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练习

2021-2022学年度高二物理第十一章电路及其应用单元过关检测（三）必修第三册（人教版2019）

未命名

一、单选题

1．关于并联电路，下列说法中正确的是

A．总电阻阻值必大于每一只电阻阻值

B．并联的电阻越多，其总电阻阻值必越大

C．其中一只电阻的阻值增大时，总电阻阻值也增大

D．拿掉一只电阻时，总电阻阻值必减小

2．路边的电线杆上都有“高压危险，禁止攀爬”等标语，来提醒人们远离高压线，但是我们却时常发现在110KV甚至更高的输电线上，鸟儿却安然无恙，这是因为（　　）

A．鸟的身体可以承受高压

B．鸟两脚间的电压几乎为零

C．鸟体电阻极大所以无电流通过

D．鸟儿是干燥的，所以鸟体不导电

3．金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息判断，下列说法中正确的是

A．连接电路用的导线一般用合金来制作

B．标准电阻一般用合金来制作

C．提升温度，可以使金属导体成为超导体

D．白炽灯丝是用金属制成的，正常发光时灯丝的电阻比不发光时更小

4．关于电流，下列说法中正确的是（　　）

A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大

B．电荷运动的方向即为电流方向

C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大

D．因为电流有方向，所以电流强度是矢量

5．下列说法中正确的是(　　)

A．由可知，电阻与电压、电流都有关系

B．由可知，电阻只与导体的长度和横截面积有关系

C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小

D．所谓超导现象，就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象

6．两根完全相同的金属裸导线，如果将其中一根均匀拉长到原来的2倍，而将另一根对折绞合起来，然后把它们并联接入电路中，电路导通，下列说法错误的是（　　）

A．二者电压相同

B．二者电阻大小之比为16∶1

C．二者电阻大小之比为4∶1

D．二者电流大小之比为1∶16

7．在如图甲所示的电路中，电源电动势为3V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为10Ω。当开关S闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．L1的电阻为1.2Ω

B．L1消耗的电功率为0.6W

C．L2的电阻为5Ω

D．L2消耗的电功率为0.1W

二、多选题

8．下列家用电器工作时，把电能主要转化为内能的是（　　）

A．电饭煲 B．电风扇

C．电水壶 D．吸尘器

9．有三个电阻．

A．若把他们并联起来接入电路,则通过他们的电流之比是6：4：3

B．若把他们并联起来接入电路,则通过他们的电流之比是2：3：4

C．若把他们串联起来接入电路，则三个电阻两端的电压之比U1：U2：U3是6：4：3

D．若把他们串联起来接入电路，则三个电阻两端的电压之比U1：U2：U3是2：3：4

10．如图所示，一白炽灯泡的伏安特性曲线如图2所示，将白炽灯泡连在电路图1之中，已知电源的电动势E=100 V，r+R1=100 Ω，R2=100 Ω．则下列说法正确的是（  ）

A．该灯泡的实际电流0.40 A

B．该灯泡的实际电压50 V

C．该灯泡的实际电阻75 Ω

D．该灯泡的实际功率20 W

三、实验题

11．某物理兴趣小组欲描绘一小灯泡“2.5V，1.2W”的伏安特性曲线，实验室提供的器材如下：

A．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω）；

B．电压表（量程为0~3V，内阻约为5kΩ）；

C．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为2.0 A）；

D．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，允许通过的最大电流为0.3 A）；

E．直流电源（电动势为4V，内阻不计）；

F．开关、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路补充完整。

（____）

(2)滑动变阻器应选______（填所选器材前的字母）。

(3)在开关闭合之前，滑动变阻器的滑片应滑至______（选填“A”或“B”）端。

(4)通过实验得出该灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，若将该灯泡直接接在电动势为3V、内阻为5Ω的电源两端，则该灯泡的功率为________W（结果保留一位有效数字）。

12．电流表G的量程为，内阻，把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为，大量程为.当开关S接到4时为电压挡，电压表量程为.

