第十一章电路及其应用单元练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(Word版含答案)

第十一章电路及其应用单元练习
一、单选题
1.一灯泡的额定电压为 、额定功率为 ，当其正常工作时，则11分钟内通过灯丝横截面的电荷量为（ ）
A. B. C. D.
2.有一个长方体金属电阻，材料密度均匀，边长分别为 、 、 ，且 ，电流沿图中箭头所示方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（ ）
A. B. C. D.
3.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A. 根据电场强度的定义式 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比
B. 根据电容的定义式 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C. 由 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
D. 根据电势差的定义式 可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A，B两点间的电势差为-1V
4.一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R. 把它拉制成直径为 的均匀细丝后，在温度不变的情况下，它的电阻变为( )
A. 10000R B. 100R C. D.
5.某物理兴趣小组的同学们想利用伏安法测电阻RX(阻值很小) 在实验过程中,该同学欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加,应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择哪个电路来测量电阻（ ）
A. B. C. D.
6.某同学将一电流计改装成简易多用电表.如图所示，已知电流计的满偏电流为Ig ， 内电阻为Rg ， R1和R2为可变电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 选择开关接到1时是电流表，R1增大时量程增大
B. 选择开关接到1时是电压表，R1增大时量程增大
C. 选择开关接到2时是电流表，R2减小时量程增大
D. 选择开关接到2时是电压表，R2增大时量程增大
7.如图所示，把一个量程为5 的电流表表头改装成欧姆表“×1”档，表头的内阻是50Ω，电池的电动势是1.5V，内阻为10Ω。经过欧姆调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的一半位置时，被测电阻的阻值是（ ）
A. 60Ω B. 150Ω C. 300Ω D. 600Ω
二、多选题
8.如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中．下列判断正确的是 （ ）
A. IAB=IBC B. IAB＜IBC C. UAB=UBC D. UAB＞UBC
9.如图所示电路，当 闭合后两灯均不亮，已知两灯泡、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路。若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用表的红表笔与 点相连接，把黑表笔分别先后与 点、 点相连。则以下检测断线部分的方法可行的是________
A. 闭合，用多用表的电压表 B. 断开，用多用表的电流表
C. 断开，用多用表 量程的欧姆表 D. 闭合，用多用表 量程的欧姆表
10.一多量程多用电表的简化电路如图所示，该多用电表由一个小量程的电流表与若干元件组成，当转动选择旋钮S时，可实现不同的功能。已知表内电池的电动势E＜E′，下列关于多用电表的说法，正确的是（ ）
A. 当S接通1或2时，为电流挡，接2时量程较大 B. 当S接通3或4时，为欧姆挡，接4时比接3时倍率高
C. 当S接通3或4时，为电流挡，接4时量程较大 D. 当S接通5或6时，为电压挡，接6时量程较大
三、填空题
11.某同学欲利用图示电路将电流表G改装为双量程电压表。已知电流表G的量程为100 A、内阻为500Ω，若要求改装后的电压表的量程分别为3V和15V，则图中串联的分压电阻应为R1＝________Ω、R2＝________Ω。
12.如图，已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出R1＝ Ω，R2＝ Ω。
四、实验探究题
13（1）如图所示的游标卡尺，游标尺上共有20个分度，用它测量某工件的外径时，示数如图，则此工件的外径是________cm；
（2）用螺旋测微器测量某电阻丝的直径如图，则此电阻丝的直径为________mm；
（3）用多用电表“×100”档测量某电阻的阻值，读数如图所示，则此电阻的阻值为________Ω。
14如图，在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如示，用米尺测量金属丝的长度l=1.50m。金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
（1）从图中读出金属丝的直径为________mm。
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
A．直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；
B．电流表A1：量程0～0.6 A，内阻约12Ω；
C．电流表A2：量程0～3.0 A，内阻约25Ω；
D．电压表V：量程0～3.0 V，内阻约3 kΩ；
E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；
F．滑动变阻器R2：最大阻值100Ω；
G．开关、导线等。
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的滑动变阻器是________。（请选填器材前面的序号）
（3）要求电流表的示数从“0”开始，根据所选的器材，在方框中画出实验电路图。
15在练习使用多用电表的实验中，某同学将选择开关置于电流“50 V”挡，多用电表示数如图甲所示：
（1）多用电表的读数为________V
（2）多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝________kΩ．若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比________（填“变大”、“变小”或“不变”）.
