【单元练】(必考题)高中物理必修3第十一章【电路及应用】经典练习题(含答案解析)

一、选择题

1．两根长度相同，横截面积之比S1：S2=2:3的均匀铜导线按图所示接入电路，关于两段导

线以下说法中错误的是（

）

A．它们的电阻之比为3∶2

B．它们的电流之比为1∶1

C．它们的电子移动速率之比为3∶2

D．单位时间通过它们的电量之比为2∶3D

解析：D

A．根据电阻定律

Rl得，它们的电阻之比为3∶2，A正确，不符合题意；

S

B．由于两导体串联，所以它们的电流之比为1∶1，B正确，不符合题意；

C．根据电流的微观表达式IneSv，速率与横截面积成反比，它们的电子移动速率之比

为3∶2，C正确，不符合题意；

D．根据电流公式I

故选D。

q

t，单位时间通过它们的电量之比为1∶1，D错误，符合题意。

2．把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝的长度为L，直径为d，B电

阻丝长度为2L，直径为2d。要使A、B电阻丝消耗的功率相同，加在两电阻丝上的电压之

比应为（

）

B．UA∶UB＝2∶1

A．UA∶UB＝1∶1

C．UA∶UB＝2∶2

D．UA∶UB＝2∶1B

解析：B

根据电阻定律

Rl

S

可得

L

d2

RA42

RB

2L

1

d2

根据

P

可得

U2

R

UARA2

UB

RB

1

故选B。

3．如图所示的电路，是用一个灵敏电流计G和一个变阻器R改装的量程更大的电表，下

列判断正确的是（

）

A．改装成了电流表，R减小时量程增大

B．改装成了电流表，R增大时量程增大

C．改装成了电压表，R减小时量程增大

D．改装成了电压表，R增大时量程增大A

解析：A

AB．改装成了电流表，R减小分流能力增加，电流表量程增大，R增大时分流能力减小，

电流表量程减小，故A正确，B错误﹔

CD．把电流计改装成电压表应给电流计串联一个分压电阻，串联电阻越大，电压表量程越

大，由图示电路图可知，电流计与电阻R并联，改装后电压表量程不变，故CD错误；

故选A。

4．导体中电流I的表达式I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体单位体积内的自

由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v表示的是（

A．导体运动的速率

C．电子热运动的速率

解析：D

导体中电流大小

）

B．导体传导的速率

D．自由电荷定向移动的速率D

Iq

t

t时内所完成的长度为

vt

则其体积为

Svt

通过导体某一截面的自由电子数为

nSvt

该时间内通过导体该截面的电量

qnSvte

则

Inesv

所以v表示自由电荷定向移动的速率。

故ABC错，D对。

故选D。

5．如图甲所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺

寸比R2大得多，把它们分别连接在如图乙所示的电路的A、B两端，接R1时电压表的读数

为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是（

）

A．R1<R2

C．U1=U2

B．R1>R2

D．U1>U2C

解析：C

R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，根据电阻定律可知

RLa

S

add

可见，厚度相同、上下表面都为正方形的导体，尽管尺寸不同，但电阻相同，所以

R1=R2

因为电阻相等，所以电压表的读数也相等，所以

U1=U2

故C正确，ABD错误。

故选C。

6．如图所示，一块均匀的长方体导体，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得导

体的电阻为R，则电流沿CD方向时导体的电阻以及导体的电阻率分别为（

