第十一章 电路及其应用 （含解析）本章复习与测试人教版（2019） 必修 第三册

人教版必修3 第十一章电路及其应用
一、单选题
1.关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( )
A. 由可知，导体电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B. 将一根电阻丝均匀拉长为原来倍，则电阻丝的电阻变为原来的倍
C. 将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D. 由知，导体的电阻与长度、电阻率成正比，与横截面积成反比
2.如图所示，水平放置的金属导体中，内有个自由电子向右通过某一横截面。已知元电荷，关于导体内电流的大小和方向，以下判断正确的是
A. 向左 B. 向右 C. 向右 D. 向左
3.下列关于欧姆表的使用和操作正确的是( )
A. 欧姆表欧姆调零后，用“”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“”挡，重新调零后再测量
B. 用多用电表测量不同的电阻时，均需要重新欧姆调零
C. 若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为端
D. 多用电表用完后，将红黑表笔拔出即可
4.如图所示，一块均匀的长方体样品，长为，宽为，厚为。电流沿方向时测得样品的电阻为，则( )
A. 样品的电阻率
B. 样品的电阻率
C. 若电流沿方向，样品的电阻
D. 若电流沿方向，样品的电阻
5.某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。如图所示，将横截面积之比为，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱和并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是( )
A. 盐水柱和电阻之比为
B. 通过盐水柱和电流之比为
C. 盐水柱和中自由电荷移动速率之比
D. 电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零
6.先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻的阻值，已知两电路的两端电压恒定不变。若按图乙所示电路测得电压表示数为，电流表示数为；那么按图甲所示电路测得的结果应为( )
A. 电压表示数为，电流表示数为
B. 电压表示数为，电流表示数小于
C. 电压表示数大于，电阻的实际阻值小于
D. 电压表示数大于，电阻的实际阻值大于
7.有四盏灯，接入如图的电路中，，，，把电路接通后，通过四盏灯的电流之比为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，由个电阻连接成的混联电路如图所示。，，，。把的电压加在、两端，则( )
A. 通过的电流为 B. 通过的电流为
C. 通过的电流为 D. 通过的电流为
9.两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝、，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻丝的直径是直径的倍
B. 将、并联后，其图线位于、之间
C. 将、串联后接入电路，、两端电压之比为
D. 将、并联后接入电路，通过、的电流之比为：
10.将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路，合上开关，为定值电阻，下列说法正确的是( )
A. 对于电压表，是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B. 的电阻小于的电阻
C. 的读数小于的读数，指针的偏角大于指针的偏角
D. 定值电阻两端的电压等于与的读数之和，通过的电流小于或的读数
二、多选题
11.两个电阻和的伏安特性曲线如图所示，由图可知( )
A. 的阻值为
B. 的电阻随电压的增大而增大
C. 为线性元件，为非线性元件
D. 当时，的电阻小于的电阻
12.关于多用电表的使用，下列说法正确的有( )
A. 甲图是用多用电表直流电压档测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B. 乙图是用多用电表直流电流档测量电路中的电流，表笔接法正确
C. 丙图中用的是多用电表电阻档测量二极管的反向电阻
D. 丁图中用多用电表电阻档测量的是二极管的反向电阻
13.有三个电阻的阻值及额定电流分别为，，，，，。它们组成的电路如图中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法中正确的是( )
A. 图甲中电路两端允许加的最大电压为
B. 图乙中电路允许通过的最大电流为
C. 图丙中电路两端允许加的最大电压为
D. 图丙中电路允许通过的最大电流为
14.如图所示，电路中电流表和电压表均为理想电表，小灯泡的电阻恒为，电阻，，滑动变阻器的最大阻值为，、两端的电压，当滑动触头在上滑动时，下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是 B. 电流表的示数变化范围是
C. 电压表的示数变化范围是 D. 电压表的示数变化范围是
15.如图所示，用内阻为、满偏电流为的表头改装成量程为和的双量程电流表，接线柱为公共接线柱。下列说法正确的是( )
A. 用、两个接线柱时电流表的量程为
B. 用、两个接线柱时电流表的量程为
C.
D.
