【單元練】(必考題)高中物理必修3第十一章【電路及應(yīng)用】經(jīng)典練習(xí)題(含答案解析)

一、選擇題

1．兩根長度相同，橫截面積之比S1：S2=2:3的均勻銅導(dǎo)線按圖所示接入電路，關(guān)于兩段導(dǎo)

線以下說法中錯誤的是（

）

A．它們的電阻之比為3∶2

B．它們的電流之比為1∶1

C．它們的電子移動速率之比為3∶2

D．單位時間通過它們的電量之比為2∶3D

解析：D

A．根據(jù)電阻定律

Rl得，它們的電阻之比為3∶2，A正確，不符合題意；

S

B．由于兩導(dǎo)體串聯(lián)，所以它們的電流之比為1∶1，B正確，不符合題意；

C．根據(jù)電流的微觀表達(dá)式IneSv，速率與橫截面積成反比，它們的電子移動速率之比

為3∶2，C正確，不符合題意；

D．根據(jù)電流公式I

故選D。

q

t，單位時間通過它們的電量之比為1∶1，D錯誤，符合題意。

2．把兩根同種材料的電阻絲分別連在兩個電路中，A電阻絲的長度為L，直徑為d，B電

阻絲長度為2L，直徑為2d。要使A、B電阻絲消耗的功率相同，加在兩電阻絲上的電壓之

比應(yīng)為（

）

B．UA∶UB＝2∶1

A．UA∶UB＝1∶1

C．UA∶UB＝2∶2

D．UA∶UB＝2∶1B

解析：B

根據(jù)電阻定律

Rl

S

可得

L

d2

RA42

RB

2L

1

d2

根據(jù)

P

可得

U2

R

UARA2

UB

RB

1

故選B。

3．如圖所示的電路，是用一個靈敏電流計G和一個變阻器R改裝的量程更大的電表，下

列判斷正確的是（

）

A．改裝成了電流表，R減小時量程增大

B．改裝成了電流表，R增大時量程增大

C．改裝成了電壓表，R減小時量程增大

D．改裝成了電壓表，R增大時量程增大A

解析：A

AB．改裝成了電流表，R減小分流能力增加，電流表量程增大，R增大時分流能力減小，

電流表量程減小，故A正確，B錯誤﹔

CD．把電流計改裝成電壓表應(yīng)給電流計串聯(lián)一個分壓電阻，串聯(lián)電阻越大，電壓表量程越

大，由圖示電路圖可知，電流計與電阻R并聯(lián)，改裝后電壓表量程不變，故CD錯誤；

故選A。

4．導(dǎo)體中電流I的表達(dá)式I＝nqSv，其中S為導(dǎo)體的橫截面積，n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自

由電荷數(shù)，q為每個自由電荷所帶的電荷量，v表示的是（

A．導(dǎo)體運動的速率

C．電子熱運動的速率

解析：D

導(dǎo)體中電流大小

）

B．導(dǎo)體傳導(dǎo)的速率

D．自由電荷定向移動的速率D

Iq

t

t時內(nèi)所完成的長度為

vt

則其體積為

Svt

通過導(dǎo)體某一截面的自由電子數(shù)為

nSvt

該時間內(nèi)通過導(dǎo)體該截面的電量

qnSvte

則

Inesv

所以v表示自由電荷定向移動的速率。

故ABC錯，D對。

故選D。

5．如圖甲所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺

寸比R2大得多，把它們分別連接在如圖乙所示的電路的A、B兩端，接R1時電壓表的讀數(shù)

為U1，接R2時電壓表的讀數(shù)為U2，則下列判斷正確的是（

）

A．R1<R2

C．U1=U2

B．R1>R2

D．U1>U2C

解析：C

R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都為正方形的導(dǎo)體，根據(jù)電阻定律可知

RLa

S

add

可見，厚度相同、上下表面都為正方形的導(dǎo)體，盡管尺寸不同，但電阻相同，所以

R1=R2

因為電阻相等，所以電壓表的讀數(shù)也相等，所以

U1=U2

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

6．如圖所示，一塊均勻的長方體導(dǎo)體，長為a，寬為b，厚為c。電流沿AB方向時測得導(dǎo)

