第十一章 电路及其应用 章末复习与检测（含解析）

第十一章电路及其应用 章末复习与检测
（时间90分钟，满分100分）
一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)
1．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得，，则该钻孔的深度约为（　　）
A．40m B．80m C．100m D．120m
2．若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为（）
A．1.0A B．1.5A C．2.0A D．2.5A
3．如图所示，当a、b两端接入100 V的电压时，c、d两端电压为20 V，当c、d两端接入100 V的电压时，a、b两端电压为50 V，则R1∶R2∶R3等于（　　）
A．4∶2∶1 B．2∶1∶1 C．3∶2∶1 D．8∶4∶3
4．实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似.现将多用电表转换开关拨到×挡，分别测它们的正负电阻加以鉴别：测甲元件时，；测乙元件时，，；测丙元件时，开始指针偏转到，接着读数逐渐增大，最后停在上，则甲、乙、丙三个元件分别是( )
A．电容、电阻、二极管 B．电阻、电容、二极管
C．电阻、二极管、电容 D．二极管、电阻、电容
5．超导现象是20世纪的重大发现之一，自20世纪80年代以来，我国超导研究取得许多突破，在国际上处于领先地位。零电阻特性和抗磁性是超导体的两个重要特性。超导材料降低到一定温度处于超导态时，其电阻几乎为零，这种现象称为超导体的零电阻特性。例如，当温度下降到4.2K（﹣268.95℃）时，水银的电阻突然变为零，此温度称为转变温度。放在磁场中的超导材料处于超导态时，其内部磁感应强度为零，这种现象称为超导体的抗磁性。科学家曾做过这样的实验：在一个用超导材料制成的浅盘中，放入一个磁性很强的小磁体，然后降低温度，使浅盘处于超导态，这时可以看到，小磁体离开浅盘表面，悬浮在空中不动，如图所示。超导体的零电阻特性和抗磁性在发电、输电和储能等方面具有诱人的应用前景。例如，用超导材料制作输电线，处于超导态时可以把电能几乎无损耗地输送给用户。根据以上信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）
A．超导材料在任何温度下，都具有零电阻特性和抗磁性
B．由于超导材料在超导态下几乎没有电阻，所以不适合用来制作输电导线
C．图中小磁体离开浅盘表面悬浮在空中不动时，小磁体所受合力为零
D．图中小磁体离开浅盘表面悬浮在空中不动时，小磁体所受重力为零
6．如图所示，同种金属材料制成的厚度相同的长方体块A和B、上表面为正方形、边长之比为，A、B分别与同一电源相连。电源内阻忽略不计、则（　　）
A．通过A、B电流之比 B．过A、B电流之比
C．A、B中自由电荷定向移动速率之比 D．A、B中自由电荷定向移动速率之比
7．某横截面积为2mm2的导线中电流为1.6A，则在0.5s内通过该导线横截面的电量为（　　）
A．0.8 C B．1.6 C C．0.4 C D．3.2 C
8．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．功 B．时间 C．电流 D．电场强度
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)
9．两个完全相同的小量程电流表G，分别改装成0~3V和0~15V的电压表。下列说法正确的是（　　）
A．两个电压表并联接入电路后，它们的读数之比是1：1
B．两个电压表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1：5
C．两个电压表串联接入电路后，它们的读数之比是5：1
D．两个电压表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1：1
10．有两个相同的电流计改装成的量程不同的电流表A1和A2，A1的量程是A2的2倍，则( )
A．若串联起来，两表指针偏角θ1 <θ2，两表示数相等．
B．若串联起来，两表指针偏角相等 ，A1表示数大于A2表示数．
C．若并联起来，两表指针偏角θ1 >θ2 ，两表示数相等．
D．若并联起来，两表指针偏角相等 ，A1表示数大于A2表示数．
11．一只多用电表有4个欧姆挡，分别为“×1”、“ ×10”、“ ×100”、“ ×1k”，欧姆挡表盘的中间刻度值为“15”。现用它来测量一未知电阻的阻值，先将选择开关置于“×100”挡处，接着将红表笔和黑表笔接触，发现表针指在“0”处，然后进行测量，结果发现表针指在欧姆挡刻度值为“200”的刻度线附近。为使测量结果更准确，必须换挡并重新测量，下列说法正确的是（ ）
