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高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用综合与测试单元测试同步达标检测题
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用综合与测试单元测试同步达标检测题，共15页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
必修第三册第十一章电路及其应用
满分100分 时间75分钟
一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）
以下说法正确的是( )
A. 导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B. 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C. 导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大
D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大
如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是( )
A. 当n1=n2时电流为零
B. 当n1>n2时，电流方向从A→B，电流I=n1−n2te
C. 当n1D. 电流方向从A→B，电流I=n2+n1te
一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现电压表的读数总是比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进( )
A. 在R上串联一个比R小得多的电阻B. 在R上串联一个比R大得多的电阻
C. 在R上并联一个比R小得多的电阻D. 在R上并联一个比R大得多的电阻
如图所示用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么Rx的精确值为( )
A. 457 ΩB. 350 ΩC. 360 ΩD. 1 200 Ω
某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )
A. B点的电阻为12 Ω
B. B点的电阻为40 Ω
C. 导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D. 导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. IΔleSm2eUB. IΔlem2eUC. IeSm2eUD. ISΔlem2eU
有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则( )
A. 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
B. 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1
C. 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
D. 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2
现有同种材料制成的圆柱形导体甲乙，它们的横截面积之比S甲:S乙=2:1，长度之比l甲:l乙=1:2，下列有关说法正确的是
A. 甲乙的电阻之比R甲:R乙=4:1
B. 甲乙并联时总电阻与甲乙串联时总电阻之比R并:R串=2:25
C. 甲乙串联接入电路，相同时间内它们产生的焦耳热之比为Q甲:Q乙=4:1
D. 甲乙并联接入电路，相同时间内通过横截面的电荷量之比为q甲:q乙=4:1
如图所示，R1=2 Ω，R2=10 Ω，R3=10 Ω，A，B两端接在电压恒定的电源上，则 ( )
A. S断开时，R1与R2的电压之比为1：5
B. S闭合时，通过R1与R2的电流之比为5：1
C. S闭合时，R1与R2两端的电压之比为1：5
D. S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2：1
随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可估算该电池待机状态下的平均工作电流和充满电后储存的电能( )
A. 平均工作电流约14.58mAB. 平均工作电流700mA
C. 储存电能2520JD. 储存电能9300J
两位同学在实验室利用图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一同学记录电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录电流表A和电压表V2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U−I直线。则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )
A. 滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B. 定值电阻R0上消耗的功率为1.0W
C. 电源的输出功率最大
D. 电源的效率达到最大值
二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
(1)如下图1螺旋测微器读数为__________mm，如下图2游标卡尺读数为__________mm．
(2)某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。(以下计算结果均取整数)
①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为________Ω的电阻与表头串联
②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为__________Ω的电阻与表头并联
(3)为了测量一个“12 V、5 W”的小灯泡的不同电压下的功率．某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如下左图所示．某次测量时，电流表指针位置如下右图所示，电流表读数为______ A，此时小灯泡的实际功率为______W.
