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精品ppt课件

第十一章测评

(时间:60分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共12个小题,每题4分,共48分。1~8是单选题,9~12是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)

1.根据欧姆定律,下列判断正确的是(　　)

A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大

B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数

C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要升高

D.电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线

解析导体电阻与电压和电流无关,A选项错误;欧姆定律不适用于气态导体,故B选项错误;由欧姆定律I=得U=IR,可知电流经过电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势降低,故C选项错误;欧姆定律适用于电解液导电,故D选项正确。

答案D

2.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是(　　)

A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V

解析本题中R1、R2串联,R1允许通过的最大电流为1.5 A,经计算,R2允许通过的最大电流仅为0.5 A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15 V,因而选D。

答案D

3.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为(　　)

A.4ρ　4R B.ρ　4R

C.16ρ　16R D.ρ　16R

解析电阻率与导体材料和温度有关,将金属导线拉长的前后,电阻率不变。将金属导线均匀拉长到直径为原来的一半,横截面积变为原来的,长度变为原来的4倍。由电阻定律知R'=ρ=ρ·=16ρ=16R,所以选项D正确。

答案D

4.(2020安徽黄山高二上学期期末质量检测)用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略,下列说法中正确的是(　　)

A.电流表的示数小于通过Rx的电流

B.电流表的示数大于通过Rx的电流

C.电压表的示数小于Rx两端的电压

D.电压表的示数大于Rx两端的电压

解析由题中电路图可知,实验采用电流表外接法,电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和,电流表的示数大于通过Rx的电流,故A错误,B正确;由题中电路图可知,电压表与待测电阻并联,测量待测电阻两端电压,电压表的示数等于Rx两端的电压,故C、D错误。

答案B

5.如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中,灯泡上的电压数值(　　)

A.一直为U

B.一直为0

C.逐渐增大到U

D.逐渐减小到0

解析滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压从0~U变化,选项C正确。

答案C

6.

为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图像应是              (　　)

解析由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,随着灯泡两端电压逐渐增大,灯丝温度逐渐升高,其电阻逐渐增大,则在U-I图像中相应点与原点连线的斜率应逐渐增大,故选项C正确。

答案C

7.(2020北京师大附中高二上学期期末考试)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装成的。现有一个小量程电流表G,内阻为Rg,满偏电流为Ig,下列说法正确的是(　　)

A.如果需要改装成为大量程的电流表,需要并联一个大电阻

B.如果需要改装成为大量程的电流表,需要串联一个大电阻

C.如果需要改装成为大量程的电压表,需要并联一个大电阻

D.如果需要改装成为大量程的电压表,需要串联一个大电阻

解析根据电阻的分流规律可知小电阻分大电流,所以如果需要改装成为大量程的电流表,需要并联一个小电阻,故A、B错误;根据电阻的分压规律可知大电阻分大电压,所以如果需要改装成为大量程的电压表,需要串联一个大电阻,故C错误,D正确。

答案D

8.R1=16 Ω,R2=4 Ω,它们串联在电路中,欲使两电阻两端的电压相等,则(　　)

A.给R1串联一个 Ω的电阻

B.给R1并联一个 Ω的电阻

C.给R2并联一个4 Ω的电阻

D.给R2并联一个12 Ω的电阻

解析R1=16 Ω,R2=4 Ω,它们串联在电路中,电流相等,根据欧姆定律,电压一定不等,要使电压相等,必须给大电阻R1并联分流电阻R,根据欧姆定律,并联部分的总电阻与电阻R2相等,有=R2,代入数据解得R= Ω,故应给R并联一个 Ω的电阻。

答案B

9.下列说法正确的是(　　)

A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为零

B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻

C.在并联电路中,任意支路电阻增大或减小时,总电阻将随之增大或减小

D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大

解析并联电路的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,如果电阻R与电阻为零的导线并联,电阻则被短路,总电阻为零,所以选项A正确;由+…+,知,故Rn>R总,所以总电阻小于支路中最小的电阻;当Rn减小时,则增大,增大,故R总减小;同理,Rn增大,R总增大,所以选项B、C正确,选项D错误。故正确选项为A、B、C。

答案ABC

10.某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是(　　)

A.AB段断路 B.BC段断路

C.AB段短路 D.BC段短路

解析由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况。

答案AD

11.右图是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么(　　)

A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a

B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b

C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a

D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b

解析若电压表示数有显著变化,说明电流表分压比较明显,使用外接法比较准确,选项A正确;若电流表示数有显著变化,说明电压表分流较大,使用内接法比较准确,选项D正确。

答案AD

12.如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是 (　　)

A.　　　　　B. 

C. D.

解析由欧姆定律和串联电路特点知B、C正确。

答案BC

二、实验题(本题共2个小题,每题6分,共12分)

13.(2020山东临沂高二上学期期末)用以下器材尽可能准确地测量待测电阻Rx的阻值。

A.待测电阻Rx,阻值约为200 Ω;

B.电源E,电动势约为3.0 V,内阻可忽略不计;

C.电流表A1,量程为0~10 mA,内电阻r1=20 Ω;

D.电流表A2,量程为0~20 mA,内电阻约为r2=8 Ω;

E.定值电阻R0,阻值R0=80 Ω;

