高中物理必修第三册《电路及其应用》章末综合检测2-统编人教版

这是一份高中物理必修第三册《电路及其应用》章末综合检测2-统编人教版，共8页。
章末综合检测（三） 电路及其应用A级—学考达标1．关于电流的概念，下列说法中正确的是(　　)A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．某一导体内电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大D．电流的传导速率越大，电流越大解析：选C　由电流的定义式I＝eq \f(q,t)及电流的微观表达式I＝neSv可知，选项C正确。2.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是(　　)A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析：选B　b图线的斜率大，表示电阻小，由R＝ρeq \f(l,S)知，b电阻丝粗，B项正确，A、C两项错误。电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D项错误。3．某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为(　　)A．R1＞Rx＞R2　　　　　 B．R1＜Rx＜R2C．R1＞R2＞Rx D．R1＜R2＜Rx解析：选A　内接法测量值大于真实值，即R1＞Rx；外接法测量值小于真实值，即R2＜Rx，所以R1＞Rx＞R2。4．一根导线，分别通以不同电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是(　　)A．单位体积内自由电子数较多B．自由电子定向移动的速率较大C．自由电子的热运动速率较大D．电流的传导速度较大解析：选B　对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A错误；电流和自由电子的定向移动的速率有关，与自由电子的热运动速率无关，故B正确，C错误；电流的传导速度是电场的形成速度等于光速c，和电流的大小无关，选项D错误。5．电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是(　　)A．0.016 mA　　　　　　 B．1.6 mAC．0.16 μA D．16 μA解析：选C　电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值，即：I＝eq \f(q,t)＝eq \f(6×1013×1.6×10－19,60) A＝0.16 μA，故选C。6．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA∶IB＝1∶4，则横截面积之比SA∶SB为(　　)A．1∶2　　　　　　 B．2∶1C．1∶4 D．4∶1解析：选A　由R＝eq \f(U,I)可知，在U一定时，I与R成反比，即RA∶RB＝4∶1。又根据电阻定律R＝ρeq \f(l,S)＝ρeq \f(\f(V,S),S)＝ρeq \f(V,S2)可知，当ρ、V一定时，R∝eq \f(1,S2)，即有eq \f(SA2,SB2)＝eq \f(RB,RA)＝eq \f(1,4)，所以eq \f(SA,SB)＝eq \r(\f(1,4))＝eq \f(1,2)。7.如图所示，用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，c端与b端相连时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V，c端与a端相连时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果正确的是(　　)A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩB．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 ΩC．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩD．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω解析：选B　比较两次的电压读数，可知ΔU＝0.20 V，则eq \f(ΔU,U)＝eq \f(0.20,2.50)＝0.08；电流变化ΔI＝0.40 mA，则eq \f(ΔI,I)＝eq \f(0.40,4.60)＝0.087，可见eq \f(ΔI,I)＞eq \f(ΔU,U)，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采用内接法，Rx＝eq \f(2.50 V,4.60×10－3 A)≈543 Ω，此法测量值偏大，因此选项B正确。8．用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有实验器材如下：A．待测电阻Rx：范围在5～8 Ω，额定电流0.45 AB．电流表A1：量程0～0.6 A(内阻0.2 Ω)C．电流表A2：量程0～3 A(内阻0.05 Ω)D．电压表V1：量程0～3 V(内阻3 kΩ)E．电压表V2：量程0～15 V(内阻15 kΩ)F．滑动变阻器R：0～10 ΩG．蓄电池：电动势12 VH．导线，开关为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选________，电压表应选________，并画出电路图。解析：待测电阻Rx的额定电流为0.45 A，应选电流表A1；额定电压Umax＝0.45×8 V＝3.6 V，应选电压表V1；由于eq \f(RV,Rx)＝eq \f(3 000,8)＝375，eq \f(Rx,RA)＝eq \f(8,0.2)＝40，RV≫Rx，因此选用电流表的外接法测电阻；因为电压表V1量程小于3.6 V，且要较准确地测量，故变阻器R应选择分压式接法，其电路如图所示。答案：A1　V1　电路图见解析图9.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA。求该圆柱体的圆面半径和高。解析：由电阻定律变形可得到电阻率的计算公式；借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半径和高。(1)由电阻定律： R＝ρeq \f(L,S)代入数据解得：ρ＝8×106 Ω·m。