（1）开关S接位置_________（填“1”或“2”）时，电流表的量程为，图中电阻_____，______，_____。

（2）图中的电源E的电动势为，当把开关S接到位置3时，短接A、B进行欧姆调零后，此欧姆挡内阻为______，现用该挡测一电阻阻值，指针偏转到，则该电阻的阻值为______。

四、解答题

13．如图所示，当为多大时，A、B间的总电阻与所加的电阻个数无关?此时总电阻为多大?（设每个电阻都是R）

14．某同学按图所示的电路图进行实验。连接电路元件后，闭合开关，发现两个灯都不亮。该同学用多用电表的直流电压挡来检测电路哪个位置发生了故障。他在闭合开关的情况下把多用电表的一个表笔始终接在电路的点上，用另一个表笔依次接触电路中的、、、、等点，很快就找到了故障所在位置。

（1）应该用红表笔还是黑表笔始终接触点？

（2）请说明：怎样根据多用电表的读数检查出故障所在的位置？

15．一根铜导线长度是60cm，横截面积是0.5mm2，它的电阻是多少？一根输电用的铜导线长度是10km，横截面积是1cm2，它的电阻又是多少？为什么做电学实验时可以不考虑连接用的导线的电阻，而输电线路需要考虑导线的电阻？（已知常温下）

16．图为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用O、A两接线柱时，量程为3V；当使用O、B两接线柱时，量程为15V。已知某电流计的内阻Rg=100，满偏电流Ig=1mA，求分压电阻R1和R2的阻值。

参考答案

1．C

【详解】

根据并联电路总电阻的倒数等于各个支路电阻倒数之和，得：

A.因为

，

则得：

，

所以并联总电阻阻值必小于每一只电阻阻值。故A错误；

B.根据分析可知，并联的电阻越多，越大，则越小，故B错误；

C.与B项相反，拿掉一只电阻时，总电阻阻值增大，故C错误；

D.由知：当增大时，减小，则增大，故D正确；

2．B

【详解】

鸟的本身是导电的，也不具有耐高压性，能站在电线上的原因是因为小鸟并联在两脚之间的导线上，而导线长度很小，故该部分导体的电阻小，故小鸟两端的电压很小，接近于零，故不会对小鸟造成危害；故B正确，ACD错误。

故选B。

3．B

【详解】

A．纯金属的电阻率小，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，故A错误；

B．合金的电阻率几乎不受温度的影响，则标准电阻一般用合金来制作，选项B正确；

C．某些物质在温度降低到某一值时电阻会变成零，成为超导体，则降低温度，可以使金属导体成为超导体，选项C错误；

D．白炽灯丝是用金属制成的，正常发光时灯丝的温度较高，则其电阻比不发光时更大，故D错误；

4．C

【详解】

AC．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，A错误，C正确；

B．电荷定向移动的方向即为电流方向，B错误；

D．电流强度的运算不遵守平行四边形法则，是标量，D错误。

故选C。

5．D

【详解】

A．是电阻的定义式，R与电压和电流无关，故A错误；

B．而是电阻的决定式，即电阻与ρ、l、S都有关系，故B错误；

C．电阻率一般与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；

D．当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，故D正确。

故选D。

6．C

【详解】

A．两导线并联，则二者电压相同，选项A正确，不符合题意；

BC．设原来导线电阻为R，则第一根导线的电阻

第二根导线的电阻

二者电阻大小之比为16∶1，选项B正确，不符合题意；选项C错误，符合题意；

D．电压相等，根据

可知，二者电流大小之比为1∶16，选项D正确。不符合题意。

故选C。

7．C

【详解】

AB．根据电路图可知L1两端的电压为3V，根据乙图可知，此时L1的电流为0.25A，所以L1的电阻

L1消耗的功率为

故AB错误；

C．根据题意知L2两端的电压与电流的关系为

在乙图中做出该关系式的图线如图所示

所以L2两端的电压为

通过L2的电流为

则L2的电阻为

L2消耗的功率为

故C正确，D错误；

故选C。

8．AC

【详解】

电风扇和吸尘器把电能主要转化为机械能，电饭煲及电水壶把电能主要转化为内能，故选AC。

9．AD

【解析】AB、若把他们并联起来接入电路，两端电压相同，由则通过他们的电流之比，故A正确，B错误；

CD、若把他们串联起来接入电路，通过它们的电流相同，由则三个电阻两端的电压之比，故D正确，C错误；

故选AD。

10．AC

【详解】

在题图中的混联电路中，设灯泡L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′+（I′+）（R1+r）；代入数据并整理得：U′=50-50I′，这是一个直线方程，把该直线在题图上画出，如图所示：