(4)如图所示，直线A为电源的U−I图线，直线B为电阻R的U−I图线，由该图可以判断：电源的电动势E=______ V；电源的内电阻为r=______Ω；电阻R=______Ω
在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝直径约为1mm，接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图(1)中的________图(选填“甲”或“乙”)。
(2)如图(2)是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图(3)所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U−I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字)。
(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为____________(填选项前的符号)。
A.1×10−2Ω·m B.1×10−3Ω·m
C.1×10−6Ω·m D.1×10−8Ω·m
(5)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是________(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U−I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
三、计算题（本大题共4小题，共38.0分）
如图所示，线段A为某电源的U−I图线，线段B为某电阻R的U−I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：
(1)电源电动势和内阻各是多大
(2)电源的输出功率多大？
(3)若要获得电源的最大输出功率，要并联一个多大的电阻？电源的最大输出功率多大？
如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的，求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)求电源有最大输出功率时，R3接入电路的阻值。(结果保留一位小数)
如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响．
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U−I图象中的哪一条直线？
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
(3)求出电源的电动势和内阻．
如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：
(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；
(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．
答案和解析
1.【答案】D
【解答】A.电荷的定向移动形成电流，在金属导体中形成电流时，定向移动的是电子。在电解液中形成电流时，正离子和负离子都在定向移动，故A错误。
B.电流的传递速率等于光速，电荷定向移动的速度很小，远远小于电流传导的速度，故B错误。
C.由电流的微观表达式可知，I=nqvS可知，导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小；故C错误；
D.根据电流的定义I=Qt可知，单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大，故D正确。故选D。
2.【答案】D
【解答】在电解液通电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，电流方向与正离子移动方向相同，所以，电流应该是I=n2+n1te，电流方向应是从A→B。故选：D。
3.【答案】D
【解答】由题意知，电压表的示数比准确值小，就是要让电流稍大一点，则应减小总电阻，在R上并联一个比R大得多的电阻，总电阻会比R稍小，故D正确。故选D。
4.【答案】A
【解答】通过电压表的电流IV=URV=×103 A=73×10−3 A，则Rx=UIRx=3.50(10−73)×10−3 Ω ≈457 Ω，故选A。故选A。
5.【答案】B
【解答】AB.B点的电阻为：RB=UBIB=61.5×10−1Ω=40Ω，，故A错误，B正确；
CD.A点的电阻为：RA=UAIA=31.0×10−1Ω=30Ω，则两点间的电阻改变了40Ω−30Ω=10Ω，故CD错误。故选B。
6.【答案】B
【解答】根据动能定理得：eU=12mv2， 得到，v=2eUm
在刚射出加速电场时，一小段长为△l的电子束内电子电量为q=IΔt=IΔlv
电子数n=qe
联立得，n=IΔlem2eU，故B正确，ACD错误。故选B。
7.【答案】B
【解答】AB.从图示方向看，则根据电阻定律可知，R1=ρaaℎ=ρℎ，R2=ρbbℎ=ρℎ，故两电阻相等，比值为1：1，故A错误，B正确；
CD.若电流竖直向下，则根据电阻定律有：R1′=ρℎa2，R2′=ρℎb2，故R1′：R2′=b2：a2；故CD错误。故选B。
8.【答案】D
【解答】A.根据R=ρLS，甲乙材料相同，则ρ相同，甲乙的电阻之比R甲:R乙=1:4，故A错误；
B.设甲的电阻为R，则乙的电阻为4R；则甲乙并联时总电阻为：R并=R×4RR+4R=45R；甲乙串联时总电阻为：R串=5R，故甲乙并联时总电阻与甲乙串联时总电阻之比R并:R串=4:25，故B错误；
C.甲乙串联接入电路时，电流相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，相同时间内它们产生的焦耳热之比为Q甲:Q乙=1:4，故C错误；
D.甲乙并联接入电路时，电压相同，电流与电流成反比，根据电量表达式q=It可知，相同时间内通过横截面的电荷量之比为q甲:q乙=4:1，故D正确。故选D。
