第十一章静电路及其应用单元测试（Word版含答案）

2021-2022学年高二上学期物理第十一章静电路及其应用单元测试人教版（2019）必修第三册
一、单选题(共48分)
1．(本题4分)新国际单位体系于2019年5月的世界计量日起正式生效，下列选项中物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（　　）
A．电场强度，N/C B．电流，A
C．电压，V D．位移，m
2．(本题4分)电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值R2.0Ω时，电压表示数为2.00V。当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，通过电阻箱的电流I为（　　）
A．0.5A B．1.0A C．2.0A D．3.0A
3．(本题4分)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
4．(本题4分)太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。该同学先将某太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好（电阻约为1kΩ），利用直流电动势为3V的电源E、量程为3V的电压表（内阻约为3kΩ）、量程为6mA的电流表（内阻约为5Ω）、滑动变阻器R以及开关导线等进行实验测此太阳能电池的电阻，则本实验应该采用的实验电路设计图为（　　）
A． B．
C． D．
5．(本题4分)如图所示，R1=2 Ω，R2=10 Ω，R3=10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则（　　）
A．S断开时，R1与R2的电压之比为5∶1 B．S闭合时，R1与R2两端的电压之比2∶5
C．S闭合时，通过R2与R3的电流之比为2∶1 D．S闭合时，通过R1与R2电流之比为1∶5
6．(本题4分)下列物理量属于矢量的是（　　）
A．时间 B．电流 C．速率 D．电场强度
7．(本题4分)如图所示，某金属导体的长宽高之比为4：2：1，分别按图方式连接，通过两导体的电流之比为1：2，经相同时间，两导体产生的焦耳热之比为（　　）
A．1：4 B．4：1 C．1：16 D．16：1
8．(本题4分)关于多用表的使用，下列操作正确的是（　　）
A．多用表用于测电压时，要将红表笔接高电势点
B．多用表测电压时，应将多用表的两个表笔串联接入电路中
C．多用表测纯电阻时，要调节倍率，使测量指示值尽可能大
D．多用表测纯电阻时，如将红黑表笔接反将导致测量结果的不准确
9．(本题4分)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．
10．(本题4分)如图所示，厚薄为1mm的矩形金属薄片边长，，当将1与2接入电路中时，电阻为R，若将3与4接入电路中，则电阻为（　　）
A． B． C．2R D．4R
11．(本题4分)如图所示，电流表A1（0~3A）和A2（0~0.6A）是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（　　）
A．A1、A2的读数之比为1:1
B．A1、A2的读数之比为1:5
C．A1、A2的指针偏转角度之比为1:5
D．A1、A2的指针偏转角度之比为1:1
12．(本题4分)砷化铌是一种具有较高电导率的纳米材料，据介绍，该材料的电导率是石墨烯的1000倍，电导率δ就是电阻ρ的倒数，即。下列说法正确的是（　　）
A．电导率的单位是
B．材料的电导率与材料、形状有关
C．材料的电导率越小，其导电性能越强
D．电导率大小与温度无关
二、多选题(共20分)
13．(本题5分)某一热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图像如图所示，点M为两元件的伏安特性曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，图线b是小灯泡的伏安特性曲线
B．图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线
C．通过图线可求得M点对应的小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值
D．图线中M点对应的状态，表示小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等
14．(本题5分)关于电流和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．金属靠自由电子导电，金属的温度升高时，自由电子的平均热运动速率增大，金属导体中的电流增大
B．金属导电时，其中的自由电子除作无规则的热运动外，还作定向运动，电流的大小是由定向运动的速率决定的
C．由R=可知：在U一定时，电阻与电流成反比；在I一定时，电阻与电压成正比
D．电阻是导体自身的特性，电阻的大小由导体自身特性决定，并和温度有关，与导体两端是否有电压没有直接关系
15．(本题5分)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是()
A．加5V电压时，导体的电阻约是5Ω
B．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻
16．(本题5分)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.1Ω，被测导体R的真实电阻为87.4Ω。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值是（　　）
A．甲图的测量值是87.4Ω B．甲图的测量值是80.4Ω
C．乙图的测量值是87.5Ω D．乙图的测量值是87.4Ω
三、填空题(共12分)
17．(本题6分)如图用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在两点接触一下，如果安培表读数有显著变化，则S应接在___________处，如果伏特表读数有显著变化，则S应接在___________处。
18．(本题6分)将如图所示的螺旋测微器的读数写出来．
甲．______mm　　　　　　乙．______cm
四、解答题(共20分)
19．(本题10分)如图， R1=6Ω， R2=8Ω，电源电压为12V， 求:
(1)当S2断开，S1、S3闭合时， 通过R1、R2的电流强度各为多大
