第十一章电路及其应用章节复习与测试（一）Word版含答案

2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册第十一章电路及其应用章节复习与测试（一）
第I卷（选择题）
一、单选题
1．近年来春游自拍套装受追捧，如图所示，它包含的移动电源解决了人们拍照时经常发生的电量不足问题。下列关于电源的说法错误的是（　　）
A．电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，以持续对外供电
B．在电源外部，电流是从电源的正极流向负极
C．有电源，电路中一定有持续的电流
D．电源是将其他形式的能转化为电能的装置
2．如图所示，当将两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒串联接在电路中时，下列说法正确的是（　　）、
A．通过两棒的电流强度不同
B．两棒中自由电子定向移动的平均速率相等
C．两棒的电阻相等
D．相同时间内通过两棒的电荷量相等
3．一根粗细均匀，阻值为的电阻丝，在温度不变的情况下，先将它等分成四段，每段电阻为；再将这四段电阻丝并联，并联后总电阻为则与的大小依次为　　
A．，
B．，
C．，
D．，
4．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．加5V电压时，导体的电阻约是5Ω
B．加11V电压时，导体的电阻约是1.4Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．此导体为线性元件
5．如图所示电路的三根导线中有一根是断的。电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是：（　　）
A．直流10V挡
B．直流0.5A挡
C．直流2.5V挡
D．欧姆挡
6．半导体温度计是用热敏电阻制造的，如图所示，如果待测点的温度升高，那么
A．热敏电阻变大，灵敏电流表示数变大
B．热敏电阻变大，灵敏电流表示数变小
C．热敏电阻变小，灵敏电流表示数变大
D．热敏电阻变小，灵敏电流表示数变小
7．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d.将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足(　　)
A．
=1
B．
C．
D．
=2
8．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（
）
A．R1短路
B．R2短路
C．R3短路
D．R1断路
9．小灯泡通电后其电流
I
随所加电压
U
变化的图线如图所示，P
为图线上一点，PN
为图线的切线，PQ
为
U
轴的垂线，PM
为
I
轴的垂线．则下列说法中正确的是（
）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变
B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C．对应
P
点，小灯泡的电阻为
D．对应
P
点，小灯泡的电阻为
10．如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24
V，如果电阻R=6
kΩ，R1=6
kΩ，R2=3
kΩ，则BB′不可能输出的电压是(　　)
A．12
V
B．8
V
C．6
V
D．3
V
11．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池内阻可忽略连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为与的比值为　　
A．
B．
C．
D．
12．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10
cm，bc=5
cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2
A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为(　　)
A．0.5
A
B．1
A
C．2
A
D．4
A
第II卷（非选择题）
二、填空题
13．有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=10mA。要把它改装为量程
0~3V
的电压表，要
______联一个
______Ω的电阻，改装后电压表的内阻是
______Ω。
14．如图所示，小量程电流表G的内阻为20，满偏电流为10mA，若把它改装成5V、20V的两个量程的电压表，那么R1=________，R2=________。
15．已知灵敏电流计的满偏电流为1mA，内阻为，若要将它改装成量程为3V的电压表，应串联一个___________的电阻，改装完成后，若某次测量电压时灵敏电流计指针指向位置，则对应电压测量值为___________V。（保留两位有效数字）
16．有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线。
某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断___________线圈的匝数较多（选填“A”或“B”）。
三、解答题
17．为使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程，如图所示为电流计G改装成两个量程3
V、15
V的电压表的电路图．若已知R2是阻值为24kΩ的电阻，电流计G的内阻为500Ω，则R1的阻值和电流计G的满偏电流各是多少？
18．如图所示的电路中，三个电阻的阻值均为6欧，电压U恒为18伏，求
(1)电流表和电压表的示数；
(2)将电压表和电流表的位置互换，电流表和电压表的示数．
19．如图所示，两段长度和材料都完全相同的导线ab、bc是横截面积之比为1∶4串联后加上电压U.求：
(1)ab、bc两段导线内自由电子定向运动速率之比；
(2)两段导线两端电压之比．
20．如图所示电路，已知滑动变阻器R=2W（最大值为4W），定值电阻R0=6W，电源内阻r=1W，当K闭合时，电源功率P=16W，输出功率P出=12W，这时灯泡正常发光，求：
(1)灯泡电阻RL；
(2)电源电动势E；
(3)断开K，并使灯泡正常发光R的电阻阻值应调至多大？
参考答案
1．C
【详解】
