第11章 电路及其应用 同步练习（含解析）2024-2025学年物理人教版（2019）必修第三册

第11章 电路及其应用 同步练习2024-2025学年物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、关于电流的方向，下列说法中正确的是(　　)
A．在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向
B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向
C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向
2、一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为(　　)
A. B．U C．2U D．4U
3、（双选）下列说法中正确的是(　　)
A．据R＝可知，当通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
B．据R＝可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变
C．据ρ＝可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比
D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
4、如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是(　　)
A．R1∶R2＝1∶3
B．R1∶R2＝2∶3
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流之比I1∶I2＝1∶3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1∶I2＝1∶3
5、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．现将多用电表选择开关拨到“×100”挡，分别测它们的正、反向电阻加以鉴别：测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100 kΩ上．则甲、乙、丙三个元件分别是(　　)
A．电容器、电阻、二极管 B．电阻、电容器、二极管
C．电阻、二极管、电容器 D．二极管、电阻、电容器
6、一根导线，分别通以不同电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是(　　)
A．单位体积内自由电子数较多 B．自由电子定向移动的速率较大
C．自由电子的热运动速率较大 D．电流的传导速度较大
7、如果在导体中产生了电流，则下列说法中正确的是(　　)
A．导体两端的电压为0，导体内部的场强不为0
B．导体两端的电压为0，导体内部的场强为0
C．导体两端的电压不为0，导体内部的场强不为0
D．导体两端的电压不为0，导体内部的场强为0
8、两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为(　　)
A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1
9、已知R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，AB端的总电压为6 V，把它们接成图示电路，求通过它们的电流I1∶I2∶I3为(　　 )
A．1∶1∶2 B．3∶2∶1 C．1∶2∶3 D．2∶1∶3
10、电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是(　　)
A．0.016 mA　　B．1.6 mA C．0.16 μA D．16 μA
11、下列说法中正确的是(　　)
A．导体中电荷运动就形成了电流
B．在国际单位制中，电流的单位是安培(A)
C．电流有方向，它是一个矢量
D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
12、一根细橡胶管中灌满盐水，两端用粗细相同的铜丝塞住管口，管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为(　　)
A.R B.R C.R D.R
13、如图所示，A、B间的电压为30 V，改变滑动变阻器触头(触头始终在中间电阻R上)的位置，可以改变C、D间的电压，UCD的变化范围是(　　)
A．0～10 V B．0～20 V
C．10～20 V D．20～30 V
14、两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA∶IB＝1∶4，则横截面积之比SA∶SB为(　　)
A．1∶2　　　B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1
15、金属导体内电流增强，是因为(　　)
A．导体内单位体积的自由电子数增多
B．导体内自由电子定向移动的速率增大
C．导体内电场的传播速率增大
D．导体内自由电子的热运动速率增大
16、关于电阻率，下列说法正确的是(　　)
A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3
B．材料的电阻率随温度的升高而增大
C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
二、填空与实验题。
17、在电学实验中，常常需要测量电学元件的电阻值，如：小灯泡、金属丝、电流表内阻、电压表内阻、待测电阻等。利用伏安法测量某电阻的阻值，有如下实验器材：
①待测电阻，阻值约为100 Ω
②电流表(量程0～0.3 A，内阻约0.125 Ω)
③电压表(量程0～15 V，内阻约5 kΩ)
④电源15 V
⑤滑动变阻器(阻值0～10 Ω，允许最大电流2 A)
⑥开关一个，导线若干条
请根据器材的规格和实验要求尽量减小误差，用铅笔画出实验电路图，再连接线路图。
18、如图所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R。该逻辑电路是______(选填“与”“或”或“非”)门电路。当电阻R′受到光照时，小灯泡L将________(选填“发光”或“不发光”)。
三、计算题。
19、如图所示的电解槽中，如果在4 s内各有8 C的正、负电荷通过面积为0.8 m2的横截面AB，那么
(1)分析正、负离子定向移动的方向．
(2)电解槽中的电流方向如何？
(3)4 s内通过横截面AB的电荷量为多少？
(4)电解槽中的电流为多大？
20、有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。
(1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
(2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
21、神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA。求该圆柱体的圆面半径和高。
22、如图是静电除尘器示意图，A接高压电源的正极，B接高压电源的负极，A、B之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电荷，吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附m mol电子，每昼夜能除尘n kg，试计算高压电源的电流I。(已知电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜的时间为t)
第11章 电路及其应用 同步练习2024-2025学年物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、关于电流的方向，下列说法中正确的是(　　)
A．在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向
B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向
C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向
【答案】C
2、一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为(　　)
A. B．U C．2U D．4U
【答案】D　
3、（双选）下列说法中正确的是(　　)
A．据R＝可知，当通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
B．据R＝可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变
C．据ρ＝可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比
