第十一章《电路及其应用》单元练习卷
一．选择题（共12小题）
1．关于电阻、电压和电流下列说法中正确的是（ ）
A．由可知，电阻与电压、电流都有关
B．导体的电阻率一般与导体长度、形状、大小均有关
C．金属的电阻率一般随温度的升高而减小
D．由可知，导体的电阻与导体的种类、长度和横截面积都有关系
2．以下物理量和对应的比值定义式正确的是（ ）
A．电场强度 B．电流强度
C．电容器电容 D．金属的电阻
3．1911年，科学家发现金属汞在4.2K（﹣268.8℃）时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象。1987年，国外科学家以及中国科学家相继研制出钇﹣钡﹣铜﹣氧系材料，超导转变温度提高到90K（﹣183℃），2023年7月，室温超导“LK﹣99”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论，历史上声称室温超导（接近或高于300K）的次数不少于7次，目前实验验证的临界温度最高的超氢化物，它可以在165万个大气压下实现大约252K（﹣21℃）超导，结合所学知识及上述材料，分析下列说法，其中正确的是（ ）
A．若超导回路中有了电流，电流将几乎无损耗地持续下去
B．目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料
C．金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越小
D．超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越低
4．下列关于金属导电的说法正确的是（ ）
A．金属导电是因为金属中的原子核和自由电子向相反方向运动导致
B．金属中的电子做无规则热运动，从宏观上看形成电流
C．金属导体中自由电子的漂移速度比其热运动的速度小很多，但漂移速度的存在才形成了电流
D．金属导体中自由电子的漂移速度比其热运动的速度小很多，因此漂移速度不能形成电流
5．一只鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上，已知铜的电阻率为1.7×10﹣8Ω m，导线的横截面积为120mm2，可估算该鸟两爪间的电压（V）的数量级为（ ）
A．10﹣1 B．10﹣3 C．10﹣5 D．10﹣6
6．一小量程电流表G，满偏电流为50μA，内阻为800Ω。将它改装成0～1mA、0～10mA的两量程电流表，电路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．R1与R2串联后的总电阻大于800Ω
B．开关S接b时的量程为0～1mA
C．测出的电流为0.5mA时，流过G表的电流为20μA
D．将图中R1与R2的位置互换，两量程都会发生变化
7．如图所示的电路中，图甲是小量程电流表G改装成大量程电压表V的电路结构，图乙是小量程电流表G改装成大量程电流表A的电路结构，通过表头的最大电流均为Ig，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中R的作用是分流，图乙中R的作用是分压
B．图甲中改装后通过表头的最大电流Ig变大
C．图乙中改装后通过表头的最大电流Ig变小
D．改装后电压表的量程指的是当表头达到满偏电流时串联电路的总电压
8．如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa：Sb＝1：2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为1.6×10﹣19C，则（ ）
A．5s内有5×1018个自由电子通过导线b的横截面
B．流经导线b的电流为0.32A
C．自由电子在导线a和b中移动的速率之比va：vb＝1：2
D．a、b两端电压之比为1：1
9．如图所示是某导体的U﹣I图线，图中α＝45°，下列说法正确的是（ ）
A．该导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过的电流成反比
B．此导体的电阻R不变
C．U﹣I图线的斜率表示电阻，所以R＝tan45°＝1Ω
D．在该导体两端加1V电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是0.5C
10．某同学将待测量的金属丝单层缠绕在圆柱形铅笔上，测得N圈的电阻丝宽度为d，电阻丝的总阻值为R，总长度为L，则该电阻丝的电阻率为（ ）
A． B．
C． D．
11．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。为了能让质子进入癌细胞，质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经电压为U的加速器加速，形成细柱形的质子流。若质子流横截面积为S，质子的质量为m，电量为e，质子流内单位长度的质子数为n。则质子流形成的电流大小为（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示的两电路中，R1：R2：R3＝1：2：3，电流表和电压表均为理想电表，在两电路a、b两端各加一相同恒定的电压U后，A1和A2示数分别为I1和I2，V1和V2示数分别为U1和U2，则（ ）
