必修 第三册第十一章 电路及其应用综合与测试课后复习题

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（四）必修第三册（人教版2019）

未命名

一、单选题

1．在串联电路中（　　）

A．各处的电压一定是相等的

B．各处电流一定是相等的

C．每个电阻一定是相等的

D．每个电阻消耗的电功率一定相等的

2．中国南车设计制造的全球首创超级电容储能式现代电车在宁波下线，不久将成为二三线城市的主要公交用车．这种超级电车的核心是我国自主研发、全球首创的“超级电容器”。如图所示，这种电容器安全性高，可反复充、放电100万次以上，使用寿命长达十二年，且容量超大（达到9500F），能够在10s内完成充电，该电容器的电压为2.7V，下列说法正确的是（　　）

A．该“超级电容器”放完电后的电容为零

B．该“超级电容器”的电容随电压的增大而增大

C．该“超级电容器”从不带电到充满电的平均电流为2565A

D．该“超级电容器”充满电后所带的电荷量为2565C

3．如图所示，4只电阻串联于某电路中.现已测出UAC =9 V，UBD =6 V，R2 =R4，则UAE（  ）

A．大于15 V B．小于15 V

C．等于15 V D．无法确定

4．长度和横截面积均相同、材料不同的a、b两根金属丝，它们的伏安特性曲线分别如图中A、B所示。下列关于a、b的电阻大小判断正确的是（　　）

A．把它们串联起来使用时，a的电阻大于b的电阻

B．把它们串联起来使用时，a的电阻小于b的电阻

C．把它们并联起来使用时，a的电阻小于b的电阻

D．把它们并联起来使用时，a的电阻等于b的电阻

5．下列说法正确的是（　　）

A．电动势就是电源两极间的电压

B．规格为“1.5μF，9V”电容器中的9V指击穿电压

C．材料的电阻率都会随温度的升高而增大

D．长为L的金属导线截去，将剩余部分均匀拉长至L，电阻变为原来的

6．下列说法正确的是（　　）

A．由R= 可知，电阻与电压成正比，与电流成反比

B．由R= 可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比

C．由I= 可知，电流与电量成正比，与时间成反比

D．各种材料的电阻率都与温度有关，一般金属的电阻率随温度的升高而减小

7．如图，线1表示的导体电阻为，线2表示的导体的电阻为，则正确的是（　　）

A．

B．

C．将与串联后接于电源上，则电流比

D．将与并联后接于电源上，则电流比

二、多选题

8．用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U﹣I图象，由图可知（ ）

A．电池电动势的测量值是1.40V，短路电流为0.40A

B．电池内阻的测量值是3.50Ω

C．电源的输出功率最大为0.49w

D．电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′为0.20A

9．甲.乙两根同种材料制成的电阻丝，长度相等，甲横截面的半径是乙的两倍，将其并联后接在电源上(     )

A．甲.乙中的电流强度之比是4:1

B．甲.乙的电阻之比是1:2

C．甲.乙电阻丝两端的电压之比是1:2

D．甲.乙电阻丝相同时间产生的热量之比是4:1

10．某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U－I曲线如图所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则(　　 )

A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小

B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tan β

C．在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0

D．在A点，白炽灯的电阻可表示为

三、实验题

11．现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）．备用的仪器有：直流电源（12V）、电流表、电压表、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干．

（1）在方框中画出实验电路图___________．

（2）如图所示是Rx的伏安特性曲线．从图中可看出，当电流超过某一数值后，其电阻迅速________（填“增大”或“减小”）；

（3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光．则此时该电子器件两端的电压是________V，该直流电源的内阻是________Ω．

12．现有一满偏电流为500μA，内阻为1.2×103Ω的灵敏电流计G，某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆表，实验室提供如下器材：

A．一节干电池（标准电动势为1.5V）        B．电阻箱R1（最大阻值99.99Ω）

C．电阻箱R2（最大阻值999.9Ω）            D．滑动变阻器R3（0-100Ω）

E.滑动变阻器R4（0-1kΩ）                 F.导线若干及两个接线柱

(1)由于电流表的内阻较大，该同学先把电流计改装为量程为0~2.5mA的电流表，则电流计应____联一个电阻箱（填“串”或“并”），将其阻值调为___Ω。

(2)将改装后的电流表作为表头改装为欧姆表，请在方框内把改装后的电路图补画完整，并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号（_______）。

(3)用改装后的欧姆表测一待测电阻，读出电流计的示数为200μA，则待测电阻阻值为_______Ω。

四、解答题

13．如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～U1，当使用a、c两个端点时，量程为0～U2，已知电流表的内阻为Rg，满偏电流为Ig，求电阻R1、R2的值。

14．某用电器离电源L，线路上电流为I，若要求线路上电压不超过U，输电线电阻率为ρ，则该输电线的横截面积需满足什么条件?

15．用多用表进行了两次测量，指针的位置分别如图中a和b所示。若多用表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表中。

16．考查电流表的改装原理，明确并联电阻的分流作用，会由电路求量程的表达式．如图所示电路中，已知，，电压表示数为2V，电流表示数为，求电阻和的阻值．

参考答案

1．B

【详解】

ABC．根据串联电路的电流特点，各处电流一定是相等的，由于各处的电阻不一定相等，根据欧姆定律

可知各处的电压不一定是相等的，故AC错误，B正确；

D．在串联电路中，流经每个电阻的电流I相等，根据电功率公式

可知，只有当每个电阻的阻值相等时，消耗的电功率才相等，故D错误。

故选B。

2．C

【详解】

AB．电容是由电容器本身的性质决定的，与电压和电量无关，故AB错误；

C．由电流的定义式得

故C正确；

D．该“超级电容器”充满电后所带的电荷量为

故D错误。

故选C。

3．C

【解析】

【详解】

由图可知四个电阻串联，所以通过它们的电流相等，根据欧姆定律可知，当R2=R4时，UBC=UDE，由串联电路中总电压等于各电阻两端电压之和，可得

UAE=UAB+UBC+UCD+UDE=UAB+UBC+UCD+UBC=UAC+UBD=9V+6V=15V.

