第十一章-電路及其運(yùn)用【章節(jié)測試】-(2019人教版必修第三冊)(解析版)

第十一章電路及其運(yùn)用(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題（每題4分，1~7單選，8~12多選。共48分）1．下列關(guān)于電源的說法正確的是()A．電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極搬運(yùn)到正極，保持兩極之間有電壓B．電源把正、負(fù)電荷分開的過程是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的過程C．電荷的移動形成電流D．只要電路中有電源，電路中就會形成持續(xù)的電流【答案】B【解析】在電源內(nèi)部，電源把電子由正極搬運(yùn)到負(fù)極，這一過程要克服靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能，故選項(xiàng)A錯誤，選項(xiàng)B正確；電荷的定向移動才形成電流，故選項(xiàng)C錯誤；電路中要形成持續(xù)的電流，既要有電源，電路又要閉合，兩者缺一不可，故選項(xiàng)D錯誤。2．如圖所示A、B間的電壓為30V，改變滑動變阻器觸頭(觸頭始終在中間電阻R上)的位置，可以改變C、D間的電壓，UCD的變化范圍是()A．0～10V B．0～20VC．10～20V D．20～30V【答案】C【解析】當(dāng)觸頭在最上端時，UCD＝eq\f(2,3)UAB＝20V，當(dāng)觸頭在最下端時，UCD＝eq\f(1,3)UAB＝10V，故UCD的變化范圍是10～20V，選項(xiàng)C正確。3．(2020-2021學(xué)年北京市101中學(xué)高二(上)期中)有甲、乙兩根材料不同，長度和橫截面積都相同的金屬絲，在溫度一定的情況下，甲金屬絲的電阻率是乙金屬絲電阻率的2倍．以下有關(guān)它們電阻值的說法正確的是()A．甲、乙的兩根金屬絲電阻值的相等B．甲金屬絲的電阻值是乙金屬線電阻值的2倍C．乙金屬絲的電阻值是甲金屬絲電阻值的2倍D．甲金屬絲的電阻值是乙金屬絲電阻值的4倍【答案】B【解析】由電阻定律公式可以知道，當(dāng)長度和橫截面積都相同的金屬絲時，電阻與電阻率成正比，因?yàn)榧捉饘俳z的電阻率是乙金屬絲電阻率的2倍，所以甲金屬絲的電阻值是乙金屬絲電阻值的2倍，B正確，ACD錯誤．故選B．4．一電壓表，內(nèi)阻為3kΩ，量程為0～3V，要把它改裝成一個量程為0～15V的電壓表，需要給它()A．并聯(lián)一個12kΩ的電阻B．并聯(lián)一個15kΩ的電阻C．串聯(lián)一個12kΩ的電阻D．串聯(lián)一個15kΩ的電阻【答案】C【解析】增大電壓表的量程，需要給它串聯(lián)一個電阻，R＝eq\f(U－Ug,\f(Ug,Rg))＝eq\f(15－3×3kΩ,3)＝12kΩ，故C正確。5．伏安法測電阻的接法有如圖中甲、乙兩種，下列說法正確的是()甲乙A．兩種接法完全等效B．按甲圖接法，測量結(jié)果偏小C．若待測電阻的阻值很大，按甲圖接法誤差較小D．若待測電阻的阻值很小，按甲圖接法誤差較小【答案】C【解析】甲為內(nèi)接法，適合R?RA，乙為外接法，適合R?RV，由兩種接法的特點(diǎn)可知，A、B、D錯誤，C正確。6．如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝2bc。當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為I；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為()A．4I B．2IC．eq\f(1,2)I D．eq\f(1,4)I【答案】A【解析】設(shè)沿AB方向的橫截面積為S1，沿CD方向的橫截面積為S2，則有eq\f(S1,S2)＝eq\f(1,2)，AB接入電路時電阻為R1，CD接入電路時電阻為R2，則有eq\f(R1,R2)＝eq\f(ρ\f(lab,S1),ρ\f(lbc,S2))＝eq\f(4,1)，由歐姆定律得電流之比eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)＝eq\f(1,4)，解得I2＝4I1＝4I，故A正確。7．如圖所示，實(shí)線OA和OP分別為某兩種電學(xué)元器件的U-I圖線。設(shè)OA上任意點(diǎn)對應(yīng)的電阻為RA，OP上某點(diǎn)P對應(yīng)的電阻為RP，則關(guān)于RA和RP，下列式子正確的是()A．RA＝5kΩ，RP＝20kΩB．RA＝10kΩ，RP＝20kΩC．RA＝5kΩ，RP＝10kΩD．RA＝10kΩ，RP＝10kΩ【答案】C【解析】由電阻的定義式R＝eq\f(U,I)，結(jié)合圖像得RA＝eq\f(2V,0.4mA)＝5kΩ，RP＝eq\f(4V,0.4mA)＝10kΩ，故C正確。8．(多選)金屬材料的電阻率有以下特點(diǎn)：一般而言，純金屬的電阻率小，合金的電阻率大；金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有的金屬的電阻率隨溫度變化而顯著變化，有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響。根據(jù)以上的信息，判斷下列說法中正確的是()A．連接電路用的導(dǎo)線一般不用合金來制作B．電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作C．電阻溫度計(jì)一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作D．