第十一章 电路及其应用单元测试(含解析)-2025-2026学年人教版(2019)高二物理必修第三册

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名称 第十一章 电路及其应用单元测试(含解析)-2025-2026学年人教版(2019)高二物理必修第三册
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-12 14:40:32

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第十一章 电路及其应用
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 常州校级期末)如图所示是多用电表内部结构示意图,通过选择开关分别与1,2,3,4,5相连,以改变电路结构,可以分别作为电流表,电压表和欧姆表使用,下列说法正确的是(  )
A.甲接红表笔,乙接黑表笔
B.开关接1时比接2时电表量程大
C.开关接4时比接5时电表量程大
D.用欧姆挡测电阻时,若发现电表指针偏角过大,为减小读数误差,应换用大倍率
2.(2025春 成安县校级期末)某品牌的手机充电器铭牌如表所示,用该充电器在正常工作状态下给容量为4200mA h、额定电压为4V的手机电池充电,则完全充满所需时间约为(  )
输入:100~240V 50/60Hz 输出:4V 4A
A.210min B.1050min C.1.05h D.2.1h
3.(2025 江苏学业考试)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.R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在区域Ⅲ
C.R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在区域Ⅱ
D.R1和R2并联后的总电阻的I﹣U图线应在区域Ⅱ
4.(2025春 贵阳期末)欲将一量程为1mA、内阻为100Ω的电流表改装成量程为3V的电压表,则需要给该电流表(  )
A.并联一个2000Ω的电阻
B.串联一个2000Ω的电阻
C.并联一个2900Ω的电阻
D.串联一个2900Ω的电阻
5.(2025 长春四模)某学生在练习使用多用电表之前,她认真分析了欧姆表的原理电路图(见图甲)。她做的几个练习使用多用电表的电路如图乙所示,下列说法中错误的是(  )
A.图1中多用电表选择开关应该是直流电压挡
B.图2中多用电表选择开关应该是直流电流挡
C.图3中多用电表测二极管电阻时,指针几乎不偏转
D.图4中多用电表选用欧姆挡,可以给电容器充电
6.(2025春 温州期末)我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”,可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是120A h,输出电压为48V,该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时,充电效率为80%,充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V,额定功率为1.2kW,则下列说法不正确的是(  )
A.电动机在额定电压下工作时,额定电流为25A
B.刀片电池充满电时能储存57600J的能
C.电池充满电后最多能供电动机正常工作48h
D.快充充电桩的平均充电电流为30A
7.(2025春 淮安期末)如图所示,双量程电压表由表头G和两个电阻R1、R2串联而成。已知该表头的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA。下列说法正确的是(  )
A.表头G的满偏电压为5V
B.使用a、b端点时的量程比使用a、c端点时的大
C.使用a、b端点时,若量程为3V,则R1为2.5kΩ
D.使用a、c端点时,若量程为15V,则(R1+R2)为15kΩ
8.(2025春 南京期末)如图所示,某同学将一内阻Rg=20Ω,满偏电流Ig=200mA的表头,改装成双量程电流表。电流从A端流入,电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是(  )
A.接A、B接线柱时,电表量程为0~0.6A
B.接A、C接线柱时,电表量程为0~3A
C.电阻R1的阻值是R2的5倍
D.电阻R2的阻值是R1的4倍
二.多选题(共4小题)
9.(2025春 南宁校级期末)如图所示,粗细均匀的正五边形abcde处于方向垂直于五边形abcde(纸面)向里的匀强磁场中,a、e两端与电源连接,已知ae边由合金材料甲制成,ab、bc、cd、de边由另一种金属材料乙制成,甲和乙的电阻率之比为3:2。闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.ae支路和上面的支路受到的安培力方向相同
B.ae支路和上面的支路受到的安培力方向不在一条直线上
C.ae支路和上面的支路受到的安培力大小之比为4:3
D.ae支路和上面的支路受到的安培力大小之比为8:3
10.(2024秋 辛集市期末)如图为某导体的伏安特性曲线,根据图中信息,可以得出(  )
A.导体的电阻率随电压的增大而增大
B.导体的电阻率随电压的增大而减小
C.导体两端电压为8V时,电阻等于26.7Ω
D.导体两端电压为8V时,电阻等于10Ω
11.(2024春 滨州期末)如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线与横轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是(  )
