2019人教版必修第三册第十一章电路及其应用过关检测试卷（word版含答案）

2019人教版必修第三册 第十一章 电路及其应用 过关检测试卷
一、多选题
1．一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝60Ω，R2＝10Ω，R3＝20Ω。另有一测试电源，电动势为120V，内阻忽略不计。则（　　）
A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是70Ω
B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是25Ω
C．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为30V
D．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为40V
2．如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0 V 、Ubd＝12V，由此可以判断（ ）
A．可能是L1和L2的灯丝都断了
B．可能是 L2灯丝断了
C．可能是L1的灯丝断了
D．可能是变阻器R断路
3．某导体中的电流I随其两端电压U的变化如图所示,则下列说法中正确的是： （ ）
A．加5 V电压时,导体的电阻为0.2 Ω
B．加12 V电压时,导体的电阻约为8 Ω
C．随着电压的增大,导体的电阻不断增大
D．随着电压的增大,导体的电阻不断减小
二、单选题
4．如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是 ( )
A．将R1与R2两端加上相同电压,则电流之比I1∶I2=1∶3
B．将R1与R2通过相同电流,则两端电压之比U1∶U2=3∶1
C．R1∶R2=1∶3
D．R1∶R2=3∶1
5．关于指针式多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）
A．测电阻时，指针偏转至靠近刻度盘最右端，需要将倍率调换到更高倍率挡
B．测电阻时，为保证接触良好，可以用手直接将表笔和电阻捏紧
C．欧姆表换挡后，不需要重新进行欧姆调零，即可直接测电阻
D．测电流时，电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出
6．将一个表头并联一个电阻R就改装成了一个大量程的电流表．把改装后的电表和一个标准电流表串联后去测量电流，发现标准电表的示数为1A，改装电表的示数为．为了使改装表与标准电表测量值一致，下列说法正确的是
A．在R上并联一个阻值很大的电阻 B．在R上并联一个阻值很小的电阻
C．在R上串联一个阻值很大的电阻 D．在R上串联一个阻值很小的电阻
7．在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是（　　）
A．用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法
B．实验中应调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出电阻平均值
C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值
D．实验中电流强度大小可不加要求
8．关于材料的电阻率，下列说法正确的是( 　　 )
A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的
B．材料的电阻率随温度的升高而增大
C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D．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
9．如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻为R，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上大小为U的恒定的电压时，电子运动的速率为（　　）
A． B． C． D．
10．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A． B． C． D．
三、实验题
11．灵敏电流计（俗称“表头”）的结构如图1所示，线圈由长而细的铜丝绕制而成，当电流通过接柱流入线圈时，线圈会在均匀辐向磁场中转动，从线圈的偏转角度就能判断电流的大小。灵敏电流计的优点是灵敏度高，但是允许通过的电流很弱，如希望用它测量较大的电流值，就要进行电表的改装。
（1）当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到______力的作用而转动。
（2）如图2所示，为将内阻为200Ω，满偏电流为2mA的表头改装成量程为0.1A的电流表，应给表头并联一个定值电阻R1，R1的阻值为______Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）某同学查阅资料了解到制作定值电阻的材料是锰铜或镍铬合金，而制作表头线圈的材料是铜，对比材料的电阻率随温度变化的数据得知，图2中表头的阻值Rg随温度升高而增大，而R1几乎不随温度变化。他认为电流表这样直接改装会因环境温度变化的影响对测量带来较大的误差。为了探究大量程电流表的结构，他打开了双量程安培表的后盖观察内部电路，发现其表头是与一个电阻R0串联后才一起接入电路的，如图3所示，经查阅资料发现这是一个温度补偿电阻。
a．为保持在一定温度区间内精准测量的要求，这个温度补偿电阻的阻值随温度变化的特点应为：随温度升高电阻的阻值______（选填“增大”、“减小”或“不变”）
b．若将用图2方法改装且已完成刻度盘重新标度的电流表，放到更高温度的环境下使用，会造成测量结果偏大还是偏小______？请分析说明______。
12．如下图，游标卡尺的读数是___________mm；螺旋测微器的读数是___________mm。
13．①小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=_____mm．然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度L=_____cm．
②然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω，为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，且测量时要求通过金属丝的电流在0～0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材，解答如下问题：
A、量程0.1A，内阻r1=1Ω的电流表A1
B、量程0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表A2
C、滑动变阻器R1全电阻1.0Ω，允许通过最大电流10A
D、滑动变阻器R2全电阻100Ω，允许通过最大电流0.1A
E、阻值为29Ω的定值电阻R3
F、阻值为599Ω的定值电阻R4
G、电动势为6V的蓄电池E
H、电键S一个、导线若干
（a）根据上述器材和实验要求完成此实验，请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图（图中元件用题干中相应的元件符号标注）．
( )
（b）实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，其它所选的物理量题目中已给定，请写出电阻丝的电阻表达式Rx=_____.