體的電阻為R，則電流沿CD方向時導(dǎo)體的電阻以及導(dǎo)體的電阻率分別為（

）

bRbR

A．

a；ac

bcRb2

C．

a；aR

解析：B

電流沿AB方向時測得導(dǎo)體的電阻為R，則

B．

b2R；bcR

a

a

D．

b3R；baRB

a

c

Ra

bc

解得

=

電流沿CD方向時導(dǎo)體的電阻

bcR

a

R'b=bcRb=(b)2R

ac

aaca

故選B。

7．一個電流表的滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻為500Ω，要把它改裝成一個量程為10V的電壓

表，則應(yīng)在電流表上（

）

B．串聯(lián)一個9.5kΩ的電阻

A．串聯(lián)一個10kΩ的電阻

C．并聯(lián)一個10kΩ的電阻

解析：B

D．并聯(lián)一個9.5kΩ的電阻B

電壓表是由靈敏電流計和一個阻值較大的定值電阻串聯(lián)分壓改裝而成，當(dāng)通過靈敏電流計

的電流達(dá)到滿偏值Ig時，電表兩端電壓為最大量程，所以

10VIgRgR

解得

R9.5kΩ

故選B。

8．三個阻值都為9Ω的電阻，它們?nèi)我膺B接、組合，總電阻可能為（

）

A．9Ω

解析：C

B．8Ω

C．27Ω

D．30ΩC

當(dāng)三個電阻串聯(lián)時，總電阻為

R總39Ω27Ω

當(dāng)三個電阻并聯(lián)時，總電阻為

R總=19Ω3Ω

3

當(dāng)兩個電阻串聯(lián)后與第三個電阻并聯(lián)，總電阻為

R總=189Ω=6Ω

189

當(dāng)兩個電阻并聯(lián)后與第三個電阻串聯(lián)，總電阻為

R總=19Ω9Ω13.5Ω

2

故選C。

9．在長度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)

體中就會產(chǎn)生勻強電場。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場力作用下先做加速運動，然

后與陽離子碰撞而減速，如此往復(fù)所以，我們通常將自由電子的這種運動簡化成速率為

v（不隨時間變化）的定向運動。已知阻礙電子運動的阻力大小與電子定向移動的速率v成

正比，即f=kv（k是常量），則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于（

）

kl

A．

neS

解析：B

kl

B．2

neS

kS

C．

nel

kSB

D．2

nel

電子定向移動，由平衡

kveU

l

則

Ukvl

e

導(dǎo)體中的電流

IneSv

電阻

RUkl2

IneS

B正確，ACD錯誤。

故選B。

10．如圖所示是某個電路的一部分，其中，R1=6Ω，R2=2Ω，R3=1Ω，I1=1A，I2=2A，則下列

說法中錯誤的是（

）

A．R1兩端電壓為6V

C．R3兩端電壓為2V

B．R2兩端電壓為4V

D．R3兩端電壓為0VD

解析：D

A．R1兩端電壓為

U1I1R116V6V

故A不符合題意；

B．R2兩端電壓為

U2I2R122V4V

故B不符合題意；

CD．R3下端電勢高，兩端電壓為

U4V-(U6V)2V

故C不符合題意，D符合題意。

故選D。

二、填空題

11．有一個表頭G，內(nèi)阻Rg100Ω，滿偏電流Ig3mA，要把它改裝為量程0～3A的

電流表，要______聯(lián)一個較小的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻是_______Ω。并01