A.甲元件的电阻为
B.在A点,甲的电阻小于乙的电阻
C.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
D.若将甲、乙元件并联,两端电压为5V时,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C
12.(2024秋 兴庆区校级月考)如图所示,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1A,另一个量程为0~0.1A,表头内阻Rg=200Ω,满偏电流I=2mA,则(  )
A.当使用a、b时量程为0~1A
B.当使用a、c时量程为0~1A
C.电阻R1=0.41Ω
D.电阻R2=0.41Ω
三.填空题(共3小题)
13.(2025 银川校级一模)用游标上刻有10个小格的游标卡尺测量一个工件的直径,得到如图所示结果,由于遮挡,只能看到游标的后半部分,则工件的直径为     cm。
14.(2024春 安阳期中)某同学用伏安法测量一小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为6V,实验所用电压表内阻很大,分别用图1和图2两个电路图实验,得到的I﹣U图像如图3所示。该同学选择电路图     (填“1”或“2”)时,小灯泡电阻的测量值比较准确,对应的I﹣U图像应是图线     (填“1”或“2”),当小灯泡正常发光时电阻为     Ω。
15.(2023秋 葫芦岛期末)多用电表的简化电路图如图所示,请完成下列问题。
某同学用多用表测量某电学元件的电阻,把选择开关旋到“×10”位置,测量发现多用表指针偏转很小,因此需将选择开关旋到     (填“×1”或“×100”)位置。重新选择倍率和欧姆调零后,多用电表指针指示位置如图乙所示,则此时多用电表的读数为     Ω。
四.实验题(共1小题)
16.(2025春 广安月考)某学习小组设计图(a)电路探究某压敏电阻Rx的压阻效应。可供选择的实验器材如下:
A.待测的压敏电阻Rx(阻值变化范围为20~200Ω)
B.电源E(电动势可调,内阻不计)
C.电压表V1(量程0~300mV,内阻RV1=300Ω)
D.电压表V2(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
E.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω)
F.开关S、导线若干
请回答下列问题。
(1)根据图(a)电路,用笔画线代替导线,完成图(b)中实物间的连线。
(2)闭合开关S,当电阻箱、电压表V2的示数如图(c)、(d)所示,电压表V1的示数为90mV,则电阻箱接入电路的阻值为     Ω,压敏电阻的阻值测量值Rx1=     Ω。
(3)多次改变对压敏电阻的压力,可获得压敏电阻的阻值Rx与压力大小F的多组数据,作出压敏电阻的阻值Rx随压力大小F变化的图像,如图(e)所示,由此可见,随压力大小F的增大,压敏电阻的阻值     (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)调节电源电动势,使图(a)电路中的电压表V2示数为3V,然后将V2去掉,电阻箱的阻值调为零,在电压表V1两端并联一个电阻R0,可将图(a)电路改装成测量压力大小的电路,若此压力表的量程为0~160N,电压表300mV刻度对应压力表的160N刻度,则R0的阻值为     Ω,电压表V1的100mV刻度对应压力表的     N刻度。
五.解答题(共4小题)
17.(2025 深圳校级一模)如图所示,理想电流表A1和A2的示数分别为1A和2A,若将R3和R4两电阻互换位置,则两电流表的示数不变,试求通过电阻R1的电流.
18.(2025春 宜兴市期末)如图所示,画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1kΩ,电流表的内阻为0.1Ω,被测导体R的真实电阻为80.0Ω。测量时,把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。求:
(1)如果不考虑实验中的偶然误差,按甲、乙电路进行实验,得到的电阻测量值各是多少?
(2)你能从中得出什么结论?
19.(2024秋 朝阳区期末)某均匀直金属丝长L=0.8m,横截面积S=4.0×10﹣8m2,将该金属丝接入电路后,其两端的电压U=24V,在t=30s内有q=36C的电荷量通过该金属丝的横截面。
(1)求金属丝中的电流I;
(2)求金属丝材料的电阻率ρ;
(3)金属丝中之所以形成电流,是因为其内部存在恒定电场。已知电子的电荷量e=1.6×10﹣19C,求金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小F。
20.(2024秋 红桥区期中)铜的电阻率ρ=1.75×10﹣8Ω m,单位体积的自由电子数n=8.4×1028个 m﹣3,e=1.6×10﹣19C。一根长L=3.2m、横截面积S=1.6×10﹣3m2的铜棒,两端电势差U=7.0×10﹣2V,求:
(1)铜棒的电阻;
(2)通过铜棒的电流;
(3)铜棒内的电场强度大小;(结果保留两位有效数字,下同)
(4)自由电子定向移动的速率。
第十一章 电路及其应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 常州校级期末)如图所示是多用电表内部结构示意图,通过选择开关分别与1,2,3,4,5相连,以改变电路结构,可以分别作为电流表,电压表和欧姆表使用,下列说法正确的是(  )
A.甲接红表笔,乙接黑表笔
B.开关接1时比接2时电表量程大
C.开关接4时比接5时电表量程大
D.用欧姆挡测电阻时,若发现电表指针偏角过大,为减小读数误差,应换用大倍率
【考点】多用电表的原理.