(2)由欧姆定律R＝eq \f(U,I)和圆柱体体积公式V＝πr2h以及电阻定律R＝ρeq \f(L,S)可得eq \f(h,πr2)＝eq \f(U,Iρ)＝eq \f(1 000,10×10－6×8×106π)而πr2h＝32π×10－6解得：h＝0.02 m＝2 cmr＝0.04 m＝4 cm。答案：(1)8×106 Ω·m　(2)4 cm　2 cmB级—选考提能10.[多选]用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是(　　)A．电压表的内电阻越小，测量越精确B．电流表的内电阻越小，测量越精确C．电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值D．由于电流表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值解析：选BC　该电路中电流表的读数为通过Rx的电流真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值，C对，D错。该电路中，Rx的测量值实际上为R测＝Rx＋RA，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对。11．[多选]半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有(　　)A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小解析：选AB　正电荷Q均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面，则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q，由电流的定义式I＝eq \f(Q,T)及T＝eq \f(2π,ω)得，环中等效电流为I＝eq \f(Q,T)＝eq \f(Qω,2π)，故A、B正确。12．[多选]一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有(　　)A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝eq \f(I,neS)C．电场传播的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝eq \f(I,ne)解析：选CD　对电流微观表达式I＝nqSv式中n为单位体积内自由电荷数，而本题中n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子，其数量为nvt，电荷量q＝nvte，所以电流I＝eq \f(q,t)＝nev，所以v＝eq \f(I,ne)，电场是以光速传播的，故C、D正确。13.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表。将它们串联起来接入电路中，如图所示，开关闭合时(　　)A．由于串联，两只电表的指针偏转角相同B．由于电压表内阻太大，两只电表的指针都不偏转C．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角D．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角解析：选D　电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故A、B、C错误，D正确。14.[多选]如图所示是某同学改装成某一量程电流表的原理图(其中表头内阻为Rg，并联的定值电阻的阻值为R)，结果他发现该电流表的示数总是比准确值稍大一点，请问以下哪些措施可以加以改进(　　)A．给表头并联一个比Rg和R的总电阻小得多的电阻B．给定值电阻串联一个比R小得多的电阻C．给表头并联一个比R大得多的电阻D．给表头串联一个比Rg小得多的电阻解析：选CD　由并联电路特点可知，给表头并联的电阻越大，其分流越小，并联后的总电阻越接近Rg，改装后的电流表的示数越接近准确值，故A、B错误，C正确；给表头串联一个比Rg小得多的电阻，可使电流表的示数比原来稍小些，即示数更接近准确值，故D正确。15．在电学实验中，常常需要测量电学元件的电阻值，如：小灯泡、金属丝、电流表内阻、电压表内阻、待测电阻等。利用伏安法测量某电阻的阻值，有如下实验器材：①待测电阻，阻值约为100 Ω②电流表(量程0～0.3 A，内阻约0.125 Ω)③电压表(量程0～15 V，内阻约5 kΩ)④电源15 V⑤滑动变阻器(阻值0～10 Ω，允许最大电流2 A)⑥开关一个，导线若干条请根据器材的规格和实验要求尽量减小误差，用铅笔画出实验电路图，再连接线路图。解析：因滑动变阻器最大电阻只有10 Ω，采用限流接法时不能起到有效的保护作用，故应采用分压接法。待测电阻约为100 Ω，eq \f(R,RA)＞eq \f(RV,R)，故应采用电流表内接法，故原理图如图所示。根据原理图画出对应的实物图如图所示。答案：见解析16．如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？解析：设触头上部分电阻为x Ω，则下部分为(5－x)Ω，总电阻R＝eq \f(2＋x8－x,2＋x＋8－x)＝eq \f(2＋x8－x,10)由数学知识可知当2＋x＝8－x，即x＝3 Ω时，R最大，此时Rmax＝eq \f(5×5,10) Ω＝2.5 Ω电流表示数的最小值Imin＝eq \f(U,Rmax)＝eq \f(5,2.5) A＝2 A。答案：2 A17．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)按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成反比，可得R1＝eq \f(Ig,0.1－Ig)Rg＝eq \f(2×10－3,0.1－2×10－3)×200 Ω＝4.08 ΩR2＝eq \f(Ig,1－Ig)Rg＝eq \f(2×10－3,1－2×10－3)×200 Ω＝0.4 Ω。(2)按图乙接法，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)R3IgRg＝(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　0.4 Ω　(2)0.41 Ω　3.67 Ω(3)见解析