D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
【答案】BD
4、如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是(　　)
A．R1∶R2＝1∶3
B．R1∶R2＝2∶3
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流之比I1∶I2＝1∶3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1∶I2＝1∶3
【答案】A　
5、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．现将多用电表选择开关拨到“×100”挡，分别测它们的正、反向电阻加以鉴别：测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100 kΩ上．则甲、乙、丙三个元件分别是(　　)
A．电容器、电阻、二极管 B．电阻、电容器、二极管
C．电阻、二极管、电容器 D．二极管、电阻、电容器
【答案】C
6、一根导线，分别通以不同电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是(　　)
A．单位体积内自由电子数较多 B．自由电子定向移动的速率较大
C．自由电子的热运动速率较大 D．电流的传导速度较大
【答案】B　
7、如果在导体中产生了电流，则下列说法中正确的是(　　)
A．导体两端的电压为0，导体内部的场强不为0
B．导体两端的电压为0，导体内部的场强为0
C．导体两端的电压不为0，导体内部的场强不为0
D．导体两端的电压不为0，导体内部的场强为0
【答案】C
8、两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为(　　)
A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1
【答案】B　
9、已知R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，AB端的总电压为6 V，把它们接成图示电路，求通过它们的电流I1∶I2∶I3为(　　 )
A．1∶1∶2 B．3∶2∶1 C．1∶2∶3 D．2∶1∶3
【答案】C　
10、电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是(　　)
A．0.016 mA　　B．1.6 mA C．0.16 μA D．16 μA
【答案】C　
11、下列说法中正确的是(　　)
A．导体中电荷运动就形成了电流
B．在国际单位制中，电流的单位是安培(A)
C．电流有方向，它是一个矢量
D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
【答案】B
12、一根细橡胶管中灌满盐水，两端用粗细相同的铜丝塞住管口，管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为(　　)
A.R B.R C.R D.R
【答案】D　
13、如图所示，A、B间的电压为30 V，改变滑动变阻器触头(触头始终在中间电阻R上)的位置，可以改变C、D间的电压，UCD的变化范围是(　　)
A．0～10 V B．0～20 V
C．10～20 V D．20～30 V
【答案】C　
14、两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA∶IB＝1∶4，则横截面积之比SA∶SB为(　　)
A．1∶2　　　B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1
【答案】A　
15、金属导体内电流增强，是因为(　　)
A．导体内单位体积的自由电子数增多
B．导体内自由电子定向移动的速率增大
C．导体内电场的传播速率增大
D．导体内自由电子的热运动速率增大
【答案】B
16、关于电阻率，下列说法正确的是(　　)
A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3
B．材料的电阻率随温度的升高而增大
C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
【答案】C
二、填空与实验题。
17、在电学实验中，常常需要测量电学元件的电阻值，如：小灯泡、金属丝、电流表内阻、电压表内阻、待测电阻等。利用伏安法测量某电阻的阻值，有如下实验器材：
①待测电阻，阻值约为100 Ω
②电流表(量程0～0.3 A，内阻约0.125 Ω)
③电压表(量程0～15 V，内阻约5 kΩ)
④电源15 V
⑤滑动变阻器(阻值0～10 Ω，允许最大电流2 A)
⑥开关一个，导线若干条
请根据器材的规格和实验要求尽量减小误差，用铅笔画出实验电路图，再连接线路图。
【答案】电路图和线路图如图所示：
18、如图所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R。该逻辑电路是______(选填“与”“或”或“非”)门电路。当电阻R′受到光照时，小灯泡L将________(选填“发光”或“不发光”)。
【答案】非　 发光
三、计算题。
19、如图所示的电解槽中，如果在4 s内各有8 C的正、负电荷通过面积为0.8 m2的横截面AB，那么
(1)分析正、负离子定向移动的方向．
(2)电解槽中的电流方向如何？
(3)4 s内通过横截面AB的电荷量为多少？
(4)电解槽中的电流为多大？
【答案】(1)正离子向右移动，负离子向左移动
(2)自左向右　 (3)16 C 　(4)4 A
【解析】(1)电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动．
(2)电解槽中的电流方向向右．
(3)8 C的正电荷向右通过横截面AB，而8 C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8 C正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16 C.
(4)由电流强度的定义I＝＝ A＝4 A.
20、有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。
(1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
(2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
【答案】(1)990 Ω　1 000 Ω (2)0.05 Ω　0.05 Ω
【解析】由题意知电流表G的满偏电压
Ug＝IgRg＝0.03 V。
(1)改装成量程为0～3 V的电压表，原理示意图如图所示，
当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97 V
所以，分压电阻R＝＝ Ω＝990 Ω
改装后电压表的内阻
RV＝Rg＋R＝1 000 Ω。
(2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，原理示意图如图所示，
当达到满偏时，分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597 A
所以，分流电阻R＝≈0.05 Ω
改装后电流表的内阻RA＝≈0.05 Ω。
21、神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA。求该圆柱体的圆面半径和高。
【答案】(1)8×106 Ω·m　 (2)4 cm　2 cm
【解析】由电阻定律变形可得到电阻率的计算公式；借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半径和高。
(1)由电阻定律： R＝ρ
代入数据解得：ρ＝8×106 Ω·m。
(2)由欧姆定律R＝和圆柱体体积公式V＝πr2h以及电阻定律R＝ρ可得
＝＝
而πr2h＝32π×10－6
解得：h＝0.02 m＝2 cm
r＝0.04 m＝4 cm。
22、如图是静电除尘器示意图，A接高压电源的正极，B接高压电源的负极，A、B之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电荷，吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附m mol电子，每昼夜能除尘n kg，试计算高压电源的电流I。(已知电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜的时间为t)
【答案】
【解析】根据电流定义式I＝，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就能够求解电流I，需要注意的是，流过电源的电荷量Q跟煤粉吸附的电荷量Q′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，
煤粉吸附的电荷量Q′＝Q.由Q′＝mnNAe，Q＝It，
得mnNAe＝It，I＝。