新教材2023版高中物理章末素养评价三第十一章电路及其应用新人教版必修第三册 试卷

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章末素养评价(三)　第十一章　电路及其应用一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)1．关于材料的电阻率，下列说法正确的是(　　)A．电阻率ρ的单位是ΩB．金属材料的电阻率随温度的升高而增大C．把一根长导线截成等长的三段，则每段导线的电阻率都是原来的 eq \f(1,3)D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好2．以下说法正确的是(　　)A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了3．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U­I曲线如图所示．图像上A点与原点连线与横轴成α角，曲线上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 eq \f(U0,I0－I1)C．在A点，白炽灯的电阻可表示为 eq \f(U0,I1)D．在A点，白炽灯的电阻可表示为 eq \f(U0,I0)4.如图为路口交通指示灯的示意图，指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为，据你对交通指示灯的了解可以推断(　　)A红灯、黄灯、绿灯是串联的B．红灯、黄灯、绿灯是并联的C．红灯与黄灯并联后再与绿灯串联D．绿灯与黄灯并联后再与红灯串联5．两根不同材料制成的均匀电阻丝，长度之比l1∶l2＝5∶2，直径之比d1∶d2＝2∶1，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比为I1∶I2＝3∶2，则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为(　　)A． eq \f(4,15) B． eq \f(8,3)C． eq \f(8,5) D． eq \f(16,15)6.三个相同的电阻R接入如图所示的电路，干路的总电流与各个支路的电流之比为(　　)A．1∶1∶2 B．1∶2∶2C．2∶1∶2 D．2∶1∶17．如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的 eq \f(1,2)；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(　　)A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)8．如图所示为A、B、C三个通电导体的I­U关系图像．由图可知(　　)A．三个导体的电阻关系为RA＞RB＞RCB．三个导体的电阻关系为RA＜RB＜RCC．若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是2.5 AD.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是40 A9．如图所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是(　　)A.A1的指针半偏时，A2的指针也半偏B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 AD．A1的读数为1 A时，干路中的电流为1.2 A10．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的 eq \f(1,2)，再给它两端加上电压2U，则(　　)A．通过导线的电流为 eq \f(I,8)B．通过导线的电流为 eq \f(I,16)C．导线中自由电子定向移动的平均速率为 eq \f(v,4)D．导线中自由电子定向移动的平均速率为 eq \f(v,2)三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(6分)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和图(b)所示．该工件的直径为________ cm，高度为________ mm.12．(10分)如图所示为指针式多用电表，现用此电表测量一定值电阻：(1)多用电表指针示数和挡位选择如图所示，则该电阻的阻值为________ Ω.(2)欧姆调零后，用“×10”挡测量另一电阻的阻值，发现指针偏转角度很大，则下列说法或做法中正确的是________．A．该电阻的阻值较小B．该电阻的阻值较大C．为测得更准确些，应当换用“×1”挡，重新欧姆调零后进行测量D．为测得更准确些，应当换用“×100”挡，重新欧姆调零后进行测量(3)如图所示，关于多用电表的使用，下列说法正确的有________.　　A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压表笔接法正确B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确C．丙图是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻D．丁图是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻13．(10分)在练习使用多用电表实验中，某同学使用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标有“220 V，100 W”字样，关于该实验回答以下问题：(1)以下测量方式正确的是：________．(2)该同学采用“×10 Ω”挡进行测量，则实际的测量结果是图中________(选填“A”“B”或“C”)位置．(3)为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，还需要进行的操作步骤顺序是________．A将选择开关置于“×100 Ω”挡B．将选择开关置于“×1 Ω”挡C．调节调零旋钮使指针指左侧零刻度D．调节调零旋钮使指针指右侧零刻度E．将选择开关置于“OFF”或直流电压500 V挡F．将选择开关置于“OFF”或交流电压500 V挡G．将红黑表笔短接H．测量电阻14．(12分)某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干． 要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡． 回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.(保留到个位)15．(16分)为测量一段粗细均匀、直径为d，电阻较大的金属丝的电阻率，某同学设计了如图(a)所示的电路，其中MN为金属丝，R0是保护电阻．调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表的示数U，电流表的示数I以及对应的金属丝PN的长度x.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图(b)所示，则金属丝的直径d＝________ mm.(2)在坐标纸上描绘出图线，如图(c)所示．若图线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则金属丝的电阻率ρ＝____________(用题目中所给符号表示).