物理新教材人教版必修第三册第十一单元电路及其应用 检测卷 A卷（word含解析）

第十一单元达标检测卷
物 理 （A）
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题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)
1．下列关于电流方向的说法中正确的是(　　)
A．电荷的定向移动方向即为电流的方向
B．电流的方向总是从电源的正极流向负极
C．电流既有大小，又有方向，是一个矢量
D．在电源内部，电流从负极流向正极
2．关于公式I＝，下列说法中正确的是(　　)
A．式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量
B．式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量
C．比值能表示电流的强弱
D．该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比，跟通电时间成反比
3．某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C的正离子和9 C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是(　　)
A．0.25 A，顺流而下 B．0.05 A，逆流而上
C．0.25 A，逆流而上 D．0.05 A，顺流而下
4．灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低。加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1 V时，通过灯泡的电流为0.5 A，灯泡两端的电压为3 V时，通过灯泡的电流为1 A，则灯泡两端电压为2 V时，通过灯泡的电流可能是(　　)
A．0.5 A B．0.6 A C．0.8 A D．1 A
5．如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法的电阻大小关系为(　　)
A．R甲＝R乙 B．R甲＝R乙
C．R甲＝2R乙 D．R甲＝4R乙
6．将电压U加在一根导线两端，设导线截面的直径为d，长度为l。当U增至3倍时，电子的定向移动的速率(　　)
A．减小3倍 B．不增不减 C．增加至3倍 D．增加至9倍
7．两定值电阻R1、R2串联后接在电压恒等于10 V的直流电源上。某学生把内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表示数为6 V。如果把此电压表改接在R2两端，则电压表示数将(　　)
A．小于4 V B．大于4 V
C．等于4 V D．等于或大于4 V
8．用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V，分别将它们串联或并联在一起，然后接入如图所示电路中。通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是(　　)
A．图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等
B．图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C．图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等
D．图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
9．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．某一导体内电子定向移动的速率越大，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
10．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．银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的两倍
11．一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝1 Ω，R2＝12 Ω，R3＝4 Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为10 V，内阻忽略不计，则(　　)
A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4 Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是4 Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8 V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为8 V
在如图所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)：
次序 操作步骤 现象和结论
1 闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路
2 闭合开关，选直流电流挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路
3 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路
4 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路
以上操作和判断正确的是(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)现有一个电流表G，内阻rg＝30 Ω，满偏电流Ig＝1 mA。
(1)把它改装成量程为0～3 V的电压表，要________（填“串联”或“并联”）一个_______Ω的电阻。
(2)把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，要________（填“串联”或“并联”）一个_______Ω的电阻。
14．(8分)某学生用多用电表测电阻，使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线。
甲 乙
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整________，使指针指向“0 Ω”。
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图甲中的________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________kΩ。
(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2)，则R1________R2(填“>”“＝”或“<”)。
15．(10分)在测定金属丝的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；
电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；
电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；
电源：E1(电源电压为3 V)；E2(电源电压为12 V)；
滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。
(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选__________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中画出电路原理图。