A．I1：I2＝3：5 U1：U2＝3：5
B．I1：I2＝3：5 U1：U2＝5：9
C．I1：I2＝5：9 U1：U2＝3：5
D．I1：I2＝5：9 U1：U2＝5：9
二．多选题（共3小题）
13．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（ ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B．对应P点，小灯泡的电阻为R
C．对应P点，小灯泡的电阻为R
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围“面积”
14．贴片电阻是电子电路中常用的元件，其阻值常用三位（或四位）数字表示。如图甲，“123”表示“12”后面有“3”个零，即“12000Ω”；“5102”表示“510”后面有“2”个零，即“51000Ω”。某同学用多用电表试测一贴片电阻的阻值，先把选择开关旋至欧姆挡“×100”，调零后将表笔搭在待测电阻两端，发现指针偏转太小，如图乙中a所示；换挡后，重新调零，再次测量，指针偏转如图乙中b所示。下列说法正确的是（ ）
A．换挡后，选择开关旋至欧姆挡“×1k”
B．换挡后，选择开关旋至欧姆挡“×10”
C．该贴片电阻阻值数字可能为“1501”
D．该贴片电阻阻值数字可能为“153”
15．某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A．图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强
B．图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能
C．图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样
D．图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大
三．实验题（共2小题）
16．读出以下仪器仪表的读数。
（1）（a）图中电压表量程为3V，则读数为 V；（b）图中电流表量程为0.6A，则读数为 A；（c）图中螺旋测微器读数为 mm；（d）图中游标卡尺读数为 mm。
（2）当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图（f）所示。若此时选择开关对准×10Ω挡，则被测电阻的阻值为 Ω。若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，则应该换用倍率 （填“×1Ω”或“×100Ω”）的挡位，换挡后先要进行 ，然后再测量电阻。使用完电表后应把选择开关拨到 位置。
17．为描绘标有“3V，1.8W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：导线，开关，电动势为4V的电池组和待测小灯泡，此外还有如下实验器材供选择：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流表（量程为3A，内阻约为0.20Ω）
C．电压表（量程为3V，内阻约为2kΩ）
D．电压表（量程为15V，内阻约为4.5kΩ）
E．滑动变阻器（0 20Ω）
F．滑动变阻器（0～100Ω）
（1）为减小实验误差，下列四种实验方案最理想的是（图1） （填正确答案标号）；
（2）在上述实验方案中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填器材前面的字母代号）。
（3）某同学利用所选用的实验器材描绘出了小灯泡的伏安特性曲线，如图2所示，由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐 （选填“增大”或“减小”）；当流过小灯泡的电流为0.5A时，此时小灯泡的电阻为 Ω。
四．计算题（共3小题）
18．已知电流表的内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝3mA，
（1）要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻？改装后的电压表内阻是多少？
（2）要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？
19．如图为多用电表的原理图，已知表头G的内阻为Rg＝100Ω，满偏电流为Ig＝250μA。
（1）挡位1是量程为I＝0.5mA的直流电流表，求并联电阻R1的大小；
（2）已知电阻R2＝4950Ω，挡位2是什么表；量程为多少；