9.【答案】A
【解答】A.S断开时，电阻R1与R2串联，电压与电阻成正比，所以R1与R2的电压之比为1：5，故A正确；
B.S闭合时，根据I=UR知通过R1与R2的电流之比为2:1，故B错误；
C..S闭合时，R并=R2R3R2+R3=5Ω，R1与R并串联，根据串联分压原理知R1与R2两端的电压之比为2:5，故C错误；
D.S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为16：27=712，故D错误。故选A。
10.【答案】A
【解答】AB.由图可知，电容量为700mA·ℎ，即Q=It解得：I=Qt=700mA·ℎ48ℎ≈14.58mA，故A正确，B错误；
CD.存储的电能即E=QU=0.7×3600×3.7J=9324J，故CD错误。故选A。
11.【答案】C
【解答】A.由图乙可得，电源的电动势E=1.5 V，r=1Ω，交点位置：R+R0=2Ω，R0=U2I=2Ω，R=0，滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端，故A错误。
B.R0消耗的功率P=IU2=0.5W。故B错误。
C.当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R0>r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，故C正确。
D.电源的效率 η=IE−I2rIE，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头 P滑到最右端时效率最大，故D错误。故选C。
12.【答案】(1) 0.900；14.50；(2) ①2018；②20；(3)0.40；2.4；(4)3；0.5；1
【解析】略
13.【答案】(1)甲；(2)； (3)；4.5(4.3～4.7均可)；
(4)C； (5)CD。
【解答】(1)用伏安法测金属丝的电阻Rx时，由记录数据根据欧姆定律，可知金属丝的电阻Rx约5Ω.则有RxRA=50，RVRx=600，比较Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小；又由(图3)知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法甲；
(2)电路图如图(a)： ；
(3)描绘出的U−I图线如图(b)，由图线得到金属丝的阻值Rx为图像的斜率。故Rx= Ω =4.5Ω；
(4)根据电阻定律R=ρlS有：
ρ=RSl，带入数据金属丝电阻率约为1×10−6Ω·m ，故C正确；
(5)螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，答案为CD。
故答案为：(1)甲；(2)； (3)；4.5(4.3～4.7均可)； (4)C； (5)CD。
14.【答案】解：(1)从A的图线可读出电动势为：E=3V，内阻为：r=ΔUΔI=36Ω=0.5Ω；
(2)从图象的交点可读出路端电压为：U=2V，电路电流为：I=2A，
则电源的输出功率为：P=UI=2×2W=4W；
(3)从图象的交点可得：R=UI=22Ω=1Ω
当内外电阻相等时，即外电路总电阻为R1=r=0.5Ω时，电源有最大输出功率，
由电阻并联关系可得并联的电阻为：R2=1Ω
电源最大输出功率为：Pm=E24r=324×0.5W=4.5W。
答：(1)电源电动势和内阻分别是3V和0.5Ω；
(2)电源的输出功率为4W；
(3)若要获得电源的最大输出功率，要并联一个1Ω的电阻，电源最大输出功率4.5W。
15.【答案】解：
(1)将乙图中AB线延长，交U轴于20V处，所以电源的电动势为E=20V.图象斜率表示内阻
(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的B点，只有电阻R2接入电路，由图乙所示图象可知，U2=4V，I2=0.8A，则定值电阻R2的阻值
(3)当P滑到R3的左端时，电路参数对应乙图中的A点，此时并联部分电阻
此时滑动变阻器阻值Rp
R并=RpR1Rp+R1
当外电路总电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大，故并联部分总电阻为
则
解得
16.【答案】解：(1)当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，路端电压减小，由图分析可得V1对应AC、V2对应BC；
(2)由题意得：U1=IR0，则R0= ΔU1 ΔI = 6−1.5 2−0.5Ω =3Ω
当滑动变阻器取最大值时，电流最小Imin=0.5A，
而UR=UB−UA=7.5V−1.5V=6V
所以Rmax= UR Imin = 6 0.5 Ω=12Ω；
(3)因为U2=E−Ir，则内阻r= ΔU2ΔI = 6−7.5 2−0.5 Ω=1Ω
所以E=U2+Ir=7.5V+0.5×1V=8V。
17.【答案】解：(1)把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12V的电源上，每个灯泡得到的实际电压为4V，在图甲上可以查到每个灯泡加上4V实际电压时的工作电流为：I=0.4A，由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为： R=UI=40.4Ω=10Ω
(2)在图乙所示的混联电路中，设每个灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，有E=U+2IR0，
代入数据并整理得： U=8−20I，这是一个反映了电路约束的直线方程；把该直线在题图甲上画出，可得如图所示图象。这两条曲线的交点为U=2V、I=0.3A，同时满足了电路结构和元件的要求，此时通过电流表的电流值IA=2I=0.6A，每个灯泡的实际功率P=UI=2×0.3 W=0.6W。
【解析】此题电灯是非线性元件，电阻R=UI≠ΔUΔI，本题的技巧是应用数学方法，通过作图求解电灯的电流。
