2024版新教材高中物理第十一章电路及其应用核心素养综合评价新人教版必修第三册

第十一章核心素养综合评价一、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．关于电流，下列说法中正确的是()A．导体中的电流越大，表示通过其横截面的电荷量越多B．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流就越小C．通电时间越短，电流越大D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流越大2．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3．如图所示电路，电压保持不变，当开关S断开时，电流表的示数为0.6A，当S闭合时，电流表的示数为0.9A．则两电阻阻值之比R1∶R2为()A．1∶2B．2∶1C．2∶3D．3∶24．如图所示，在“探究金属导线电阻与其影响因素的定量关系”的实验中，下列说法正确的是()A．电表应始终选用最大的量程B．闭合开关时，滑动变阻器的滑片可以在任意位置C．两电表采用如图接法的原因是金属导线的阻值较小D．读电流表示数时，任何情况下都不需要估读5．对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是()A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为eq\f(1,2)RC．给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，eq\f(U,I)比值变大D．金属材料的电阻率随温度的升高而减小6.如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；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0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A7．某种金属导体的U­I图像如图所示，图像上A点和原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角．关于该导体的叙述，下列说法中正确的是()A．导体的电功率随电压U的增大而增大B．导体的电功率与电压U的平方成正比C．在A点，导体的电阻为tanβD．在A点，导体的电阻为tanα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，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的．已知灵敏电流表的满偏电流Ig＝2mA，内电阻Rg＝300Ω，则下列说法正确的是()A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．乙表是电压表，R增大时量程增大C．在图甲中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R＝0.5ΩD．在图乙中，若改装成的电压表的量程为3V，则R＝1200Ω9.某同学做研究串联电路特点的实验时，接成如图所示的电路，闭合S后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零．故障的原因可能是()A．AB段断路B．BC段断路C．AB段短路D．BC段短路10．一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝1Ω，R2＝12Ω，R3＝4Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为10V，内阻忽略不计．则()A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是4ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为8V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，测量结果如图甲和图乙所示．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________．(多选)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．图甲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．图乙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．图丙是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻D．图丁是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻13．(8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“220V100W”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“×10Ω”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“×100Ω”挡B．将选择开关置于“×1Ω”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500V挡F．将选择开关置于“OFF”或交流电压500V挡G．将红黑表笔短接H．测量电阻14．(10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100μA，内阻900Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99999.9Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1mA和电压3V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.15．(20分)小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的操作如下：取100mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示．(1)小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“×100”挡位置，在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω.(2)小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材．A．干电池两节(每节干电池电动势约为1.5V，内阻可忽略)B．电流表A1(量程为0～0.6A，内阻约为0.7Ω)C.