A．电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，以持续对外供电，A正确，不符合题意；
B．在电源外部，电流是从电源的正极流向负极，B正确，不符合题意；
C．电路中有持续电流的条件是有电源和通路，所以有电源不一定有持续的电流，C错误，符合题意；
D．从能量转化的观点看，电源是将其他形式的能转化为电能的装置，D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】
A．因两棒串联，则通过两棒的电流相等，A错误；
B．电流的微观表达式为，通过两棒的电流相等，单位体积内的自由电子数相等，而两棒的横截面积不相同，故自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；
C．由电阻定律可知，两棒的电阻不同，C错误；
D．通过两棒的电流相等，根据，相同时间内通过两棒的电荷量相等，D正确。
故选D。
3．C
【详解】
一根粗细均匀的电阻丝，将它等分成四段，每段的长度减小为四分之一，横截面积和电阻率一定，故电阻减小为四分之一，为；
再将这四段电阻丝并联起来，横截面积增加为4倍，根据电阻定律，；
故选C．
4．A
【详解】
A．对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值，当导体加5V电压时，电阻
R1==5Ω
故A正确；
B．当导体加11V电压时，由题图知电流约为1.4A，电阻R2大于1.4Ω，故B错误；
CD．由图可知，随电压的增大，图象的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，则导体为非线性元件，故CD错误。
故选A。
5．A
【详解】
用欧姆档要把电源断开，本题操作没有，所以不用欧姆档；用电流档要用较大量程，本题的电流表量程的0.5A太小；由于电源的电动势为6V，用电压档检测其量程要大于6V，故A正确，B、C、D错误；
故选A。
6．C
【详解】
热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，由闭合电路欧姆定律可知，电阻减小，电流增大，即灵敏电流表示数变大，故C正确．
7．C
【详解】
根据
可知：，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足
A．=1，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．=2，与结论不相符，选项D错误；
8．A
【详解】
试题分析：若短路，则电路中只有连入电路，电路总电阻减小，所以电路总电流增大，即电流表示数增大，根据可得两端的电压增大，即电压表示数增大，A符合题意
若短路，则电流表和没有电流通过，电流表示数为零，不符合题意
若短路，则电压表示数为零，不符合题意，
若断路，则电流表示数为零，不符合题意，
故选A,
9．D
【详解】
A、图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明随着所加电压的增大，电阻逐渐增大，故AB错误；
C、对应P点，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为，故C错误，D正确．
10．D
【分析】
考查了欧姆定律，串并联电路规律．首先明确电路结构，画出等效电路图，然后根据串并联电路规律，欧姆定律分析解题
【详解】
若两开关都闭合，在电阻和并联，再和R串联，为并联电路两端电压，，若闭合断开，则和R串联，，若闭合断开，则和R串联，，若两者都断开，则电路断路，，故D不可能．
11．C
【详解】
试题分析：根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压，得；S闭合时，，，故，故选C．
12．A
【详解】
设厚度为D，根据电阻定律公式，有
①
②
故；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为4:1，故第二次电流为0.5A．
13．串
270
300
【详解】
[1]将电流表G改装成电压表，需要串联电阻分压。
[2][3]改装后电压表的内阻为
串联电阻的阻值为
14．480
1500
【详解】
[1]电压表量程为5V时，电流表串联电阻R1，串联电阻阻值
[2]改装后量程为20V时，电流表串联R1和R2
15．2900
0.90
【详解】
[1]要将它改装成量程为3V的电压表，应串联的电阻
[2]对应电压测量值为
16．A
【详解】
[1]根据指针分别对应图乙中的A、B位置可知，A线圈电阻大，根据电阻定律，可知导线越长，电阻越大，因为A的电阻比B大，所以A线圈匝数多。
17．R1＝5.5
kΩ　Ig＝500μA
【详解】
设电流计的满偏电流为Ig，内阻为rg，则应有：
3
V＝Ig(rg＋R1)
15
V＝Ig(rg＋R1＋R2)
联立可得
R1＝5.5
kΩ
Ig＝0.5×10－3
A＝500μA．
18．(1)1A和12V(2)3A和9V
【详解】
(1)电压表视为开路，电流表视为短路；电路结构为两电阻R并联后与一个R串联；总电阻为
总电流
电压表示数为：
UV=IR=2×6
V
=12V
电流表示数为：
(2)两表互换位置后，电路变成两电阻串联后再与一个R并联；总电阻为：
总电流：
电流表示数为流过R的电流：
流过2R的电流为：
I′=4.5A﹣4A=1.5A
电压表示数为：
19．(1)
va∶vc＝4∶1
(2)
4∶1
【详解】
（1）因两段导线串联，故电流相等；又有同种材料，单位体积内自由电子数也相等，由I=neSv可得：
即ab、bc两段导线内自由电子定向运动速率之比为4：1；
（2）两段长度和材料都完全相同的导线ab、bc电阻率ρ相同，故根据电阻R＝ρ可得：两段导线电阻之比
；
故根据欧姆定律，由串联电路电流相等可得：
即两段导线两端电压之比为4：1；
20．(1)4；(2)8V；(3)3
【详解】
(1)(2)电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W，则内电路的功率
P=16W－12W=4W
而电源内阻r=1Ω，由P=I2r得
I=2A
则有
E==8V
所以内电压为
Ur=Ir=2×1V=2V
因此外电压为
U=E－Ur=8V－2V=6V
由于电灯与滑动变阻器串联后与定值电阻R2并联，则有
=I
解之得
RL=4Ω
(3)当开关断开时，要使灯仍能正常发光，则有
U=E－Ir=8V－1V=7V
解得
R=3