参考答案
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【解答】由公式 可得
时间
由 可得
故答案为：A。
【分析】结合功率公式P=UI的变形公式求解电流，利用电流乘以通电时间即为电荷量。
2.【答案】 A
【解析】【解答】由电阻的决定式可知
A中电阻为
B中电阻为
C中电阻为
D中电阻为
因为
最小的电阻 。
故答案为：A。
【分析】考查电阻的决定式。本题关键分清楚电阻的长度和横截面积。
3.【答案】 D
【解析】【解答】A．电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量无关，A不符合题意；
B．电容器的电容与其所带电荷量无关，B不符合题意；
C．导体的电阻跟导体两端的电压无关，由电阻定律知，导体的电阻与导体的长度、横截面积、电阻率有关，C不符合题意；
D．A，B两点间的电势差为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电场强度反映电场力的性质，与试探电荷没有关系，由电场本身决定；电容器的电容由电容本身结构决定，与其所带电荷量及两极板间的电势差没有关系；导体的电阻等于导体两端电压与流过导体的电流的比值，由导体本身决定而与导体两端电压及流过导体的电流没有关系；根据电势差的定义式 可知，电场中两点间的电势差在数值上等于移送单位正电荷克服电场力所做的功。
4.【答案】 A
【解析】【解答】镍铬丝的横截面的直径为d，横截面积为S1= ，由数学知识得知，直径变化后横截面积是S2= ，由于镍铬丝的体积不变，由长度变为原来的100倍，根据电阻定律R=ρ 得到，电阻是原来的10000倍，即为10000R。
故答案为：A。
【分析】利用电阻的决定式R=ρ ， 结合题目中提供的盐水柱的数据带入数据求解即可。
5.【答案】 D
【解析】【解答】因RX阻值很小，则可采用电流表外接；欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加，必须采用分压电路；
故答案为：D.
【分析】为了能得到比较多的数据，采用分压法，电流表内阻比较大，对电压影响比较大，故采用电流表外接法。
6.【答案】 D
【解析】【解答】A．改装电流表时，应并联小电阻，所以选择开关接到1时是电流表，改装电流表量程为：
可知R1增大时量程减小，A不符合题意；
B．选择开关接到1时是电流表，B不符合题意；
C．改装电压表时，应串联大电阻，所以选择开关接到2时是电压表，C不符合题意；
D．改装电压表量程为：
可知R2增大时量程增大，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用，可以把电流计改装成电流表，通过串联一个大电阻起分压作用，可以把电流计改装成电压表。
7.【答案】 C
【解析】【解答】两个表笔短接时，回路的电流应该是5mA，根据欧姆定律，可知欧姆表的内电阻
当欧姆表指针指到满偏的一半位置时
可知被测电阻的阻值
故答案为：C。
【分析】需要熟悉闭合电路欧姆定律以及多用表原理进行求解。
二、多选题
8.【答案】 A,D
【解析】【解答】解：
A、B由图知，导体AB与BC串联接入电路，由串联电路的电流特点知，流过串联电路的电流处处相等，所以 IAB=IBC ， 故A正确、B错误；
C、D由题意知，导体AB与BC的材料、长度相同，AB的横截面积小于BC的横截面积，根据电阻定律可知：RAB＞RBC ， 因为IAB=IBC ， 由U=IR知，UAB＞UBC ， 故C错误，D正确．
故选：AD．
【分析】导体电阻大小由导体的材料、长度和横截面积决定，在导体材料、长度相等的情况下，导体电阻与导体的横截面积成反比，导体横截面积越小，导体电阻越大；
根据串联电路的电流特点：电流处处相等，以及欧姆定律分析答题．
9.【答案】 A,C
【解析】【解答】A. 电路中发生断路，断路处元件两端的电压等于电源的电动势，故S闭合时，多用表应用电压表，A符合题意；
B.S闭合时，若ab完好，电流表接在ab间，没有读数，若此处电路有断路，电流表串联在电路，应有读数，所以用电流表不能判断断路故障在何处，B不符合题意；
C.S断开时，多用表用R×1量程的欧姆表测量各段电阻，可判断出故障所在的位置。C符合题意；
D. S闭合时，不能用多用表的欧姆表，可能会损坏欧姆表，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】本题考查多用表使用方法。当用多用电表判断故障时，电流表和电压表应在电路连通状态使用，而欧姆表必须是电路断开状态使用。
