高中第十一章 电路及其应用综合与测试课后复习题

这是一份高中第十一章 电路及其应用综合与测试课后复习题，共15页。试卷主要包含了5 Ω等内容，欢迎下载使用。
第十一章　电路及其应用
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。
2.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。
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.(2021江苏启东中学高二期末)三个阻值相同的电阻,它们的额定电压均为8 V,现将其中两个电阻并联后再与第三个电阻串联,这个电路允许加的总电压的最大值为 (　　)
A.8 V　　　B.10 V　　　
C.12 V　　　D.16 V
2.(2021甘肃天水龙园中学高二期末)取阻值分别为R1和R2的电阻,现在两电阻两端分别施加电压U1、U2,已知U1=32U2,此时流过R1的电流为流过R2的电流的3倍。则R1R2为 (　　)
A.12　　　B.92　　　
C.21　　　D.29
3.(2021北京师大附中高二期末)如图所示为一块长方体铜块,分别使电流沿如图I1、I2两个方向通过该铜块,电阻之比为 (　　)

A.1　　　B.a2c2　　　
C.a2b2　　　D.b2c2
4.(2021江西奉新一中月考)某学生在进行“研究串联电路电压特点”的实验时,连接成如图所示的电路。接通S后,他将较大内阻的电压表接在A、C两点时,电压表读数为U;将该电压表接在A、B两点时,电压表读数也为U;将该电压表接在B、C两点时,电压表的读数为零。则出现此种情况的原因可能是 (　　)

A.电阻R2断路
B.电阻R1断路
C.电阻R1、R2均断路
D.电阻R1、R2均短路
5.(2021湖南会同一中高二下期中)如图所示是电阻R的I-U图像,图中α=45°,由此得出 (　　)

A.欧姆定律适用于该元件
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I-U图像的斜率表示电阻的倒数,故R=1tanα=1 Ω
D.在R两端加上6 V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是2 C
6.(2021四川资阳中学高二下期中)如图所示,图线1、2、3分别表示导体A、B、C的伏安特性曲线,其中导体C为一非线性电阻,当串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时,它们的电阻分别为R1、R2、R3,则下列说法正确的是 (　　)

A.此时流过三导体的电流不同
B.R1∶R2∶R3=1∶3∶2
C.若将三导体串联后改接在3 V的直流电源上,则三导体的阻值之比不变
D.若将三导体并联后接在3 V的直流电源上,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3=3∶2∶1
7.(2021新疆乌鲁木齐第四中学高二下期中)某同学在研究三种导电元件的伏安特性曲线时,根据实验中所测得的数据,分别绘制了I-U图线如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是 (　　)



A.图甲的元件可以作为标准电阻使用
B.图乙的元件的电阻随电压升高而减小
C.图丙的元件的电阻随电压升高而增大
D.以上说法均不正确
8.(2021四川资阳中学高二下期中)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为16 cm时,测得电阻为R,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,现将管中盐水柱均匀拉长至20 cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管),则盐水柱电阻为 (　　)
A.45R　　　B.54R　　　C.1625R　　　D.2516R
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.(2021浙江桐乡高级中学高二上期中)现代家庭中家用电器越来越多,用电安全是一个十分重要的问题。下表提供了一组人的部分躯体电阻平均值数据,下列说法正确的是 (　　)
测量项目
干燥时电阻
出汗或潮湿时电阻
手与手之间
200 kΩ
5 kΩ
手与脚之间
300 kΩ
8 kΩ
脚与塑料鞋底之间
800 kΩ
10 kΩ
A.从表中数据可看出干燥时的电阻是潮湿时的电阻的40~80倍
B.对表中对应人体部位加220 V电压后,若对人的安全电流是22 mA以下,只有出汗或潮湿时是十分危险的
C.对表中对应人体部位加220 V电压后,若对人的安全电流是22 mA以下,上述几项都十分危险
D.从表中数据可看出干燥时对表中对应人体部位加220 V电压后的电流最大值是1.1 A
10.(2021山东青岛二中期末)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系,当在该电阻两端加U=20 V的电压时,通过该电阻的电流为I=5 A。下列说法正确的是 (　　)
A.该电阻的阻值为4 Ω
B.如果仅将电压升高到30 V,则通过的电流为6 A
C.如果仅将该电阻换为阻值为10 Ω的定值电阻,则通过的电流应为2 A
D.当电阻两端不加电压时,定值电阻的阻值应为零
11.(2021河北邯郸鸡泽一中高二上期中)如图所示,M、N间电压恒定,当开关S接a点时,电压表示数为10 V,电流表示数为0.2 A;当开关S接b点时,电压表示数为12 V,电流表示数为0.15 A。可以推断 (　　)

