第11章 电路及其应用 检测试题 高中物理新人教版必修第三册（2022年）

第11章　电路及其应用　检测试题
一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分.1～6小题为单项选择题，7～12小题为多项选择题，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错误的不得分)
1.关于由电源、开关、小灯泡、导线组成的电路，闭合开关后小灯泡正常发光，则下列说法正确的是(　　)
A.电源把负极处的电子搬运到正极
B.电源依靠恒定电场把电子由负极搬运到正极
C.电源正、负极的周围空间由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成恒定电场
D.恒定电场就是匀强电场
2.下列关于电阻和电阻率的说法正确的是(　　)
A.把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B.由ρ=可知，ρ∝R，ρ∝
C.所有材料的电阻率随温度的升高而增大
D.对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
3.在示波管中，电子枪2秒内连续发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(　 　)
A.3×10-13 A B.4.8×10-6 A
C.9.6×10-6 A D.3×10-6 A
4.半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流的大小为(　　)
A.Q B. C. D.
5.如图所示，厚薄均匀的矩形导体片，边长ab=10 cm，bc=5 cm，当A与B间接入电压为U时，电流为1 A，若C与D间接入电压仍为U时，其电流为(　　)
A.4 A
B.2 A
C.0.5 A
D.0.25 A
6.如图所示，为多用电表欧姆挡的内部电路，a，b为表笔插孔，下列说法中正确的是(　 　)
A.a孔插黑表笔
B.测量前必须进行欧姆调零，而且每测量一次电阻都要重新进行欧姆调零
C.用“×10”挡测量时，指针指在刻度20～40的正中间，则被测电阻的阻值为300 Ω
D.用“×100”挡测量时，若指针偏转较小，应换用“×1 k”挡
7.关于多用电表，下列叙述正确的是(　 　)
A.多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B.用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔接触点的电势都高于黑表笔接触点的电势
C.多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的
D.多用电表使用完毕后，应把选择开关旋到OFF位置
8.如图所示的电路中，表头的内阻Rg=100 Ω，满偏电流Ig=1 mA，R1=
900 Ω，R2= Ω，下列说法正确的是(　 　)
A.当S1和S2均断开时，改装成量程为1 V的电压表
B.当S1和S2均断开时，改装成量程为1 A的电流表
C.当S1和S2均闭合时，改装成量程为1 V的电压表
D.当S1和S2均闭合时，改装成量程为1 A的电流表
9.用伏安法测未知电阻Rx时，若不知Rx的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按如图所示接好，只空出电压表的一个接头K，然后将K分别与a，b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，下列说法正确的是(　 　)
A.若电流表示数有显著变化，K应接a
B.若电流表示数有显著变化，K应接b
C.若电压表示数有显著变化，K应接a
D.若电压表示数有显著变化，K应接b
10.如图所示，是一个小灯泡的伏安特性曲线，可判定(　 　)
A.小灯泡的电阻随着所加电压的增大而减小
B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大
C.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小
D.若将小灯泡与电压恒为4 V的电源相接，则小灯泡电阻为10 Ω
11.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1，A2，若A1，A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和指针偏角的说法正确的是(　 　)
A.图(甲)中的A1，A2的示数相同
B.图(甲)中的A1，A2的指针偏角相同
C.图(乙)中的A1，A2的示数相同，指针偏角不同
D.图(乙)中的A1，A2的指针偏角相同
12.在如图所示电路中，电源电压恒为U.开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是(　 　)
A.电压表的示数增大，电流表的示数减小
B.电压表的示数减小，电流表的示数增大
C.电容器C所带电荷量减小
D.电容器C所带电荷量增大
二、非选择题(共6小题，共52分.要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有结果不得分)
13.(7分)在“练习使用多用电表”实验中：
(1)若多用电表的欧姆挡有三个挡位，分别是“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡，当用“×10”挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到　　　　挡，换挡后应先　　　　　　　　　　　　，之后用表笔连接待测电阻进行读数，如图(甲)所示，由表盘刻度读得该电阻的阻值是　　　　Ω.
(2)如图(乙)所示，闭合开关后发现小灯泡不亮，欲用多用电表检查该电路某处是否发生断路，或小灯泡短路，在保持电路完整的情况下，应使用多用电表的　　　　进行测量.(选填字母代号)
A.欧姆挡 B.电流挡
C.交流电压挡 D.直流电压挡
(3)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻，将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将二极管的两个极分别记为a端和b端，红表笔接a端、黑表笔接b端时，指针偏角很小；红表笔接b端、黑表笔接a端时，指针偏转角很大.则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的　　　　(选填“a”或“b”)端.
14.(8分)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值.
(1)现有直流电源(电压为4 V)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：
A.电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)
B.电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
C.电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
D.电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用　　 　　，电压表应选用　　 　　(以上两空均填器材前的字母)；实验电路应采用下图中的　　 　　[选填“(甲)”或“(乙)”].
(2)图(丙)是测量Rx的实验器材实物，图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路补充完成图(丙)中实物间的连线.