A．必须将选择开关改为置于“×10”挡处
B．必须将选择开关改为置于“×1k”挡处
C．换挡之后必须重新调零才能进行测量
D．换挡之后不必重新调零就能进行测量
12．在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L1的电阻为12Ω
B．灯泡L1消耗的电功率为0.5W
C．灯泡L2消耗的电功率为0.3W
D．通过灯泡L1的电流为灯泡L2的电流的2倍
三、实验题(每空2分，共12分)
13．在测量金属丝电阻率的实验中，实验中要求待测电阻的电压要从零开始变化，并且变化范围大，可供选用的器材如下：
A．待测金属丝：Rx（阻值约5Ω，额定电流约0.5A）；
B．电压表：（量程3V，内阻约3kΩ）；
C．电压表∶（量程15V，内阻约6kΩ）
D．电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；
E.电流表：A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
F.电源：E1（电动势3V，内阻不计）；
G.电源：E2（电动势12V，内阻不计）；
H.滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；
J.螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
(1)如图，A图为电流表，B图为电压表，A图中电表示数为 A，B图中电表示数为 V；
(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电压表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图 。
14．在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：
（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属体的有效长度，图中读数为 。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d，其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为 。
（2）采用如图所示的电路测量金属丝A．相的电阻，调节滑动变阻器，若其中一次两电表读数分别如图中（a）、（b）所示，则电阻的测量值为 Ω（保留一位小数），根据所连接的电路可知，该电阻的测量值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。
（3）根据以上测量值，求出电阻率 （结果保留两位有效数字）
四、计算题（15题12分，16题14分，17题14分，共40分。）
15．如图所示，P是一个表面镀有很薄电镀膜的长陶瓷管，其长度为L，外径为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N，现把它接入电路中，测得它两端电压为U时，通过它的电流为I，求镀膜材料的电阻率。
16．小明同学想用满偏电流为Ig=1mA，电阻Rg=100Ω的表头G改装成欧姆表。他还选用了如下器材：电源：电动势为E=1.5V，内阻r=0.5Ω；定值电阻：R0=1kΩ；滑动变阻器R：最大值为Rm=1kΩ；红表笔和黑表笔各一支。
（1）请用小明选择的器材帮他设计改装欧姆表的电路图（用题中所给器材符号表示）。
（2）用此欧姆表进行欧姆调零时，滑动变阻器R的阻值是多少？
（3）用此欧姆表测电阻时，表头的电流为0.6mA，则测得的电阻Rx是多少？
17．两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的3倍，电阻为，把导线B对折后合并起来，电阻为。求：
（1）它们的电阻之比；
（2）分别加上相同的电压，相同时间内通过导线横截面积的电荷量之比。
试卷第2页，共2页
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参考答案：
1．B
【详解】设转孔内盐水电阻为R，由部分电路欧姆定律可得
解得
由电阻定律
可得该钻孔的深度约为
故选B。
2．C
【详解】设导体两端原来的电压为U，电流为I，则导体的电阻；又由题，导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A，则有 ；联立得，解得I=1.0 A；当电压变为2U时，I′=2I=2.0A，故选C.