16.如图所示的混联电路中，定值电阻的电阻值分别为，滑动变阻器的调节范围为，缓慢移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
A. 间的最大电阻值为 B. 间的最小电阻值为
C. 间的最大电阻值为 D. 间的最小电阻值为
17.如图所示的电路中，四个定值电阻阻值分别为，，，，电路两端电压，三个理想电压表的示数分别记为、、，下列正确的是( )
A. B. C. D.
18.如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与、、、、、相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是( )
A. 作电流表时比量程小，作电压表时比量程大
B. 测量某二极管的正向电阻时，应使表笔接二极管的正极
C. 用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小
D. 用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更大的挡进行测量
19.多用电表表盘指针指在如图所示的位置，下列说法正确的是( )
A. 若该读数是选用电阻挡“”倍率得到的，应该更换“”倍率，欧姆调零后再次进行测量
B. 多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的，若选用“”倍率测量电阻，则欧姆表内阻约为
C. 若选用的是直流电压“”量程，则指针读数应为
D. 测直流电流时，应让红表笔接外电路的负极，黑表笔接外电路正极
三、实验题
20.某同学通过实验来测绘小灯泡的图像。所用器材如下：
待测小灯泡一只，额定电压为，电阻约几欧姆；
电压表一个，量程，内阻约；
电流表一个，量程，内阻约；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。
请在图甲中补全实验的电路图 ；
图甲中开关闭合之前，为了保证电路安全，应把滑动变阻器的滑片置于 选填“”或者“”；
实验测得小灯泡两端电压为时，电流表示数如图乙所示为 ；
测绘的小灯泡图像如图丙所示，小灯泡的电阻随电压增大而 选填“增大”、“减小”或者“不变”。
21.小明在实验室测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，可供使用的器材如下：
A.待测金属丝
B.电流表，量程，内阻约
C.电流表，量程，内阻约
D.电压表，量程，内阻约
E.电压表，量程，内阻约
F.滑动变阻器，全电阻约
G.直流电源，电动势，内阻不计
H.多用电表
I.毫米刻度尺
J.开关及导线若干
实验步骤如下：首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图所示，则金属丝直径的测量值 。
用多用电表粗略测量金属丝的电阻，机械调零后将选择开关拨到“”挡；将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使 ；将红、黑表笔接在金属丝两端，多用电表指针指示如图所示，则金属丝电阻值为 。
老师要求电表示数从零开始尽可能地多测几组数据，比较精确地测量金属丝的电阻，经过讨论他们连接了如图所示的电路，电路有几条线没有连接，请你帮助他们完成电路连接 ；电路中所选电流表为 填“”或“”，所选电压表为 填“”或“”。
实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录两电表的测量数据，在坐标纸上描点作出如图所示的图像，则金属丝的电阻 结果保留位有效数字。
实验测得金属丝的电阻率 结果保留位有效数字。实验过程中，如果长时间保持电路闭合，这样的操作会使电阻率的测量结果 填“偏大”或“偏小”。
四、计算题
22.在如图所示的电路中，、为定值电阻，为滑动变阻器。已知电源电压恒为，为，开始时滑动变阻器的滑片处于某一位置。电键断开时电流表的示数为，电键闭合后电压表的示数为，求：
电键断开时电压表示数。
定值电阻的阻值。
电键闭合后电流表的示数。
23.有一块小量程电流表，满偏电流为，内阻为。现要将它改装成、的两量程电流表，某同学除了参考电路图甲外，还设计了如图乙所示电路。
若采用图甲的电路，则、是多少，若采用图乙的电路，则、是多少？
请分析两种电路在实际使用时的特点。
24.在如图所示的电路中，直流电源，，，，，电容，求：
当滑片置于处，流过电流；
在滑片从向滑动的过程中，端的最小电压；
在滑片从向滑动的过程中，电容器极板上的最小电荷量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A、由欧姆定律可求得电阻，但电阻与导体两端的电压及电流无关，故A错误；