【专题】定量思想;控制变量法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】B
【分析】多用电红表笔与欧姆表内置电源负极相连,黑表笔与电源正极相连;
灵敏电流表表头G与分流电阻并联可以改装成电流表,表头与分压电阻串联可以改装成电压表,欧姆表有内置电源;
电流表的分流电阻越小,电流表量程越大,电压表分压电阻越大,电压表量程越大;分析清楚图示电路结构答题;
多用电表偏角过大,读数小,回到中间误差小,读数变大,换小倍率。
【解答】解:A.根据电表红进黑出结合电路可知,甲接黑表笔、乙接红表笔,故A错误;
B.开关接1和2时是电流表,接1时电流计并联的电阻比接2时并联的电阻小,可知接1时比接2时电表量程大,故B正确;
C.开关接4、5时是电压表,接4时串联的电阻比接5时小,则接4时比接5时电表量程小,故C错误;
D.使用多用电表测电阻时如发现电表指针偏角过大,说明指针所指数字较小,则待测电阻较小,为减小读数误差,回到中间误差小,读数变大,应换用低倍率,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了多用电表的结构,是一道基础题,知道电流表、电压表、欧姆表的改装原理是解题的前提与关键,分析清楚图示电路图即可解题。
2.(2025春 成安县校级期末)某品牌的手机充电器铭牌如表所示,用该充电器在正常工作状态下给容量为4200mA h、额定电压为4V的手机电池充电,则完全充满所需时间约为(  )
输入:100~240V 50/60Hz 输出:4V 4A
A.210min B.1050min C.1.05h D.2.1h
【考点】用定义式计算电流大小及电荷量.
【专题】定量思想;归纳法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】C
【分析】根据电流的定义式计算即可。
【解答】解:由铭牌可知,在以额定电压充电时的充电电流I=4A,根据q=It可得充电时间为t,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电流的定义式的应用,知道计算时要单位换算。
3.(2025 江苏学业考试)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.R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在区域Ⅲ
C.R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在区域Ⅱ
D.R1和R2并联后的总电阻的I﹣U图线应在区域Ⅱ
【考点】线性元件及其伏安特性曲线.
【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】B
【分析】I﹣U图象中图象的斜率表示电阻的倒数;则根据串并联电路的规律可得出总电阻所在的区域。
【解答】解:A.I﹣U图象中,斜率表示电阻的倒数,由图可知,R1<R2,故A错误;
BC.R1和R2串联后的总电阻R1+R2,斜率更小,所以串联后图线应在区域Ⅲ,故B正确,C错误;
D.根据电阻并联的特点,R1和R2并联后的总电阻小于任何一个电阻,应在区域Ⅰ,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查欧姆定律的图象,要注意明确I﹣U图象中图象的斜率表示电阻的倒数。
4.(2025春 贵阳期末)欲将一量程为1mA、内阻为100Ω的电流表改装成量程为3V的电压表,则需要给该电流表(  )
A.并联一个2000Ω的电阻
B.串联一个2000Ω的电阻
C.并联一个2900Ω的电阻
D.串联一个2900Ω的电阻
【考点】把表头改装成电压表.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】D
【分析】根据电表的改装,串联分压和并联分流的知识列式解答。
【解答】解:根据电压表的改装方法,需要给电流表串联一个分压电阻,阻值为R,代入数据解得R=2900Ω,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】考查电表的改装,串并联电路的特点的应用,会根据题意进行准确分析解答。
5.(2025 长春四模)某学生在练习使用多用电表之前,她认真分析了欧姆表的原理电路图(见图甲)。她做的几个练习使用多用电表的电路如图乙所示,下列说法中错误的是(  )
A.图1中多用电表选择开关应该是直流电压挡
B.图2中多用电表选择开关应该是直流电流挡
C.图3中多用电表测二极管电阻时,指针几乎不偏转
D.图4中多用电表选用欧姆挡,可以给电容器充电
【考点】练习使用多用电表(实验).
【专题】实验题;实验探究题;定性思想;图析法;恒定电流专题.