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
必修第三册第十一章电路及其应用
满分100分 时间75分钟
一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）
以下说法正确的是( )
A. 导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B. 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C. 导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大
D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大
如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是( )
A. 当n1=n2时电流为零
B. 当n1>n2时，电流方向从A→B，电流I=n1−n2te
C. 当n1
一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现电压表的读数总是比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进( )
A. 在R上串联一个比R小得多的电阻B. 在R上串联一个比R大得多的电阻
C. 在R上并联一个比R小得多的电阻D. 在R上并联一个比R大得多的电阻
如图所示用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么Rx的精确值为( )
A. 457 ΩB. 350 ΩC. 360 ΩD. 1 200 Ω
某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )
A. B点的电阻为12 Ω
B. B点的电阻为40 Ω
C. 导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D. 导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. IΔleSm2eUB. IΔlem2eUC. IeSm2eUD. ISΔlem2eU
有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则( )
A. 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
B. 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1
C. 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
D. 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2
现有同种材料制成的圆柱形导体甲乙，它们的横截面积之比S甲:S乙=2:1，长度之比l甲:l乙=1:2，下列有关说法正确的是
A. 甲乙的电阻之比R甲:R乙=4:1
B. 甲乙并联时总电阻与甲乙串联时总电阻之比R并:R串=2:25
C. 甲乙串联接入电路，相同时间内它们产生的焦耳热之比为Q甲:Q乙=4:1
D. 甲乙并联接入电路，相同时间内通过横截面的电荷量之比为q甲:q乙=4:1
如图所示，R1=2 Ω，R2=10 Ω，R3=10 Ω，A，B两端接在电压恒定的电源上，则 ( )
A. S断开时，R1与R2的电压之比为1：5
B. S闭合时，通过R1与R2的电流之比为5：1
C. S闭合时，R1与R2两端的电压之比为1：5
D. S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2：1
随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可估算该电池待机状态下的平均工作电流和充满电后储存的电能( )
A. 平均工作电流约14.58mAB. 平均工作电流700mA
C. 储存电能2520JD. 储存电能9300J
两位同学在实验室利用图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一同学记录电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录电流表A和电压表V2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U−I直线。则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )
A. 滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B. 定值电阻R0上消耗的功率为1.0W
C. 电源的输出功率最大
D. 电源的效率达到最大值
二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
(1)如下图1螺旋测微器读数为__________mm，如下图2游标卡尺读数为__________mm．
(2)某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。(以下计算结果均取整数)
①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为________Ω的电阻与表头串联
②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为__________Ω的电阻与表头并联
(3)为了测量一个“12 V、5 W”的小灯泡的不同电压下的功率．某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如下左图所示．某次测量时，电流表指针位置如下右图所示，电流表读数为______ A，此时小灯泡的实际功率为______W.
