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

第十一章 电路及其应用
重点练习
1.电路中，每分钟有个自由电子通过横截面积为的导线，那么电路中的电流是( )
A.0.016 mA B.1.6 mA C. D.
2.如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷，单位长度内电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )
A. B. C. D.
3.用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的正（“+”）插孔，则( )
A.前者（测电压）电流从红表笔流入多用电表，后者（测电阻）从红表笔流出多用电表
B.前者（测电压）电流从红表笔流入多用电表，后者（测电阻）从红表笔流入多用电表
C.前者（测电压）电流从红表笔流出多用电表，后者（测电阻）从红表笔流出多用电表
D.前者（测电压）电流从红表笔流出多用电表，后者（测电阻）从红表笔流入多用电表
4.一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm（盐水体积不变，仍充满橡胶管）。则盐水柱电阻变为( )
A. B. C. D.
5.如图所示是电阻R的图像，图中，由此得出( )
A.欧姆定律适用于该元件
B.电阻
C.因图像的斜率表示电阻的倒数，故
D.在R两端加上6 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2 C
6.如图所示，图线1、2、3分别表示导体的伏安特性曲线，其中导体C为一非线性电阻，当串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时，它们的电阻分别为，则下列说法正确的是( )
A.此时流过三导体的电流不同
B.
C.若将三导体串联后改接在3 V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变
D.若将三导体并联后接在3 V的直流电源上，则通过它们的电流之比
7.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之间，然后将它再按图乙方式接在电极之间，设之间的电压是相同的，则这两种接法的电阻大小关系为( )
A. B. C. D.
8.现要准确地测量量程为0~100 mA、内阻约为的电流表A的内阻，实验室提供的器材如下：
电流表（量程0~0.6 A，内阻约为0.1 Ω）；
电压表V（量程0~3 V，内阻约为3 kΩ）；
定值电阻（阻值为2.0 Ω）；
定值电阻（阻值为15 Ω）；
定值电阻（阻值为150 Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值约10 Ω，允许通过的最大电流为2 A）；
电源E（电动势1.5 V，内阻约0.5 Ω）；
开关S一个，导线若干。
（1）为测量电流表A的内阻，某同学选用上述的一些器材如图甲所示，其中定值电阻应该选择_______（填写对应器材的符号），并连接实物电路图。
（2）按图甲电路进行实验，多次测量得到多组电流表A和的示数I、，以I为纵轴，为横轴，用描点法得到图象，若图线的斜率为k，定值电阻的阻值设为，则电流表A的内阻_________。（用题中所给字母、k表示）
（3）为测电流表A的内阻，另一同学选用上述的一些器材设计了图乙所示电路。从实验测量精度的角度分析，该电路存在的主要问题是________。
难点练习
1.如图所示是有两个量程的电压表的内部电路图，当使用两个端点时，量程为0~3 V，当使用两个端点时，量程为0～15 V。已知电流表的内阻为，满偏电流为10 mA，则电阻的值分别为( )
A. B. C. D.
2.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为。与的比值为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，，理想电压表的示数为70 V，理想电压表的示数为50 V，则间的电压为( )
A.140 V B.120 V C.100 V D.无法计算
4.灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图像如图所示，P为图线上一点，为图线的切线，为U轴的垂线，为I轴的垂线，下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C.对应P点，小灯泡的电阻为 D.对应P点，小灯泡的电阻为
5.图甲、乙都是测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是( )
A.在测灯泡电阻R时，图甲的接法叫电流表外接法，图乙的接法叫电流表内接法
B.图甲中，图乙中
C.图甲中误差由电压表分流引起，此法测较小电阻好
D.图乙中误差由电流表分压引起，此法测较大电阻好
6.一个T形电路如图所示，电路中的电阻。另有一测试电源，电压为100 V，则( )
A.当端短路时，之间的等效电阻是
B.当端短路时，之间的等效电阻是
C.当两端接通测试电源时，两端的电压为25 V
D.当两端接通测试电源时，两端的电压为80 V
7.某实验小组测量一捆长度为铜芯线的电阻率。
（1）如图1所示，用螺旋测微器测得铜芯的直径为_________mm。
（2）如图2所示，取整捆铜芯线、2节干电池和相关器材，要求电压表示数能从零开始连续调节，请用笔画线补充好实物电路。
（3）正确连接实物电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数为2.00 A，此时电压表示数如图3所示，则其示数为_________V。计算得到铜芯线的电阻率为_______Ω·m（计算结果保留两位有效数字）。
（4）实验小组查阅教材得知：在时铜的电阻率为。显然，你认为造成这种偏差的可能原因是______。
A.电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流 B.用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小
C.实验时铜芯线的温度高于20 ℃ D.铜芯线不纯，含有杂质
8.用如图所示的多用电表测量定值电阻。
（1）待测电阻的阻值约为，测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准_________（选填“直流电流、电压”或“电阻”）0刻线。