）

bRbR

A．

a；ac

bcRb2

C．

a；aR

解析：B

电流沿AB方向时测得导体的电阻为R，则

B．

b2R；bcR

a

a

D．

b3R；baRB

a

c

Ra

bc

解得

=

电流沿CD方向时导体的电阻

bcR

a

R'b=bcRb=(b)2R

ac

aaca

故选B。

7．一个电流表的满偏电流Ig＝1mA，内阻为500Ω，要把它改装成一个量程为10V的电压

表，则应在电流表上（

）

B．串联一个9.5kΩ的电阻

A．串联一个10kΩ的电阻

C．并联一个10kΩ的电阻

解析：B

D．并联一个9.5kΩ的电阻B

电压表是由灵敏电流计和一个阻值较大的定值电阻串联分压改装而成，当通过灵敏电流计

的电流达到满偏值Ig时，电表两端电压为最大量程，所以

10VIgRgR

解得

R9.5kΩ

故选B。

8．三个阻值都为9Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为（

）

A．9Ω

解析：C

B．8Ω

C．27Ω

D．30ΩC

当三个电阻串联时，总电阻为

R总39Ω27Ω

当三个电阻并联时，总电阻为

R总=19Ω3Ω

3

当两个电阻串联后与第三个电阻并联，总电阻为

R总=189Ω=6Ω

189

当两个电阻并联后与第三个电阻串联，总电阻为

R总=19Ω9Ω13.5Ω

2

故选C。

9．在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导

体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然

后与阳离子碰撞而减速，如此往复所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为

v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成

正比，即f=kv（k是常量），则该导体的电阻应该等于（

）

kl

A．

neS

解析：B

kl

B．2

neS

kS

C．

nel

kSB

D．2

nel

电子定向移动，由平衡

kveU

l

则

Ukvl

e

导体中的电流

IneSv

电阻

RUkl2

IneS

B正确，ACD错误。

故选B。

10．如图所示是某个电路的一部分，其中，R1=6Ω，R2=2Ω，R3=1Ω，I1=1A，I2=2A，则下列

说法中错误的是（

）

A．R1两端电压为6V

C．R3两端电压为2V

B．R2两端电压为4V

D．R3两端电压为0VD

解析：D

A．R1两端电压为

U1I1R116V6V

故A不符合题意；

B．R2两端电压为

U2I2R122V4V

故B不符合题意；

CD．R3下端电势高，两端电压为

U4V-(U6V)2V

故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

二、填空题

11．有一个表头G，内阻Rg100Ω，满偏电流Ig3mA，要把它改装为量程0～3A的

电流表，要______联一个较小的电阻，改装后电流表的内阻是_______Ω。并01

解析：并0.1

[1]电流表改装成电流表要并联电阻分流，并联的阻值为

R

[2]改装后电流表的内阻是

3100Ω0.1Ω

IIg30003

RgR

IgRg

r

1000.1Ω0.1Ω

RgR1000.1

12．有甲、乙两个导体，当通过相同的电流时，甲两端的电压比乙两端的电压高，则两者

的电阻R甲_____（大于、小于）R乙。大于

解析：大于

当通过相同的电流时，甲两端的电压比乙两端的电压高，则根据

RU

I

可得：R甲>R乙；

13．有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满电流Ig=1mA．要把它改装为量程0~0.6A的电流

