第十一章 电路及其应用 单元综合测试卷
一、单选题
1.(2022·全国·高二专题练习)如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度为I=
C.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=
D.溶液内电流方向从A→B,电流强度为I=
2.(2022·河北·邯郸一中高二学业考试)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验器材如下:
A.待测小灯泡(2.5V,0.5A);
B.双量程电压表(中间接线柱3V;右边接线柱15V);
C.双量程电流表(中间接线柱0.6A;右边接线柱3A);
D.滑动变阻器(,2A);
E.电源(电动势约为3V,内阻未知);
F.电阻箱();
G.电键一个;导线若干。
小仁同学选择合适的器材,连好实物图如图,小智同学检查时发现了多处错误,这些错误不包括下列选项中的( )
A.干电池多用了一节 B.图中电压表(位于右侧)的量程选错了
C.滑动变阻器接成了限流式 D.电流表内接了
3.(2022·河北·邯郸一中高二学业考试)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
用多用电表的电阻“×100”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为( )
A.2500Ω B.500Ω C.570Ω D.2200Ω
4.(2022·河北·邯郸一中高二学业考试)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:该同学测量出圆柱体长度L,圆柱体的直径D,用伏安法较精确地测量出圆柱体电阻为R时,电压和电流分别是U和I,则该圆柱体材料的电阻率ρ为( )
A. B. C. D.
5.(2022·河北·邯郸一中高二学业考试)如图所示为用电压表(内阻RV)、电流表(内阻RA)测量电阻Rx的两种电路图。用电路甲测得阻值为R1,用电路乙测得阻值为R2。下列说法正确的是( )
A.R1>Rx> R2
B.R2>Rx> R1
C.若 ,则用电路乙测量更精确
D.若 ,则用电路甲测量更精确
6.(2022·陕西渭南·一模)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为15,如果充电后电容器的电压为4.0kV,电容器在大约2.0ms内放电至两极板电压为0,则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为( )
A.6×10-2A B.30A C.2×103A D.A
7.(2021·河北·高二学业考试)某研究性学习小组为更准确地测量阻值约为20Ω的某金属元件Rx的电阻值,已知电压表内阻约为2kΩ,电流表内阻约为10Ω,实验中连接电路时,连接电压表正接线柱的导线可以接在图中的( )
A.a接线柱 B.b接线柱 C.c接线柱 D.d接线柱
8.(2022·安徽省宣城中学高二开学考试)四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、,的量程小于,的量程小于,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.的读数和的读数相同
B.的读数和的读数相同
C.指针偏转角度和指针偏转角相同
D.指针偏转角度比指针偏转角度大
9.(2021·河北·高二学业考试)某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中,将一段金属丝接入电路中,先用螺旋测微器测量这段金属丝直径,再用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度,最后用实验电路测量金属丝的电阻,利用这些测量值就可以计算出金属丝的电阻率,该实验小组在测金属丝的电阻时,先利用多用电表粗测了其电阻,发现此金属丝的电阻远远小于电压表的内阻,他们设计了以下四种电路图,为了减小实验误差,并要求在实验中金属丝两端的电压能从0开始调节,应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
10.(2021·河北·高二学业考试)某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中,将一段金属丝接入电路中,先用螺旋测微器测量这段金属丝直径,再用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度,最后用实验电路测量金属丝的电阻,利用这些测量值就可以计算出金属丝的电阻率,在此实验中,以下操作不正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片可置于任意位置
B.用毫米刻度尺测量金属丝接人电路的有效长度时,要多测量几次,求出其平均值
C.用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,求出其平均值
D.实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关
11.(2022·河南新乡·高二期末)新能源汽车采用锂离子电池提供能量,电池充电时的额定电压为,充电电流恒为,锂离子电池对电压非常敏感,当充电电压低于额定电压的时,保护电路将自动断开而无法正常充电。某地用电高峰期充电桩的输出电压仅为,已知常温下铜导线的电阻率为,充电线缆中单根铜导线的横截面积,不计插口处的接触电阻,要能够正常充电,使用的充电线缆的最大长度为( )
A. B. C. D.
二、填空题
12.(2022·全国·高二专题练习)用伏安法测某一电阻:电压表示数为U,电流表示数为I,电阻测量值R= 。如果采用如图甲所示的电路,测量值为R1,如果采用如图乙所示电路,测量值为R2,电阻的真实值为R真,它们之间的关系是:R1________R真,这种针对________的接法称为外接法;R2________R真(填“>”“=”或“<”),这种误差属于________误差。
13.(2022·安徽蚌埠·高二期末)如图,一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为,单位长度所带的电荷量为,由于棒的运动而形成的等效电流的大小等于______(用题中的字母表示),方向与的方向______(选填“相同”或“相反”)。
14.(2022·青海海东·高二期末)双刀双掷开关常用于改变电流方向或电学元件的连接方式,某同学在实验室中自制了一块电流、电压两用电表,电路如图所示。S是双刀双掷开关(e、f之间绝缘),a、b、c、d、e、f为接线柱,双刀双掷开关的触刀掷向a、b时,e与a接通,f与b接通;触刀掷向c、d时e与c接通,f与d接通。灵敏电流表G的量程为0~0.1A、内阻为50Ω,电阻R1的阻值为100Ω,R2的阻值为10Ω。
(1)触刀掷向a、b时,此表用作___________,量程为___________;
(2)触刀掷向c、d时,此表用作___________,量程为___________;
三、解答题
15.(2022·全国·高二专题练习)如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1m,b=0.2m,c=0.1m,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其U-I图像如图乙所示,当U=10V时,求电解质溶液的电阻率ρ。
16.(2022·全国·高二专题练习)如图所示的图像所对应的两个金属导体:
(1)该直线图像斜率的物理意义是什么?电阻R1∶R2为多少
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2为多少
(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电流之比I1∶I2为多少
17.(2022·北京·高三期末)宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看,在没有外电场的作用下,金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来说,任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等,宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电压,自由电子在电场力的驱动下开始定向移动,并不断与导体内金属阳离子碰撞,可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0,然后再加速、再碰撞……,在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。如图所示,一段截面积为S、长为L的金属导体,单位体积内有n个自由电子,自由电子的电量为e,质量为m,导体两端所加电压为U,假设自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t,仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。
(1)求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F;
(2)求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率;
(3)实验表明,同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量,物理学中把它叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式(用物理量S、L、n、e、m、t表示)
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
2.A
3.D
4.C
5.A
6.B
7.AB
8.C
9.C
10.A
11.C
12. < 电流表 > 系统
13. 相反
14. 电压表 0~15V 电流表 0~0.6A
15.
16.(1)表示电阻阻值的倒数,3:1;(2)3:1;(3)1:3
17.(1);(2);(3)
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页