(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图(丁)所示，可得该电阻的测量值Rx==　　　　 Ω.(结果保留两位有效数字)
(4)若在(1)问中选用(甲)电路，产生误差的主要原因是　　　　；若在(1)问中选用(乙)电路，产生误差的主要原因是　　　　.(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
15.(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，已知a=1 m，b=0.2 m，c=0.1 m，当P，Q加上电压后，其UI图线如图(乙)所示.当U=10 V时，通过电流为I=5×10-3 A，求此状态下电解液的电阻率ρ的值.
16.(8分)为使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程.如图所示，将表头改装成量程为0～3 V，0～15 V的电压表.已知R2是阻值为24 kΩ的电阻，表头的内阻为500 Ω，则R1的阻值和表头的满偏电流各是多少
17.(9分)导线中的电流是1 A，导线的横截面积为1 mm2.
(1)在1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面 (电子电荷量e=1.6×10–19 C)
(2)自由电子的平均定向移动速率是多大 (设导体每立方米内有
8.5 ×1028个自由电子)
(3)自由电子沿导线移动1 m，平均要多少时间
18.(14分)在如图所示的电路中，电源为电路提供的电压U=24 V，电流表允许通过的最大电流Im=0.6 A，电压表两端允许加的最大电压Um=
15 V，两电表均为理想电表，定值电阻R0=30 Ω.闭合开关，调节电阻箱RP的阻值，为了保证两电表均不被烧坏，则电阻箱RP的调节范围为
多少
参考答案
1.C 2.D 3.B 4.C 5.A 6.D 7.AD 8.AD 9.BC 10.BD 11.BC 12.BC
13. 解析：(1)用“×10”挡测量时指针偏转角度过大，说明指针示数偏小，说明所选倍率偏大，应换到“×1”挡，换挡后应先将红、黑表笔短接，重新欧姆调零后测量；欧姆表的读数为7×1 Ω=7 Ω.
(2)若发生断路则电路中没有电流，若小灯泡出现短路，也无法在保持电路完整情况下测量电流，即无法用电流挡进行判断，选项B错误；电路完整的情况下，由于电源的存在无法用欧姆挡，选项A错误；断路处电压等于电源电压，而电源为直流电源，所以用直流电压挡进行测量，选项C错误，D正确.
(3)二极管的正向电阻很小，反向电阻很大，故测反向电阻时，红表笔接二极管的a端.
14. 解析：(1)为了减小误差，在保证实验获取足够数据的前提下电压表选用量程尽量小的，本实验中电流控制在0.6 A内，电压控制在3 V内，即电流表选B，电压表选C即可.由于所测电阻远小于电压表内阻，电路宜采用电流表外接法，故采用图(甲).
(2)电路连接如图所示.
(3)由图中可读出电流表的读数为0.50 A，电压表的读数为2.60 V，故Rx==5.2 Ω.
(4)(甲)电路中引起误差的原因主要是电压表的分流作用，即电流表的测量值大于流经Rx的电流值，选项A错误，B正确；若选用(乙)电路，引起误差的原因主要是电流表的分压作用，即电压表的测量值大于Rx两端的电压值，选项C错误，D正确.
答案：(1)B(1分)　C(1分)　(甲)(1分) (2)见图解析(2分)　(3)5.2(1分)　(4)B(1分) D(1分)
15. 解析：电压U=10 V时，电解液的电阻R== Ω=2 000 Ω，(2分)
由R=ρ知，ρ=， (2分)
而l=a=1 m，S=bc=0.02 m2，
解得ρ= Ω·m=40 Ω·m. (2分)
答案：40 Ω·m
16. 解析：设表头的满偏电流为Ig，内阻为Rg，则有Ig(Rg+R1)=U1， (2分)
Ig(Rg+R1+R2)=U2， (2分)
代入数据解得R1=5.5 kΩ， (2分)
Ig=500 μA. (2分)
答案：5.5 kΩ　500 μA
17. 解析：(1)1 s内，通过导线横截面的电子数
N====6.25×1018个. (3分)
(2)根据电流的微观表达式I=neSv得
v== m/s=7.4×10-5 m/s. (3分)
(3)根据自由电子的平均定向移动速率有s=vt， (1分)
得移动1 m所需时间为t== s=3.8 h. (2分)
答案：(1)6.25×1018　(2)7.4×10-5 m/s　(3)3.8 h
18.解析：当电压表示数为15 V时，电阻R0两端电压
U0=U-UP=24 V-15 V=9 V， (2分)
由欧姆定律得I=IP=I0== A=0.3 A<0.6 A， (2分)
可得RP== Ω=50 Ω， (2分)
当电流表示数为0.6 A时，I′=IP′=I0′=0.6 A， (1分)
由欧姆定律得U0′=I0′R0=0.6×30 V=18 V， (2分)
UP′=U-U0′=24 V-18 V=6 V<15V， (2分)
可得RP′== Ω=10 Ω， (2分)
故在保证电路中两电表不被烧坏的情况下，电阻箱的调节范围为10～50 Ω. (1分)
答案：10～50 Ω