2020—2021物理人教（新教材）必修第三册第11章 电路及其应用练习及答案

2020—2021物理人教（新教材）必修第三册第11章
电路及其应用练习及答案
（新教材）人教必修第三册第11章
电路及其应用
1、（双选）一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有(　　)
A．自由电子定向移动的速率为v0
B．自由电子定向移动的速率为v＝
C．电场传播的速率为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速率为v＝
2、关于电流的方向，下列说法正确的是(　　)
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
3、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
4、在“测定金属丝的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是(　　)
A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表外接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
5、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
6、有一个多用电表，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”“×100”“×1
k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，他应该(　　)
A．换用“×1
k”挡，不必重新调整调零旋钮
B．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C．换用“×1
k”挡，必须重新调整调零旋钮
D．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮
7、一台半导体收音机，电池供电的电流是8
mA，也就是说(　　)
A．1
h电池供给8
C的电荷量
B．1
000
s电池供给8
C的电荷量
C．1
s电池供给8
C的电荷量
D．1
min电池供给8
C的电荷量
8、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是(　　)
A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同
B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻
C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻
D．条件不足，不能确定
9、我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240
m的近似圆形轨道，当环中的电流是10
mA时(设电子的速度是3×107
m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e＝1.6×10－19
C)(　　)
A．5×1011　　　　　　　
B．5×1010
C．1×102
D．1×104
10、当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断。由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别。那么熔丝熔断的可能性较大的是(　　)
A．横截面积大的地方
B．横截面积小的地方
C．同时熔断
D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
11、如果导线中的电流为1
mA，那么1
s内通过导体横截面的自由电子数是多少个？若“220
V　60
W”的白炽灯正常发光时的电流为273
mA，则20
s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？
12、(1)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡(×10)，发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一挡，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的过程中可能进行的操作：
A．将两表笔短接，并调零
B．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置
C．将多用电表面板上旋钮调到×100挡
D．将多用电表面板上旋钮调到×1挡
E．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率，测得电阻值
根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并写出正确操作顺序为________。
(2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图甲中a、b所示。若选择开关处在“×10
Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω。
(3)两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图乙和图丙位置，你认为图________的位置比较好。
13、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？
2020—2021物理人教（新教材）必修第三册第11章
电路及其应用练习及答案
（新教材）人教必修第三册第11章
电路及其应用
1、（双选）一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有(　　)
A．自由电子定向移动的速率为v0
B．自由电子定向移动的速率为v＝
C．电场传播的速率为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速率为v＝
解析：选CD　对电流微观表达式I＝nqSv式中n为单位体积内自由电荷数，而本题中n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子，其数量为nvt，电荷量q＝nvte，所以电流I＝＝nev，所以v＝，电场是以光速传播的，故C、D正确。
2、关于电流的方向，下列说法正确的是(　　)
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
解析：选C　无论在何种导体中，电流的方向都是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反，故A、B、D错误，C正确。
3、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
解析：选D　由于总体积不变，设40
cm长时的横截面积为S，所以长度变为50
cm后，横截面积S′＝，根据电阻定律R＝ρ可知：R＝ρ；R′＝ρ，解得R′＝R,
故D正确，A、B、C错误。
4、在“测定金属丝的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是(　　)
A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表外接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
解析：选A　实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法。故A操作错误。
5、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
解析：选C　R1与R2并联，则电流I1∶I2＝R2∶R1＝3∶6＝1∶2；设R1中电流为I，则R2中电流为2I，而流过R3的电流I3＝I＋2I＝3I；故电流之比I1∶I2∶I3＝I∶2I∶3I＝1∶2∶3。故C正确。
6、有一个多用电表，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”“×100”“×1
k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，他应该(　　)
A．换用“×1
k”挡，不必重新调整调零旋钮
B．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C．换用“×1
k”挡，必须重新调整调零旋钮
D．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮
解析：选D　用欧姆表测电阻时，指针偏角很大，说明电流很大，电阻很小，为了减小测量误差应选倍率较小的挡，故D正确。
7、一台半导体收音机，电池供电的电流是8
mA，也就是说(　　)
A．1
h电池供给8
C的电荷量
B．1
000
s电池供给8
C的电荷量
C．1
s电池供给8
C的电荷量
D．1
min电池供给8
C的电荷量
解析：选B　由公式I＝可得t＝，故供给8
C电荷量时的通电时间t＝
s＝1
000
s，故选项B正确。
8、白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是(　　)
A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同
B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻
C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻
D．条件不足，不能确定
解析：选B　白炽灯的灯丝为金属，所以电阻率随温度的升高而增大，正常工作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作时的电阻，B对。
9、我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240
m的近似圆形轨道，当环中的电流是10
mA时(设电子的速度是3×107
m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e＝1.6×10－19
C)(　　)
A．5×1011　　　　　　　
B．5×1010
C．1×102
D．1×104
解析：选A　电子转一圈的时间t＝＝8×10－6
s，整个环中电子的电荷量Q＝It＝8×10－8
C，所以电子的数目n＝＝5×1011，故A正确。
10、当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断。由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别。那么熔丝熔断的可能性较大的是(　　)
A．横截面积大的地方
B．横截面积小的地方
C．同时熔断
D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
解析：选B　根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时，电阻大的位置发热量大易熔断。选项B正确。
11、如果导线中的电流为1
mA，那么1
s内通过导体横截面的自由电子数是多少个？若“220
V　60
W”的白炽灯正常发光时的电流为273
mA，则20
s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？
解析：q＝It＝1×10－3×1
C＝1×10－3
C，
设电子的数目为n，则：
n＝＝个＝6.25×1015个。
当“220
V　60
W”的白炽灯正常发光时，I
＝273
mA。
q＝It＝273×10－3×20
C＝5.46
C。
设电子的数目为N，则
N＝＝个≈3.4×1019个。
答案：6.25×1015个　3.4×1019个
12、(1)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡(×10)，发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一挡，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的过程中可能进行的操作：
A．将两表笔短接，并调零
B．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置
C．将多用电表面板上旋钮调到×100挡
D．将多用电表面板上旋钮调到×1挡
E．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率，测得电阻值
根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并写出正确操作顺序为________。
(2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图甲中a、b所示。若选择开关处在“×10
Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω。
(3)两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图乙和图丙位置，你认为图________的位置比较好。
解析：(1)第一次测量时指针偏转较小，说明所选挡位过小，应选择大挡位，应选C；在调整量程时应注意进行欧姆调零，应选A；然后进行测量，应选B；读数，应选E；步骤顺序应为：CABE。
(2)选择开关处在“×10
Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是50×10
Ω＝500
Ω。
(3)多用电表使用完毕，应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，由图示可知，乙的位置是对的。
答案：(1)CABE　(2)500　(3)乙
13、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？
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。
答案：(1)990
Ω　1
000
Ω
(2)0.05
Ω　0.05
Ω