（3）挡位3为测电阻的欧姆表，已知电池E＝1.5V、r＝5Ω，电阻R3＝2000Ω，给欧姆表调零时，调零电阻R0应调为多少。
20．金属导体的两端加上恒定电压，导体内部会形成由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，它的基本性质与静电场相同。金属中的自由电子除了做无规则热运动外，还要在电场力的作用下定向移动，从而形成电流，所以金属导体的电流跟自由电子定向移动的速率有关。这些获得附加定向运动速度的电子不可避免的会与晶格上的正离子频繁地发生碰撞，这些碰撞的宏观表现可以用“电阻”衡量。为了从微观的角度研究电流和电阻，我们设某一金属导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e。
（1）在该金属导体中，若自由电子定向移动的平均速率为v，试推导电流I和自由电子定向移动平均速率v的关系。
（2）经典统计理论认为：没有电场时，金属导体中的自由电子都以很大的速度做无规则热运动，自由电子沿导线方向的速度平均值为零。在导体两端加电压之后，该段导体内的电场可视为匀强电场，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向加速运动。在定向加速运动过程中自由电子与导体内的金属离子不断碰撞，碰撞后电子的速度发生改变，沿各方向速度均可出现，因此可以认为这些自由电子沿导线方向的平均速度又变为零。能量的转移引起晶格振动加剧，金属温度升高。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化，这就是电阻形成的原因。
如图所示，截取长度为L的金属导体，两端所加电压为U，平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为t0。试求：
a.单个电子在电场力的作用下加速一次能够获得的最大速度vm；
b.请利用电阻的比值定义式和金属导体的电阻定律推导该金属材料的电阻率ρ。
（各小题的结果用题目叙述中出现的物理量符号表示）第十一章《电路及其应用》单元练习卷
一．选择题（共12小题）
1．关于电阻、电压和电流下列说法中正确的是（ ）
A．由可知，电阻与电压、电流都有关
B．导体的电阻率一般与导体长度、形状、大小均有关
C．金属的电阻率一般随温度的升高而减小
D．由可知，导体的电阻与导体的种类、长度和横截面积都有关系
【解答】解：A．公式为电阻的定义式，即电阻与其两端的电压以及流过的电流无关，故A错误；
B．导体的电阻率由材料决定，与温度大小有关，但与导体的长度、形状、大小均无关，故B错误；
C．金属的电阻率一般随温度的升高而增大，故C错误。
D.根据电阻定律可知，电阻的大小由电阻率、长度、横截面积决定，故D正确。
故选：D。
2．以下物理量和对应的比值定义式正确的是（ ）
A．电场强度 B．电流强度
C．电容器电容 D．金属的电阻
【解答】解：A、电场强度由电场本身的性质决定，其大小与电荷在电场中受到的力和电荷量无关，其比值定义式书写为，是电场强度的决定式，故A错误；
B、公式是欧姆定律的表达式，表示流过导体的电流与导体两端得电压成正比，与导体的电阻成反比，所以不属于比值定义法，故B错误；
C、电容器的电容由电容器本身决定，与电容器所带电荷量和电容器两端的电压无关，电容器电容的比值定义式为，电容器电容的决定式为C，故C正确；
D、金属的电阻，金属的电阻是由金属的长度、横截面积及电阻率决定，是金属电阻的决定式，不是比值定义式，故D错误。
故选：C。
3．1911年，科学家发现金属汞在4.2K（﹣268.8℃）时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象。1987年，国外科学家以及中国科学家相继研制出钇﹣钡﹣铜﹣氧系材料，超导转变温度提高到90K（﹣183℃），2023年7月，室温超导“LK﹣99”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论，历史上声称室温超导（接近或高于300K）的次数不少于7次，目前实验验证的临界温度最高的超氢化物，它可以在165万个大气压下实现大约252K（﹣21℃）超导，结合所学知识及上述材料，分析下列说法，其中正确的是（ ）
A．若超导回路中有了电流，电流将几乎无损耗地持续下去
B．目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料
C．金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越小
D．超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越低
【解答】解：A、超导体的电阻为零，电流在超导回路中流动时不会因为电阻的存在而损耗能量，因此电流可以持续下去，故A正确；
B、目前还没有在常压室温下得到超导材料，超导现象通常需要在极低的温度或高压下才能发生，故B错误；