16．(6分)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间加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，电解液的电阻率ρ是多少？
17．(10分)如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？
18．(12分)有一条横截面积S的铜导线，已知铜的密度ρ，铜的摩尔质量M，阿伏加德罗常数NA，电子的电量e。通过电流时可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，且将自由电子定向移动视作匀速直线运动，运动速率为v。求：
(1)长度为L的此铜导线中铜原子的数量N；
(2)单位体积的铜导线中自由电子的数量n；
(3)若铜导线通过的电流为I，根据电流的定义式证明I＝nevS。
第十一单元达标检测卷
物理答案（A）
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题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)
1．【答案】D
【解析】正电荷的定向移动方向与电流方向相同，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；电流虽有方向，但不符合矢量运算法则，不是矢量，而是标量；外电路中电流从正极流向负极，电源内部电流从负极流向正极，故A、B、C错误，D正确。
2．【答案】C
【解析】公式I＝中q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，选项A、B错误；比值表示电流的强弱，选项C正确；由电流的微观表达式I＝ngSv可知，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积，故选项D错误。
3．【答案】B
【解析】通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，所以在1 min内向下通过横截面的总电荷量应为q＝6 C－9 C＝－3 C，相当于3 C的负电荷向下运动产生的电流大小，方向与负电荷运动方向相反，即逆流向上，电流I＝＝0.05 A，B正确。
4．【答案】C
【解析】灯泡电压为1 V时，灯泡的电阻为2 Ω，当灯泡的电压为3 V时，灯泡的电阻为3 Ω，所以电压为2 V时，电阻2 Ω＜R＜3 Ω，由I＝得此时的电流A＜I＜1 A，故C正确。
5．【答案】B
【解析】将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r，图甲中等效为两个电阻并联，R甲＝，图乙中等效为两个电阻串联，R乙＝2r，所以R甲＝R乙，所以B正确。
6．【答案】C
【解析】由电流的微观表达式I＝ngSv，其中S＝πd2，n表示导线内单位体积的电子数，q表示单个电子的电荷量，S表示导线的横截面积，v为电子定向移动的速率。又根据部分电路欧姆定律U＝IR，电阻定律R＝ρ，得，可知，当导线的l、d不变，U增至3倍时，定向移动的速率也增至3倍。
7．【答案】A
【解析】电压表接在R1两端，电压表的示数为6 V，则此时R2两端的电压为4 V。把此表改接在R2两端时，电压表与R2并联的阻值小于R2，电压表与R2并联的电路所分得的电压小于4 V。故选A。
8．【答案】D
【解析】图甲中由于电流表的电流计是并联在电路中，电压表的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，所以由于电流表的定值电阻分流的原因，通过电流表的电流计的电流小于电压表的，所以电压表的指针偏转角比电流表的大，故A、B错误；图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻的分压原因，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，故C错误，D正确。
9．【答案】BC
【解析】由电流的定义式I＝及电流的微观表达式I＝nqSv可知，选项B、C正确。
10．【答案】BC
【解析】电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，A错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B正确；锰铜合金的电阻率比银材料的电阻率大，C正确；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。
11．【答案】AC
【解析】当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为R＝＋R1＝4 Ω，故A正确；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为R＝＋R2＝12.8 Ω，故B错误；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，U3＝E＝8 V，故C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，U3＝E＝2.5 V，故D错误。
12．【答案】AD
【解析】选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确；选直流电流挡时，由于电流表内阻很小，当灯属于断路故障时，电路中电流可能较大，因此可能烧坏电流表或电源等。故一般不选用电流挡进行故障检测，2错误；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故3错误；而4显然正确，故选项A、D正确。
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)
【答案】(1)串联 2.97×103 (2)并联 0.05
【解析】(1)把它改装成量程为0～3 V的电压表，要串联一个分压电阻，R＝＝2.97×103 Ω。
(2)把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，要并联一个分流电阻，R＝≈0.05 Ω。
14．(8分)
【答案】(1)短接　欧姆调零旋钮　(2)1　2.5　(3)<
15．(10分)
【答案】(1)1.778(1.776～1.779均正确)　(2)A1　E1　电路原理图见解析图
【解析】(1)螺旋测微器的读数为：1.5 mm＋27.8×0.01 mm＝1.778 mm。
(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流约0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可。Rx阻值较小，电流表A1应用外接法，电路原理图如图所示。
16．(6分)
【解析】由题图乙可求得U＝10 V时，电解液的电阻为
R＝＝ Ω＝2 000 Ω。
由题图甲可知电解液长为l＝a＝1 m，横截面积为S＝bc＝0.02 m2，结合电阻定律R＝ρ得
ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。
17．(10分)
【解析】设触头上部分电阻为x Ω，则触头下部分电阻为(5－x) Ω
上方支路的总电阻为(2＋x) Ω
下方支路的总电阻为(3＋5－x) Ω＝(8－x) Ω
则电路总电阻R＝＝
由数学知识可知当2＋x＝8－x，即x＝3 Ω时，R最大，电流表的示数最小
此时Rmax＝ Ω＝2.5 Ω
Imin＝ A＝2 A。
18．(12分)
【解析】(1)长度为L的此铜导线质量m＝ρSL
物质的量
铜导线中铜原子的数量。
(2)导线中每个铜原子贡献一个自由电子，长度为L的此铜导线中自由电子的数量
单位体积的铜导线中自由电子的数量。
(3)自由电子定向移动视作匀速直线运动，Δt时间内通过铜导线横截面自由电子的数量
n0＝nSvΔt
根据电流定义式。