【答案】C
【分析】用多用电表测电阻时多用电表两表笔与待测电路并联;
用多用电表测电流时多用电表要串联在电路中;
欧姆表内置电源与黑表笔相连附近与红表笔相连,二极管正向偏压时电阻很小;
把欧姆表两表笔与电容器两极板相连,可以给电容器充电。
【解答】解:A、由图1所示可知,多用电表并联在灯泡两端,多用电表测灯泡两端电压,选择开关应该是直流电压挡,故A正确;
B、由图2所示可知,多用电表串联在电路中,多用电表测电路电流,多用电表选择开关是直流电流挡,故B正确;
C、由图3所示,二极管正向偏压,二极管正向偏压电阻很小,欧姆表指针偏角很大,故C错误;
D、多用电表选择欧姆挡,由图4可知,欧姆表的内置电源给电容器充电,故D正确;
本题选错误的,故选:C。
【点评】本题考查了多用电表的使用,知道电压表、电流表、欧姆表的结构是解题的前提,分析清楚图示电路图即可解题。
6.(2025春 温州期末)我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”,可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是120A h,输出电压为48V,该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时,充电效率为80%,充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V,额定功率为1.2kW,则下列说法不正确的是(  )
A.电动机在额定电压下工作时,额定电流为25A
B.刀片电池充满电时能储存57600J的能
C.电池充满电后最多能供电动机正常工作48h
D.快充充电桩的平均充电电流为30A
【考点】电流的概念、性质及电流强度的定义式.
【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】B
【分析】由功率公式求解正常的工作的额定电流;由W=Uq求解电池的总能量,由能量守恒关系确定电动机正常工作时间;由根据总能量利用公式W=UIt求解充电时的平均电流。
【解答】解:A、电动机额定功率P=1.2kW=1200W,由P=UI可知,电动机在额定电压下工作时额定电流为:
IA=25A,故A正确;
B、每块“刀片电池”的容量是q=120A h=4.32×105A s,输出电压为48V,由W=qU可得,每块电池储能E=48×4.32×105A s=2.07×107J,10块电池储能E总=10E=10×2.07×107J=2.07×108J,故B错误;
C、电池充满电后最多能供电动机正常工作时间th=48h,故C正确;
D、快充充电桩充电过程有80%U0It=NqU
所以平均充电电流为IA=30A,故D正确。
本题选错误的,
故选:B。
【点评】本题主要考查电压、电流、电能等之间的关系,合理运用公式解题是解决本题的关键,并结合实际情境(电池充电、能量计算)进行综合应用。
7.(2025春 淮安期末)如图所示,双量程电压表由表头G和两个电阻R1、R2串联而成。已知该表头的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA。下列说法正确的是(  )
A.表头G的满偏电压为5V
B.使用a、b端点时的量程比使用a、c端点时的大
C.使用a、b端点时,若量程为3V,则R1为2.5kΩ
D.使用a、c端点时,若量程为15V,则(R1+R2)为15kΩ
【考点】改装后电表的串并联问题.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】C
【分析】根据串联分压的特点结合量程的计算公式列式解答。
【解答】解:A.表头G的满偏电压Ug=IgRg=1×10﹣3×500V=0.5V,故A错误;
B.由图示电路图可知,接a、b两端点时分压电阻阻值小于接a、c两端点时分压电阻阻值,由此可知,使用a、b两个端点时,其量程比使用a、c两个端点时小,故B错误;
C.使用a、b两个端点时,由图可知Ig(Rg+R1)=3V,代入数据解得R1=2.5kΩ,故C正确;
D.使用a、c两个端点时,由图可知Ig(Rg+R1+R2)=15V,代入数据解得(R1+R2)=14.5kΩ,故D错误。
故选:C。
【点评】考查串联分压的特点结合量程的计算公式的应用,会根据题意进行准确分析解答。
8.(2025春 南京期末)如图所示,某同学将一内阻Rg=20Ω,满偏电流Ig=200mA的表头,改装成双量程电流表。电流从A端流入,电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是(  )
A.接A、B接线柱时,电表量程为0~0.6A
B.接A、C接线柱时,电表量程为0~3A
C.电阻R1的阻值是R2的5倍
D.电阻R2的阻值是R1的4倍
【考点】把表头改装成电流表.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】D
【分析】根据并联电路的特点结合量程的计算方法进行分析解答。
【解答】解:AB.并联电阻越小,改装电表量程越大,故接A、B接线柱时,电表量程为0~3A,接A、C接线柱时,电表量程为0~0.6A,故AB错误;
CD.接A、B接线柱时,有Ig(Rg+R2)=(3A﹣Ig)R1,接A、C接线柱时,有IgRg=(0.6A﹣Ig)(R1+R2),联立可得R1=2Ω,R2=8Ω,故R2=4R1,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】考查并联电路的特点结合量程的计算方法,会根据题意进行准确分析解答。
二.多选题(共4小题)
9.(2025春 南宁校级期末)如图所示,粗细均匀的正五边形abcde处于方向垂直于五边形abcde(纸面)向里的匀强磁场中,a、e两端与电源连接,已知ae边由合金材料甲制成,ab、bc、cd、de边由另一种金属材料乙制成,甲和乙的电阻率之比为3:2。闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.ae支路和上面的支路受到的安培力方向相同
B.ae支路和上面的支路受到的安培力方向不在一条直线上
C.ae支路和上面的支路受到的安培力大小之比为4:3
D.ae支路和上面的支路受到的安培力大小之比为8:3
【考点】利用电阻定律求电阻.