A. 大于15 V，与结论不相符，选项A错误；

B. 小于15 V，与结论不相符，选项B错误；

C. 等于15 V，与结论相符，选项C正确；

D. 无法确定，与结论不相符，选项D错误；

4．A

【详解】

根据图像上每个点与坐标原点的连线构成割线的斜率，其导数为电阻的阻值，有；故两电阻无论串联与并联，都有，故选A。

5．D

【详解】

A． 根据闭合电路欧姆定律得知，电源的电动势等于内外电压之和，当电源没有接入电路时内电压等于零，则电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，故A错误；

B． 规格为“1.5μF，9V”电容器中的9V指额定电压，即能承受的最大电压，故B错误；

C． 金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，故C错误；

D． 长为L的金属导线截去，将剩余部分均匀拉长至L，其体积减小了，变为原来的，故横截面积变为，根据电阻定律公式，电阻与横截面积成反比，故电阻变为原来的，故D正确。

故选D。

6．B

【详解】

A．导体的电阻是由导体本身决定的，与电压和电流无关，选项A错误；

B．由R= 可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比，选项B正确；

C．由I=是电流的定义式，与通过横截面的电量无关，与通过时间无关，故C错误；

D．各种材料的电阻率都与温度有关，一般金属的电阻率随温度的升高而增大，选项D错误。

故选B。

7．A

【详解】

AB．由图像可知，斜率表示电阻的倒数，所以可得

所以两电阻之比为

所以A正确，B错误；

C．将与串联后接于电源上，电流相等，所以电流比为

所以C错误；

D．将与并联后接于电源上，由欧姆定律可得，电流比为

所以D错误。

故选A。

8．CD

【解析】

试题分析：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1.00V时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻．

解：A、由图示图象可知，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V，0.40A是路端电压为1.00V时的电流，不是短路电流．外电路发生短路时的电流为 I短==1.4A，故A错误；

B、电源内阻等于图象斜率的大小，为 r===1Ω，故B错误；

C、当电源的电阻相等时电源的输出功率最大，为 Pm===0.49W．故C正确．

D、当电压表示数为1.20V时，I′===0.20A，故D正确；

故选CD

【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能相当然的将横坐标的截距当作短路电流．

9．AD

【解析】

【详解】

ABC. 两根长度相同，甲的横截面的圆半径是乙的2倍，根据电阻定律

得

R甲：R乙=1：4

并联电路电压相等，由可知，甲乙中的电流强度之比为：4：1；故A正确BC错误；

D.根据可知得：

P甲：P乙=4：1

根据功率和做功关系可知，时间相同，功率之比等于产热之比，故D正确．

10．CD

【详解】

A.由图示图象可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻变大，故A错误；

B.在A点，白炽灯的电阻：

由于纵坐标与横坐标的标度可能不同，所以不能用计算电阻值，更不能用计算，故B错误

C.在A点，白炽灯的电功率：

故C正确；

D.由欧姆定律可知，在A点，白炽灯的电阻：

故D正确.

11．    增大    2.0    2.67   

【详解】

（1）描绘伏安特性曲线需要测量多组数据，因此滑动变阻器选择分压连接，电流表选择外接法，电路图如图所示

（2）图线的斜率表示电阻大小，由此可知斜率增大，阻值增大

（3）灯泡恰好正常发光，电流为9W/6V=1.5A，对照伏安特性曲线可知电子器件两端电压为2V，电源内阻分压为4V，则内阻为4V/1.5A=2.67欧姆

\

12．并    300        900   

【详解】

(1)[1]将电流计改装为电流表应该并联一个电阻，[2]则其阻值调为：

(2)[3]改装后的电流表内阻：

把表头改装成中值电阻为的欧姆表，则需要串联的电阻：

所以选择电阻箱（最大阻值999.9Ω）和滑动变阻器（0-1kΩ），实验电路图如图所示：

(3)[4]根据图则有：

可得：

则有：

所以改装后，当电流表读数为200μA时，表头两端电压：

所以有：

解得待测电阻阻值为：

13．；

【详解】

由欧姆定律得

解得

14．

【解析】

【分析】

根据欧姆定律、电阻定律求出输电导线的横截面积．

【详解】

用电器和电源连接起来需要两根输电线，根据电阻定律所以输电线的总电阻为

再由欧姆定律

联立得面积为

15．5.5V，20.0V；11.1mA，40.0A；500Ω，32Ω

【详解】

直流电压25V档，其分度值为0.5V，则指针在a的示数为5.5V，指针在b的示数为20.0V；

直流电流50mA档，其分度值为1mA，则指针在a的示数为11.1mA，指针在b的示数为40.0mA；

电阻×10Ω档，则指针在a的示数为50×10Ω=500Ω，指针在b的示数为3.2×10Ω=32Ω。

16．

【解析】

【分析】

根据电压表示数和的阻值求出干路电流，结合电流表示数求出通过的电流，从而由欧姆定律可得出的电压，抓住电压相等求出的阻值，根据两部分电压求出AC的电压

【详解】

干路中的电流为：，

则通过的电流为：，

则有：．

．

故本题答案是：电阻和分别为和．

【点睛】

解决本题的关键掌握串并联电路的特点，结合欧姆定律进行求解即可，注意明确并联电路分流原理的应用．