14．如图甲为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的关系曲线图。
(1)为了通过测量得到图甲所示关系的完整曲线，在图乙、图丙两个电路中应选择的是图______；图中滑动变阻器应选择______。（A．，B．）
(2)在图丁电路中，电源电压恒为，电流表读数为65mA，定值电阻。由热敏电阻的关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为______；电阻的阻值为______。
15．在测定金属丝的电阻率的实验中，为了安全、准确、方便地测出电阻丝的电阻Rx，设计了如图所示实验电路图来完成实验，可用的实验仪器如下：
A．待测金属丝(Rx约5 Ω)
B．电压表V(量程0～1 V，内阻RV＝1 kΩ)
C．电流表A(量程0～0.6 A，内阻RA＝1 Ω)
D．定值电阻R1(阻值R1＝0.5 kΩ)
E.定值电阻R2(阻值R2＝2 kΩ)
F.滑动变阻器R3(0～10 Ω)
G.滑动变阻器R4(0～1000 Ω)
H.电源(电动势为3 V，内阻很小)
I.开关、导线若干
(1)实验中定值电阻应选用_____，滑动变阻器应选用_____。(选填实验仪器前面字母)
(2)用图中电路测量该金属丝的电阻，若某次测量中，电压表的读数为U，电流表的读数为I，该金属丝电阻的表达式为Rx＝__________(用测出或已知的物理量的符号表示)。
四、解答题
16．某金属导体两端的电压为24V，30s内有36C的电荷量通过导体的横截面，则：
（1）导体中的电流有多大？
（2）该导体的电阻多大？
（3）每秒钟内有多少个自由电子通过该导体的横截面？
17．有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆AOB、压力传感器R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（其实质是电流表）．其中AO:BO=4:1．已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 ……
电阻R/ 300 270 240 210 180 150 120 ……
设踏板和杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.5V，则：
(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式；
(2)该电子秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘多少毫安处？
(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20mA，这个人的体重是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
A．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
故A错误；
B．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
故B正确；
C．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
故C正确；
D．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，为
故D错误。
故选BC。
2．BD
【解析】
【分析】
根据在故障电路中电流表和电压表显示的现象来判断Uad=0V，Ucd=12V，由此可断定．
【详解】
串联电路中两灯均不发光，则可能是某处断路，电路中无电流，完好部分的电压为0，则电压表测得断路位置两端的电压等于电源电压，由题Uad=0V，Ubd=12V，说明从a到d的电路是连接良好的，b到c的电路或c到d的电路是断路，所以可能是L2的灯丝烧断了或可能是变阻器R断路，故BD正确，AC错误．
3．BC
【解析】
【详解】
当导体的电压U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻R==5Ω，故A错误；当U=12V时，由图看出电流为I=1.5A，则可得电阻R==Ω=8Ω，故B正确；由图可知，随电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，而此斜率等于电阻的倒数，则可知导体的电阻不断增大，故C正确、D错误．
【点睛】
本题考查欧姆定律的应用．关键要抓住伏安特性曲线中“斜率”等于电阻的倒数，能从图象中得出电阻的变化．：I-U图象描述导体的电流随电压的变化；由各点的坐标得到电压和电流，由R=，求得导体的电阻；由图象的斜率的变化可分析电阻的变化．
4．C
【解析】
【详解】
CD.根据I U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以
R1∶R2=1∶3．
故C正确，D错误；
A.将R1与R2两端加上相同电压，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比
I1∶I2=3∶1，
故A错误;
B.将R1与R2通过相同电流，电压比等于电阻之比，则两端电压之比：
U1∶U2=1∶3，
故B错误；
5．D
【解析】
【详解】
A．测电阻时指针偏转至靠近刻度盘最右端；即电表指针偏转角度太大，所测的电阻值读数比较小，则应换用倍率较小的档位，A错误；
B．测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，包括人体也不能与表笔的金属部分接触，B错误；
C．测电阻时，要选择合适的挡位，并且只要换挡位一定要重新进行欧姆调零，C错误；
D．用电流挡测直流电流时，电流应从正接线柱流入电流表，即应使电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出，D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【分析】
明确电表改装原理，知道将电流表扩大量程实质上是采用并联小电阻分流的方式，所以根据分流原理以及误差情况即可明确如何调节接入电阻．
【详解】
改装电流表示数小于真实值，则说明所并联电阻的分流太大，即分流电阻阻值偏小，所以只需让分流电阻R变的稍大些即可；故应在R上串联一个小电阻即可，故ABC错误，D正确；故选D．