②将选择开关转到电阻挡的_______（选填“×1”“×10”或“×100”）的位置。
③将红、黑表笔插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的________（选填“0刻线”或“∞刻线”）。
④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
（2）测量后需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按_________的顺序进行操作，再完成测量。
A.调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准0刻线
B.将红黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的0刻线
答案以及解析
重点练习
1.答案：C
解析：电流的大小是通过导体横截面的电荷量与所用时间的比值，即，故选C。
2.答案：A
解析：经过时间t，通过右端横截面的电荷量，根据得，A正确。
3.答案：B
解析：无论是用多用电表测直流电压U还是测电阻R，电流的方向总是“黑出红入（相对于多用电表而言）”，只不过，测直流电压U时是外部对多用电表供电，电源在外部，红表笔接在外部的高电势即正极；测电阻R时电源在多用电表的内部，黑表笔接在多用电表内电池的正极，只有选项B正确。
4.答案：D
解析：本题考查对电阻定律的理解。由于盐水柱总体积不变，设长时的横截面积为S，则长度变为后，横截面积，根据电阻定律得，两式联立得，选项D正确。
5.答案：A
解析：根据题图可知，通过电阻的电流与其两端电压成正比，欧姆定律适用，A正确；根据电阻的定义式可知，图线为直线时，图线斜率的倒数等于电阻R，则得，B错误；由于图像中横、纵坐标的标度不同，故不能直接根据图线的倾角得出斜率，C错误；由题图知，当时，，则每秒通过电阻横截面的电荷量是，D错误。
6.答案：B
7.答案：B
解析：将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，电阻值设为r，图甲中等效为两个电阻并联，，图乙中等效为两个电阻串联，，所以，所以B正确。
8.答案：（1）；如图所示
（2）
（3）图乙中电压表V的量程过大
解析：（1）题图甲中测量电流表A的内阻，应选用电流表测干路电流，定值电阻与电流表A并联。若定值电阻用或，则待测电流表满偏时电流表的示数不足满偏的，误差较大，故不能用或。若用，两电流表几乎同时达到满偏，故应用。测量电流表A的实物电路图如答图所示。（2）对所连实物电路根据串并联特点有，变形得，故有，解得。（3）题图乙电路中测量电流表A的内阻时将电流表A和电压表V并联，电流表A两端的最大电压为，此时电压表V的示数为其满偏的三分之一，这样测量误差较大，故电路存在的主要问题是图乙中电压表V的量程过大。
难点练习
1.答案：D
解析：当使用两个端点时，由欧姆定律得
当使用两个端点时，由欧姆定律得
解得
故选D。
2.答案：C
解析：电路中四个电阻阻值相等，开关S断开时，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R，根据串并联电路的特点可知，电容器两端的电压为；当开关S闭合后，外电路的连接等效为图2，则电容器两端的电压为，由可知，，C正确。
3.答案：B
解析：可认为理想电压表所在支路不通，则题图所示电路是四个电阻串联，电压表测量的是和两端的电压之和，电压表测量的是和两端的电压之和。因为，所以电压表相当于测的是和两端的电压之和，即间的电压为电压表的示数与电压表的示数之和，则间的电压为，选项B正确。
4.答案：AD
解析：由欧姆定律知，图线上任意一点对应的电阻等于该点与坐标原点O的连线的斜率的倒数，随着所加电压的增大，对应斜率在减小，说明小灯泡的电阻在增大，A选项正确，B选项错误；对应P点，小灯泡的电阻为连线的斜率的倒数，即，D选项正确，C选项错误。
5.答案：ACD
解析：在测灯泡电阻R时，题图甲的接法叫作电流表的外接法，题图乙的接法叫作电流表的内接法，选项A正确。题图甲中由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由可知，，待测电阻阻值越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙中由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由得，待测电阻阻值越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，选项B错误，CD正确。
6.答案：BCD
解析：当端短路时，间电路的结构是：电阻并联后与串联，等效电阻为
故A错误；
当端短路时，之间电路结构是：电阻并联后与串联，等效电阻为
故B正确；
当两端接通测试电源时，两端的电压等于电阻两端的电压，则
故C正确；
当两端接通测试电源时，两端的电压等于电阻两端的电压，为
故D正确。
故选B、C、D。
7.答案：（1）1.400
（2）如图
（3）2.40;
（4）CD
解析：（1）由螺旋测微器的读数规则可知，铜芯的直径为。（2）电压表的示数要求从零开始连续调节，因此滑动变阻器用分压式接法；通常电压表的内阻远大于铜芯线的电阻值，因此电流表相对于铜芯线外接，电路图如答图所示。（3）由于电源为两节干电池，则电压表所用的量程应为3 V，由电压表的读数规则可知，读数为2.40 V。由欧姆定律可知该铜芯线的阻值为，由电阻定律得，又，整理得，代入数据解得。（4）用电流表外接法测得的电流比实际值偏大，计算出的铜芯线的电阻值偏小，电阻率应偏小，故A错误；若铜芯直径的测量值偏小，由可知电阻率的测量值应偏小，B错误；实验时温度高于20 ℃会使钢芯线的电阻增大，导致测量的电阻率偏大，C正确；铜芯线不纯，含有杂质时，铜芯线的电阻率可能比铜的电阻率大，D正确。
8.答案：（1）①直流电流、电压
②×1
③0刻线
（2）DBE
解析：（1）①调节指针定位螺丝，进行机械调零，使多用电表指针对准直流电流、电压0刻线。②因待测电阻约为20 Ω，则将选择开关转到电阻挡的“×1”的位置。③将红、黑表笔插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的0刻线。
（2）测量后要继续测量一个阻值大约是的电阻，则需先将选择开关旋转到“×100”位置，然后两表笔短接调零，使电表指针对准电阻的0刻线，故为DBE。