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电路及其应用专题训练-备战2026年高考物理一轮复习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.一根粗细均匀的细钢丝,原来的电阻为R,则( )
A.截去,剩下部分的电阻变为
B.均匀拉长为原来的2倍,电阻变为2R
C.对折后,电阻变为
D.均匀拉长使截面积为原来的,电阻变为16R
2.握力器的原理示意图如图所示,握力器绝缘把手上的连杆与弹簧一起上下移动,握力的大小可通过一定的换算关系由电流表A和电压表V的示数显示出来。已知电源提供的电压保持不变,当人紧握握力器时,下列分析正确的是( )
A.握力越大,电流表的示数越大 B.握力越大,电流表的示数越小
C.握力越大,电压表的示数越大 D.握力大小与电压表的示数无关
3.如图为一种心脏除颤器的原理图,在一次模拟治疗中,先将开关S接到位置1,电容器充电后电压为10kV,再将开关S接到位置2,电容器在5ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为,放电结束时电容器两极板间的电势差减为零,下列说法正确的是( )
A.这次电容器充电后带电量为0.4C B.这次放电过程的平均电流为40A
C.人体模型起到绝缘电介质的作用 D.若充电至20kV,则该电容器的电容为
4.如图所示电路,电源电压为5V,L1、L2发光时的电阻均为6Ω,电流表、电压表量程应分别选择( )
A.电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)
B.电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)
C.电流表(0~3A)、电压表(0~3V)
D.电流表(0~3A)、电压表(0~15V)
5.某同学用一个微安表头(量程,内阻)、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表,有电流“”和电压“”两挡,改装电路如图所示,则应调到的阻值为( )
A. B.
C. D.
6.关于多用电表的使用,选择合适的挡位后,下列连接方式正确的是( )
A.甲图,测量小灯泡两端电压 B.乙图,测量小灯泡工作电流
C.丙图,测量电阻的阻值 D.丁图,测量二极管正向导通电阻
7.用电流传感器测量通过小灯泡的电流,时刻加上恒定电压,若考虑金属灯丝电阻与温度的关系,下列表示小灯泡电流随时间变化的图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为和,已知表头内阻为,满偏电流为,下列说法正确的是( )
A.当使用、两个端点时,量程为
B.当使用、两个端点时,量程为
C.
D.
9.如图所示,同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中,导体a、b的长度相同,直径之比为2:3,则相等时间内通过导体a和b的横截面的电荷量之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4
10.如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其图线如图乙所示,当时,下列说法正确的是( )
A.电解液的电阻为 B.电解液的电阻为
C.电阻率是 D.电阻率是
11.“砷化锯纳米带”是一种高科技新型材料,用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能,据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。已知电导率就是电阻率的倒数,即,下列说法正确的是( )
A.电导率的单位是
B.材料的电导率越大,其导电性能越强
C.材料的电导率大小与材料的长度、横截面积等因素有关
D.材料的电导率只与材料本身有关,与温度等因素无关
二、实验题
12.某同学在实验室看见一个损坏的滑动变阻器,如图(a)所示,于是想测量绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率。
(1)该同学首先截取了一段长为的电阻丝,用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为 mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与D相等。
(2)然后将所截取的电阻丝绕制在一个玻璃管上,接入如图(c)所示的实验电路,电阻箱的示数为,电路连接无误。如图(c)所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表的示数U和电流表的示数I,得到多组测量数据,用EXCEL处理数据得到图像如图(d)所示,则这段电阻丝的电阻 (结果保留2位有效数字);
(4)最后可由表达式 (用D、L、、表示)得到电阻丝的电阻率。根据计算结果可知,绕制滑动变阻器的电阻丝的材料最可能是下列材料中的 。
几种导体材料在20℃时的电阻率
材料
铝
铁
镍铜合金(54%铜,46%镍)
镍铬合金(67.5%镍,15%铬,16%铁,1.5%锰)
三、解答题
13.如图所示,R110Ω,R220Ω,R330Ω,电源电压恒定不变(内阻不计),若开关S1闭合,S2断开时,电流表的读数是0.3A,求:
(1)电源的电动势
(2)当S1和S2都断开时,电流表的读数多大?
14.两根材料相同的均匀导线x和y,其中,x长为l,y长为2l,串联在电路上时沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示,求:
(1)x和y两导线的电阻之比
(2)x和y两导线的横截面积之比
15.某物理兴趣小组的同学查阅资料时了解到:通过给小量程的电流表串联一个适当阻值的定值电阻,可以将它改装成一个较大量程的电压表。老师介绍说:观察电流表,要注意指针满偏时的电流值,满偏电流的值在数值上等于该表的量程。现准备只接入一个电阻,将一个满偏电流是、电阻、刻度均匀的电流表,改装成一个量程为的电压表,请你参考以上信息,解答下列问题:
(1)在下面方框内画出改装电压表的电路图。
(2)计算出接入电阻的阻值。
16.常用的电压表其实是由小量程的电流表(电流计)G改装而成的.从电路的角度来看,电流计其实是一个电阻,同样遵循欧姆定律.电流计与其他电阻的不同仅在于通过电流计的电流大小可从刻度盘上读出来.