(4)如图所示，直线A为电源的U−I图线，直线B为电阻R的U−I图线，由该图可以判断：电源的电动势E=______ V；电源的内电阻为r=______Ω；电阻R=______Ω
在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝直径约为1mm，接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图(1)中的________图(选填“甲”或“乙”)。
(2)如图(2)是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图(3)所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U−I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字)。
(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为____________(填选项前的符号)。
A.1×10−2Ω·m B.1×10−3Ω·m
C.1×10−6Ω·m D.1×10−8Ω·m
(5)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是________(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U−I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
三、计算题（本大题共4小题，共38.0分）
如图所示，线段A为某电源的U−I图线，线段B为某电阻R的U−I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：
(1)电源电动势和内阻各是多大
(2)电源的输出功率多大？
(3)若要获得电源的最大输出功率，要并联一个多大的电阻？电源的最大输出功率多大？
如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的，求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)求电源有最大输出功率时，R3接入电路的阻值。(结果保留一位小数)
如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响．
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U−I图象中的哪一条直线？
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
(3)求出电源的电动势和内阻．
如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：
(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；
(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．
答案和解析
1.【答案】D
【解答】A.电荷的定向移动形成电流，在金属导体中形成电流时，定向移动的是电子。在电解液中形成电流时，正离子和负离子都在定向移动，故A错误。
B.电流的传递速率等于光速，电荷定向移动的速度很小，远远小于电流传导的速度，故B错误。
C.由电流的微观表达式可知，I=nqvS可知，导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小；故C错误；
D.根据电流的定义I=Qt可知，单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大，故D正确。故选D。
2.【答案】D
【解答】在电解液通电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，电流方向与正离子移动方向相同，所以，电流应该是I=n2+n1te，电流方向应是从A→B。故选：D。
3.【答案】D
【解答】由题意知，电压表的示数比准确值小，就是要让电流稍大一点，则应减小总电阻，在R上并联一个比R大得多的电阻，总电阻会比R稍小，故D正确。故选D。
4.【答案】A
【解答】通过电压表的电流IV=URV=×103 A=73×10−3 A，则Rx=UIRx=3.50(10−73)×10−3 Ω ≈457 Ω，故选A。故选A。
5.【答案】B
【解答】AB.B点的电阻为：RB=UBIB=61.5×10−1Ω=40Ω，，故A错误，B正确；
CD.A点的电阻为：RA=UAIA=31.0×10−1Ω=30Ω，则两点间的电阻改变了40Ω−30Ω=10Ω，故CD错误。故选B。
6.【答案】B
【解答】根据动能定理得：eU=12mv2， 得到，v=2eUm
在刚射出加速电场时，一小段长为△l的电子束内电子电量为q=IΔt=IΔlv
电子数n=qe
联立得，n=IΔlem2eU，故B正确，ACD错误。故选B。
7.【答案】B
【解答】AB.从图示方向看，则根据电阻定律可知，R1=ρaaℎ=ρℎ，R2=ρbbℎ=ρℎ，故两电阻相等，比值为1：1，故A错误，B正确；
CD.若电流竖直向下，则根据电阻定律有：R1′=ρℎa2，R2′=ρℎb2，故R1′：R2′=b2：a2；故CD错误。故选B。
8.【答案】D
【解答】A.根据R=ρLS，甲乙材料相同，则ρ相同，甲乙的电阻之比R甲:R乙=1:4，故A错误；
B.设甲的电阻为R，则乙的电阻为4R；则甲乙并联时总电阻为：R并=R×4RR+4R=45R；甲乙串联时总电阻为：R串=5R，故甲乙并联时总电阻与甲乙串联时总电阻之比R并:R串=4:25，故B错误；
C.甲乙串联接入电路时，电流相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，相同时间内它们产生的焦耳热之比为Q甲:Q乙=1:4，故C错误；
D.甲乙并联接入电路时，电压相同，电流与电流成反比，根据电量表达式q=It可知，相同时间内通过横截面的电荷量之比为q甲:q乙=4:1，故D正确。故选D。
9.【答案】A
