第十一章《电路及其应用》培优章末练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册含答案

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第十一章《电路及其应用》培优章末练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（2025·河北·模拟预测）交流电存在趋肤效应。趋肤效应指的是，当交流电流经导体时，电流主要分布在导体的表层区域，这种现象导致导体的有效导电横截面积减少，进而使得电阻值上升。一些高压输电导线由6根相同的相互绝缘的子导线并联组合而成，这种设计的意图在于扩大导线的有效导电横截面积。假设趋肤深度保持恒定，并且远小于导线的半径，电流几乎完全在导线的最外层表面流动。若单根粗导线的横截面积与6根子导线横截面积之和相等，则相同长度粗导线的交流电阻是6根子导线交流电阻的（    ） A．倍 B．倍 C．3倍 D．6倍 2．（24-25高二上·河南·期中）如图所示为某灯泡的伏安特性曲线，将灯泡两端的电压由0.6V增大为原来的4倍，则灯泡的功率约增大为原来的（　　） A．4倍 B．5倍 C．6倍 D．7倍 3．（25-26高二上·江西·阶段练习）如图为一手机锂电池的铭牌数据，由铭牌数据可得该锂电池充满电后储存的电荷量为（　　）    A．1580C B．5688C C．21045C D．23889C 4．（24-25高二上·全国·课后作业）如图甲所示，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且，通入沿方向的电流时，导电材料两端的电压与其通过的电流的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．导电材料两端所加电压为时，其电阻为 B．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小 C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差 D．该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻小 5．（24-25高二上·河北保定·阶段练习）有一块小量程电流表，其满偏电流为50mA，内阻为。现要将它改装成0~0.6 A、0~3A的双量程电流表，彭同学设计的电路图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．开关S接1时对应的量程为0~0.6 A B．和的阻值之和为的 C．的阻值为的11倍 D．的阻值为的 6．（25-26高二上·全国·课时练习）如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为，已测得它的内阻为，图中电阻箱读数为。现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（　　）    A．M、N两端的电压为1mV B．M、N两端的电压为100mV C．流过M、N的电流为 D．流过M、N的电流为10mA 7．（25-26高二上·湖南·阶段练习）用导线将粗细均匀的铅笔芯接入如图所示的电路，鳄鱼夹左右两侧铅笔芯的长度之比为2：1。闭合开关后，鳄鱼夹左右两侧铅笔芯内自由电子定向移动的速率之比为（    ） A．1 B．2 C． D． 8．（25-26高二上·山东·月考）2023年7月，韩国科学家团队声称发现了世界首个室温常压超导体，引起了全球物理学界的轰动和质疑，目前还没有得到科学界的承认。确认超导电阻是否为0的一种实验为长时间监测浸泡在液态氦中的超导铅丝单匝线圈中电流的变化。设线圈初始时通有的电流，在持续一年（约）的时间内电流检测仪器测量线圈中电流的变化小于1.0mA。假设电流的变化仅由电子定向移动的平均速率变化引起，且电子损失的动能全部转化为电热。已知单位体积的线圈中电子个数为个，电子质量为，电子电量为，根据这个实验，估算超导态铅的电阻率至少小于（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．（25-26高二上·陕西渭南·阶段练习）如图所示，同种金属材料制成的厚度相同的长方体块A和B，上表面为正方形、边长之比为3∶1。A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则（　　） A．通过A、B的电流之比1∶3 B．通过A、B的电流之比1∶1 C．A、B中自由电荷定向移动速率之比1∶3 D．A、B中自由电荷定向移动速率之比3∶1 10．（25-26高二上·重庆沙坪坝·阶段练习）将标有“6V，3W”的灯泡、“6V，6W”的灯泡串联后再与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时（　　） A．乙图中的图线A表示灯泡的曲线图 B．电压表的示数约为 C．电源输出功率为 D．电源内阻为 三、实验题 11．（25-26高二上·四川自贡·阶段练习）如图所示中给出的是用螺旋测微器测量某导体棒直径时的示数，此读数应为__________mm 12．（25-26高二下·四川内江·开学考试）小明同学想要做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，为了尽量减小实验误差，小明设计如图甲所示的实验电路图。 、 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器R的滑片移到___________端（选填“左”或“右”）。 （2）某次测量时，电流表和电压表指针位置如图乙所示，则电流表读数为___________A，电压表读数为___________V。 （3）测量结束后，小明作出了此小灯泡的伏安特性曲线，如图丙所示，当电压表的示数为2.00V时，灯泡L消耗的电功率为___________W（结果保留两位小数）。 四、解答题 13．（25-26高一下·江苏徐州·期中）如图所示电路中，电阻，，，电路两端接恒定电压，所有电表均为理想电表。求： （1）开关S断开时，电压表示数U； （2）开关S闭合时，电流表示数I。 14．（24-25高二下·全国·课后作业）在温度为10℃左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图甲所示，箱内电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示。当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当时，电压鉴别器使S断开，停止加热。求恒温箱的恒定温度。 《第十一章《电路及其应用》培优章末练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册》参考答案 1．B 【详解】ABCD．导线总横截面积不变，设每根子导线半径为，粗导线的半径为，则 根据电阻定律，假设趋肤深度为，则 代人数据可得 推出，B正确，ACD错误。 故选B。 2．D 【详解】根据图像可知，灯泡两端电压为0.6V时，电流约为0.24mA，则此时功率为 当灯泡两端的电压由0.6V增大为原来的4倍，即为2.4V时，电流约为0.44mA，则此时功率为 解得 故选D。 3．B 【详解】该电池容量为 故选B。 4．B 【详解】A．由图乙可知，导电材料两端所加电压为时，通过的电流为，则此时导电材料的电阻为 故A错误； BC．图线上各点与原点连线的斜率表示电阻，结合图乙可知，随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小，则该导电材料的导电性能变好，故B正确，C错误； D．根据电阻定律可知，导电材料的横截面积越大，长度越小，导电材料的电阻越小，所以该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻大，故D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．开关S接1时，与电流表并联的部分电阻小，对应的量程为大量程（0~3A），故A错误； B．开关S接2时，对应的量程为0~0.6A，根据并联电路的特点有 可得 则和的阻值之和为的，故B正确； CD．同理有 可知， 即的阻值为的倍，故CD错误。 故选B。 6．D 【详解】AB．M、N两端电压为 故AB错误； CD．流过M、N的电流为 故C错误，D正确。 故选D。 7．D 【详解】鳄鱼夹左右两侧铅笔芯属于并联关系，电压相等，根据 可知鳄鱼夹左右两侧铅笔芯电阻之比为2：1，因为 解得 可知自由电子定向移动的速率与R成反比，故鳄鱼夹左右两侧铅笔芯内自由电子定向移动的速率之比为1：2。 故选D。 8．D 【详解】如果电流有衰减，意味着线圈有电阻，设电阻为R，则在一年时间内t电流通过线圈发热损失的能量为 设S表示横截面积，l为铅丝长度，电阻率为，根据电阻定义式 根据电流定义式 续一年（约）的时间内电流检测仪器测量线圈中电流的变化小于1.0mA，电流的变化仅由电子定向移动的平均速率变化引起，且电子损失的动能全部转化为电热，由于导电的电子数密度n是不变，电流的变小是电子平均速率变小的结果，一年内平均速率由到对应的电流变化 导电电子的平均速率变小，使导电电子的平均动能减少，铅丝中导电电子减小的平均动能 解得 由于，所以，联立上式可得 铅丝中所有导电电子减少的平均动能就是一年内因发热而损失的能量，即 联立上式可得 时间为 代入可得 所以超导态铅的电阻率至少小于 故选D。 9．BC 【详解】AB．两导体长度之比为3：1，厚度相同，所以电流通过的横截面积为3：1，由电阻定律 可知两导体阻值之比为1：1，所以接入同一电源时，根据 电流相等，故A错误，B正确； CD．电流的微观表达式为 则 对于相同材料ne相等，所以自由电荷定向移动的速率v之比为1：3，故C正确，D错误。 故选BC。 10．CD 【详解】A．灯泡的额定电流为 灯泡的额定电流为 则有 即在相等的额定电压时，通过灯泡的电流小一些，结合图乙可知，图线A表示灯泡的曲线图，故A错误； B．由于两灯泡串联，通过灯泡的电流相等，而其中一个灯泡正常发光，可知，电路中的电流为0.5A，根据图乙可知，电流为0.5A时，灯泡、两端电压分别为6V、2V，电压表测量的是灯泡两端电压，则电压表的示数约为2V，故B错误； C．结合上述，可知电路中的电流为0.5A，路端电压为 6V+2V=8V 则电源输出功率为 故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律有 结合上述可知 ， 解得 故D正确。 故选CD。 11．6.200/6.201/6.199 【详解】螺旋测微器测量导体棒直径为6mm+0.01mm×20.0=6.200mm 12． 左 0.42 1.50 1.00 【详解】（1）[1]闭合开关前，要保证测量路段电压为零，所以应将滑动变阻器R的滑片移到左端； （2）[2] [3] 电流表分度值为0.02A，读数为 电压表分度值为0.1V，读数为 （3） [4]根据图丙知，当电压表的示数为时，小灯泡的电流为，灯泡L消耗的电功率为 13．（1）；（2）2A 【详解】（1）S断开时，电压表测量R3两端电压，在R3所在支路有 代入数据，解得 （2）S闭合时，R2被短路，R1、R3直接并联，并联电阻大小为 则 14．35℃ 【详解】设电路路端电压为U，根据题图甲知，当时，有 代入数据解得 由题图乙可知，当时，环境温度为35℃，则恒温箱的恒定温度为35℃。 题号12345678910答案BDBBBDDDBCCD