【专题】比较思想;推理法;恒定电流专题;磁场 磁场对电流的作用;推理论证能力.
【答案】AD
【分析】根据左手定则,分析安培力方向;
根据电阻定律,分析电阻之比,根据欧姆定律,分析电流之比,再根据F=BIL,求安培力大小之比。
【解答】解:AB.根据左手定则可知,ae支路受安培力方向向上;上面的支路等效于ae支路的长度和电流方向,可知上面支路受到的安培力方向也向上,故A正确,B错误;
CD.根据电阻定律,ae支路和上面的支路的电阻之比
两支路电压相等,根据欧姆定律U=IR,可知电流之比8:3,根据F=BIL
两支路等效长度相等,可知受到的安培力大小之比为8:3,故C错误,D正确。
故选:AD。
【点评】本题解题关键是掌握电阻定律、欧姆定律和安培力公式,比较基础,难度不高。
10.(2024秋 辛集市期末)如图为某导体的伏安特性曲线,根据图中信息,可以得出(  )
A.导体的电阻率随电压的增大而增大
B.导体的电阻率随电压的增大而减小
C.导体两端电压为8V时,电阻等于26.7Ω
D.导体两端电压为8V时,电阻等于10Ω
【考点】非线性元件及其伏安特性曲线;线性元件及其伏安特性曲线.
【专题】定量思想;归纳法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】BC
【分析】在I﹣U图像中,图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数;根据电阻定律判定电阻率的变化;根据R计算电阻大小;根据图像求出电压为8V时的电阻,判定电压为4V时的电流的大小。
【解答】解:AB.I﹣U图像中,图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,根据图像可知,随导体两端电压升高,图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大,表明导体的阻值逐渐变小,根据电阻定律
可知,该导体的电阻率减小,故A错误,B正确;
CD.根据电阻的定义式:RΩ=26.7Ω,故C正确,D错误。
故选:BC。
【点评】本题主要考查了I﹣U图像,解题关键是掌握在I﹣U图像中,图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,判定电阻的变化。
11.(2024春 滨州期末)如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线与横轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是(  )
A.甲元件的电阻为
B.在A点,甲的电阻小于乙的电阻
C.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
D.若将甲、乙元件并联,两端电压为5V时,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C
【考点】非线性元件及其伏安特性曲线;线性元件及其伏安特性曲线.
【专题】定量思想;归纳法;恒定电流专题;分析综合能力.
【答案】CD
【分析】根据图像读出任意一组电流和电压值,根据欧姆定律求出元件的电阻;判定电阻的大小;甲、乙两元件并联在电源两端时,通过它们的电流相等,根据U=IR求出电压;
甲、乙两元件并联在电源两端时,通过它们的电压相等,根据图像读出两元件两端的电流,根据电荷量公式求解。
【解答】解:A.根据I﹣U图像可知,电阻为R,为坐标数值的比值,甲元件的电阻为:,故A错误;
B.根据I﹣U图像可知,在A点,甲、乙两元件的电压、电流相同,由欧姆定律可知,甲的电阻等于乙的电阻,故B错误;
C.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,此时甲元件的电压为:U甲=IR甲=8V
由I﹣U图像可知,乙元件的电压为5V,则甲、乙元件的总电压为:U总=8V+5V=13V,故C正确;
D.若将甲、乙元件并联,两端电压为5V时,此时通过甲元件的电流:
由I﹣U图像可知,通过乙元件的电流为I乙=1.0A,则干路总电流为:I=I甲+I乙=1.0A+0.625A=1.625A
根据q=It可知,每秒通过干路某一横截面的电荷量为:q=It=1.625×1C=1.625C,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了串并联电路特点和欧姆定律的应用,关键是从图像中获取有用的信息,理解并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
12.(2024秋 兴庆区校级月考)如图所示,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1A,另一个量程为0~0.1A,表头内阻Rg=200Ω,满偏电流I=2mA,则(  )
A.当使用a、b时量程为0~1A
B.当使用a、c时量程为0~1A
C.电阻R1=0.41Ω
D.电阻R2=0.41Ω
【考点】串联电路的特点及应用.
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;电学图象专题;实验探究能力.
