人教版新教材必修三 第十一章 电路及其应用 练习（含答案）

人教版新教材必修三第十一章练习（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 下列说法中正确的是( )
A. 由可知，同一粗细均匀导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大
B. 由可知，通过导线截面的电荷量越多，电流越大
C. 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
D. 铅蓄电池的电动势为，这表示蓄电池在内将的化学能转化为电能
2. 甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板，长、宽、高均分别为、、，其中，如图，它们的外形完全相同。现将甲、乙两金属导电板按下图两种方式接入同一电源时，若回路中的电流相同，那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为( )
A. B. C. D.
3. 如图甲所示为一充满电解液的玻璃容器，、为电极，已知，，，当容器内注满某电解液，且、两极加上电压时，其图线如图乙所示，则下列说法正确的是
A. 当时，电解液的电阻为
B. 该电解液的电阻随电压的增大而增大
C. 当时，电解液的电阻率为
D. 将两个完全相同的玻璃容器串联时，当外加电压，回路内的电流大于
4. 在“测定金属的电阻率”的实验中，按图所示的电路图测量金属丝的电阻。将滑动变阻器、分别接入实验电路，，调节滑动变阻器的滑片的位置，以表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值，以表示滑动变阻器接入电路的电阻值，以表示两端的电压值，图中实线表示接入时的情况，虚线表示接入时的情况。在图中随变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 某同学用伏安法测电阻，分别采用了甲、乙两种电路测量，关于误差分析正确的是( )
A. 若选择甲图，测量值比真实值偏大
B. 若选择乙图，测量值比真实值偏大
C. 若被测电阻与电流表内阻接近，应选择乙图误差较小
D. 若被测电阻与电压表内阻接近，应选择甲图误差较小
6. 四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、，的量程大于的量程的量程，的量程大于的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后( )
A. 的读数比的读数小 B. 指针偏转角度与指针偏转角度相同
C. 读数比读数大 D. 指针偏转角度比指针偏转角度大
7. 额定电压均为的白炽灯和的特性曲线如图甲所示，现将和完全相同的与和一起按如图乙所示电路接入电路中，则下列说法不正确的是( )
A. 的额定功率约为 B. 的实际功率约为
C. 的实际功率比的实际功率小 D. 的实际功率比的实际功率小
8. 用多用电表测量一个的电阻。在用红、黑表笔接触该电阻两端之前，操作步骤可能有：用螺丝刀调节表盘上的指针定位螺丝，使表针指向“”；将红表笔和黑表笔接触；把选择开关旋转到“”位置；把选择开关旋转到“”位置；调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。有人对其作出选择和排序，以下正确的是( )
A. B. C. D.
9. 图中的、、为黑箱即看不见内部电路结构的一个盒子上的三个接点，两个接点间最多只能接一个电学元件。为探明内部结构，某同学用多用电表进行了四步测量：
用直流电压挡测量：、、三点间均无电压；
用欧姆挡测量：、间正反向电阻完全相同；
用欧姆挡测量：黑表笔接点、红表笔接点，有电阻；反接后阻值很大；
用欧姆挡测量：黑表笔接点、红表笔接点，有电阻，阻值比第步测得的大；反接后阻值很大。
下列黑箱内部结构图正确的是___________
A. B.
C. D.
10. 用伏安法测电阻时，若不知的大概值，为了选择正确的电路以减小误差，可以用图所示的方法判断( )
A. 若安培表的示数有显著变化，应接
B. 若安培表的示数有显著变化，应接
C. 若伏特表示数变化的差值大于安培表示数变化的差值，应接
D. 若伏特表示数有显著变化，应接
二、实验题（本大题共2小题，共26.0分）
11. “探究决定导线电阻的因素”的实验中，某同学进行了如下测量：
用毫米刻度测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量结果如图甲所示，其示数为________．
该同学先用多用电表粗测其电阻，用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量．其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段电阻丝的电阻为________．
准确地测量金属丝两端的电压及电流，最后由公式________用直接测量的物理量符号表示计算出金属丝的电阻率．
12. 多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图，其中电流有、两个档位，电压有、两个档位，欧姆表有两个档位。
通过一个单刀多掷开关，可以分别与触点、、、、、接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
图甲中是___________选填“红”或“黑”表笔；
当接触点_______选填“、、、、、”时对应多用电表档；
当接触点时，测量倍率比接触点时小，则________选填“”“”或“”；
实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有待测电源电动势约为，定值电阻，电阻箱一只。连接实物如图乙所示，测量时应将图甲中接触点_______选填“、、、、、”；改变电阻箱阻值，测得并记录多组数据后，得到对应的图像如图丙所示，则电源电动势________，内阻_______结果保留两位有效数字。
