2024版高中同步新教材必修第三册（人教版）物理 第十一章 电路及其应用 试卷

这是一份2024版高中同步新教材必修第三册（人教版）物理 第十一章 电路及其应用，共8页。
第十一章　电路及其应用
全卷满分100分　考试用时90分钟
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.某电解池中,若在2 s内有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是(电子电荷量为1.6×10-19 C)(　　)
A.0　　　 B.0.8 A　　　 C.1.6 A　　 　D.3.2 A
2.如图所示是三种元件的伏安特性曲线,下列说法正确的是(　　)

A.1代表线性元件,温度升高,电阻不变,其斜率等于电阻
B.三条线代表的元件都是线性元件
C.2代表某些半导体元件,随着电压、电流的升高,电阻减小
D.3代表小灯泡的伏安特性曲线,电阻率随温度的变化而保持不变
3.三个电阻按如图方式连接,其阻值分别为R1=2 Ω、R2=3 Ω、R3=6 Ω,在A、B两点加上一定的电压U时,通过R3的电流为1 A,则U的值为(　　)

A.6 V　　　 B.9 V　　　 C.12 V　　　 D.18 V
4.如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则下列说法中不正确的是(　　)

A.该样品的电阻率是bcaR
B.当电流沿CD方向时,可测得样品的电阻为ba2R
C.不论电流沿AB方向还是沿CD方向样品的电阻率都不变
D.当电流沿AB方向且a=b时,样品的电阻会随着a、b值的增大而增大
5.如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大。在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是(　　)

A.R1中的电流小于R2中的电流
B.R1中的电流大于R2中的电流
C.R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率
D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率
6.在“测定金属的电阻率”的实验中,按图所示的电路测量金属丝的电阻Rx。将滑动变阻器R1、R2分别接入实验电路,R2=4R1,调节滑动变阻器的滑片P的位置,以R表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值,以RP表示滑动变阻器接入电路的电阻值,以U表示Rx两端的电压值,图中实线表示接入R1时的情况,虚线表示接入R2时的情况。电压表、电流表视为理想电表。在图中U随RPR变化的图像可能正确的是(　　)



7.用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑片P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则Rx的阻值为(　　)

A.l1l2R0　　　B.l1l1+l2R0　　　
C.l2l1R0　　　D.l2l1+l2R0
8.把两个相同的灵敏电流计分别改装成了两个量程不同的电压表V1、V2,若把V1、V2分别采用并联和串联的方式接入电路,如图甲、乙所示,两电路中滑动变阻器与电源均相同,则闭合开关后,下列说法正确的是　(　　)
　
A.图甲中的V1、V2的示数不同
B.图甲中的V1、V2的指针偏角不同
C.图乙中的V1、V2的示数相同
D.图乙中的V1、V2的指针偏角不同
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.有两材质、长度相同的电阻a和b,当它们接入电路时,得到如图乙所示的电流I和电压U的关系图像,以下说法正确的是(　　)

A.R1表示电阻a,R2表示电阻b
B.电阻a和b串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ
C.R1表示电阻b,R2表示电阻a
D.电阻a和b并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ
10.小杜家里新装修时使用了一批照明卤钨灯泡,他利用多用电表测量该灯泡的电阻,以下操作正确的是(　　)

A.小杜选好“×100”挡位,红、黑表笔短接后指针位于a位置,则他应该调节“T”进行调零
B.调零后,用红、黑表笔分别接触灯泡的两脚,发现指针偏角太小,则需要更换“×1 k”挡位
C.每次换挡后都需再次调节“S”进行欧姆调零
D.正确选择挡位后,指针位于b位置,则该灯泡电阻为220 Ω
11.如图甲、乙两电路,利用一个表头G(500 μA,200 Ω)和一个电阻箱R改装成电压表或电流表,若电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~2.5 mA,则　(　　)

A.甲表是电压表,乙表是电流表
B.甲表中R=50 Ω,乙表中R=5 800 Ω
C.若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R的阻值
D.若使用中发现乙表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R的阻值
12.如图所示,电源电压保持6 V不变,R1=5 Ω,R3=15 Ω,滑动变阻器R2标有“15 Ω,2 A”字样,电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)

A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3 A,电压表示数为0
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2 A,电压表的示数为3 V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4 A,电压表示数为0
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,电流表示数为1.2 A,电压表的示数为0
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池作为电源,导线与接线柱接触良好。

甲
维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指针位置如图乙所示,读数为　　　　V,说明　　　　(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。 

乙
(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指针位置仍然和图乙相同,可判断发生故障的器件是　　　(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。 
14.(8分)某兴趣小组要测量一段金属丝的电阻率,设计的实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器在金属丝的不同部位测量其截面直径,并计算出平均值D作为直径的测量值,其中一次测量结果如图甲所示,由图可知这次测量的直径为　　　　mm。 