C、金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，故C错误；
D、超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越高，故D错误。
故选：A。
4．下列关于金属导电的说法正确的是（ ）
A．金属导电是因为金属中的原子核和自由电子向相反方向运动导致
B．金属中的电子做无规则热运动，从宏观上看形成电流
C．金属导体中自由电子的漂移速度比其热运动的速度小很多，但漂移速度的存在才形成了电流
D．金属导体中自由电子的漂移速度比其热运动的速度小很多，因此漂移速度不能形成电流
【解答】解：A．金属导电是由于自由电子不受原子核束缚，它们能够在金属中自由运动，从而使金属具有导电性，而原子核不做定向移动，故A错误；
B．金属中的电子做定向运动，从宏观上看形成电流，电子做无规则热运动不能形成电流，故B错误；
CD．金属导体中自由电子的漂移速度比其热运动的速度小很多，但漂移速度的存在才形成了电流，故C正确，D错误。
故选：C。
5．一只鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上，已知铜的电阻率为1.7×10﹣8Ω m，导线的横截面积为120mm2，可估算该鸟两爪间的电压（V）的数量级为（ ）
A．10﹣1 B．10﹣3 C．10﹣5 D．10﹣6
【解答】解：小鸟两脚之间的距离约为5cm，根据电阻定律，可知小鸟两脚之间导线的电阻为
根据欧姆定律有
代入数据解得
U≈3.54×10﹣3V
可知，该鸟两爪间的电压（V）的数量级约为10﹣3，故B正确，ACD错误。
故选：B。
6．一小量程电流表G，满偏电流为50μA，内阻为800Ω。将它改装成0～1mA、0～10mA的两量程电流表，电路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．R1与R2串联后的总电阻大于800Ω
B．开关S接b时的量程为0～1mA
C．测出的电流为0.5mA时，流过G表的电流为20μA
D．将图中R1与R2的位置互换，两量程都会发生变化
【解答】解：AB.R1与R2串联后应改装成小量程的电流表，即量程为1mA，电流表G与 R1与R2 串联部分并联，R1与R2串联部分所分的电流为950μA，根据并联电路电阻越大分得电流越小可知R1与R2串联后的总电阻小于G的内阻800Ω，故A错误，B正确；
C.测出的电流为0.5mA时则电流表的量程应为0～1mA，所以流过G表的电流为25μA，故C错误；
D.将图中R1与R2的位置互换时接a的电流表的量程会发生变化，接b的电流表的量程不会发生变化，故D错误。
故选：B。
7．如图所示的电路中，图甲是小量程电流表G改装成大量程电压表V的电路结构，图乙是小量程电流表G改装成大量程电流表A的电路结构，通过表头的最大电流均为Ig，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中R的作用是分流，图乙中R的作用是分压
B．图甲中改装后通过表头的最大电流Ig变大
C．图乙中改装后通过表头的最大电流Ig变小
D．改装后电压表的量程指的是当表头达到满偏电流时串联电路的总电压
【解答】解：A、图甲是小量程电流表G改装成大量程电压表V的电路结构，则串联的R的作用是分压，图乙是小量程电流表G改装成大量程电流表A的电路结构，则R的作用是分流，故A错误；
BC、无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变，故BC错误；
D、改装后电压表的量程指小量程电流表满偏时对应的R与表头串联电路的总电压，故D正确。
故选：D。
8．如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa：Sb＝1：2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为1.6×10﹣19C，则（ ）
A．5s内有5×1018个自由电子通过导线b的横截面
B．流经导线b的电流为0.32A
C．自由电子在导线a和b中移动的速率之比va：vb＝1：2
D．a、b两端电压之比为1：1
【解答】解：A、两段导线串联，所以在相等时间内通过每段导线横截面的电荷量是相等的，故A正确；
B、电路中的电流为，故B错误；
D、根据电阻定律可知，两段导线的电阻之比为Ra：Rb＝2：1，根据欧姆定律可知a、b两端电压之比为2：1，故D错误；
C、两导线串联，在串联电路中电流处处相等，根据电流的微观表达式I＝neSv可知自由电子在导线a和b中移动的速率之比va：vb＝2：1，故C错误。
故选：A。
9．如图所示是某导体的U﹣I图线，图中α＝45°，下列说法正确的是（ ）
A．该导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过的电流成反比
B．此导体的电阻R不变
C．U﹣I图线的斜率表示电阻，所以R＝tan45°＝1Ω