三、计算题（本大题共1小题，共14.0分）
13. 有一种测量压力的电子秤，其原理如图所示。是内阻不计、电动势为的电源。是一个阻值为的限流电阻。是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。是压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。
在坐标系中画出电阻随压力变化的图线，并归纳出电值随压力变化的函数关系式。
写出压力与电流的关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀。
若电容器的耐压值为，该电子秤的量程是多少牛顿？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由是电流的微观表达式，可知，同一导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大，故A正确；
B、是电流的定义式，通过导线截面的电量多，若时间长，电流不一定大，故B错误
C、虽然电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，但三者本质上不同，即它们的物理意义是不同的，故C错误
D、铅蓄电池内部非静电力将正电荷从负极移至正极。由电动势的定义式，可知铅蓄电池将的正电荷从负极移至正极的过程中，非静电力做功为，电源把的化学能转变为电能，不是内将的化学能转变成电能，故D错误
故选：。
对比值定义法的物理量不能说与分子成正比，与分母成反比，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势的定义式为，表示电源中每通过的电荷量，电源把的化学能转变为电能；电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大，这种转化的本领越大．
掌握电流的两种表达式，特别是电流的微观表达式的公式，要理解各物理量的含义．
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据电阻定律分别写出两种情况下的电阻的表达式，然后比较即可。本题考查电阻定律的应用，要注意明确电阻大小与横截面积及导体长度有关系。
【解答】
由题可知，甲导体左右两侧接入电源时回路中的电流与将乙导体上下两侧接入该电源时回路中的电流相同，则甲导体左右两侧接入电源时回路中的电阻值等于乙导体上下两侧接入该电源时回路中的电阻值，由电阻定律可得：，所以：，故A正确，BCD错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
图线上各点与坐标原点的连线的斜率表示电阻，根据图像结合欧姆定律可知当时电解液的电阻及电解液的电阻随电压的增大而减小；根据电阻定律求得电解液的电阻率；两个完全相同的玻璃容器串联时，当外加电压，每个玻璃容器上所加电压，根据图线可知电流情况。
本题主要考查欧姆定律、电阻定律、串联电路的基本特点、电阻率。
【解答】
A.图线上各点与坐标原点的连线的斜率表示电阻，当时，，电解液的电阻为，故A错误；
B.图线上各点与坐标原点的连线的斜率表示电阻，图线上各点与坐标原点的连线的斜率随电压的增大而减小，故该电解液的电阻随电压的增大而减小，故B错误；
C.根据电阻定律得：，解得，故C正确；
D.两个完全相同的玻璃容器串联时，当外加电压，每个玻璃容器上所加电压，根据图线可知，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了电阻率的测量，本题中由于无法直接用公式确定图象，则可以通过排除法进行分析确定。
根据闭合电路欧姆定律可得出对应的电压与电阻的关系，则由排除法可以得出对应的图象
【解答】
两端电压值为，说明在和不变时，与不为一次函数关系，图线为曲线，四个选项均满足，当分别取和时，根据公式可知，在相同的前提下，越大，越小，所以虚线在实线下方，且根据公式可知，对两个图线来讲，斜率刚开始变化得快。
故A正确，BCD错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
电流表外接法测得的电阻阻值是待测电阻和电压表内阻的并联电阻值；电压表内阻越大，电阻越小，测量的误差越小；而电流表内接法测得的电阻阻值是电流表内阻与待测电阻的串联值的和，待测电阻越大，误差越小．
该题中用伏安法测电阻的两种常用电路分别是电流表内接法和电流表外接法，电流表内接法测得的电阻值大，电流表外接法测得的电阻值偏小；该知识点既可以说是属于记忆性的知识，也要记住分析的方法．
【解答】
A、甲图所示电路是电流表外接法，用它测量电阻时，测量值是待测电阻和电压表内阻的并联电阻值，故测得的电阻值偏小，故A错误；
B、乙图所示电路是电流表内接法，用它测量电阻时，测量值，测量值偏大；故B正确；
C、电流表内阻很小，被测电阻与电流表接近，若采用乙图接法，则误差较大；应该选择甲图，故C错误；
D、电压表内阻很大，被测电阻与电压表接近，应该选择乙图误差较小。故D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题关键要对电表的内部结构要了解：电流表是由表头与分流电阻并联；电压表是由表头与分压电阻串联。
电流表、是由相同的电流表改装而成的，的量程较大，分流电阻较小，串联时流过表头的电流较小，指针偏转的角度较小；电压表、是相同电流表改装而成的，串联时流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，量程较大的电压表读数较大。
【解答】
A.电流表、串联，流过电流表的电流相同，的读数与的读数相同，故A错误；
B.电流表、是由相同的电流表改装而成的，的量程较大，分流电阻较小，串联时流过表头的电流较小，指针偏转的角度较小，故B错误；