10.【答案】 B,D
【解析】【解答】A．由图可知，当S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，电阻与表头并联，当并联电阻越小时，量程越大，因此前者量程较大，A不符合题意；
BC．由图可知，当S与3、4连接时，测量电阻，为欧姆档，接4时比接3时倍率高，B 正确、C不符合题意；
D． 要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时，测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用，可以把电流计改装成电流表，利用欧姆定律求解量程即可；通过串联一个大电阻起分压作用，可以把电流计改装成电压表，利用欧姆定律求解量程即可。
三、填空题
11.【答案】 2.95×104；1.2×105
【解析】【解答】改装为3V时，由欧姆定律可得
解得
改装为15V时，由欧姆定律可得
解得
【分析】电流表G改装成大量程的电压表时，需要在电流表G的旁边串联大电阻，根据串联电路的规律及欧姆定律进行分析即可。
12.【答案】 15；35
【解析】【解答】使用a、b接线柱时，Iab=Ig+ =0.001+ =0.003， 使用a、c接线柱时，Iac=Ig+ =0.001+ =0.010， 解得：R1=15Ω，R2=35Ω；
【分析】利用并联电路特点求出干路电流的方程，利用两个方程可以联立求出两个电阻大小。
四、实验探究题
13【答案】 （1）5.015
（2）1.567~1.569
（3）1300
【解析】【解答】(1)游标卡尺的读数为50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm(2)螺旋测微器的读数为1.5mm+6.7×0.01mm=1.567mm(3)多用电表读数为100×13Ω=1300Ω
【分析】（1）游标卡尺主尺图游标尺示数之和是游标卡尺示数，应记住游标卡尺分度值；
（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，应记住螺旋测微器的分度值，注意估读；
（3）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。
14.【答案】 （1）1.205（1.202~1.207）
（2）B；E
（3）
【解析】【解答】(1)从图中读出金属丝的直径为1mm+0.01mm×20.4=1.204mm。(2)a.电路可能达到的最大电流
则应该选用的电流表是B；滑动变阻器要接成分压电路，则应该选用E；b.因为电压表内阻远大于待测电阻的阻值，可知要采用电流表外接；滑动变阻器要用分压电路，则电路如图；
【分析】（1）考查螺旋测微器的读法。 螺旋测微器又称千分尺，精确到0.01mm，刻度线估读 。（2）根据欧姆定律算出电路可能达到的最大电流，从而可以选出电流表。 要求电流表的示数从“0”开始 ，电路要接成分压电路，则应该选用E，因为电压表内阻远大于待测电阻的阻值，可知要采用电流表外接。
15【答案】 （1）32.0
（2）红；5；变大
【解析】【解答】（1）多用电表选择开关置于直流“50V”档，由图示表盘可知，其分度值为1V，示数为：32.0V；（2）欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接（即Rx=0）时，电流表应调至满偏电流Ig ， 设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系 得R内= =5kΩ；
当指针指在刻度盘的正中央时I= ，有 = ，解得：RX=R内=5kΩ；
当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式 ，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由 ，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了；
【分析】本题考查了多用电表读数、多用电表使用方法与注意事项、测量误差分析，知道多用电表的结构、知道欧姆表的公式原理可以解题；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直． 1 / 1