A.Rx较准确的测量值是50 Ω
B.Rx较准确的测量值是80 Ω
C.Rx的真实值是70 Ω
D.电流表的内阻是20 Ω
12.(2021天津三中期末)如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是 (　　)

A.R1短路　　　
B.R2断路
C.R3断路　　　
D.R4短路
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(8分)(2021河南新乡一中期末)从以下器材中选取适当的器材,设计一个测量阻值约为15 kΩ的电阻Rx的电路,要求方法简捷,Rx两端的电压从零开始变化,要尽可能提高测量的精度。
电流表A1:量程0~300 μA,内阻r1为300 Ω;
电流表A2:量程0~100 μA,内阻r2为500 Ω;
电压表V1:量程0~10 V,内阻r3约为15 kΩ;
电压表V2:量程0~3 V,内阻r4约为10 kΩ;
电阻R0:阻值约为25 Ω,作保护电阻用,额定电流为1 A;
滑动变阻器R1:最大阻值为50 Ω,额定电流为1 A;
滑动变阻器R2:最大阻值为1 000 Ω,额定电流为1 A;
电池组:4.5 V;
开关及导线若干。
(1)应选用的电流表、电压表、滑动变阻器分别是　　　　、　　　　、　　　　。(填器材代号) 
(2)在虚线框中画出实验电路图。
　　　　　　　　　　　　



(3)用所测数据对应的物理量计算Rx,计算表达式为Rx=　　　　,式中各量的含义为　　　　。 
14.(8分)(2021浙江杭州学军中学期末)小宇同学在实验室做电学实验时,设计了如图甲所示的电路,已知电源的电压约为12 V,开关闭合后灯泡不发光,于是小宇同学拿来一只多用电表进行电路故障的分析,其操作如下:


(1)将多用电表的选择开关指到直流50 V的挡位,红、黑表笔分别插入相应的插孔;
(2)将黑表笔接在电路中的d点,红表笔接在电路中的a点,开关闭合与断开的状态下,多用电表的指针均发生偏转,且指针指示的位置如图乙所示,其读数为　　　　V,表明电学元件　　　　(选填“E”“S”“R”或“L”)没有问题;(结果保留三位有效数字) 
(3)将黑表笔接在电路中的d点,红表笔接在电路中的c点,开关断开时,多用电表的指针不偏转;开关闭合时,多用电表的指针指示的位置仍为图乙所示,则表明电学元件　　　　(选填“E”“S”“R”或“L”)断路。 
15.(10分)(2021山东等级考模拟卷)某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率,设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表A1、A2,电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下:调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大;闭合开关,适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。

请回答以下问题:
(1)若电流表的内阻可忽略,则电流表示数I2=　　　　I1时,电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值。 
(2)用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径,螺旋测微器的示数如图乙所示,该铅笔芯的直径为　　　mm。 

(3)已测得该铅笔芯的长度L=20.00 cm,电阻箱R1的读数为5.00 Ω,根据上面测量的数据可计算出铅笔芯的电阻率ρ=　　　　Ω·m。(结果保留3位有效数字) 
(4)若电流表A2的内阻不能忽略,仍利用(1)中方法,则铅笔芯电阻的测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 
16.(10分)在如图所示的电路中,三个电阻的阻值分别为R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,电源电压恒定。
(1)接通开关S,断开开关S'时,R1与R2两端电压之比为多少?
(2)两个开关S、S'都接通时,R1与R2两端电压之比为多少?


17.(12分)(2021江西九江一中月考)如图所示电路中,电阻R1=12 kΩ,R2=36 kΩ,A、B两端的电压保持15 V不变,那么:
(1)若开关S断开,R1、R2两端的电压分别是多少?
(2)如果电压表的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少?(结果保留三位有效数字)







18.(12分)(2021四川广元天立国际学校高二期中)如图所示的并联电路,已知定值电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω、R3=4 Ω。
(1)若流过定值电阻R1的电流大小为I1=3 A,则流过电流表的电流大小为多少?
(2)若流过电流表的电流大小为I=3 A,则流过三个定值电阻的电流大小分别为多少?(结果保留两位有效数字)