標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制作【答案】AB【解析】電路中導(dǎo)線輸送電能，但由于導(dǎo)線本身有電阻，所以導(dǎo)線也要消耗電能，并轉(zhuǎn)化為熱量，導(dǎo)線電阻越小，在其他條件一定的情況下，損耗的電能也越小，故應(yīng)選擇電阻率小的材料制作導(dǎo)線，由提供的信息知金屬較合適；電爐等電熱器是利用電流的熱效應(yīng)工作，流過電熱器的電流與導(dǎo)線上的電流相等，但電熱器卻能明顯發(fā)熱，說明其電阻大，選擇電阻率大的合金絲較合適；電阻溫度計(jì)是利用材料的電阻率隨溫度有明顯變化的原理工作的，電阻率幾乎不受溫度的影響的材料顯然不能制作電阻溫度計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)電阻要保證其阻值不變，所以應(yīng)選用電阻率隨溫度變化小的材料。綜上所述，正確的說法應(yīng)為A、B。9．(多選)如圖所示是阻值不同的兩個電阻的電流隨電壓變化的圖線，那么a、b所示的電阻及這兩個電阻串聯(lián)或并聯(lián)后圖像所在的區(qū)域正確的是()A．a(chǎn)表示電阻大的圖線，并聯(lián)后圖線在區(qū)域ⅢB．a(chǎn)表示電阻小的圖線，串聯(lián)后圖線在區(qū)域ⅢC．a(chǎn)表示電阻小的圖線，并聯(lián)后圖線在區(qū)域ⅠD．a(chǎn)表示電阻大的圖線，串聯(lián)后圖線在區(qū)域Ⅰ【答案】BC【解析】根據(jù)R＝eq\f(U,I)知，I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以a表示電阻小的圖線，選項(xiàng)A、D錯誤；電阻串聯(lián)后的總電阻比Rb大，即串聯(lián)后圖線在區(qū)域Ⅲ，選項(xiàng)B正確；電阻并聯(lián)后的總電阻比Ra小，即并聯(lián)后圖線在區(qū)域Ⅰ中，選項(xiàng)C正確。10．(多選)一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，則下列說法正確的是()A．此時金屬導(dǎo)線的阻值為4RB．此時通過金屬導(dǎo)線的電流為eq\f(I,4)C．此時自由電子定向移動的平均速率為eq\f(v,2)D．此時自由電子定向移動的平均速率為eq\f(v,4)【答案】ABC【解析】將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)分析得到，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，電壓U恒定不變，根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電流變?yōu)閑q\f(I,4)，故A、B正確；電流的微觀表達(dá)式I＝nevS，其中n、e不變，電流I為原來的eq\f(1,4)，橫截面積變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，則自由電子定向移動的平均速率為eq\f(v,2)，故C正確，D錯誤。11．(多選)現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分重要的問題。下表提供了一組人的部分軀體電阻平均值數(shù)據(jù)，下列說法正確的是()測量項(xiàng)目干燥時電阻出汗或潮濕時電阻手與手之間200kΩ5kΩ手與腳之間300kΩ8kΩ腳與塑料鞋底之間800kΩ10kΩA．從表中可看出干燥時的電阻是潮濕時的電阻的40～80倍B．對表中對應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對人的安全電流是22mA以下，只有出汗或潮濕時是十分危險(xiǎn)的C．對表中對應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對人的安全電流是22mA以下，上述幾項(xiàng)都十分危險(xiǎn)D．從表中可看出干燥時對表中對應(yīng)人體部位加220V電壓后的電流值最大是1.1A【答案】AB【解析】由表中數(shù)據(jù)可知選項(xiàng)A正確；由I＝eq\f(U,R)可求得對人體加上220V電壓后，干燥時的電流分別為1.1mA、0.7mA、0.28mA，潮濕時的電流分別為44mA、27.5mA、22mA，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，潮濕時各種情況均有危險(xiǎn)，B正確，C、D錯誤。12．(多選)如圖所示是一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻。發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d兩點(diǎn)間以及a、c兩點(diǎn)間的電壓均為220V，由此可知()A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通B．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路通C．a(chǎn)b間電路通，bc間電路不通D．bc間電路不通，cd間電路通【答案】CD【解析】若電路中僅有一處斷路，則橫跨斷路處任意兩點(diǎn)間的電壓均是電源電壓。由題可知，bd間電壓為220V，說明斷路點(diǎn)必在bd之間且ab段是通路；ac間電壓為220V，說明斷點(diǎn)又必在ac間且cd間是通路，故bc斷路，其余各段均完好，故C、D正確。