(3)如果不考虑偶然误差，通过该实验测得金属丝的电阻率________(选填“大于”“等于”或“小于”)金属丝电阻率的真实值．章末素养评价(三)1．解析：根据电阻率ρ＝ eq \f(RS,l)知，电阻率ρ的单位是Ω·m，选项A错误；金属材料的电阻率随温度的升高而增大，选项B正确；电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，选项C错误；电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料导电性能越差，选项D错误．答案：B2．解析：要想有持续电流必须有持续的电荷，A错误．导体中形成电流的原因是导体两端加上了电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子就在电场的作用下定向移动，形成电流，B正确．电流的传导速率等于真空中的光速，而电子定向移动的速率比光速小很多，C错误．在形成电流时自由电子定向移动，但是热运动并没有消失，自由电子的运动是热运动与定向移动的叠加，D错误．答案：B3．解析：A错：由U ­ I图像可知，白炽灯的电阻随电压的增大而增大．B、C错，D对：在A点，白炽灯的电阻可表示为 eq \f(U0,I0).答案：D4．解析：红灯、黄灯、绿灯只有一盏灯亮，不可能出现同时有两盏灯亮，故由串并联电路特点可知：三盏灯任意两盏都不可能是串联的，所以，红灯、黄灯、绿灯是并联的，故选项B正确．答案：B5．解析：由欧姆定律I＝ eq \f(U,R)知，当所加电压U相同时，R1∶R2＝I2∶I1＝2∶3，根据d1∶d2＝2∶1知，横截面积之比S1∶S2＝4∶1，由导体的电阻R＝ρ eq \f(l,S)得： eq \f(ρ1,ρ2)＝ eq \f(R1S1l2,R2S2l1)＝ eq \f(2,3)× eq \f(4,1)× eq \f(2,5)＝ eq \f(16,15)，故选D.答案：D6．解析：分析电路结构可知，两电阻并联，再和第三个电阻串联，并联电路中，电压相等，由于电阻阻值相等，则并联支路电流相等；干路的总电流等于各个支路的电流之和，则干路的总电流与各个支路的电流之比为2∶1∶1，故D正确，A、B、C错误．答案：D7．解析：将接线柱1、2接入电路时，R1的阻值等于电流表内阻的 eq \f(1,2)，通过电流表的电流为通过R1的 eq \f(1,2)，接线柱1、2间流过的电流为电流表示数的3倍，每一小格表示0.06 A，选项A、B错误；将接线柱1、3接入电路时，电流表先与R1并联，再与R2串联，而串联对电流没影响，故每一小格仍表示0.06 A，选项C正确，选项D错误．答案：C8．解析：在线性元件的I­U图像中图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，表示电阻越小，所以三个导体的电阻的大小关系为RA＜RB＜RC，故A错误，B正确；由图可知，导体B的电阻为RB＝ eq \f(4,1.0) Ω＝4 Ω，故当导体B两端加上10 V的电压时，通过导体的电流为I＝ eq \f(U,RB)＝ eq \f(10,4) A＝2.5 A，C正确，D错误．答案：BC9．解析：电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，流过两表头的电流相等，A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，A正确，B错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A1的读数为1 A时，A2的读数为0.2 A，干路中的电流为1.2 A，C错误，D正确．答案：AD10．解析：若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的 eq \f(1,2)，则横截面积变为原来的 eq \f(1,4)，导线长度变为原来的4倍，根据电阻定律R＝ρ eq \f(L,S)，可知电阻变为原来的16倍，再给它两端加上电压2U，通过导线的电流为 eq \f(I,8)，选项A正确，选项B错误；根据电流的微观式，通过导线的电流为I时，有I＝neSv，当通过导线的电流为 eq \f(I,8)时，有 eq \f(I,8)＝ne· eq \f(S,4)·v1，可知v1＝ eq \f(v,2)，选项C错误，选项D正确．答案：AD11．解析：游标卡尺的主尺读数为4.2 cm，游标尺上第4条刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为4×0.05 mm＝0. 20 mm＝0.020 cm.所以最终读数为4.2 cm＋0.020 cm＝4.220 cm.螺旋测微器的固定刻度为1.5 mm，可动刻度为35.0×0.01 mm＝0.350 mm，所以最终读数为1.5 mm＋0.350 mm＝1.850 mm.答案：4.220　1.85012．解析：(1)电阻R＝15×100 Ω＝1 500 Ω.(2)题目中指针偏转角度过大，说明电阻较小，所选倍率较大，要使指针指到中央刻度附近，应减小倍率，重新欧姆调零后，再测量，故选项A、C正确．(3)A错：甲图是用直流电压挡测电压，但电流从红表笔流出，红、黑表笔接反了．B对：乙图是用直流电流挡测电流，应将电表串联，电流从红表笔流进电表．D对，C错：丙图是用欧姆挡测二极管的正向电阻，丁图是测反向电阻．答案：(1)1 500　(2)AC　(3)BD13．解析：(1)灯泡底部和周围金属部分与内部灯丝相连，故为了测量灯丝的电阻，应将红黑表笔分别接金属外壳和底部，故应选用A接法进行测量．(2)灯泡正常发光时的电阻约为R＝ eq \f(2202,100) Ω＝484 Ω，在常温下，灯泡电阻较小，约为正常发光时的十分之一；故若选用“×10 Ω”挡进行测量，则指针应指在4.8 Ω附近处，故测量结果为图中的C处．(3)由(2)的解答可知，指针偏角过大，故应换用“×1 Ω”挡位进行测量，换挡后需要调零，先将红黑表笔短接，调节调零旋钮使指针指右侧零刻度处；然后才能测量电阻，测量完成后，将开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡处，故顺序为：BGDHF.答案：(1)A　(2)C　(3)BGDHF14．解析：将量程为100 μA的微安表头改装成量程为1 mA的直流电流表，应并联一个分流电阻，分流电阻的阻值为 eq \f(IgRg,I－Ig)＝100 Ω，选用R1；再串联一分压电阻可改装成量程为3 V的电压表，分压电阻的阻值为 eq \f(U－IgRg,I)＝ eq \f(3－100×10－6×900,10－3) Ω＝2 910 Ω，选用R2.答案：(1)如图所示(2)100　2 91015．解析：(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为0.5 mm＋18.0×0.01 mm＝0.680 mm.(2)由电路图可知，电压表的示数为U＝(R＋RA)I，其中R＝ρ eq \f(x,S)，S＝ eq \f(πd2,4)，联立以上公式可得 eq \f(U,I)＝ eq \f(4ρx,πd2)＋RA图线的斜率为k＝ eq \f(4ρ,πd2)即ρ＝ eq \f(kπd2,4).(3)由 eq \f(U,I)＝ eq \f(4ρx,πd2)＋RA可知，电阻丝的电阻率ρ＝ eq \f(kπd2,4)，只与k、d有关，与电流表内阻等无关，所以不考虑偶然误差时，该实验测得金属丝的电阻率等于金属丝电阻率的真实值．答案：(1)0.680　(2) eq \f(kπd2,4)　(3)等于