解析：并0.1

[1]電流表改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流，并聯(lián)的阻值為

R

[2]改裝后電流表的內(nèi)阻是

3100Ω0.1Ω

IIg30003

RgR

IgRg

r

1000.1Ω0.1Ω

RgR1000.1

12．有甲、乙兩個導(dǎo)體，當(dāng)通過相同的電流時，甲兩端的電壓比乙兩端的電壓高，則兩者

的電阻R甲_____（大于、小于）R乙。大于

解析：大于

當(dāng)通過相同的電流時，甲兩端的電壓比乙兩端的電壓高，則根據(jù)

RU

I

可得：R甲>R乙；

13．有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿電流Ig=1mA．要把它改裝為量程0~0.6A的電流

表，要并聯(lián)_____Ω的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻是______Ω。05005

解析：050.05

[1]把它改裝為量程0~0.6A的電流表，要并聯(lián)電阻阻值為

R

[2]改裝后電流表的內(nèi)阻為

0.00130Ω0.05Ω

IIg0.60.001

IgRg

IgRg

R內(nèi)

I

0.00130Ω=0.05Ω

0.6

14．有一個未知電阻Rx，用圖中左和右兩種電路分別對它進(jìn)行測量，用左圖電路測量時，

兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，用右圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，則用

______圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=______Ω，測量值比真實值偏

______（填"大"或"小"）。

左1000大

解析：左1000大

[1][2][3]題中所給兩種伏安法測電阻電路，左圖為內(nèi)接法；其誤差來源在于電流表有內(nèi)阻，

導(dǎo)致了電壓表讀數(shù)偏大；右圖為外接法，其誤差來源于電壓表有分流，導(dǎo)致電流表讀數(shù)偏

大；

根據(jù)題中所給左圖兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，歐姆定律I

U

R，可知此時

R1測1000Ω，且大于其真實值；

同理根據(jù)右圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，可以計算此時R2測590Ω，但

小于該電阻的真實值；

由于通常電流表內(nèi)阻較小，而電壓表內(nèi)阻較大，結(jié)合上面的計算可知此電阻值較大，應(yīng)選

擇內(nèi)接法測量誤差較準(zhǔn)確。

15．在"伏安法測電阻"的實驗中，選擇電流表的量程為0.6A，電壓表的量程為3V，則圖中

電流表的讀數(shù)為________A，電壓表的讀數(shù)為________V。

35215

解析：352.15

[1]電流表分度值為0.02A，故讀數(shù)為：0.35A；

[2]電壓表量程為3V，故電壓表分度值為0.1V，需要估讀到0.01V，故讀數(shù)為：2.15V

16．在圖電路中，已知R1=3Ω，R2=R3=6Ω，路端電壓U=30V，則

（1）K1、K2都斷開時，三個電阻兩端的電壓之U1∶U2∶U3=__________

（2）K1、K2都閉合時，通過三個電阻的電流之比I1∶I2∶I3=_________

（3）K1閉合，K2斷開時，電路消耗總功率P=__________

1∶2∶22∶1∶1150W

解析：1∶2∶22∶1∶1150W

[1]K1、K2都斷開時，三個電阻串聯(lián)到一起，所以通過三個電阻的電流相同，由UIR可

知，電壓比等于電阻比，又電阻比為1:2:2，所以電壓比為1:2:2；

[2]K1、K2都閉合時，三個電阻并聯(lián)到一起，所以三個電阻兩端的電壓相同，由UIR可

知，電流比等于電阻的反

比，又電阻比為1:2:2，所以電流比為2:1:1；

[3]K1閉合，K2斷開時，R1，R2被短路，整個電路只有R3接入電路，電路消耗總功率為：

P=U30W=150W；

2

2

R3

6

17．一個量程為15Ｖ的電壓表，串聯(lián)一個R1=3kΩ的電阻后，測量某電路兩端的電壓時，

電壓表示數(shù)為12V，若已知該電路兩端的實際電壓為15V，則該電壓表的內(nèi)阻

RV________，將該電壓表改裝成量程為0~90V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)電阻的阻值