【答案】AC
【分析】表头改装成电流表时,需并联分流电阻,且并联的分流电阻越小,改装成的电流表量程越大;根据欧姆定律可以解得两个电阻的阻值。
【解答】解:AB、表头改装成电流表时需要并联分流电阻,且并联的分流电阻越小,改装后的电流表量程越大,由图可知,当使用a、b时,电路是表头和R2串联然后与R1并联,当使用a、c时,是电阻R1、R2串联然后与表头并联,所以当使用a、b时量程较大,即为0~1A,故A正确,B错误;
CD、由并联电路各支路两端电压相等可得,当使用a、b接线柱时,有Ig(Rg+R2)=(I1﹣Ig)R1,当使用a、c接线柱时有IgRg=(I2﹣Ig)(R1+R2).代入数据解得R1=0.41Ω,R2=3.67Ω.故C正确,D错误。
故选:AC。
【点评】看清楚电路的连接方式是解题的关键,另外根据欧姆定律即可解得。
三.填空题(共3小题)
13.(2025 银川校级一模)用游标上刻有10个小格的游标卡尺测量一个工件的直径,得到如图所示结果,由于遮挡,只能看到游标的后半部分,则工件的直径为  1.35  cm。
【考点】游标卡尺的使用与读数.
【专题】定量思想;推理法;基本实验仪器;推理论证能力.
【答案】1.35
【分析】游标卡尺读数是主尺读数加上游标尺读数,在读游标尺刻度读数时不需估读。
【解答】解:游标上读数由于遮挡,只能看到游标的后半部分,
游标尺上10个小等分刻度的长度是9mm;游标卡尺的主尺与游标尺对齐的刻度读数为18mm,
游标尺上第5个刻度与主尺刻度对齐,所以游标尺读数为0.9×5mm=4.5mm
所以工件的直径为d=18mm﹣4.5mm=13.5mm=1.35cm
故答案为:1.35。
【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
14.(2024春 安阳期中)某同学用伏安法测量一小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为6V,实验所用电压表内阻很大,分别用图1和图2两个电路图实验,得到的I﹣U图像如图3所示。该同学选择电路图  1  (填“1”或“2”)时,小灯泡电阻的测量值比较准确,对应的I﹣U图像应是图线  1  (填“1”或“2”),当小灯泡正常发光时电阻为  12  Ω。
【考点】伏安法测电阻.
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;推理法;恒定电流专题;实验探究能力.
【答案】1;1;12。
【分析】根据题意与图示电路图确定电流表的接法,然后分析图示电路图图图示图像答题,应用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解:灯泡电阻较小,电压表内阻很大,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,应选择图1所示电路图;电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,在电压一定时电流偏大,由图3所示图像可知,对应的I﹣U图像应该是图线1;由欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电阻RΩ=12Ω。
故答案为:1;1;12。
【点评】理解实验原理根据题意确定电流表的接法是解题的关键,根据图示电路图与图示图像,应用欧姆定律即可解题。
15.(2023秋 葫芦岛期末)多用电表的简化电路图如图所示,请完成下列问题。
某同学用多用表测量某电学元件的电阻,把选择开关旋到“×10”位置,测量发现多用表指针偏转很小,因此需将选择开关旋到  ×100  (填“×1”或“×100”)位置。重新选择倍率和欧姆调零后,多用电表指针指示位置如图乙所示,则此时多用电表的读数为  1000  Ω。
【考点】练习使用多用电表(实验).
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;实验探究能力.
【答案】×100;1000
【分析】指针偏角过小,表明挡位选取不合适,应选择更合适的挡位使指针指到中间位置,根据指针刻度与倍率读数。
【解答】解:想要指针偏转更大,对应读数减小,所以要调大倍率,故需将选择开关旋到“×100”位置;
指针指在10,所以读数为
10×100Ω=1000Ω
故答案为:×100;1000
【点评】掌握多用电表的内部构造,以及量程和挡位选取要合适,最好使得指针偏转到三分之一和三分之二之间。
四.实验题(共1小题)
16.(2025春 广安月考)某学习小组设计图(a)电路探究某压敏电阻Rx的压阻效应。可供选择的实验器材如下:
A.待测的压敏电阻Rx(阻值变化范围为20~200Ω)
B.电源E(电动势可调,内阻不计)
C.电压表V1(量程0~300mV,内阻RV1=300Ω)
D.电压表V2(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
E.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω)
F.开关S、导线若干
请回答下列问题。
(1)根据图(a)电路,用笔画线代替导线,完成图(b)中实物间的连线。
(2)闭合开关S,当电阻箱、电压表V2的示数如图(c)、(d)所示,电压表V1的示数为90mV,则电阻箱接入电路的阻值为  8667.3  Ω,压敏电阻的阻值测量值Rx1=  32.7  Ω。
(3)多次改变对压敏电阻的压力,可获得压敏电阻的阻值Rx与压力大小F的多组数据,作出压敏电阻的阻值Rx随压力大小F变化的图像,如图(e)所示,由此可见,随压力大小F的增大,压敏电阻的阻值  减小  (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)调节电源电动势,使图(a)电路中的电压表V2示数为3V,然后将V2去掉,电阻箱的阻值调为零,在电压表V1两端并联一个电阻R0,可将图(a)电路改装成测量压力大小的电路,若此压力表的量程为0~160N,电压表300mV刻度对应压力表的160N刻度,则R0的阻值为  2.24  Ω,电压表V1的100mV刻度对应压力表的  72  N刻度。
【考点】伏安法测电阻.