电流表A2(量程为0～3A，内阻约为0.5Ω)D．灵敏电流表G(量程为0～0.5mA，内阻等于100Ω)E．电压表V1(量程为0～3V，内阻约为4kΩ)F．电压表V2(量程为0～15V，内阻约为7kΩ)G．滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)H．电阻箱R2(最大阻值为9999.9Ω)I．开关一个、导线若干为了完成测量，除干电池、开关、导线和滑动变阻器R1外，还应选择的恰当的器材是________(填写器材前面的字母).小张同学已经完成了部分电路设计，如图丙所示，请完成剩余电路图，要求电表读数均能大于量程的eq\f(1,3)(在图中标上必要的电学符号，待测电阻用R表示).(3)小张同学想测量塑料圆柱形容器的内径，他应该选择下列哪种测量仪器________．A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．弹簧秤D．游标卡尺第十一章核心素养综合评价1．解析：根据电流的定义式I＝eq\f(q,t)，即电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，与通电的时间无关，A、B、C错误，D正确．答案：D2．解析：根据电阻率ρ＝eq\f(RS,l)知，电阻率ρ的单位是Ω·m，A错误；金属材料的电阻率随温度的升高而增大，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，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，D错误．答案：B3．解析：当开关S断开时0.6＝eq\f(U,R1)，当S闭合时0.9＝eq\f(U,\f(R1R2,R1＋R2))解得eq\f(R1,R2)＝eq\f(1,2)，故选A.答案：A4．解析：电表的选用应该根据电路中待测电阻的实际来进行量程的选择，A错误；开关闭合时，滑动变阻器的滑片应该在最大阻值处，以保护电路，B错误；两电表采用如题图接法的原因是金属导线的阻值较小，分流不明显，C正确；读电流表示数时，有时需要进行估读，D错误．答案：C5．解析：常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，横截面积减小为原来的0.1，电阻率不变，根据电阻定律，电阻增大为100倍，故A错误；常温下，若将金属丝从中点对折起来，长度变为一半，横截面积变为2倍，故电阻变为eq\f(1,4)，故B错误；给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，根据图线与原点连线的斜率可知金属丝的电阻值变大，所以eq\f(U,I)比值变大，故C正确；给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，金属丝的电阻值变大，由于截面积和长度均不变，根据电阻定律可得金属丝的电阻率会变大，所以金属材料的电阻率随温度的升高而增大，故D错误．答案：C6．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0.06A，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0.06A，C正确，D错误．答案：C7．解析：由图像知，U增大，电流I也增大，该导体的电功率在数值上等于横、纵坐标的乘积，则电功率增大，A正确；由欧姆定律知，导体的电阻R＝eq\f(U,I)，由于随着U增大，I增大得越来越慢，故导体的电阻R随U的增大而增大，由P＝eq\f(U2,R)知导体的电功率与电压U的平方不成正比，B错误；在物理图像中，图线的倾角与标度的选取有关，不能用倾角的正切求电阻，C、D错误．答案：A8．解析：甲由一个灵敏电流表G和R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表．电流表的量程I＝Ig＋eq\f(IgRg,R)，可知当R减小时量程I增大，故A错误；乙由一个灵敏电流表G和R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表．电压表的量程U＝Ig(Rg＋R)，可知R增大时量程增大，故B正确；由I＝Ig＋eq\f(IgRg,R)知，在题图甲中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R＝1.003Ω，C错误；由U＝Ig(Rg＋R)知，在题图乙中，若改装成的电压表的量程为3V，则R＝1200Ω，D正确．答案：BD9．解析：由题意可得UAB＝UAC＝U，说明由A、B分别至电源的线路均已接通．若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好．又由题述得UBC＝0，因而可能AB段断路或BC段短路，也有可能出现两者同时发生的情况，故选A、D.答案：AD10．解析：当cd端短路时，ab间电路的结构是电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为R＝eq\f(R2R3,R2＋R3)＋R1＝eq\f(12×4,16)Ω＋1Ω＝4Ω，故A正确；当ab端短路时，cd之间电路结构是电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为R＝eq\f(R1R3,R1＋R3)＋R2＝eq\f(1×4,5)Ω＋12Ω＝12.8Ω，故B错误；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为U3＝eq\f(R3,R1＋R3)E＝eq\f(4,5)×10V＝8V，故C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为U3＝eq\f(R3,R2＋R3)E＝eq\f(4,12＋4)×10V＝2.5V，故D错误．答案：AC11．解析：游标卡尺的主尺读数为4.2cm，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4×0.05mm＝0.20mm＝0.020cm.所以最终读数为4.2cm＋0.020cm＝4.220cm.螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为35.0×0.01mm＝0.350mm，所以最终读数为1.5mm＋0.350mm＝1.850mm.答案：4.2201.85012．解析：(1)电阻R＝15×100Ω＝1500Ω.(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)1500(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＝484Ω，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“×10Ω”挡进行测量，则指针应指在4.8Ω附近处，故测量结果为题图中的C处．(3)由(2)的解答可知，指针偏角过大，故应换用“×1Ω”挡位进行测量，换挡