R2________12kΩ60kΩ【解析】

解析：12kΩ60kΩ

【解析】

(1)[1]當(dāng)電壓表串聯(lián)一個的電阻R13k測量某電路兩端的電壓時，電壓表兩端的電壓為

U12V，則電阻分得的電壓為U13V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比得：

URV

U1R1

代入數(shù)據(jù)得：

RV12kΩ

(2)[2]將這個電壓表改裝成量程為90V的電壓表，原電壓表兩端最大分得的電壓為

UV15V，則串聯(lián)電阻分得的電壓U275V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比得：

UVRV

U2R2

代入數(shù)據(jù)解得:

R260kΩ

18．由某種材料制成的電器元件，其伏安特性曲線如圖所示?，F(xiàn)將該元件接在電源兩端，

則通過該元件的電流為1A。元件的電阻為___Ω若電器元件的功率為1.5W時，元件的電壓

為_____V

2

解析：2

[1]．由圖可知，當(dāng)電流為1A時，電壓為4V，則由歐姆定律可知：

RU44；

I1

[2]．功率為1.5W，則由P=UI=1.5W；由圖可知，此時電壓為2V，電流為0.75A；

19．如右圖所示對應(yīng)兩個電阻A和B的IU曲線，則：

（1）電阻之比RA:RB=__________．

（2）若兩個導(dǎo)體中的電流相等（不為零）時，電壓之比UA:UB=___________．2:12:1

【解析】（1）I-U圖象的斜率表示電阻所以A的電阻為：B的電阻為：即電阻

之比RA：RB=2：1（2）根據(jù)歐姆定律若兩個導(dǎo)體中的電流相等（不為零）時電

壓之比UA：UB=RA：RB=2：1

解析：2:12:1

【解析】

（1）I-U圖象的斜率表示電阻，所以A的電阻為：RA

RB21020.1，即電阻之比RA：RB=2：1．

2

2010

（2）根據(jù)歐姆定律，若兩個導(dǎo)體中的電流相等（不為零）時，電壓之比UA：UB=RA：

RB=2：1．

21020.2，B的電阻為：

10102

20．有一個電流表G,內(nèi)阻Rg100，滿偏電流Ig300A要把它改裝為量程3V的電

壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個電阻阻值__________，要把它改裝為0.6A量程的電流表,則改裝后

電流表的內(nèi)阻__________。005

解析：0.05

[1][2]依據(jù)電流表改裝成電壓表的特點，則有

UIg(RgR)

解得需串聯(lián)R9900，依據(jù)電流表改裝成電流表的特點，則有

R

IgRg

IIg

解得需并聯(lián)R0.05的電阻，即總電阻R總0.05，所以電流表的內(nèi)阻0.05。

三、解答題

21．一根長為2m、橫截面積為1.6105m2的銅棒，兩端電勢差為5.0102V，銅棒的電

阻為2.19103Ω，銅內(nèi)自由電子定向移動的速率為1.0105m/s，電子的電荷量為

e1.61019C。求：

(1)通過銅棒的電流（保留三位有效數(shù)字）；

(2)銅棒內(nèi)的電場強度；

(3)銅內(nèi)單位體積自由電子個數(shù)（保留兩位有效數(shù)字，用科學(xué)計數(shù)法表示）。

解析：(1)22.8A；(2)2.5102V/m；(3)8.91029個/m3

(1)通過銅棒的電流

IU5.0103A22.8A

2

R2.1910

(2)根據(jù)E

U

d得

E

U

L

5.010

2

2

V/m

2.5102V/m

(3)由電流的微觀表達(dá)式Inesv知

nI

22.8

個/m38.91029個/m3

sev1.01051.610191.6105

22．如圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻Rg＝20Ω，滿偏電流Ig＝1mA，R1＝980Ω，