这两条曲线的交点为：U′=30V、I′=0.4A；所以灯泡L消耗的功率为：P′=U′I′=30×0.4=12W，故A正确，BD错误；R实==75Ω，故C正确；故选AC．

11．    C    B    0.4   

【详解】

(1)[1]根据图像可知电压从0开始测量，滑动变阻器采用分压式接法，小灯泡电阻约为：

小灯泡电阻和电表内阻的关系：

所以电流表采用外接法，如图：

；

(2)[2]为了便于分压调节，滑动变阻器选用阻值较小，额定电流较大的C；

(3)[3]为了保护电路，开始时小灯泡分压为0，所以滑片开始时应滑至B端；

(4)[4]根据闭合电路欧姆定律：

在伏安特性曲线中做出描述电源的图线：

交点数据即为将该灯泡直接接在电源两端时的电流和电压值，则灯泡的实际功率：

。

12．2    2    18    2982    1500    3500   

【详解】

(1)[1]根据电流表改装的规律，并联电阻越小，量程越大，所以开关S接位置2时，为小量程。

[2][3]接2时，有

接1时，有

解得

，

[4]接4时，有

解得

(2)[5]表笔短接，电流表满偏，则有

[6]根据闭合电路的欧姆定律得

13． ，

【详解】

根据题意有：只要一个正方形的等效电阻等于RX，那么无论多少个网格，RAB都等于2R+RX，即两个R与RX串联后在和一个R并联，根据并联电路特点得：

整理得：

RX2+2RRX−2R2＝0

解得：

RX＝(−1)R或RX＝−(+1)R（舍去）

即

RAB＝2R+RX＝(+1)R

14．(1)应该用红表笔始终接触A点；(2)见解析。

【详解】

(1)应该用红表笔始终接触A点。

(2)用黑表笔接触电路中的B点，如果电压接近1.5V，则电池是好的，再用黑表笔接触电路中的C点，如果电压接近1.5V，则AFEDC间断路，然后再用黑表笔接电路中的D点，如果电压接近1.5V，则AFE问断路，然后雨用黑表笔接熊电路中的E点，如果电压接近1.5V，则AFE间断路，然后再用黑表笔接触电路中的F点，如果电压接近1.5V，则S断路。

15．，，见解析

【详解】

根据电阻定律

可得铜导线的电阻为

铝导线的电阻为

做电学实验时可以不考虑连接用的导线的电阻，因为通过上边求解可以看出，做电学实验时连接用的导线的电阻很小，可以忽略，而输电线路因为距离很远导致电阻不能忽略。

16．，

【分析】

由题意和电路图可知，该电压表量程分别为3V和15V时，对应的分压电阻分别为R1和R1+R2.当电压表所加电压为量程值时，通过电流计的电流恰好达到满偏电流。根据串联电路电流、电压与电阻的特点及欧姆定律，可由已知量求出分压电阻的阻值。

【详解】

已知电压表量程分别为U1=3V，U2=15V；Rg=100Ω，Ig=1mA=1×10-3A。

当电压表使用O、A接线柱时，根据欧姆定律

即

当电压表使用O、B接线柱时，根据欧姆定律

即

【点睛】

R1和R1+R2分别是量程为3V和15V时的分压电阻。从结果可以看出，电压表有较大的内阻（即电压表自身电阻），且其内阻包含电流计的内阻和分压电阻两部分；要让改装后的电压表量程越大，需要跟电流计串联的分压电阻也越大。