D．在该导体两端加1V电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是0.5C
【解答】解：A.导体的电阻由导体本身决定，与两端电压和通过的电流无关，故A错误；
BC.U﹣I图像的斜率表示导体的电阻，因此Ω，由于斜率不变，所以电阻不变；斜率不能用倾角的正切计算，故B正确，C错误；
D.根据欧姆定律，通过导体的电流；根据电流的定义式，得每秒通过导体横截面的电荷量q＝It＝2×1C＝2C，故D错误。
故选：B。
10．某同学将待测量的金属丝单层缠绕在圆柱形铅笔上，测得N圈的电阻丝宽度为d，电阻丝的总阻值为R，总长度为L，则该电阻丝的电阻率为（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：N圈的电阻丝单层缠绕在圆柱形铅笔上宽度为d，则电阻丝的直径为
电阻丝的横截面积为
由电阻定律有
解得
故ABC错误，D正确。
故选：D。
11．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。为了能让质子进入癌细胞，质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经电压为U的加速器加速，形成细柱形的质子流。若质子流横截面积为S，质子的质量为m，电量为e，质子流内单位长度的质子数为n。则质子流形成的电流大小为（ ）
A． B． C． D．
【解答】解：质子在电场力作用下加速，加速后的速度为v，根据动能定理得：eUmv2﹣0
解得：v
质子流内单位长度的质子数为n，根据电流强度得定义，可得质子流形成的电流大小为：Ine，故B正确，ACD错误。
故选：B。
12．如图所示的两电路中，R1：R2：R3＝1：2：3，电流表和电压表均为理想电表，在两电路a、b两端各加一相同恒定的电压U后，A1和A2示数分别为I1和I2，V1和V2示数分别为U1和U2，则（ ）
A．I1：I2＝3：5 U1：U2＝3：5
B．I1：I2＝3：5 U1：U2＝5：9
C．I1：I2＝5：9 U1：U2＝3：5
D．I1：I2＝5：9 U1：U2＝5：9
【解答】解：由于定值电阻R1：R2：R3＝1：2：3，设定值电阻R1、R2、R3的电阻分别为1Ω、2Ω和3Ω，其所加电压U＝6V
图甲中，三个电阻为并联关系
根据欧姆定律，通过定值电阻R1的电流
通过定值电阻R2的电流
通过定值电阻R3的电流
电流表A1测量过R2和R3的电流之和，故其示数为I1＝IR2+IR3＝3A+2A＝5A
电流表A2测量过R1和R2的电流之和，故其示数为I2＝IR1+IR2＝6A+3A＝9A
故I1：I2＝5：9
图乙中，三个电阻为串联关系，电路中的电流
电压表V1测量R1和R2的电压之和，故U1＝I（R1+R2）＝1×（1+2）V＝3V
电压表V2测量R2和R3的电压之和，故U2＝I（R2+R3）＝1×（2+3）V＝5V
故U1：U2＝3：5
综上分析，故C正确，ABD错误。
故选：C。
二．多选题（共3小题）
13．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（ ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B．对应P点，小灯泡的电阻为R
C．对应P点，小灯泡的电阻为R
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围“面积”
【解答】解：A、I﹣U图线各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题，此斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大。故A错误。
B、C根据电阻的定义得到，对应P点，小灯泡的电阻为R，R不等于切线斜率，故B正确，C错误。
D、P点的功率P＝UI，故可以用矩形PQOM所围“面积”来表示；故D正确；
故选：BD。
14．贴片电阻是电子电路中常用的元件，其阻值常用三位（或四位）数字表示。如图甲，“123”表示“12”后面有“3”个零，即“12000Ω”；“5102”表示“510”后面有“2”个零，即“51000Ω”。某同学用多用电表试测一贴片电阻的阻值，先把选择开关旋至欧姆挡“×100”，调零后将表笔搭在待测电阻两端，发现指针偏转太小，如图乙中a所示；换挡后，重新调零，再次测量，指针偏转如图乙中b所示。下列说法正确的是（ ）
A．换挡后，选择开关旋至欧姆挡“×1k”
B．换挡后，选择开关旋至欧姆挡“×10”
C．该贴片电阻阻值数字可能为“1501”
D．该贴片电阻阻值数字可能为“153”
【解答】解：AB.欧姆表表盘右端为“0”，把选择开关旋到“×100”挡位，由图可以看出测量时指针偏转角度太小，说明被测电阻阻值大，应改为较大倍率挡，即选择开关旋至欧姆挡“×1k”挡，故A正确，B错误；
CD.指针偏转如图乙中b，读数应该为15×1kΩ＝15000Ω，由题意该贴片电阻阻值数字可能为“153”，故C错误，D正确；