R21000

599

(1)當(dāng)S1和S2均斷開時，改裝所成的表是什么表，量程多大？

(2)當(dāng)只閉合S2時，改裝所成的表是什么表，量程多大？

解析：(1)電壓表，1V；(2)電流表，0.6A

(1)當(dāng)S1和S2均斷開時，改裝所成的表是電壓表，量程為

UIgRgR11V

IgRgR1

R2

(2)當(dāng)只閉合S2時，改裝所成的表是電流表，量程為

IIg

0.6A

23．設(shè)靈敏電流表G滿偏電流為Ig=0.1A，內(nèi)阻為Rg=10Ω。

(1)若將G改裝為U1=3V和U2=15V的雙量程電壓表，電路圖如甲圖。求R3、R4；

(2)若將G改裝為I1=0.6A和I2=3A的雙量程電流表，電路圖如乙圖。求R1、R2。

解析：（1）R3=20Ω，R4=120Ω；（2）R1=0.4Ω，R2=1.6Ω

(1)改裝成3V電壓表時接a，b接線柱

R3U1Rg31020Ω

Ig

0.1

改裝成15V的電壓表時接a，c接線柱

R4U2Rg152010120Ω

Ig

0.1

(2)改裝為0.6A電流表時，用a，c接線柱并聯(lián)電阻的分流電流為

IR=I-Ig=0.6-0.1=0.5A，

分流電阻的阻值為

R1R2

IgRg

IR

0.1102Ω

0.5

改裝為3A電流表時用a，b接線柱

IgRgR20.110R

R1

2

IIg

30.1

R1=0.4Ω

R2=1.6Ω

聯(lián)立解得

24．如圖所示的電解槽中，如果在4s內(nèi)各有8C的正、負(fù)電荷通過面積為0.8m2的橫截面

AB，那么：

（1）指出正、負(fù)離子定向移動的方向；

（2）電解槽中的電流方向如何？

（3）4s內(nèi)通過橫截面AB的電荷量為多少？

（4）電解槽中的電流為多大？

解析：（1）正離子向右運動，負(fù)離子向左運動；（2）向右；（3）16C；（4）4A

（1）電源與電解槽中的兩極相連后，左側(cè)電極電勢高于右側(cè)電極，由于在電極之間建立電

場，電場方向由左指向右，故正離子向右移動，負(fù)離子向左移動；

（2）正電荷定向移動的方向為電流方向，則電解槽中的電流方向向右；

（3）通過橫截面AB的電荷量為通過橫截面AB的正、負(fù)電荷電量的和，所以4s內(nèi)通過橫

截面AB的電荷量是8C+8C=16C．

（4）由電流強度的定義

Iq16A=4A

t

4

點睛：本題考查電流的定義，要注意明確在電解質(zhì)導(dǎo)電時，流過截面的電量為正負(fù)電荷電

量絕對值的和．

25．如圖所示的電路中，各電阻的阻值已標(biāo)出．已知R=1Ω，當(dāng)輸入電壓UAB＝110V時，

（1）流經(jīng)10R電阻的電流是多少？

（2）輸出電壓UCD是多少？

解析：（1）10A(2)-1V

10R9RR

9

（1）并聯(lián)部分的等效電阻為：R并=10R

R

9RR

9

則電路的總電阻為：R總=10R+R=11R

根據(jù)歐姆定律流經(jīng)10R電阻的電流：

IUAB=110A10A

R總11

（2）由串聯(lián)分壓得并聯(lián)部分R并上的電壓為：U并=UAB

R并

=110R10V

R總

11R

而輸出電壓UCD即電阻R上分到的電壓，再由串聯(lián)分壓得：

UCD=U并

R=1011V

R+9R

10

26．如圖所示，靈敏電流計的內(nèi)阻Rg為500Ω，滿偏電流為Ig為1mA．當(dāng)使用a、b兩個端

點時，是量程為I1的電流表，當(dāng)使用a、c兩個端點時，是量程為