答案全解全析
第十一章　电路及其应用
1.C
2.A
3.B
4.B
5.A
6.B
7.A
8.D
9.AB
10.AC
11.BC
12.BC
1.C　根据串并联电路规律,第三个电阻两端的电压为并联部分两端电压的2倍,若让并联部分的电阻正常工作,则加在第三个电阻两端的电压就超过其额定电压,所以让第三个电阻正常工作,此时电路允许加的总电压有最大值。设三个电阻的阻值都为R,额定电压为UV+4 V=12 V。
2.A　设R2两端的电压为U,通过R2的电流为I,则R1两端的电压为32U,通过R1的电流为3I,由欧姆定律知R=UI,所以R1R2=32U3IUI=12,A正确。
3.B　若通以电流I1,则铜块的长度为a、横截面积为bc,由电阻定律知其电阻为R1=ρabc;若通以电流I2,则铜块的长度为c、横截面积为ab,由电阻定律知其电阻为R2=ρcab,故R1R2=a2c2。
4.B　接通S后,将较大内阻的电压表接在A、C两点时,电压表读数为U,说明从A沿顺时针方向到电源、开关S到C点均连接正常;将该电压表接在A、B两点时,电压表读数也为U,说明电阻R2的阻值相对电压表内阻小的多,相当于短路,从A沿顺时针方向到电源、开关S到B没有断路,电压表测得的是电源电压;将该电压表接在B、C两点时,电压表的读数为零,说明R1断路或R2短路,导致电压表没有电流经过,故B正确,A、C、D错误。
5.A　根据题图可知,通过电阻的电流与其两端电压成正比,欧姆定律适用,故A正确;根据电阻的定义式R=UI可知,I-U图像斜率的倒数等于电阻R,则得R=105 Ω=2 Ω,故B错误;由于I-U图像中横纵坐标的标度不同,故不能直接根据图线的倾角的正切值求电阻,故C错误;由题图知,当U=6 V时,I=3 A,则每秒通过电阻横截面的电荷量q=It=3×1 C=3 C,故D错误。
6.B　由题图可得R1=1 Ω,R2=3 Ω,当三个导体串联时,通过各导体的电流相等,三个导体两端的电压之和应为6 V,由题图可知,三个导体中的电流应为1 A,三个导体两端电压之比U1∶U2∶U3=1∶3∶2,则R1∶R2∶R3=1∶3∶2,A选项错误,B选项正确;分析导体C的伏安特性曲线可知,R3随电压变化而变化,C选项错误;分析图像可知,若将三个导体并联在3 V的直流电源上,通过A、B、C导体的电流分别为3 A、1 A、2.2 A,D选项错误。
7.A　图甲中元件电阻保持不变,可以作为标准电阻使用,故A正确,D错误;图乙中随电压的增大,图像的斜率减小,则说明电阻阻值在增大,故B错误;图丙中电阻阻值随电压的增大而减小,故C错误。故选A。
8.D　由于盐水柱总体积不变,设其16 cm长时的横截面积为S;长度变为20 cm后,横截面积S'=45S,根据电阻定律R=ρLS可知R=ρ·LS,R'=ρ54L45S,联立两式得R'=2516R,故D正确,A、B、C错误。
9.AB　由表中数据计算可知选项A正确;由I=UR可求得对人体对应部位加上220 V电压后,干燥时的电流分别为1.1 mA、0.7 mA、0.28 mA,潮湿时的电流分别为44 mA、27.5 mA、22 mA,对比数据可知,潮湿时各种情况均有危险,B正确,C、D错误。
10.AC　根据欧姆定律得,R=UI=205 Ω=4 Ω,该电阻的阻值为4 Ω,A正确;由于该电阻的阻值不受温度的影响,则当电压升高到30 V时,通过该电阻的电流为I1=U1R=304 A=7.5 A,B错误;如果将该电阻换为阻值为10 Ω的定值电阻,由欧姆定律可知I'=UR'=2010 A=2 A,C正确;定值电阻的阻值与其两端是否加电压无关,D错误。
11.BC　从数据变化可得电压表的分流影响较大,应采用电流表内接法,Rx较准确的测量值是Rx=120.15 Ω=80 Ω。由题意可知M、N两端的电压是12 V,当采用电流表外接法时,电流表两端的电压是2 V,此时的电流是0.2 A,所以电流表内阻为r=20.2 Ω=10 Ω。当采用电流表内接法时,测得的电阻值为待测电阻的真实值与电流表内阻之和,即Rx的真实值是70 Ω,B、C正确。
12.BC　若R1短路,外电路总电阻减小,总电流变大,A灯变亮,故A错误;若R2断路,B灯分得的电流变大,B灯变亮;外电路总电阻变大,电流减小,A灯变暗,故B正确;若R3断路,外电路总电阻变大,总电流减小,A灯变暗,B灯分得的电压变大,B灯变亮,故C正确;若R4短路,外电路总电阻减小,总电流变大,A灯变亮,故D错误。
13.答案　(1)A1(1分)　V2(1分)　R1(1分)
(2)如图所示(2分)