(1)如图甲所示是一个量程为,内阻(即电流计G自身电阻)是的电流计.使用时,其指针指着某一电流刻度,表示流过电流计G的电流为某一数值,也意味着电流计G两端具有一定大小的电压.若指针指在刻度时,求其对应的电压大小;
(2)如图乙所示,将电流计G改装成电压表就是给电流计G串联一个定值电阻,串联好的定值电阻和电流计G即为改装后的电压表.如果需要将图甲中电流计G改装成量程为的电压表,求串联的电阻R的阻值大小;
(3)利用按照图乙所示改装好的电压表(如图丙)测量电压时,如果其指针指在表盘刻度为处,求此时所测量的电压大小.
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B A A B B C C C
题号 11
答案 B
1.D
【详解】A.根据电阻定律
可知电阻与长度成正比,则截去,剩下部分的长度为原来的,则电阻变为,故A错误;
B.均匀拉长为原来的2倍,则长度变2l,由于材料体积不变,则面积将减为,根据电阻定律
可知
电阻变为4R,故B错误;
C.对折后,长度减为,面积增大为,根据电阻定律
可知
电阻变为R,故C错误;
D.均匀拉长使截面积为原来的,则长度为原来的4倍,同理可得电阻变为16R,则D正确。
故选D。
2.B
【详解】握力越大,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电路的总电阻越大,电流表的示数越小,电压表的示数也越小。
故选B。
3.B
【详解】A.由电容的定义式可得,这次电容器充电后带电量为
故A错误;
B.由电流的定义式可得,这次放电过程的平均电流为
故B正确;
C.人体模型是导体,不能起到绝缘电介质的作用,故C错误;
D.由电容的决定式可知,充电至20kV,则该电容器的电容不变,仍为,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】电压表并联在两个灯泡的两端,即测量电源的电压,由于电源电压是5V,所以电压表的示数是5V,故电压表选择大量程;因为两灯泡串联,并且电阻相等,因此两灯泡分得的电压相同,即
电路中的电流
故电流表的量程为0~0.6A。
故选A。
5.A
【详解】当接o、a接线柱时改装为电流表,根据并联电路特点得
代入数据解得
当接o、b接线柱时改装为电压表,根据串联电路特点得
解得
故选A。
6.B
【详解】A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压,但表笔接法错误,故A错误;
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,表笔接法正确,故B正确;
C.丙图是用多用电表直流电压挡测量电阻两端的电压,表笔接法正确,若测量电阻的阻值,需要断开回路中的开关,故C错误;
D.丁图中黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,多用电表测二极管反向电阻,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变。
故选B。
8.C
【详解】当使用、两个端点时,有
当使用、两个端点时,
可知,则当使用、两个端点时,量程为,当使用、两个端点时,量程为;根据
,
代入数据解得
,
故选C。
9.C
【详解】由电阻定律
可得导体a和b的电阻之比为
由于导体a和b并联接入电路中,则电压相等,由
可得通过导体a和b的电流之比为
由电流的定义式
可得相等时间内流过导体a和b的横截面的电荷量之比为
故选C。
10.C
【详解】AB.电解液的电阻为
故AB错误;
CD.根据
故C正确;D错误。
故选C。
11.B
【详解】A.根据电阻定律可得
其中已知电导率就是电阻率的倒数,故电导率的单位是,故A错误;
B.材料的电导率越大,电阻率越小,电阻越小,对电流的阻碍作用越小,则其导电性能越强,故B正确;
CD.材料的电导率大小与材料本身,温度等因素有关,与材料的长度、横截面积等因素无关,故CD错误。
故选B。
12.(1)0.500
(2)左
(3)2.8
(4) 镍铜合金
【详解】(1)如图(b)所示,螺旋测微器测量金属丝直径读数为
(2)为保护实验仪器,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最左端,使电阻丝两端电压最小是零。
(3)由图像的斜率表示被测电阻的电阻值可得
电阻丝的电阻
(4)[1]由电阻定律可得,电阻丝的电阻率表达式
[2]由电阻率表达式
代入数据解得
可知绕制滑动变阻器的电阻丝的材料最可能是镍铜合金。
13.(1)6V
(2)0.2A
【详解】(1)开关S1闭合,S2断开时,R2接入电路,根据电路关系,电源的电动势
(2)当S1和S2都断开时,R1、R2串联接入电路,电流表的读数
14.(1)
(2)
【详解】(1)由题图可知,导线x和y两端的电势差分别为6V,2V,串联时电流相等,根据欧姆定律可得x和y两导线的电阻之比为
(2)根据电阻定律得
则有
则x和y两导线的横截面积之比为
15.(1);(2)29.5Ω
【详解】(1)改装电压表的电路图。
(2)由电路可知
16.(1)0.02V
(2)990
(3)1.5V
【详解】(1)由可得,指针指在2mA刻度时,对应的电压为
V
(2)当电流表改成量程为3V的电压表时,即此时流过电流表的电流为
mA =310-3A
表头的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以串联电阻R的阻值为
(3)当指针指在表盘刻度为1.5mA处,则
=1.5mA =1.510-3A
可得所测量的电压
V
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