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.
【答案】(1)见解析;(2)8667.3;32.7;(3)减小;(4)2.24;72。
【分析】(1)根据电路图连接实物图;
(2)根据电阻箱的读数规则读数;根据欧姆定律求解作答;
(3)根据图(e)图像分析作答;
(4)根据并联电路的特点、欧姆定律结合图(e)求解作答。
【解答】解:(1)根据电路图连接的实物图如图所示:
(2)由于电源内阻不计,电压表V2测定的是电动势;
电压表V2的分度值为0.1V,电动势E=U2=2.70V
电阻箱的接入电阻R=8×1000Ω+6×100Ω+6×10Ω+7×1Ω+3×0.1Ω=8667.3Ω
通过电压表V1的电流
根据欧姆定律,待测电阻
(3)由图(e)可知,随压力大小F的增大,压敏电阻的阻值减小;
(4)电路图如图所示:
电压表V2示数为3V时,电动势为E=3V
压敏电阻上的压力为F=160N时,根据图(e)可知,压敏电阻Rx=20Ω
电压表V1的示数U1=300mV=0.3V
压敏电阻两端电压UR=E﹣U1=3V﹣0.3V=2.7V
通过压敏电阻的电流
电压表V1的等效内阻
根据并联电路的特点
代入数据解得R0≈2.24Ω
另解:通过电压表V1的电流
通过电阻R0的电流IR0=IR﹣IV1=0.135A﹣0.001A=0.134A
定值电阻
当电压表V1的示数U1′=100mV=0.1V
通过压敏电阻的电流
压敏电阻
根据图(e)可知,电压表V1的100mV刻度对应压力表的72N刻度。
故答案为:(1)见解析;(2)8667.3;32.7;(3)减小;(4)2.24;72。
【点评】本题考查了探究某压敏电阻Rx的压阻效应的实验,要明确实验原理,掌握电阻箱和电压表的读数规则,掌握串联、并联电路的特点和欧姆定律的运用。
五.解答题(共4小题)
17.(2025 深圳校级一模)如图所示,理想电流表A1和A2的示数分别为1A和2A,若将R3和R4两电阻互换位置,则两电流表的示数不变,试求通过电阻R1的电流.
【考点】复杂电路的简化;闭合电路欧姆定律的内容和表达式.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题.
【答案】见试题解答内容
【分析】分析电路图,画出等效电路图,R2、R3、R4并联,电流表A1测量通过R3、R4的电流之和,电流表A2测量通过R2、R3的电流之和;R2、R3、R4三个电阻两端的电压相等,将R3、R4两个电阻互换位置而其他条件不变时,两电流表的示数不变,根据欧姆定律可知所换的两电阻大小相等,求出三条支路的电流,再求流过R1(干路)的电流值
【解答】解:画出等效电路图,如图所示,R2、R3、R4并联,
若互换R4、R3的位置,两电流表的示数不变,则R4=R3,因为电流表A1的示数为1A,所以I4=I3=0.5A;因为电流表A2的示数为2A,则I2+I3=2A;所以I2=1.5A;
所以通过R1的电流为:
I1=I2+I3+I4=1.5A+0.5A+0.5A=2.5A;
答:通过电阻R1的电流为2.5A.
【点评】本题考查了学生对欧姆定律、串并联电路的特点的掌握和运用,能分析电路图画出等效电路图帮助分析是本题的关键.
18.(2025春 宜兴市期末)如图所示,画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1kΩ,电流表的内阻为0.1Ω,被测导体R的真实电阻为80.0Ω。测量时,把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。求:
(1)如果不考虑实验中的偶然误差,按甲、乙电路进行实验,得到的电阻测量值各是多少?
(2)你能从中得出什么结论?