表，要并联_____Ω的电阻，改装后电流表的内阻是______Ω。05005

解析：050.05

[1]把它改装为量程0~0.6A的电流表，要并联电阻阻值为

R

[2]改装后电流表的内阻为

0.00130Ω0.05Ω

IIg0.60.001

IgRg

IgRg

R内

I

0.00130Ω=0.05Ω

0.6

14．有一个未知电阻Rx，用图中左和右两种电路分别对它进行测量，用左图电路测量时，

两表读数分别为6V，6mA，用右图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用

______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω，测量值比真实值偏

______（填"大"或"小"）。

左1000大

解析：左1000大

[1][2][3]题中所给两种伏安法测电阻电路，左图为内接法；其误差来源在于电流表有内阻，

导致了电压表读数偏大；右图为外接法，其误差来源于电压表有分流，导致电流表读数偏

大；

根据题中所给左图两表读数分别为6V，6mA，欧姆定律I

U

R，可知此时

R1测1000Ω，且大于其真实值；

同理根据右图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，可以计算此时R2测590Ω，但

小于该电阻的真实值；

由于通常电流表内阻较小，而电压表内阻较大，结合上面的计算可知此电阻值较大，应选

择内接法测量误差较准确。

15．在"伏安法测电阻"的实验中，选择电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V，则图中

电流表的读数为________A，电压表的读数为________V。

35215

解析：352.15

[1]电流表分度值为0.02A，故读数为：0.35A；

[2]电压表量程为3V，故电压表分度值为0.1V，需要估读到0.01V，故读数为：2.15V

16．在图电路中，已知R1=3Ω，R2=R3=6Ω，路端电压U=30V，则

（1）K1、K2都断开时，三个电阻两端的电压之U1∶U2∶U3=__________

（2）K1、K2都闭合时，通过三个电阻的电流之比I1∶I2∶I3=_________

（3）K1闭合，K2断开时，电路消耗总功率P=__________

1∶2∶22∶1∶1150W

解析：1∶2∶22∶1∶1150W

[1]K1、K2都断开时，三个电阻串联到一起，所以通过三个电阻的电流相同，由UIR可

知，电压比等于电阻比，又电阻比为1:2:2，所以电压比为1:2:2；

[2]K1、K2都闭合时，三个电阻并联到一起，所以三个电阻两端的电压相同，由UIR可

知，电流比等于电阻的反

比，又电阻比为1:2:2，所以电流比为2:1:1；

[3]K1闭合，K2断开时，R1，R2被短路，整个电路只有R3接入电路，电路消耗总功率为：

P=U30W=150W；

2

2

R3

6

17．一个量程为15Ｖ的电压表，串联一个R1=3kΩ的电阻后，测量某电路两端的电压时，

电压表示数为12V，若已知该电路两端的实际电压为15V，则该电压表的内阻

RV________，将该电压表改装成量程为0~90V的电压表，应串联电阻的阻值

R2________12kΩ60kΩ【解析】

解析：12kΩ60kΩ

【解析】

(1)[1]当电压表串联一个的电阻R13k测量某电路两端的电压时，电压表两端的电压为

U12V，则电阻分得的电压为U13V，根据串联电路电压与电阻成正比得：

URV

U1R1

代入数据得：

RV12kΩ

(2)[2]将这个电压表改装成量程为90V的电压表，原电压表两端最大分得的电压为

UV15V，则串联电阻分得的电压U275V，根据串联电路电压与电阻成正比得：

UVRV

U2R2

代入数据解得:

R260kΩ

18．由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电源两端，

则通过该元件的电流为1A。元件的电阻为___Ω若电器元件的功率为1.5W时，元件的电压

为_____V

2

解析：2

[1]．由图可知，当电流为1A时，电压为4V，则由欧姆定律可知：

RU44；

I1

[2]．功率为1.5W，则由P=UI=1.5W；由图可知，此时电压为2V，电流为0.75A；

19．如右图所示对应两个电阻A和B的IU曲线，则：

（1）电阻之比RA:RB=__________．

（2）若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比UA:UB=___________．2:12:1

【解析】（1）I-U图象的斜率表示电阻所以A的电阻为：B的电阻为：即电阻

之比RA：RB=2：1（2）根据欧姆定律若两个导体中的电流相等（不为零）时电

压之比UA：UB=RA：RB=2：1

解析：2:12:1

【解析】

（1）I-U图象的斜率表示电阻，所以A的电阻为：RA

RB21020.1，即电阻之比RA：RB=2：1．

2

2010

（2）根据欧姆定律，若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比UA：UB=RA：

RB=2：1．

21020.2，B的电阻为：

10102

20．有一个电流表G,内阻Rg100，满偏电流Ig300A要把它改装为量程3V的电

压表，则应串联一个电阻阻值__________，要把它改装为0.6A量程的电流表,则改装后

电流表的内阻__________。005

解析：0.05

[1][2]依据电流表改装成电压表的特点，则有

UIg(RgR)