(2)当S2闭合，S1、S3断开时， 电阻R1、R2两端的电压各是多大
20．(本题10分)如图所示，滑动变阻器R1最大阻值是200Ω，定值电阻R2=R3=300Ω，A、B两端电压UAB=8V。
(1)当开关S断开时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是多少？
(2)当开关S闭合时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围又是多少？
参考答案
1．D
【详解】
是矢量的有电场强度、位移，是国际单位制基本单位的有A、m；
故选D。
【点睛】
2．B
【详解】
根据欧姆定律可得
ACD错误，B正确。
故选B。
3．D
【详解】
由图像可知
故选D。
4．C
【详解】
因
则应该采用安培表内接电路；滑动变阻器接成分压电路，则电路图选择C。
5．B
【详解】
A．S断开时，R1与R2串联在电路中，电压之比
A错误；
CD．S闭合时，R2与R3并联，然后在与R1串联，因此通过R2与R3的电流之比
由于流过R1的电流等于流过R2与R3电流之和，即
因此
CD错误；
B．S闭合时，R2与R3并联之后的总电阻，根据
解得
因此加在R1与R2两端的电压之比
B正确。
故选B。
6．D
【详解】
时间和速率都是只有大小无方向的物理量，是标量；电流虽有大小和方向，但是电流的合成不遵循平行四边形定则，则电流是标量；只有电场强度既有大小又有方向，是矢量。
故选D。
7．B
【详解】
设金属导体的长宽高分别为4L，2L，L；根据
得电阻
则电阻之比为16：1，再根据
得
故选B。
8．A
【详解】
A．多用表用于测电压时，要将红表笔接高电势点，故A正确；
B．多用表测电压时，应将多用表并联接入电路，故B错误；
C．多用表测电阻时，要调节倍率，使测量指示值尽可能在刻度盘中央，故C错误；
D．多用表测电阻时，倍率选择合适，操作正确，如将红黑表棒接错，不影响测量结果，故D错误。
故选A。
9．A
【详解】
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。
故选A。
10．B
【详解】
设金属板长为,宽为，高为，当将1与2接入电路中时，根据电阻定律得
若将3与4接入电路中时，根据电阻定律得
联立解得
故ACD错误，B正确。
故选B。
11．D
【详解】
由电表、量程之比5：1，则其内阻由可得内阻之比为1：5；、并联，故流经、电流之比等于内阻的反比，即流经、电流之比为5：1，所以读数之比为5：1，由电表改装原理可得、并联，故流经电流计的电流相等，两指针偏转角度相等。
故选D。
12．A
【详解】
A．根据电阻定律
解得
电导率的单位是
A正确；
BD．电阻率与材料、形状无关，与温度有关，根据，电导率也与材料、形状无关，与温度有关，BD错误；
C．根据，电导率越小，电阻率越大，导电性能越差，C错误。
故选A。
13．ACD
【详解】
AB．小灯泡的灯丝温度随通电电流的增大而升高，阻值也随着增大，所以图线b是小灯泡的伏安特性曲线，同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流的增大而升高，其阻值会减小，所以图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，故A正确，B错误；
C．由公式
可求出M点对应的小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值，故C正确；
D．两图线的交点M，表示此状态两元件的电流相等，电压也相等，所以功率相等，故D正确。
故选ACD。
14．BD
【详解】
A．电流与自由电子的热运动无关，温度变大时金属导体中的电阻增大，电流是减小的；故A错误；
B．金属导电时，其中的自由电子除作无规则的热运动外，还作定向运动，电流的大小是由定向运动的速率决定的；故B正确；
C．电阻的阻值是其本身的性质，与电流及电压无关；故C错误；
D．电阻是导体自身的特性，电阻的大小由导体自身特性决定，并和温度有关，与导体两端是否有电压没有直接关系；故D正确．
15．AB
【详解】
A．加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，导体的电阻为：
Ω
A正确；
BC．因I-U图像上各点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，由图可知，随着电压的减小，图象上的点与原点连线的斜率变大，则可知导体的电阻不断减小， B正确，C错误；
D．该元件是非线性元件，也能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻，D错误。
故选AB。
16．BC
【详解】
AB．甲图的测量值是
B正确，A错误；
CD．乙图的测量值是
C正确，D错误；
故选BC。
17．b a
【详解】
[1]．如果电压表读数变化不明显而安培表变化明显，则说明电流表的分压作用较小，即电流表内阻较小，由于电流表内阻越小时，电流表采用内接法时误差较小，所以S应接在b处．
[2]．根据欧姆定律和串并联规律可知，若电流表示数没有显著变化，而电压表变化明显，则说明电压表的分流作用较小，即电压表的内阻很大，由于电压表内阻越大时采用电流表外接法误差较小，所以电流表应采用外接法，即S应接在a处；
18．8.476　 0.657 8
【解析】
图甲螺旋测微器的读数为
图乙螺旋测微器的读数为
19．(1) 2A，1.5A(2)V，V
【详解】
(1)开关S1、S3 闭合，S2 断开时，R1与R2并联，由欧姆定律可得：
I1==2A ；
I2=＝1.5A ；
(2)开关S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，由欧姆定律可得：
I===A
U1=IR1=A×6Ω=V ；
U2=IR2=A×8Ω=V
20．(1)4.8V~8V；(2)3.43V~8V
【详解】
(1)当S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R3及R1的下部不接在电路中，当滑动片P在最上端时，R2上获得的电压最大，此时R1接入电路的电阻为零，因此R2最大电压等于UAB=8V，当滑动片P在最下端时，R1的全部与R2串联，此时R2上的电压最小
所以R2上的电压变化范围为4.8V～8V
(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑动片在最下端时，R2上的电压最小，此时R2与R3并联，再与R1的全部串联，R2与R3的并联电阻
电压为
当滑动片在最上端时，R2上的电压最大等于
所以R2上的电压范围为3.43V～8V