第十一章 电路及其应用 培优提升同步练习题（word版含答案）

第十一章电路及其应用单元检测
一、单选题
1．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并通过实验测量了电子的比荷，从而开启了人类对原子认识的新篇章。现代测量发现电子的比荷是，若将此物理量以国际单位制中的基本单位表示，下列结果中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，以下说法正确的是（　　）
A．R1>R2
B．R1C．R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域II
D．不能确定R1和R2的大小关系
3．1916年，斯泰瓦和托尔曼发现不带电的闭合金属圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴转动，在转速变化时，线圈中会有电流通过。这一现象可解释为：当线圈转速变化时，由于惯性，自由电子与线圈有相对运动。取金属线圈为参照物，正离子晶格相对静止，由于惯性影响，可等效为自由电子受到一个沿线圈切线方向的“力”F1，但正离子晶格对自由电子的作用力F2不允许自由电子无限制地增大速度，F1和F2会达到平衡，其效果是自由电子相对金属线圈有定向运动。已知F1与线圈角速度的变化率a成正比，F2与自由电子相对正离子晶格的速度成正比。下列说法正确的是（ ）
A．若线圈加速转动，a越小，电流越大，且方向与线圈转动方向相反
B．若线圈加速转动，a越小，电流越小，且方向与线圈转动方向相同
C．若线圈减速转动，a越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同
D．若线圈减速转动，a越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反
4．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＝
5．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度绕原子核沿顺时针方向做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和方向为（　　）
A．，逆时针 B．，顺时针 C．，逆时针 D．，顺时针
6．如图所示为两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的最大量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的最大量程为I2。下列说法正确的是（ ）
A．量程大小I1 < I2
B．I1= 4I2
C．若仅使R1阻值变小为原来一半，则I2变为原来的倍
D．若仅使R2阻值变小为原来一半，则I1变为原来的倍
7．实验室中， 学生使用的双量程电流表（0~0.6A、0~3A）、双量程电压表（0~3V、0~15V）接线柱如图甲、乙所示（量程已经盖住），其后盖打开后，照片如图丙、丁所示，其中3、6为电表的“-”接线柱。下列说法正确的是（　　）
A．图丙中的3、2接线柱为电流表的0~0.6A量程
B．图丙中的3、2接线柱为电压表的0~3V量程
C．图丁中的6、4接线柱为电压表的0~3V量程
D．图丁中的6. 4接线柱为电流表的0~0.6A量程
8．某同学用一个微安表头（量程1mA，内阻90Ω）电阻箱R1和电阻箱R2组装一个多用电表，有电流和电压两档，改装电路如图所示，则R1、R2应调到多大阻值（　　）
A．， B．，
C．， D．，
9．一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1=30Ω，R2= R3=20Ω，另有一测试电源，所提供电压恒为10V，以下说法正确的是（　　）
A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻是50Ω
B．若将ab端短路，cd之间的等效电阻是40Ω
C．当ab两端接上测试电源时，cd两端的电压为5V
D．当cd两端接上测试电源时，ab两端的电压为5V
10．一种心脏除颤器通过电容器放电完成治疗。在一次模拟治疗中，电容器充电后电压为4.0kV，在2.0ms内完成放电，这次放电通过人体组织的平均电流强度大小为30A，该心脏除颤器中电容器的电容为（　　）
A．15μF B．10μF
C．20μF D．30μF
11．如图所示的电路，灵敏电流计G和一个电阻箱R并联，改装成一个大量程的电表，下列判断正确的是（　　）
A．改装成的是电流表，R越小量程越大 B．改装成的是电流表，R越大量程越大
C．改装成的是电压表，R越小量程越大 D．改装成的是电压表，R越大量程越大
二、多选题
12．关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A．用多用电表测电流时，应先进行机械调零
B．用多用电表测电压时，需将红表笔接高电势点
C．用多用电表测电阻时、如果指针偏转过小，则应换成倍率较小的挡位，并重新欧姆调零
D．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡
13．下列叙述正确的有（　　）
A．用同一表头改装成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大
B．并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
C．串联电路任一电阻增大（其他电阻不变），总电阻一定增大
D．并联的电阻具有分压作用
14．金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度沿导线方向匀速运动。我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱。设该导线内电场强度为，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为。则下列表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