解得需串联R9900，依据电流表改装成电流表的特点，则有

R

IgRg

IIg

解得需并联R0.05的电阻，即总电阻R总0.05，所以电流表的内阻0.05。

三、解答题

21．一根长为2m、横截面积为1.6105m2的铜棒，两端电势差为5.0102V，铜棒的电

阻为2.19103Ω，铜内自由电子定向移动的速率为1.0105m/s，电子的电荷量为

e1.61019C。求：

(1)通过铜棒的电流（保留三位有效数字）；

(2)铜棒内的电场强度；

(3)铜内单位体积自由电子个数（保留两位有效数字，用科学计数法表示）。

解析：(1)22.8A；(2)2.5102V/m；(3)8.91029个/m3

(1)通过铜棒的电流

IU5.0103A22.8A

2

R2.1910

(2)根据E

U

d得

E

U

L

5.010

2

2

V/m

2.5102V/m

(3)由电流的微观表达式Inesv知

nI

22.8

个/m38.91029个/m3

sev1.01051.610191.6105

22．如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝20Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝980Ω，

R21000

599

(1)当S1和S2均断开时，改装所成的表是什么表，量程多大？

(2)当只闭合S2时，改装所成的表是什么表，量程多大？

解析：(1)电压表，1V；(2)电流表，0.6A

(1)当S1和S2均断开时，改装所成的表是电压表，量程为

UIgRgR11V

IgRgR1

R2

(2)当只闭合S2时，改装所成的表是电流表，量程为

IIg

0.6A

23．设灵敏电流表G满偏电流为Ig=0.1A，内阻为Rg=10Ω。

(1)若将G改装为U1=3V和U2=15V的双量程电压表，电路图如甲图。求R3、R4；

(2)若将G改装为I1=0.6A和I2=3A的双量程电流表，电路图如乙图。求R1、R2。

解析：（1）R3=20Ω，R4=120Ω；（2）R1=0.4Ω，R2=1.6Ω

(1)改装成3V电压表时接a，b接线柱

R3U1Rg31020Ω

Ig

0.1

改装成15V的电压表时接a，c接线柱

R4U2Rg152010120Ω

Ig

0.1

(2)改装为0.6A电流表时，用a，c接线柱并联电阻的分流电流为

IR=I-Ig=0.6-0.1=0.5A，

分流电阻的阻值为

R1R2

IgRg

IR

0.1102Ω

0.5

改装为3A电流表时用a，b接线柱

IgRgR20.110R

R1

2

IIg

30.1

R1=0.4Ω

R2=1.6Ω

联立解得

24．如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面

AB，那么：

（1）指出正、负离子定向移动的方向；

（2）电解槽中的电流方向如何？

（3）4s内通过横截面AB的电荷量为多少？

（4）电解槽中的电流为多大？

解析：（1）正离子向右运动，负离子向左运动；（2）向右；（3）16C；（4）4A

（1）电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电

场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动；

（2）正电荷定向移动的方向为电流方向，则电解槽中的电流方向向右；

（3）通过横截面AB的电荷量为通过横截面AB的正、负电荷电量的和，所以4s内通过横

截面AB的电荷量是8C+8C=16C．

（4）由电流强度的定义

Iq16A=4A

t

4

点睛：本题考查电流的定义，要注意明确在电解质导电时，流过截面的电量为正负电荷电

量绝对值的和．

25．如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出．已知R=1Ω，当输入电压UAB＝110V时，

（1）流经10R电阻的电流是多少？

（2）输出电压UCD是多少？

解析：（1）10A(2)-1V

10R9RR

9

（1）并联部分的等效电阻为：R并=10R

R

9RR

9

则电路的总电阻为：R总=10R+R=11R

根据欧姆定律流经10R电阻的电流：

IUAB=110A10A

R总11

（2）由串联分压得并联部分R并上的电压为：U并=UAB

R并

=110R10V

R总

11R

而输出电压UCD即电阻R上分到的电压，再由串联分压得：

UCD=U并

R=1011V

R+9R

10

26．如图所示，灵敏电流计的内阻Rg为500Ω，满偏电流为Ig为1mA．当使用a、b两个端

点时，是量程为I1的电流表，当使用a、c两个端点时，是量程为