDE。
(2)接不同的金属丝时，金属丝两端的电压可能不同，利用电流与电阻成反比的关系研究的前提是导体两端的电压一定。
14．(1)C　(2)不同　(3)见图甲　(4)见图乙
(5)23.5(23.0～24.0都算对)
解析：(1)旋转微调旋钮C。
(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为减小测量误差，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值。
(3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示。
(4)根据所给的5组数据在UI图象中描点，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点在直线上，如图乙所示。
(5)由题意知：＝Rx＋RA＋R0，由U1I1图线的斜率可得＝49.0
Ω。＝RA＋R0，由作出的U2I2图线的斜率可得＝25.5
Ω。故Rx＝(49.0－25.5)
Ω＝23.5
Ω。
15．Ω·m
解析：由图乙可求得当U＝10
V时电解液的电阻为：
R＝＝
Ω＝2000
Ω，
由图甲可知电解液柱长为：l＝a＝1
m，
截面积为：S＝bc＝0.02
m2，
结合R＝ρ，
得ρ＝＝
Ω·m＝40
Ω·m。
16．16∶1
解析：金属裸导线原来的电阻为R＝ρ，
拉长后l′＝2l，又因为体积V＝lS不变，
所以S′＝，所以R′＝ρ＝4ρ＝4R，
对折后l″＝，S″＝2S，
所以R″＝ρ＝ρ＝，
所以R′∶R″＝16∶1。
17．(1)电压表　1
V　(2)电流表　1
A
解析：(1)S1和S2均断开时，电阻R1与小量程电流表G串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻RV＝Rg＋R1＝1000
Ω，所以电压表两端的电压最高为：
U＝IgRV＝0.001×1000
V＝1
V。
即改装成的电压表的量程为1
V。
(2)S1和S2均闭合时，电阻R1被短路，电阻R2与小量程电流表G并联，组成较大量程的电流表。当小量程电流表G满偏时，通过R2的电流为：IR2＝＝
A＝0.999
A，故改装成的电流表的量程为I＝IR2＋Ig＝0.999
A＋0.001
A＝1
A。
18．电流表示数从3.94
A减小到2.52
A再增大到3
A
解析：设P、a间电阻为Ra，则混联电路总电阻：
R总＝
＝
上式中分子里两个因式之和为定值，则：
当2
Ω＋Ra＝8
Ω－Ra，即Ra＝3
Ω时，
R总max＝2.5
Ω
Imin＝＝2.52
A
当Ra＝0时，R总1＝1.6
Ω
I1＝≈3.94
A
当Ra＝5
Ω时，R总2＝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。