F.滑动变阻器R1,最大阻值为10 Ω;

G.滑动变阻器R2,最大阻值为200 Ω;

H.单刀单掷开关S,导线若干;

(1)为了尽可能准确地测量电阻Rx的阻值,请你设计并在虚线框内完成实验电路图。

(2)滑动变阻器应该选　　　　　(填器材前面的字母代号);在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于　　　端(选填“d”或“b”); 

(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=　　　　。 

解析(1)实验中没有电压表,可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联构成电压表,电路如图;

(2)因滑动变阻器要接成分压电路,则滑动变阻器应该选阻值较小的F;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端;

(3)根据电路结构可得:Rx=

答案(1)

(2)F　b　(3)

14.(2020广东广州高二上学期期末)在如下图所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8 V,0.3 A”。闭合开关S后,无论怎样移动滑片P,A、B灯都不亮。

(1)用多用电表的直流电压挡检查故障

①量程应该选　　　　; 

A.2.5 V　　　　　　B.10 V

C.50 V D.250 V

②测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则故障可能是　　　　　　　　; 

A.B灯丝断路 B.A灯丝断路

C.d、e间断路 D.B灯被短路

(2)开关S断开,换掉损坏的元件,将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡。将两表笔分别与e、f两接线柱接触,某次测量结果如图所示,测得灯泡电阻为　　　　　　 Ω。将多用电表选择开关置于“250 mA”挡,开关S仍断开,将两表笔分别与a、b两接线柱接触,稳定时其指针也恰好指在如图位置上,则通过灯泡的电流是　　　　　　 mA。 

解析(1)①因为电源是四节干电池,所以电压表的量程应选10 V,B正确。

②测得c、d间电压约为5.8 V,说明此时电压表与电源两极相连,c、d间之外电路不存在断路,e、f间电压为零,说明e、f之外电路存在断路,由此可知c、d间断路,即小灯泡A灯丝断路,A、C、D错误,B正确。

(2)多用电表的选择开关置于电阻挡的“×1”挡,由题图表盘可知,其示数为7×1 Ω=7 Ω。

将多用电表选择开关置于“250 mA”挡,由题图表盘可知,其分度值为5 mA,示数为170 mA。

答案(1)B　B　(2)7　170

三、计算题(本题共4个小题,每题10分,共40分)

15.

在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU3的规律(式中k=0.2 A/V3),R2、R3是普通电阻,遵循欧姆定律,R3=20 Ω,按图示电路连接后,接在一个两端电压为6.0 V的电源上,闭合开关S后,电流表的示数为0.25 A。求R2的阻值。

解析R3两端的电压U3=IR3=0.25×20 V=5.0 V

则R1、R2并联部分的电压U1=6.0 V-5.0 V=1.0 V

由I=kU3得,R1中的电流I1=k=0.2×(1.0)3 A=0.2 A

所以R2中的电流I2=I-I1=0.25 A-0.2 A=0.05 A

则R2= Ω=20 Ω。

答案20 Ω

16.某电流表内阻Rg为200 Ω,满偏电流Ig为2 mA,如图甲、乙改装成量程为0.1 A和1 A的两个量程的电流表,试求:

(1)图甲中,R1和R2各为多少?

(2)图乙中,R3和R4各为多少?

(3)从安全角度分析,哪种改装方法较好?

解析(1)按题图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得R1=Rg=×200 Ω=4.08 Ω

R2=Rg=×200 Ω=0.40 Ω。

(2)按题图乙接法,量程为1 A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1 A时,R3和R4串联后与Rg并联,分别得

Ig(Rg+R4)=(1-Ig)R3

IgRg=(0.1-Ig)(R3+R4)

解得R3=0.41 Ω,R4=3.67 Ω。

(3)乙图接法较好。

甲图中,若开关接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。

答案(1)4.08 Ω　0.40 Ω　(2)0.41 Ω　3.67 Ω　(3)见解析

17.如图所示的电路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω。

(1)求电路中的总电阻。

(2)当加在电路两端的电压U=42 V时,通过每个电阻的电流是多少?

解析(1)R3、R4并联后电阻为R34,则

R34= Ω=2 Ω

R1、R2和R34串联,总电阻R=R1+R2+R34=14 Ω

(2)根据欧姆定律I=,得I= A=3 A

由于R1、R2串联在干路上,通过R1、R2的电流都是3 A。

设通过R3、R4的电流分别为I3、I4,由并联电路的特点知

I3+I4=3 A

解得I3=1 A,I4=2 A

答案(1)14 Ω　(2)I1=I2=3 A　I3=1 A　I4=2 A

18.如图所示,输入电压UAB=200 V,变阻器R1标有“150 Ω　3 A”,负载电阻R2标有“50 Ω　2 A”,求输出电压Uab的变化范围。

解析当R2恰不烧坏时,其两端所加电压最大。U2=I2R2=100 V,则Uab最大值为100 V。此时R1上端电阻设为Rx,则有=I2

故Rx=50 Ω,由此得下端电流为

I1=

得I1=2 A<3 A,所以R1不会烧坏。

当R1恰不烧坏时,设其上端电阻为Rx',则=3 A

解得Rx'= Ω

a、b间输出电压最小

Uab'=·UAB=75 V。

答案75~100 V