2019沪科版高中物理选修3-1第3章《从电表电路到集成电路》测试题含答案

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2019沪科版高中物理选修3-1第3章《从电表电路到集成电路》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)


1.如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则以下解释中正确的是(　　)

A． 正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向B→A
B． 溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消
C． 溶液内电流方向从A到B，电流I＝
D． 溶液中电流方向从A到B，电流I＝
2.在示波管中，电子枪2 s发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(　　)
A． 4.8×10－6A
B． 3×10－13A
C． 3×10－6A
D． 9.6×10－6A
3.图甲是一个三输入的或门，下列图象的四个晶体二极管电路中，符合图甲的是(　　)




A． 　　　　B．
C． 　　　　D．
4.甲、乙两根异种材料的电阻丝，其长度之比是 1∶5, 横截面积之比是 2∶3, 电阻之比是 2∶5, 外加电压之比是 1∶2, 则甲、乙两根电阻丝的电阻率之比是(　　)
A． 2∶3
B． 3∶4
C． 4∶3
D． 8∶3
5.R1＝16 Ω，R2＝4 Ω，它们串联在电路中，欲使两电阻两端的电压相等，则(　　)
A． 给R1串联一个Ω的电阻
B． 给R1并联一个Ω的电阻
C． 给R2并联一个4 Ω的电阻
D． 给R2并联一个12 Ω的电阻
6.用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则(　　)
A． 测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表
B． 测U、测R电流均从红表笔流入多用电表
C． 测U、测R电流均从红表笔流出多用电表
D． 测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表
7.以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A． 这四个图象都是伏安特性曲线
B． 这四种电学元件都是线性元件
C． ①②是线性元件，③④是非线性元件
D． 这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻
8.如图所示电路中有三个电阻，已知R1∶R2∶R3＝1∶9∶18，则电路工作时，电压U1∶U2为(　　)

A． 1∶6
B． 1∶9
C． 1∶3
D． 1∶2
9.图中(a)、(b)、(c)表示“或”门、”与”门或者“非”门的输入信号或输出信号，下列说法中正确的是(　　)

A． 若(a)、(c)为输入信号，(b)为输出信号，则该电路是“或”门电路
B． 若(a)为输入信号，(b)为输出信号，则该电路是“非”门电路
C． 若(b)、(c)为输入信号，(a)为输出信号，则该电路是”与”门电路
D． 若(a)、(b)为输入信号，(c)为输出信号，则该电路是”与”门电路
10.在描绘小电珠的伏安特性曲线时，采用如图所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是(　　)

A． 灯泡中灯丝已烧断
B． 滑片接触不良
C． 灯泡内部短路
D． 滑动变阻器A端接触不良
11.如图是一个简单的车门报警电路图，图中的开关S1、S2分别装在汽车的两扇门上，只要有车门打开(电路处于开路状态)，发光二极管就发光报警，电源电动势和内阻分别为ε，r则对电流表、电压表、门电路的下列说法正确的是(　　)

A． 两车门打开，即S1，S2都断开，I变小，U变大，是与门
B． 两车门打开，即S1，S2都断开，I变小，U变大，是非门
C． 只要有一个车门打开，即S1或者S2打开，I变小，U变大，是或门
D． 只要有一个车门闭合，即S1或者S2打开，I变大，U变小，是与门
12.将一根粗细均匀、阻值为R的电阻丝均匀拉长到原来的5倍后，其电阻变为250 Ω，则R的阻值为(　　)
A． 10 Ω
B． 50 Ω
C． 1 250 Ω
D． 6 250 V
13.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为(　　)
A． 0.31 μA
B． 0.62 μA
C． 0.15 μA
D． 0.43 μA
14.某同学对四只电阻各进行一次测量，把每一个电阻两端的电压和通过它的电流在U－I坐标系中描点，得到了如图中a、b、c、d四个点，其中阻值最大的是(　　)

A．a
B．b
C．c
D．d
15.在基本逻辑电路中，当所有输入均为“0”时，输出是“1”的是(　　)
A． “与”门电路
B． “或”门电路
C． “非”门电路
D． 都不可能
16.在如图所示的电路中，电源电压U＝12 V，定值电阻R1＝R2＝R3＝10 Ω.则电压表的读数为(　　)

A． 6 V
B． 4 V
C． 8 V
D． 12 V
17.下列电路中属于“与”逻辑电路的是(　　)



A．　　　　B．
C．　　　　D．
18.电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6m2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
19.已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为(　　)
A． 6∶3∶2
B． 2∶3∶6
C． 1∶2∶3
D． 2∶3∶1
20.如图所示，三个完全相同的电阻阻值R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们两端的电压之比为(　　)

A． 1∶1∶1
B． 1∶2∶2
C． 1∶4∶4
D． 2∶1∶1
第Ⅱ卷
二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)


21.如图所示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，AB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，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，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nmol电子，每昼夜能除尘mkg，计算高压电源的电流强度I.(已知电子的电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t)

22.为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如下图所示，A、B是两片面积均为1 cm2的正对着的正方形铂片，相互平行，间距d＝1 cm，把它浸没在待测的液体中，若通过两根引线加在两铂片上的电压U＝6 V，测得电流I＝1 μA，求这种液体的电阻率是多少？

23.如图为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为3 V；当使用O、B两接线柱时，量程为15 V．已知电流计的内阻Rg＝500 Ω，满偏电流Ig＝100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值．

24.如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的，长度为2L，其横截面为正方形，边长为L，若将它的a、b端接入电路时的电阻为R，则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是多少？