故选：AD。
15．某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A．图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强
B．图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能
C．图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样
D．图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大
【解答】解：A、图甲中图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻阻值不变，所以图甲反映该电学元件的导电性能不变，故A错误。
B、图乙图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻随电压变大，电阻阻值变化，所以图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能，故B正确。
C、由图丙可知，当正向电压很小时，电流较大，而反向电压很大时，电流也较小，故C错误。
D、图丙是二极管的发特性曲线，当该二极管两端的反向电压为40V时，二极管中的反向电流突然增大，此时二极管将会被击穿，故D正确。
故选：BD。
三．实验题（共2小题）
16．读出以下仪器仪表的读数。
（1）（a）图中电压表量程为3V，则读数为 V；（b）图中电流表量程为0.6A，则读数为 A；（c）图中螺旋测微器读数为 mm；（d）图中游标卡尺读数为 mm。
（2）当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图（f）所示。若此时选择开关对准×10Ω挡，则被测电阻的阻值为 Ω。若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，则应该换用倍率 （填“×1Ω”或“×100Ω”）的挡位，换挡后先要进行 ，然后再测量电阻。使用完电表后应把选择开关拨到 位置。
【解答】解：（1）（a）图中电压表量程为3V，分度值为0.1V，读数为1.90V；（b）图中电流表量程为0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.16A；（c）图中螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为3.5mm+27.5×0.01mm＝3.775mm；（d）图中游标卡尺的精确度为0.1mm，读数为41mm+5×0.1mm＝41.5mm。
（2）选择开关对准×10Ω挡，则被测电阻的阻值为20×10Ω＝200Ω；若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，应换小挡，即×1Ω的挡位，换挡后先要进行欧姆调零，然后再测量电阻。使用完电表后应把选择开关拨到“OFF”挡位置。
故答案为：（1）1.90；0.16；3.775；41.5；（2）200；×1Ω；欧姆调零；“OFF”挡
17．为描绘标有“3V，1.8W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：导线，开关，电动势为4V的电池组和待测小灯泡，此外还有如下实验器材供选择：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流表（量程为3A，内阻约为0.20Ω）
C．电压表（量程为3V，内阻约为2kΩ）
D．电压表（量程为15V，内阻约为4.5kΩ）
E．滑动变阻器（0 20Ω）
F．滑动变阻器（0～100Ω）
（1）为减小实验误差，下列四种实验方案最理想的是（图1） （填正确答案标号）；
（2）在上述实验方案中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填器材前面的字母代号）。
（3）某同学利用所选用的实验器材描绘出了小灯泡的伏安特性曲线，如图2所示，由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐 （选填“增大”或“减小”）；当流过小灯泡的电流为0.5A时，此时小灯泡的电阻为 Ω。
【解答】解：（1）由I﹣U曲线可知，电压从零开始，所以滑动变阻器用分压式接法，灯泡的电阻为RxΩ＝5Ω，由于电阻较小故电流表采用外接，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（2）灯泡额定电流IA＝0.6A，应选择A电流表；
分压式接法应选择最大值较小的滑动变阻器，故选择E；
（3）由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐增大；
根据欧姆定律，由图像可得
RΩ＝4.4Ω
故答案为：（1）C；（2）A；E；（3）增大；4.4