(3)U2I1-r1(2分)　U2表示 V2的读数,I1表示A1的读数(1分)
解析　(1)电源电压为4.5 V,电压表V1量程太大,测量误差太大,故选电压表V2;电路中的电流最大约为I=315 000 A=200 μA,故选电流表A1;题目要求Rx两端的电压从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,选阻值较小的滑动变阻器,故选R1。
(2)由于电压表的内阻和被测电阻的阻值接近,故采用电流表内接法。滑动变阻器采用分压式接法,使用R0作为保护电阻,电路图如答图所示。
(3)电压表V2读数为U2,电流表A1的读数为I1,而电阻Rx两端的电压为V2的读数减去电流表A1的分压,则由欧姆定律可知Rx=U2I1-r1。
14.答案　(2)11.0(2分)　E(2分)　(3)L(4分)
解析　(2)用多用电表的电压挡分析电路故障时,电压表有示数,说明电源和电压表等组成了闭合回路,可能是与电压表并联的部分电路发生故障,而与电压表串联部分未发生断路。由此可知,a、d间接上电压表,开关断开,指针偏转,说明电源E正常;由题图乙知多用电表的读数应为11.0 V。
(3)d、c间接上多用电表,闭合开关后指针发生偏转,说明开关和定值电阻正常,故灯泡L发生断路。
15.答案　(1)12(2分)　(2)1.000(2分)
(3)1.96×10-5(3分)　(4)小于(3分)
解析　(1)电阻箱与待测铅笔芯并联,由并联电路的特点可知,当I2=12I1时,电阻箱的阻值与待测铅笔芯的阻值相等;
(2)螺旋测微器的读数为1.000 mm;
(3)由公式R=ρLS可得ρ=RSL,S=πd22=14πd2,代入数据解得铅笔芯的电阻率为1.96×10-5 Ω·m;
(4)当电流表A2的内阻不能忽略时,电流表A2与电阻箱的电阻之和等于待测铅笔芯的电阻,即铅笔芯电阻的测量值小于真实值。
16.答案　(1)2∶3　(2)7∶6
解析　(1)接通开关S,断开开关S'时,电阻R1与R2串联,由串联电路的电压规律知U1∶U2=R1∶R2=2∶3。 (4分)
(2)两个开关都接通时,R2与R3并联,
R23=R2R3R2+R3=127 Ω, (3分)
R1与R23串联,由串联电路的电压规律知,U1'∶U2'=R1∶R23=7∶6。 (3分)
17.答案　(1)3.75 V　11.25 V　
(2)2.14 V　6.43 V
解析　(1)S断开时,R1与R2串联,根据串联电路的电压特点知
U1=R1R1+R2U=1212+36×15 V=3.75 V(2分)
U2=U-U1=11.25 V。 (2分)
(2)当S与C接触时,电压表与R1并联,并联总电阻
R并=R1RVR1+RV=12×1212+12 kΩ=6 kΩ(2分)
则并联支路电压
U并=R并R并+R2U=66+36×15 V=157 V≈2.14 V(2分)
同理,当S与D接触时
R并'=R2RVR2+RV=36×1236+12 kΩ=9 kΩ(2分)
U并'=R并'R并'+R1U=99+12×15 V=457≈6.43 V(2分)
18.答案　(1)6.5 A　
(2)1.4 A　0.9 A　0.7 A
解析　(1)由欧姆定律得R1两端的电压为
U1=I1R1=3×2 V=6 V(1分)
R1、R2、R3并联,三者两端电压相等,
U1=U2=U3 (1分)
R2中的电流为I2=U2R2=63 A=2 A(1分)
R3中的电流为I3=U3R3=64 A=1.5 A(1分)
则流过电流表的电流I总=I1+I2+I3=6.5 A(2分)
(2)因R1、R2、R3并联,则有1R总=1R1+1R2+1R3 (1分)
解得R总=1213 Ω(1分)
U=IR总=3613 V(1分)
I1'=UR1=1813 A≈1.4 A(1分)
I2'=UR2=1213 A≈0.9 A(1分)
I3'=UR3=913 A≈0.7 A(1分)