【解答】A.S断开时，电阻R1与R2串联，电压与电阻成正比，所以R1与R2的电压之比为1：5，故A正确；
B.S闭合时，根据I=UR知通过R1与R2的电流之比为2:1，故B错误；
C..S闭合时，R并=R2R3R2+R3=5Ω，R1与R并串联，根据串联分压原理知R1与R2两端的电压之比为2:5，故C错误；
D.S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为16：27=712，故D错误。故选A。
10.【答案】A
【解答】AB.由图可知，电容量为700mA·ℎ，即Q=It解得：I=Qt=700mA·ℎ48ℎ≈14.58mA，故A正确，B错误；
CD.存储的电能即E=QU=0.7×3600×3.7J=9324J，故CD错误。故选A。
11.【答案】C
【解答】A.由图乙可得，电源的电动势E=1.5 V，r=1Ω，交点位置：R+R0=2Ω，R0=U2I=2Ω，R=0，滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端，故A错误。
B.R0消耗的功率P=IU2=0.5W。故B错误。
C.当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R0>r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，故C正确。
D.电源的效率 η=IE−I2rIE，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头 P滑到最右端时效率最大，故D错误。故选C。
12.【答案】(1) 0.900；14.50；(2) ①2018；②20；(3)0.40；2.4；(4)3；0.5；1
【解析】略
13.【答案】(1)甲；(2)； (3)；4.5(4.3～4.7均可)；
(4)C； (5)CD。
【解答】(1)用伏安法测金属丝的电阻Rx时，由记录数据根据欧姆定律，可知金属丝的电阻Rx约5Ω.则有RxRA=50，RVRx=600，比较Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小；又由(图3)知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法甲；
(2)电路图如图(a)： ；
(3)描绘出的U−I图线如图(b)，由图线得到金属丝的阻值Rx为图像的斜率。故Rx= Ω =4.5Ω；
(4)根据电阻定律R=ρlS有：
ρ=RSl，带入数据金属丝电阻率约为1×10−6Ω·m ，故C正确；
(5)螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，答案为CD。
故答案为：(1)甲；(2)； (3)；4.5(4.3～4.7均可)； (4)C； (5)CD。
14.【答案】解：(1)从A的图线可读出电动势为：E=3V，内阻为：r=ΔUΔI=36Ω=0.5Ω；
(2)从图象的交点可读出路端电压为：U=2V，电路电流为：I=2A，
则电源的输出功率为：P=UI=2×2W=4W；
(3)从图象的交点可得：R=UI=22Ω=1Ω
当内外电阻相等时，即外电路总电阻为R1=r=0.5Ω时，电源有最大输出功率，
由电阻并联关系可得并联的电阻为：R2=1Ω
电源最大输出功率为：Pm=E24r=324×0.5W=4.5W。
答：(1)电源电动势和内阻分别是3V和0.5Ω；
(2)电源的输出功率为4W；
(3)若要获得电源的最大输出功率，要并联一个1Ω的电阻，电源最大输出功率4.5W。
15.【答案】解：
(1)将乙图中AB线延长，交U轴于20V处，所以电源的电动势为E=20V.图象斜率表示内阻
(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的B点，只有电阻R2接入电路，由图乙所示图象可知，U2=4V，I2=0.8A，则定值电阻R2的阻值
(3)当P滑到R3的左端时，电路参数对应乙图中的A点，此时并联部分电阻
此时滑动变阻器阻值Rp
R并=RpR1Rp+R1
当外电路总电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大，故并联部分总电阻为
则
解得
16.【答案】解：(1)当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，路端电压减小，由图分析可得V1对应AC、V2对应BC；
(2)由题意得：U1=IR0，则R0= ΔU1 ΔI = 6−1.5 2−0.5Ω =3Ω
当滑动变阻器取最大值时，电流最小Imin=0.5A，
而UR=UB−UA=7.5V−1.5V=6V
所以Rmax= UR Imin = 6 0.5 Ω=12Ω；
(3)因为U2=E−Ir，则内阻r= ΔU2ΔI = 6−7.5 2−0.5 Ω=1Ω
所以E=U2+Ir=7.5V+0.5×1V=8V。
17.【答案】解：(1)把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12V的电源上，每个灯泡得到的实际电压为4V，在图甲上可以查到每个灯泡加上4V实际电压时的工作电流为：I=0.4A，由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为： R=UI=40.4Ω=10Ω
(2)在图乙所示的混联电路中，设每个灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，有E=U+2IR0，
代入数据并整理得： U=8−20I，这是一个反映了电路约束的直线方程；把该直线在题图甲上画出，可得如图所示图象。这两条曲线的交点为U=2V、I=0.3A，同时满足了电路结构和元件的要求，此时通过电流表的电流值IA=2I=0.6A，每个灯泡的实际功率P=UI=2×0.3 W=0.6W。
【解析】此题电灯是非线性元件，电阻R=UI≠ΔUΔI，本题的技巧是应用数学方法，通过作图求解电灯的电流。
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
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