B、将一根电阻丝均匀拉长为原来倍，长度增加原来的倍，同时横截面积变原来，电阻丝的电阻变为原来的倍，故B错误；
C.电阻率是由导体的材料决定的，导线一分为二时，导体的电阻率不变，故C错误；
D.由公式可知，导体的电阻与长度、电阻率成正比，与横截面积成反比，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】根据电流的定义式，可得导体内电流的大小为：，规定以正电荷定向移动的方向为电流的方向，电子定向移动的方向与电流方向相反，题目中电子向右定向移动，故电流方向向左，故A正确，BCD错误。
3.【答案】
【解析】A.欧姆表欧姆调零后，用“”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，说明电阻读数较大，量程挡位选小了，为了把电阻测得更准一些，应换用“”挡，重新调零后再测量，故A错误；
B.换挡时需要重新欧姆调零，不换挡则不需要重新欧姆调零，故B错误；
C.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，由图内可知左图中电阻较大，所测的为二极管的反向电阻；右图中电阻较小，测的是正向电阻，则该二极管的正极为端，故C正确；
D.为保护电路与多用电表，多用电表使用完后应把开关置于挡或交流最高档，故D错误。
4.【答案】
【解析】根据电阻定律可知得，故电流沿方向时有，AB错误；
若电流沿方向，样品的电阻，C正确，D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.根据电阻定律可知，横截面积之比为，电阻之比为，故A错误；
B.电压相同，由欧姆定律得电流之比为，故B正确；
C.由，得，可知电荷移动速率之比，故C错误；
D.导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流，电场强度不为零，故D错误。
6.【答案】
【解析】当按图乙所示电路测量时，由于电流表分压，可知大于电压表示数；
此时电压表的示数是两端电压的真实值，但由于电压表分流，使得电流表示数略大于通过电流的真实值，根据欧姆定律可知电阻的实际值；当按图甲所示电路测量时，电压表接在电源两端，示数等于，也应大于。
综上所述可知ABC错误，D正确。
7.【答案】
【解析】与并联，电压相等，由欧姆定律，则有
与串联，电流相等，则有，可得
所以有。
故选B。
8.【答案】
【解析】根据串、并联电路的电阻规律可得：、之间的总电阻为
故由欧姆定律可得：干路上的电流即通过，的电流为
再根据并联电路电压相同，由欧姆定律可得
由电荷守恒定律可得
所以有，
故选C。
9.【答案】
【解析】A.由图可知的电阻为，的电阻为，两电阻丝长度相同，材料相同，由电阻定律，可得，故A错误；
B.图线的斜率表示电阻的导数，将、并联后，总电阻小于、任意一个电阻，则图线的斜率变大，一定在的上方，故B错误；
C.由串联电路，导体两端的电压之比等于电阻之比可知将、串联后接入电路，故C正确；
D.将、并联后接入电路，则、两端的电压相等，由，可得，故D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路，合上开关，为定值电阻，定值电阻两端的电压等于与的读数之和，通过的电流小于或的读数。
故D正确。
11.【答案】
【解析】A. 的阻值，A错误；
B. 的图像上各点的横坐标与纵坐标的比值随电压的增大而增大，则 的电阻随电压的增大而增大，B正确；
C.由图像可知， 为线性元件， 为非线性元件，C正确；
D.当 时，两电阻两端的电压和电流都相等，可知，D错误。
故选BC。
12.【答案】
【解析】A、甲图是用多用电表直流电压档测量小灯泡两端的电压，表笔的红黑表笔接错，故A错误；
B、乙图是用多用电表直流电流档测量电路中的电流，电流从红表笔流入，从黑表笔流出，表笔接法正确，故B正确；
、欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，由图丙所示电路图可知，黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，多用电表测二极管正向电阻，由图丁所示电路图可知，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C错误，D正确。
13.【答案】
【解析】，，，，，，，，，
A.图甲中三个电阻串联，取最小额定电流，故最大电流为，故最大电压为：，故A错误；
B.图乙中三个电阻并联，取最小额定电压，最大电压为，故最大电流为：，故B正确；
图丙中与并联，取最小额定电压，故最大电压为，故最大电流为：，
并联部分与电阻串联，取最小额定电流，故最大电流为，
故电阻的电压为，故丙图的最大电压为：，故C正确，D错误。
故选BC。
14.【答案】