3．A
【详解】据题意可知，当a、b两端接入电压时，c、d两端电压为R2两端电压，即
代入数据可得
当c、d两端接入电压时，a、b两端电压为R2两端电压，即
代入数据得
所以
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【详解】现将多用电表转换开关拨到挡，分别测它们的正反电阻加以鉴别，测甲元件时，，说明正反接电阻一样，所以甲元件是电阻；测乙元件时，，，说明正向接时阻值较小，反向接时阻值较大，因此乙元件是二极管；测丙元件时，开始指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在100kΩ上，说明刚开始时正在给电容器充电，阻值较小，当稳定后阻值会很大，则丙元件是电容器。
故选C。
5．C
【详解】A．超导材料降低到一定温度处于超导态时，其电阻几乎为零，其内部磁感应强度为零，因此超导材料要温度下降到转变温度及以下时，才具有零电阻特性和抗磁性，选项A错误；
B．用超导材料制作输电线，处于超导态时可以把电能几乎无损耗地输送给用户，因此超导材料非常适合用来制作输电导线，选项B错误；
C．图中小磁体离开浅盘表面悬浮在空中不动时，处于平衡状态，由牛顿第一定律可知，小磁体所受合力为零，选项C正确；
D．图中小磁体离开浅盘表面悬浮在空中不动时，处于平衡状态，小磁体所受合力为零而已，重力G=mg，小磁针质量和此处重力加速度没变，因此所受重力没有变化，选项D错误；
故选C。
【点睛】本题是考查超导材料的信息给予题，解题关键是从给出的信息结合所学物理规律进行解答即可。
6．D
【详解】AB．设正方形边长为L，厚度为d，则
可知
RA=RB
与同一电源相连时，通过A、B电流之比1：1，选项AB错误；
CD．根据
I=neSv
因SA:SB=2:1，则
vA:vB=1:2
C错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】根据电流的定义
代入数据可得
故选A。
8．D
【详解】矢量是既有大小又有方向，且遵循平行四边形定则的物理量，电场强度是矢量；功、时间、电流都是标量。
故选D。
9．AD
【详解】A．并联电路电压相等，两个电压表并联接入电路后，它们的读数之比是1：1，故A正确；
B．两电压表并联后，电压相同，电流与电阻成反比，因电阻之比为量程之比是1：5，则电流之比为5：1；指针的偏转角度之比为5：1，故B错误；
C．串联后两表的读数为两电压表的分压，读数之比为两者的电阻之比为1：5，故C错误；
D．因是串联关系，则通过两电压表的电流相同，故指针偏转的角度相同，是1：1，故D正确。
故选AD。
10．AD
【详解】A、B项：若A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，量程小的偏转角度小，故A正确，B错误；
C、D项：若并联起来，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，量程大的通过的总电流较多，示数较大．故D正确，C错误．
点晴：电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大．当它们串联时，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，两电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．
11．BC
【详解】AB．欧姆挡表盘的中间刻度值为“15”，将选择开关置于“×100”挡处，测量结果发现表针指在欧姆挡刻度值为“200”的刻度线附近，知该电阻较大，应换用大挡，即“”挡，故A错误，B正确；
CD．换挡后应重新欧姆调零，故C正确，D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】AB．当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图2读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻
功率
P1=U1I1=0.75W
故A正确，B错误；
CD．灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图读出其电流I2=I3=0.20A，则I1=1.25I2，灯泡L2、L3的功率均为
P=UI=1.5V×0.20A=0.30W
故C正确，D错误．
13． 0.46A 2.50V
【详解】(1)[1]待测金属丝Rx阻值约5Ω，额定电流约0.5A，则电流表选择A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω），则电流表的示数
[2]金属丝两端的额定电压约为，所以电压表选择（量程3V，内阻约3kΩ），则电压表的示数
(2)[3][4]由(1)分析可得，电流表应选择A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω），电压表应选择电压表选择（量程3V，内阻约3kΩ）。
[5]电压表量程3V，故电源选E1（电动势3V，内阻不计）。
[6]滑动变阻器采用限流式，由于
为使测量尽量精确，电流表需要外接。电路如图所示
14． 24.13 0.518 13.6 偏小
【详解】(1)[1]刻度尺的最小分度是，故金属丝的测量长度为。
[2]螺旋测微器中固定刻度上半毫米刻度线已露出，故金属丝的直径为
(2)[3]从电路实物图可知，电压表量程为0～3V，读数为2.17V，电流表量程为0~0.6A，故读数为0.16A，故
[4]由于电流表采用外接法，电压表的内阻不是无穷大，存在电压表分流，故电流表的测量值大于真实值，由可知，电阻的测量值偏小。
(3)[5]由电阻定律及欧姆定律可得
又有
联立解得
15．
【详解】由欧姆定律可得镀膜的电阻
R=
假设将膜层展开，如图所示：
则膜层等效为一个长为L、横截面积为管的周长乘以厚度d的电阻，由电阻定律得
联立得
解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电路原理图如图所示
（2）由
解得
（3）由闭合电路欧姆定律得
解得
17．（1）36︰1；（2）1︰36
【详解】（1）A导线均匀拉长为原来的3倍时，横截面积变为原来的；B导线对折，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍。
设两导线原来长为L，横截面积为S，电阻为R，则有
根据电阻定律可得
故
（2）根据
得
由于电压、时间均相等，则可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页