二、非選擇題（共52分）13．（8分）(2020-2021學(xué)年北京市牛欄山第一中學(xué)高二(上)期末)在測定一根粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中：（1）某學(xué)生用螺旋測微器測定該金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如圖甲所示，則該金屬絲的直徑_______mm．緊接著用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測該金屬絲的長度，測得的結(jié)果如圖乙所示，則該金屬絲的長度________cm．（2）該同學(xué)先用多用電表粗測其電阻．用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“_______”擋位(選填“×100”或“×1”)，然后進(jìn)行________，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D所示．（3）現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材：A．電流表(量程為300mA，內(nèi)阻約為)B．電流表(量程為0．6A，內(nèi)阻約為)C．電壓表(量程為3．0V，內(nèi)阻約為)D．電壓表(量程為15．0V，內(nèi)阻約為)E．滑動變阻器(最大阻值為)F．滑動變阻器(最大阻值為)G．電源E(電動勢為4V，內(nèi)阻可忽略)H．開關(guān)、導(dǎo)線若干．①為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇的器材為(均填器材前面的字母即可)：電流表選_________；電壓表選_________；滑動變阻器選_________．②下列給出的測量電路中，最合適的電路是_________．③這位同學(xué)在一次測量時，電壓表的示數(shù)如圖所示．電壓表的讀數(shù)為_________V．（4）若本實(shí)驗(yàn)中，測得金屬絲的長度為L，直徑為D，電阻為R，則該金屬絲的電阻率的計(jì)算式為_______．【解析】(1)[1][2]螺旋測微器的讀數(shù)是，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是．(2)[3][4]用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，知該電阻較小，換用“×1”擋位，換擋后進(jìn)行歐姆調(diào)零．(3)①[5][6][7]電源電動勢大約為4V，為了測量的精確，電壓表選擇C，流過電阻絲的最大電流約為可知電流表選擇A．電阻絲的電阻值僅僅約，與的滑動變阻器的電阻值相差比較大，滑動變阻器阻值越小，調(diào)節(jié)時電表變化越明顯，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選E．②[8]待測電阻絲的阻值與電流表內(nèi)阻相當(dāng)，屬于小電阻，電流表采用外接法．題目要求盡可能提高測量精確度，滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，故選B．③[9]電壓表的讀數(shù)為2．40V．(4)[10]根據(jù)，得【答案】(1)3．206(2)5．015(3)×1(4)歐姆調(diào)零(5)A(6)C(7)E(8)B(9)2．40(2．40～2．42)V(10)14．(8分)如圖所示的電路中，各電阻的阻值已標(biāo)出。當(dāng)輸入電壓UAB＝110V時，輸出電壓UDC是多少？【解析】并聯(lián)部分的等效電阻為R并＝eq\f(9R＋R×\f(10,9)R,9R＋R＋\f(10,9)R)＝R，則電路的總電阻為R總＝10R＋R＝11R。由串聯(lián)分壓得并聯(lián)部分R并上的電壓為U并＝eq\f(R并,R總)·UAB＝eq\f(R,11R)×110V＝10V。而輸出電壓UDC即電阻R上分到的電壓，再由串聯(lián)分壓得，UDC＝UR＝eq\f(R,9R＋R)U并＝eq\f(1,10)×10V＝1V。15．（12分）(2020-2021學(xué)年海南瓊西中學(xué)高二月考)如圖所示，R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑動變阻器最大值R3＝5Ω，則當(dāng)滑動觸頭從a滑到b的過程中，電流表示數(shù)的最小值為多少？【解析】設(shè)觸頭上部分電阻為xΩ，則觸頭下部分電阻為(5－x)Ω，上方支路的總電阻為(2＋x)Ω，下方支路的總電阻為(3＋5－x)Ω＝(8－x)Ω，則電路總電阻R＝eq\f(（2＋x）（8－x）,2＋x＋8－x)＝eq\f(（2＋x）（8－x）,10)由數(shù)學(xué)知識可知當(dāng)2＋x＝8－x，即x＝3Ω時，R最大，電流表的示數(shù)最小此時Rmax＝eq\f(5×5,10)Ω＝2.5Ω，Imin＝eq\f(5,2.5)A＝2A?！敬鸢浮?A16．（12分）(2020-2021學(xué)年安慶市第一中學(xué)高二(上)期中)如圖所示，直流電壓U＝10V，電阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，電容C1＝4μF、C2＝1μF。（1）K閉合時間足夠長時C1、C2帶的電荷量各為多少？（2）然后把K斷開后，通過R2的電荷量是多少？【解析】(1)電路穩(wěn)定后，R3兩端電壓為0，所以此時電容器C1兩端電壓為U1＝U＝4V此時電容器C1所帶電荷量為Q1＝C1U1＝1.6×1