【点睛】
本题考查的电流表的改装原理，要注意明确分流与电阻成反比，电阻大，分流小，反之电阻小则分流大．
7．B
【解析】
【详解】
A．金属丝电阻很小，与电压表内阻相差很大，与电流表内阻可以比拟，为了减小系统误差，应采用电流表外接法，故A错误；
B．为减小实验误差，应进行多次测量求平均值，故B正确；
C．应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是测整根金属丝长度，故C错误；
D．金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为尽可能保持电阻率不变，应尽可能保持温度不变，所以实验中应控制通过金属丝的电流不要太大，故D错误。
故选B。
【点睛】
测量金属丝电阻率的实验中，为减小实验误差应进行多次测量求平均值，实验时电流不能太大，以避免金属丝温度发生较大变化而使实验误差较大，根据实验注意事项分析答题。
本题考查实验误差分析，对于测量过程中不可避免的偶然误差，往往通过多次测量求平均值来减小。
8．C
【解析】
【详解】
A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻都是原来的1/3，但是电阻率是不变的，选项A错误；
B．只有金属材料的电阻率随温度的升高而增大，有的材料的电阻率随温度升高而减小，选项B错误；
C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小，选项C正确；
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，同等长度和截面积的导体，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大，选项D错误；
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
由电流的定义式
得电流的微观表达式
根据欧姆定律
解得
故B正确。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
设在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目为N，根据电流的定义式可得
解得
故选C。
11． 安培 4.1 减小 偏小 设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流 ，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值
【解析】
【详解】
（1）[1] 当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到安培力的作用而转动。
（2）[2]根据串并联电路规律可知，R1的阻值为
（3）[3]为了保持在一定温度区间内精确测量的要求，表头的内阻与温度补偿电阻的阻值之和应尽可能不随温度变化，所以温度补偿电阻随温度变化的特点应与表头的相反，即随温度升高电阻的阻值减小。
[4][5]设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流 ，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值。
12． 57.3 1.102
【解析】
【详解】
[1] 游标卡尺的读数是
[2] 螺旋测微器的读数是
13． d= 3.206(3.205~3.207) 5.015
【解析】
【分析】
由于没有电压表，可以根据题进行改装，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图．
【详解】
（1）螺旋测微器的读数为；游标卡尺读数为
（2）因为要求电流在0~0.5A范围内变化，所以电流表选择，由于没有电压表，所以需要用电流表改装，电源电动势为6V，通过阻值为59Ω的定值电阻和表头串联改装电压表；滑动变阻器选择允许通过最大电流为10A的，原理图如图所示
②根据欧姆定律和串并联电路特点得电阻的电压为，电阻丝的电阻表达式
14． 乙 A 4.4 230
【解析】
【详解】
(1)[1][2]图乙加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压，从而能够得到完整的图线，故选图乙；图中滑动变阻器应选择阻值较小的A即可；
(2)[3][4]通过R1的电流为：
由于电流表的读数为65mA，则通过热敏电阻的电流：
由甲图可知热敏电阻两端的电压为4.4V，电阻：
15． E F
【解析】
【详解】
（1）[1][2]电源的电动势为3 V，而电压表V的量程为0～1 V，内阻RV＝1 kΩ，必须通过串联电阻来扩大量程至3 V，因此定值电阻应选用定值电阻R2（阻值R2＝2 kΩ）；所待测金属丝Rx约5 Ω，且滑动变阻器是限流式接法，因此滑动变阻器应选用小电阻，即选滑动变阻器R3（0～10 Ω）。
（2）[3]电压表的读数为U，那么金属丝与电流表两端的电压为3U，由于电流表的读数为I，则金属丝电阻
16．（1）1.2A；（2）20Ω；（3）
【解析】
【详解】
试题分析：导体中的电流
导体的电阻
每秒钟通过导体截面的电子数
考点：电流
【名师点睛】要解本题需要知道电子的带电量，牢记电流的定义式和求电阻的公式．（1）由电流的定义式可得电流大小；（2）由电阻公式可求电阻大小；（3）金属中是电子导电，通过的总电子数=总电荷量÷电子电量．
17．(1) R=300－0.6F() (2)15mA (3) G=625N
【解析】
【详解】
（1）由表格得到：R=300-0.6F
（2）根据部分电路欧姆定律得，该电子秤零刻度线应标在电流表刻度盘15mA处．
（3）根据欧姆定律得，当I=20mA时，R=225Ω；
代入①式得：F=125N
根据力矩平衡G BO=F AB 得G=625N
【名师点睛】根据表格中的数据可知：压力F增大时，电阻减小，由数学归纳出电阻R随压力F变化的函数式；踏板空载时，由表格可知F=0，电阻R=300Ω，由欧姆定律求出电流；根据电压与电流可求出此时压力传感器的电阻值，再依据表中的变化规律可求出此时作用在A点的压力的大小，最后根据杠杆的平衡条件得出作用在O点的人的体重．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页