四．计算题（共3小题）
18．已知电流表的内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝3mA，
（1）要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻？改装后的电压表内阻是多少？
（2）要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？
【解答】解：（1）要把它改装成量程是6 V的电压表，应串联的电阻：120＝1880Ω
改装后的电压表内阻RV＝R+Rg＝120+1880＝2000Ω
（2）要把它改装成量程是3 A的电流表，应并联的电阻0.12Ω；
答：（1）要把它改装成量程是6V的电压表，应串联1880Ω的电阻；改装后的电压表内阻是2000Ω；
（2）要把它改装成量程是3A的电流表，应并联0.12Ω电阻．
19．如图为多用电表的原理图，已知表头G的内阻为Rg＝100Ω，满偏电流为Ig＝250μA。
（1）挡位1是量程为I＝0.5mA的直流电流表，求并联电阻R1的大小；
（2）已知电阻R2＝4950Ω，挡位2是什么表；量程为多少；
（3）挡位3为测电阻的欧姆表，已知电池E＝1.5V、r＝5Ω，电阻R3＝2000Ω，给欧姆表调零时，调零电阻R0应调为多少。
【解答】解：（1）挡位1是表头G与电阻R1并联，改装为量程I＝0.5mA的直流电流表，根据并联电路规律有I1＝I﹣IgU1＝Ug＝IgRg
则并联电阻R1的大小为：Ω＝100Ω
（2）挡位2是表头G与电阻R1并联后，再一起与电阻R2串联，改装为电压表。其量程为：U＝Ug+IR2＝0.25V+0.5×10﹣3×4950V＝2.5V
（3）欧姆表调零时，不接外电阻，即红黑表笔短接，在闭合电路中有：E＝Ug+I（R3+R0+r）
解得：R0＝945Ω
则调零电阻R0应调为945Ω。
答：（1）挡位1是量程为I＝0.5mA的直流电流表，并联电阻R1的大小为100Ω；
（2）挡位2是电压表；量程为2.5V；
（3）欧姆表调零时，调零电阻R0应调为945Ω。
20．金属导体的两端加上恒定电压，导体内部会形成由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，它的基本性质与静电场相同。金属中的自由电子除了做无规则热运动外，还要在电场力的作用下定向移动，从而形成电流，所以金属导体的电流跟自由电子定向移动的速率有关。这些获得附加定向运动速度的电子不可避免的会与晶格上的正离子频繁地发生碰撞，这些碰撞的宏观表现可以用“电阻”衡量。为了从微观的角度研究电流和电阻，我们设某一金属导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e。
（1）在该金属导体中，若自由电子定向移动的平均速率为v，试推导电流I和自由电子定向移动平均速率v的关系。
（2）经典统计理论认为：没有电场时，金属导体中的自由电子都以很大的速度做无规则热运动，自由电子沿导线方向的速度平均值为零。在导体两端加电压之后，该段导体内的电场可视为匀强电场，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向加速运动。在定向加速运动过程中自由电子与导体内的金属离子不断碰撞，碰撞后电子的速度发生改变，沿各方向速度均可出现，因此可以认为这些自由电子沿导线方向的平均速度又变为零。能量的转移引起晶格振动加剧，金属温度升高。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化，这就是电阻形成的原因。
如图所示，截取长度为L的金属导体，两端所加电压为U，平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为t0。试求：
a.单个电子在电场力的作用下加速一次能够获得的最大速度vm；
b.请利用电阻的比值定义式和金属导体的电阻定律推导该金属材料的电阻率ρ。
（各小题的结果用题目叙述中出现的物理量符号表示）
【解答】解：（1）设t时间内通过截面电量为q，则有：q＝Svtne
根据电流的定义式可得：I
联立解得：I＝neSv；
（2）a、根据动能定理可得：eU
单个电子在电场力的作用下加速一次能够获得的最大速度：vm；
b、自由电子在碰撞后定向速度变为0，然后再加速，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t0，则满足：
v＝at
根据牛顿第二定律可得：a
联立解得：
根据题意可知t0时间内通过导线的电荷量为：q＝neV＝neSL＝nsSt0
根据电流强度的定义式可得：I′
根据电阻的计算公式可得：R
变形解得：R
根据电阻定律可得：R
所以电阻率为：ρ。
答：（1）电流I和自由电子定向移动平均速率v的关系为I＝neSv；
（2）a、单个电子在电场力的作用下加速一次能够获得的最大速度为；
b、利用电阻的比值定义式和金属导体的电阻定律推导该金属材料的电阻率为ρ。