15．电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（　　）
A．电路中的电流为0.6A
B．电阻R2的阻值为20Ω
C．三只电阻两端的总电压为21V
D．电阻R3的电压为3V
16．R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图所示电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是（　　）
A．R1＝R2 B．R1＞R2
C．U1＜U2 D．U1＝U2
三、实验题
17．某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为10Ω的均匀电阻丝的电阻率ρ。在a和b之间接入该电阻丝，并紧靠电阻丝放一刻度尺，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹，从而可改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A1（量程0 ~ 0.6A）；
电流表A2（量程0 ~ 100mA）；
电阻箱R（0 ~ 99.99Ω）；
开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径d；
②根据所提供的实验器材，设计如图甲所示的实验电路并连接电路；
③调节电阻箱使其接入电路中的阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上；
④闭合开关，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的阻值R和接入电路的电阻丝长度l；
⑤改变P的位置，调整______，使电流表再次满偏；
⑥重复多次，记录每一次的R和l数据。
（1）电流表应选择___________（选填“A1”或“A2”）。
（2）步骤⑤中应完善的内容是______。
（3）用记录的多组R和l的数据，绘出了如图乙所示图线，截距分别为r和l0，则电阻丝的电阻率表达式为ρ = ___________（用给定的字母表示）。
（4）电流表的内阻对本实验结果___________（选填“有”或“无”）影响。
18．实验小组用图甲所示电路来测量待测电阻的阻值，图中为标准电阻，可视为理想电流表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源。回答下列问题：
（1）先用多用电表欧姆挡粗测的阻值，选择的倍率为“×1”，示数如图乙所示，则读数为_________Ω。
（2）按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线在图丙中连接好实物图________。
（3）将滑动变阻器的滑动触头置于_________（选填“最左端”“最右端”或“中间位置”），闭合开关S，改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下两电流表的示数分别为，则待测电阻_________（用表示）。
（4）为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组的值，作出关系图象如图丁所示，可得待测电阻_________Ω；考虑到实际上电流表有内阻，待测电阻阻值的计算结果与真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）。
四、解答题
19．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
20．如果把电流计改装为较大量程的电流表，应该怎样确定分流电阻？请分析求解下面问题。
满偏电流为1mA，内阻为100的电流计，把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？
21．做电学实验用的铜导线，长度是40cm，横截面积是，它的电阻是多少？一根输电用的铝导线，长度是10km，横截面积是，它的电阻是多少？（铝的电阻率为，铜的电阻率为）
22．电流是国际单位制中七个基本物理量之一，也是电学中常用的概念。金属导体导电是由于金属导体内部存在大量的可以自由移动的自由电子，这些自由电子定向移动形成电流。
(1)电子绕核运动可等效为一环形电流。设处于基态氢原子的电子绕核运动的半径为R，电子质量为m，电量为e，静电力常量为k，求此环形电流的大小。
(2)一段横截面积为S的粗细均匀金属导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。自由电子定向移动的平均速率为v。
a.请从电流定义式出发，推导出导线中的电流I的微观表达式；
b.按照经典理论，电子在金属中运动的情形是这样的：在外加电场(可通过加电压实现)的作用下，自由电子发生定向运动，便产生了电流。电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞，将动能交给金属离子（微观上使其热运动更加剧烈，宏观上产生了焦耳热），而自己的动能降为零，然后在电场的作用下重新开始加速运动（为简化问题，我们假定：电子沿电流方向做匀加速直线运动），经加速运动一段距离后，再与金属离子发生碰撞。电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程，用L表示。请从宏观和微观相联系的角度，结合能量转化的相关规律，求金属导体的电阻率。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．D
5．A
6．C
7．B
8．B
9．D
10．A
11．A
12．ABD
13．AC
14．BC
15．ABCD
16．AD
17． A2 电阻箱R的阻值 无
18． 24 最右端 24 偏大
19．（1）表示电阻阻值的倒数，3：1；（2）3：1；（3）1：3
20．
21．，
22．(1) ；(1)a.，b.
答案第1页，共2页
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