【考点】伏安法测电阻.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】(1)如果不考虑实验中的偶然误差,按甲、乙电路进行实验,得到的电阻测量值各74.1Ω,80.1Ω;
(2)得出的结论如解析。
【分析】(1)根据电流表的内外接法的特点进行分析解答;
(2)根据误差的大小进行分析判断。
【解答】解:(1)不考虑实验中的偶然误差,甲图是电流表的外接法,得到的测量值为电压表和R的并联电阻总阻值,为R1Ω≈74.1Ω,乙图是电流表的内接法,得到的测量值为电流表和R的串联电阻总阻值,为R2=80.0Ω+0.1Ω=80.1Ω;
(2)通过电流表的内外接法的比较,两种接法都会产生误差,但是选择不同的接法误差大小不同,所以在用伏安法测电阻时要根据给定的条件选择合适的接法,让产生的误差尽量小些。
答:(1)如果不考虑实验中的偶然误差,按甲、乙电路进行实验,得到的电阻测量值各74.1Ω,80.1Ω;
(2)得出的结论如解析。
【点评】考查电流表的两种接法,目的是为了尽可能的将误差降至最低。
19.(2024秋 朝阳区期末)某均匀直金属丝长L=0.8m,横截面积S=4.0×10﹣8m2,将该金属丝接入电路后,其两端的电压U=24V,在t=30s内有q=36C的电荷量通过该金属丝的横截面。
(1)求金属丝中的电流I;
(2)求金属丝材料的电阻率ρ;
(3)金属丝中之所以形成电流,是因为其内部存在恒定电场。已知电子的电荷量e=1.6×10﹣19C,求金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小F。
【考点】欧姆定律的简单应用;利用电阻定律求电阻;匀强电场中电势差与电场强度的关系;电流的微观表达式.
【专题】定量思想;归纳法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】(1)金属丝中的电流I为1.2A;
(2)求金属丝材料的电阻率ρ为1.0×10﹣6Ω m;
(3)金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小F为4.8×10﹣18N。
【分析】(1)根据电流的定义式I计算即可;
(2)根据电阻定律R=ρ计算即可;
(3)根据E和F=qE求电场力。
【解答】解:(1)该金属丝中的电流:,代入数据得:I=1.2A
(2)金属丝的电阻:R,代入数据得:R=20Ω
根据电阻定律:,代入数据得:ρ=1.0×10﹣6Ω m
(3)金属丝内部恒定电场的电场强度大小为:
一个电子所受的电场力:F=eE,代入数据得:F=4.8×10﹣18N
答:(1)金属丝中的电流I为1.2A;
(2)求金属丝材料的电阻率ρ为1.0×10﹣6Ω m;
(3)金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小F为4.8×10﹣18N。
【点评】本题主要考查了电流的定义式以及电阻定律,解题关键是掌握基本公式,难度不大。
20.(2024秋 红桥区期中)铜的电阻率ρ=1.75×10﹣8Ω m,单位体积的自由电子数n=8.4×1028个 m﹣3,e=1.6×10﹣19C。一根长L=3.2m、横截面积S=1.6×10﹣3m2的铜棒,两端电势差U=7.0×10﹣2V,求:
(1)铜棒的电阻;
(2)通过铜棒的电流;
(3)铜棒内的电场强度大小;(结果保留两位有效数字,下同)
(4)自由电子定向移动的速率。
【考点】电阻定律的内容及表达式;匀强电场中电势差与电场强度的关系;电流的微观表达式;欧姆定律的简单应用.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;分析综合能力.
【答案】(1)铜棒的电阻为3.5×10﹣5Ω;
(2)通过铜棒的电流大小为2.0×103A;
(3)铜棒内的电场强度大小为0.22×10﹣3V/m;
(4)自由电子定向移动的速率为9.3×10﹣5m/s。
【分析】(1)由电阻定律可求得阻值;
(2)由欧姆定律可求出通过铜棒的电流;
(3)由U=Ed可求得铜棒内的电场强度;
(4)根据电流的定义式推导出电流的微观表达式,解得自由电子定向移动的速率。
【解答】解:(1)由电阻定律得,铜棒的电阻为:
代入数据得:R=3.5×10﹣5Ω
(2)由欧姆定律得,通过铜棒的电流为:
代入数据得:I=2.0×103A
(3)由U=Ed得,铜棒内的电场强度大小为:
其中d=L
代入数据得:E≈2.2×10﹣4V/m
(4)由I=neSv得,电子的定向移动速率为:
v
代入数据得:v≈9.3×10﹣5m/s
答:(1)铜棒的电阻为3.5×10﹣5Ω;
(2)通过铜棒的电流大小为2.0×103A;
(3)铜棒内的电场强度大小为0.22×10﹣3V/m;
(4)自由电子定向移动的速率为9.3×10﹣5m/s。
【点评】本题要知道铜棒内部建立匀强电场,电压与场强的关系为U=Ed,掌握电流的微观表达式:I=envS,并能建立模型熟练推导。
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