(2)剪下一段金属丝,在一半径为20 cm的木质量角器上绕半周,接入如图乙所示的电路中,通过金属夹所夹位置改变金属丝接入电路的长度,图乙中导线端点尚未连接完毕,请在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整。
(3)电路连接完毕后闭合开关,调节金属夹所夹位置使接入电路的金属丝所对应的圆心角θ=π6,并调节滑动变阻器的阻值,此时的电压表和电流表读数如图丙所示,电压表的示数U=　　　　V,电流表的示数I=　　　　A。 
(4)改变金属夹所夹位置,通过调节滑动变阻器的阻值,使每次电流表的读数I达到一相同值时,选择电压表合适量程接入电路,记录多组电压表的示数U和对应量角器的角度θ。
(5)根据记录的数值,作出U-θ图像如图丁所示,若图丁中图线的斜率为k,金属丝的直径为D,量角器的半径为r,请用上述字母表示该金属丝的电阻率ρ=　　　　,计算结果为　　　　Ω·m(结果保留一位有效数字)。 
15.(6分)设电子以速率v绕某原子核做匀速圆周运动,形成一大小为I的等效环形电流。已知电子的电荷量为e,质量为m,静电力常量为k,求:
(1)电子做圆周运动的轨道半径r;
(2)原子核所带电荷量q。





16.(10分)如图所示电路,当a、b两端接入100 V电压时,c、d两端电压为20 V;当c、d两端接入100 V电压时,a、b两端电压为50 V,则R1∶R2∶R3为多少?





17.(14分)有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,将它改装成0~1 A和0~10 A两种量程的电流表和一个量程的电压表,如图所示。求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)若R3=900 Ω,改装成的电压表量程。








18.(16分)如图所示的电路,电源电压恒为18 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,定值电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“100 Ω,2 A”,为确保不损坏仪器,滑片P在变阻器某两点间缓慢移动。电压表、电流表均为理想电表。求:
(1)电流表的最小示数;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值范围。

答案全解全析
第十一章　电路及其应用
1.D
2.C
3.C
4.D
5.D
6.A
7.C
8.B
9.BC
10.AB
11.BD
12.BC
1.D　根据电流的定义可知通过这个截面的电流是I=qt=n1·2e+n2et=3.2 A,D正确。
2.C　题图中1是过原点的直线,电流I与电压U成正比,代表的元件是线性元件,电阻不随电流、电压改变,直线的斜率等于电阻的倒数,A错误;题图中2、3是曲线,说明其代表的元件不是线性元件,B错误;曲线2反映的特征是随着电压、电流的增大,电阻逐渐减小,说明该元件是半导体元件,C正确;曲线3反映的特征是随着电压、电流的增大,电阻逐渐增大,这符合小灯泡的伏安特性曲线,其电阻率随温度的升高而增大,D错误。
3.C　电路中并联部分的电阻为R并=R2R3R2+R3=2 Ω,I1=I2+I3,I3R3=I2R2,解得I1=3 A,由欧姆定律可得U=I1(R1+R并)=12 V,C正确。
4.D　根据电阻定律R=ρLS,电流沿AB方向时,长度为a,横截面积为S=bc,解得ρ=bcaR,A正确;当电流沿CD方向时,长度为b,横截面积S'=ac,则R'=b2Ra2,B正确;导体的电阻率只与材料本身有关,不论电流沿AB方向还是沿CD方向样品的电阻率都不变,C正确;当电流沿AB方向且a=b时,样品的电阻R″=ρabc=ρc,可知样品的电阻与a、b值无关,D错误。
5.D　设导体的厚度为d,边长为L,电阻率为ρ,根据电阻定律可得导体的电阻为R=ρLLd=ρ1d,由此可知导体R1、R2的阻值相等。由题意可知加在R1、R2两导体两端的电压相等,它们的阻值相等,所以通过R1的电流等于通过R2的电流,A、B错误;根据电流的微观表达式I=nevS=nevLd,由于I、n、e、d相同,则L越大,v越小,故R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率,故C错误,D正确。
6.A　Rx两端的电压值为U=ERP+RxRx=ERPRR+RxRx,说明在R和Rx不变时,U与RPR不是一次函数关系,图线为曲线,四个图均满足,当R分别取R1和R2时,根据公式可知,在相同的RPR前提下,R越大,U越小,所以虚线在实线下方,且根据公式可知,对两条图线来讲,斜率刚开始变化得快,A正确,B、C、D错误。
7.C　当通过灵敏电流表的电流为零时,电流表两端电势相等,即Rx两端电压与PN段电压相等,串联电路中电压与阻值成正比,且由R=ρLS可知,阻值与长度成正比,可得l2l1=RxR0,可得Rx=l2l1R0,C正确。
关键提醒　本题利用电桥法测电阻。测量的原理图如图所示,在Ig=0时,R1R2=R3R4。

8.B　图甲中的V1、V2并联,电压表两端的电压相等,所以两电压表的示数相同,但由于表头串联的分压电阻不同,则流过表头的电流不同,故指针偏角不同;图乙中的V1、V2串联,流过V1、V2的电流相同,故指针偏角相同,但由于表头串联的分压电阻不同,V1、V2的内阻不同,两电压表两端的电压不同,故示数不同,B正确。
9.BC　在I-U图线中斜率的倒数表示电阻,由图线可知R1