【解析】当在最上端时，电路的电阻最小，根据串并联电路特点，可得：，根据欧姆定律，可得对应最大电流表示数为：，电压表示数为：
当在最下端时，电路的电阻最大为：，根据欧姆定律，可得对应最小电流表示数为：，电压表示数最小，所以电流的变化范围是，电压的变化范围是，故BC正确，AD错误。
故选：。
15.【答案】
【解析】由图示电路图可知，用、两个接线柱时，并联分流电阻阻值较小，电流表量程较大，量程为，故B正确，A错误；
表头的内阻，满偏电流，改装后电流表量程，，
由图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律得：接时，量程，所以有：，接时，量程，所以有：，代入数据解得：，，，故C正确，D错误。
16.【答案】
【解析】 间的电路为 与 串联再与 并联，故 时 间阻值最大，最大值为， 时 间阻值最小，最小值为，故A错误，B正确；
间的电路为 与 串联再与 并联，故 时 间阻值最大，最大值为， 时 间阻值最小，此时 与 被短路，最小值为，故C正确，D错误。
17.【答案】
【解析】，串联后与并联，然后它们再与串联。并联电阻为，所以电压，故A错误，B正确；
，设流过，的电流为Ⅰ，，，故C错误，D正确。
故选BD。
18.【答案】
【解析】A.作电流表时分流电阻越小量程越大，比量程小，作电压表时分压电阻越大量程越大，则比量程大，故A正确；
B.由多用电表内部结构图中，电源的正极与电笔相连，故电流由表笔流出，测量某二极管的正向电阻时，应使表笔接二极管的正极，故B错误；
C.用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，测量的是导体和人体并联后的电阻，则测量值偏小，故C正确；
D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，说明待测电阻阻值较大，则应换倍率更大的挡进行测量，故D正确。
19.【答案】
【解析】A.欧姆表的读数倍率指针示数，该图指针所示位置电阻读数小，说明倍率选大了，应该改用的倍率，欧姆调零后再测，故A正确；
B.作欧姆表使用时，中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的内阻，所以内阻为，故B错误；
C.若使用直流电压量程，读数应该为，故C正确；
D.测直流电压或直流电流时，应该让电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针能够正偏，故D错误。
20.【答案】
增大
【解析】灯泡的电阻约为几欧，远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路图如图所示：
；
图甲中开关闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于端，使得闭合开关后，测量电路部分处于短路状态，电压表、电流表示数为，起保护作用；
由图乙可知，电流表使用量程，分度值，电流为 ；
灯泡图线上的点与原点连线斜率的倒数等于灯泡电阻，由题图丙可知小灯泡的电阻随电压增大而增大。
21.【答案】 表针指到处
偏大
【解析】 金属丝直径的测量值为：
将选择开关拨到“”挡；将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表针指到处；将红、黑表笔接在金属丝两端，金属丝电阻值为：
电表示数从零开始且尽可能地多测几组数据，滑动变阻器应采用分压式接法，待测电阻的阻值较小，电流表应采用外接法，连线如图所示：
电源电动势为，电压表选用，待测电阻约为，电路最大电流为，电流表选用。
由图像的斜率可得，金属丝的电阻
由 又 联立可得代入数据可得
实验过程中，如果长时间保持电路闭合，会使电阻丝温度升高，电阻阻值增大，电阻率增大，所以这样的操作会使电阻率的测量结果偏大。
故答案为：；表针指到处；；；；；；；偏大。
22.【解析】电压表示数为：
电键断开时，由欧姆定律得：
电键闭合后电压表的示数为，则两端电压为：
电流表示数为：
答：电键断开时电压表示数为。
定值电阻的阻值为。
电键闭合后电流表的示数为。
23.【解析】对甲电路，量程为时
量程为时

解得
对乙电路量程为时

量程为时

解得
由图示电路图可知，图乙在更换量程时两个分流电阻都没有并联在表头两端，容易烧坏表头，图乙所示电路不合理，图甲所示电路合理。
24.【解析】当滑片置于最低处，与串联后再并联再与串联，可知电流为

若使端的最小电压，则电流最小，电阻最大，可知当滑片在上半部分电阻为，下半部分电阻为时电阻最大，此时电流为
端的最小电压为
由于电容器与并联，则电容器两端电势差与两端电压相等，根据
可知端电压最小时，电容器极板上的电荷量最小，为。
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