C.电压表、是相同电流表改装而成的，串联时流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同， 的量程大于的量程，所以读数比读数大，故C正确；
D.两电压表的表头相同，串联时流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，故D错误。

7.【答案】
【解析】解：、由图可知，当电压为时，的电流为，故L的额定功率，故A正确；
B、两灯泡串联时，流过两电阻的电流相等，而总电压应为，由图象可知，串联时电流约为，此时的电压为，故此时的功率，而的电压为，那么的功率，故B正确；
C、当电压为时，的电流为，故L的时间功率，的实际功率比的实际功率小：，故C错误，故D正确；
本题选不正确的
故选：。
由图可知当电压为额定电压时的电流，则由功率公式可得出额定功率；串联后接在的电源上，则两电阻两端的电压达不到，但二者电压之和应为，由图可读出电阻的电流，则可求得功率．
本题要结合图象和串并联电路的性质进行分析，注意灯丝电阻随电压的变化发生变化，故不能先求电阻，再进行计算．
8.【答案】
【解析】实验前先机械调零，电阻阻值为，故选择把选择开关旋转到“”位置；将红表笔和黑表笔接触；调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，故顺序为，故A正确，BCD错误。
故选A。
9.【答案】
【解析】
【分析】
用多用电表探索黑箱内的电学元件实际上就是考查多用电表的各个档位的特点以及一些元件的特性，如：定值电阻、二极管、电容器等，同时注意黑箱内部的元件串并联情况。
【解答】
使用直流电压档进行测量，目的是看内部是否有电源，由于、、三点间均无电压，因此黑箱内不存在电源；
使用欧姆档进行测量时注意黑表笔是和内部电源的正级相连的，可知：在测量之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明之间接有一个定值电阻；
在测量之间电阻时，黑表笔接时电阻很小，接时电阻很大，说明之间有二极管，而且应该接二极管的正极；
用欧姆挡测量，黑表笔接点，红表笔接点，有阻值，阻值比第二步测得的大，说明了之间串联了二极管、电阻两个元件，反接阻值很大，则间断路。
故黑箱内元件的连接为图，故A正确，BCD错误。
故答案为。

10.【答案】
【解析】解：、若从移到时，安培表读数有显著变化，说明伏特表的分流明显，应接在处，故A错误，B正确；
C、变化是否明显是看相对值，不是绝对值，故C错误；
D、若从移到时，伏特表读数有显著变化，说明电流表的分压明显，应接在处，故D错误。
故选：。
伏安法测电阻有两种电路，电流表内接法与电流表外接法，可以用试触法确定电流表的接法，如果电流表示数变化大，说明电压表分流较大，应采用内接法；如果电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，应采用外接法。
本题考查了应用试触法判断伏安法测电阻时实验电路的选择问题，难度不是很大，熟练掌握基础知识即可正确解题。
11.【答案】均正确；；。
【解析】
【分析】
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。
根据欧姆定律、电阻定律列式，联立即可求出电阻率的计算式。
本题考查螺旋测微器、欧姆表的读数和电阻率的计算，基础题，关键在于理解仪器的读数规则。
【解答】
螺旋测微器的读数是由固定刻度与旋转刻度组合，且最后加上估计值而成。；均正确
将选择开关换成欧姆挡的“”档位，此段电阻丝的电阻为：。
根据
联立解得：。
故答案为：均正确；；。
12.【答案】黑； ； ；； ；
【解析】
【解答】
图甲中接、接线柱时，由于连接的是电源正极，根据电流从红表笔流入，从黑表笔流出，因此为黑表笔
当接触点或时，且电路中没有电源，由于表头和电阻并联，故改装成了电流表，且接时左边的电阻为分流电阻，即一个电阻为分流电阻接时两个电阻串联后为分流电阻，所以接时分流电阻小，故接时的量程更大为挡
当接点时，电表内部有电源，多用表为欧姆表，而中值电阻，倍率越大时，内阻变大，红黑表笔短接时，电动势大，才能满偏，所以
被测量的电源电动势约为，故测量时应选择电压挡，接触点
根据丙图和闭合电路欧姆定律可知：
，
整理可得：
结合图像的截距和斜率可知：，
，
解得：，。
【分析】
本题考查多用电表的原理和使用，结合电表的改装和多用电表的构造、原理，以及闭合电路的欧姆定律等解答
13.【答案】 解：把压力大小作为横坐标，把电阻大小作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻的阻值随压力的大小变化的图象，如图：
根据的阻值随压力的大小变化的图象可知压敏电阻的阻值与压力成一次函数关系，
设它们的关系式为，
把，和，代入得：
，
．
构成方程组
解得，，
所以它们的关系式为。
根据欧姆定律得
把，，代入上式
化简得：
所以压力和电流不成一次函数关系，故该测力显示器的刻度是不均匀的。
从上式可知，压力增大时，压敏电阻值减小，
当电阻两端的电压为时，压敏电阻两端的电压为：
根据串联电路特点可得
即
得
把代入
即
解得。
答：利用表中的数据归纳出电阻随压力变化的函数式为；
通过寻求压力与电流表中电流的关系为，该测力显示器的刻度不均匀；
若电容器的耐压值为，该电子秤的最大称量值为。

【解析】本题考查学生对欧姆定律和串联电流特点的掌握并结合函数知识对实际问题做出正确的判断。
根据电阻随压力变化的数据来画图，把压力和电阻作为一组有序数对在坐标系中描点然后连接即可。再根据的阻值随压力的大小变化的图象可知电阻与压力成一次函数关系，利用待定系数法可确定函数关系式；
根据欧姆定律推导串联电路电流的关系式，结合与的关系式推导压力与电流的关系式可知测力显示器的刻度是否均匀；
根据串联电路电压规律可知压敏电阻两端的电压，根据串联电路特点可计算压敏电阻的值，进一步计算测力计的最大测量值。
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