答案
1.【答案】D
【解析】正电荷的定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正负电荷反向经过同一截面时，I＝公式中q应该是正、负电荷量绝对值之和．故I＝，电流方向由A指向B，故选项D正确．
2.【答案】A
【解析】电子枪2 s发射的电荷量q＝6×1013×1.6×10－19C＝9.6×10－6C，所以示波管中的电流大小为I＝＝4.8×10－6A，故A正确，B、C、D错误．
3.【答案】A
4.【答案】C
【解析】由电阻定律知：R＝ρ得ρ＝，与电压无关.＝，所以选C.
5.【答案】B
【解析】R1＝16 Ω，R2＝4 Ω，它们串联在电路中，电流相等，根据欧姆定律，电压一定不等，要使电压相等，必须给大电阻R1并联分流电阻R，根据欧姆定律，并联部分的电阻与电阻R2相等，有：＝R2
代入数据，有：＝4
解得：R＝Ω.
6.【答案】B
【解析】多用电表的(＋)插孔连接的是表头的流入端，所以无论测U、测R电流均从红表笔流入多用电表．
7.【答案】C
【解析】伏安特性曲线是以I为纵轴、U为横轴的图象，A错误．线性元件的I－U图象是过原点的直线，所以①②是线性元件，③④是非线性元件，B错误，C正确．只有在U－I图象中，过原点的直线的斜率才是导体的电阻，D错误．
8.【答案】A
【解析】已知R1∶R2∶R3＝1∶9∶18，R2与R3并联的电阻为：R23＝＝R1＝6R1
R2与R3并联后与电阻R1串联，串联电路电压比等于电阻比，故U1∶U2＝R1∶6R1＝1∶6.
9.【答案】B
【解析】若(a)、(c)为输入信号，(b)为输出信号，则对应关系分别为“0、1、1”、“1、1、0”，若(b)、(c)为输入信号，(a)为输出信号，对应关系是“1、1、0”、“0、1、1”不属于常见三种门电路之一，A、C错误，若(a)为输入信号，(b)为输出信号，则对应关系是“0、1”“1、0”，反映了相反的一种关系，属于非门，B正确，若(a)、(b)为输入信号，(c)为输出信号，则对应关系是”0、1、1”、”1、0、1”，反映了或的逻辑关系，D错误．
10.【答案】C
【解析】由题图知，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A项错．若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B项错．若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变化，故D项错．若灯泡内短路则灯泡两端电压为零，电压表指针不动，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C项．
11.【答案】C
【解析】根据题意可知只要有一个车门打开，报警电路即应当工作，则可知应为或门电路；当有一个车门打开，或两个车门都打开时，电路或电路中的一部分处于断开状态，电路中的电流都会减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电源的内电阻消耗的电压减小，所以路端电压增大，U增大．所以只有选项C正确．
12.【答案】A
【解析】根据R＝ρ得，长度变为原来的5倍，截面积变为原来的，所以电阻变为原来的25倍，所以R＝10 Ω，故A正确，B、C、D错误．
13.【答案】A
【解析】由R＝得R≈3.18×108Ω，所以I＝≈0.31 μA.
14.【答案】A
【解析】将图中a、b、c、d四个点，分别与O点相连，可得四只电阻的U－I图象，如图所示，又因U－I图象的斜率表示电阻，可得a的阻值最大，所以A正确．

15.【答案】C
【解析】本题考查“与”、“或”、“非”门电路．据“与”门电路和“或”门电路的真值表可知，C正确，A、B不正确．
16.【答案】B
【解析】定值电阻R1＝R2＝R3＝10 Ω，电阻R1与电阻R3并联后的电阻为：
R13＝＝Ω＝5 Ω
并联后的电阻R13与电阻R2串联，根据串联电路的分压特点，有：＝
解得：UV＝4 V.
17.【答案】B
【解析】“与”逻辑电路为多个条件必须同时满足时才能出现某个结果．B中两开关必须同时闭合时灯才亮，为“与”逻辑电路，B对．
18.【答案】C
【解析】电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值，即：
I＝＝0.16 μA，故选C.
19.【答案】A
【解析】三个并联支路的电压相等，根据欧姆定律U＝IR得，电流I与电阻R成反比．电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则电阻之比R1∶R2∶R3＝6∶3∶2，故选A.
20.【答案】D
【解析】R2、R3并联电阻为，再根据串联电路分得电压与电阻成正比知U1∶U2∶U3＝2∶1∶1，D项正确．
21.【答案】
【解析】由于电离出的气体中的电子和正离子同时导电，则流过电源的电荷量q跟煤粉吸附的电荷量q′的关系是：q′＝
而q′＝mnNAe
所以I＝＝＝
22.【答案】6×10－8Ω·m
【解析】R＝＝Ω＝6×106Ω
ρ＝＝Ω·m
＝6×10－8Ω·m
23.【答案】2.95×104Ω　1.2×105Ω
【解析】串联分压电路的特点就是电流相同．在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经过“表头”的电流均为满偏电流．
接O、A时：Ig＝
即R1＝－Rg＝(－500) Ω＝2.95×104Ω
接O、B时：Ig＝
即R2＝－Rg－R1＝(－500－2.95×104) Ω＝1.2×105Ω.
24.【答案】
【解析】由图得当沿ab方向导电时，横截面积为L2，长度为2L，当沿cd方向导电时，横截面积为2L2，长度为L，所以电阻为.