人教版高中物理必修第三册第十一章电路及其应用章末过关检测(三)含答案

章末过关检测(三)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．甲、乙两个电阻阻值之比为2∶1，在相同时间内通过乙电阻横截面的电荷量是甲电阻的2倍，则流过甲、乙电阻的电流之比为()A．4∶1 B．1∶4C．2∶1 D．1∶2答案：D2．导体A、B、C的伏安特性曲线分别是图线1、2、3，当它们串联后接在电压恒为6V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均为1AB．若将R3接在3V的直流电源上，R3阻值将变大C．若将三导体分别接在3V的直流电源上，R1阻值最大D．若将三导体串联后接在3V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变答案：A3.一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿CD方向时测得样品的电阻为R，则电流沿AB方向时样品的电阻是()A．eq\f(b,a)R B．eq\f(c2,b2)RC．eq\f(a2,b2)R D．eq\f(b2,a2)R答案：C4．如图所示，将一个电流计G和一个电阻串联可以改装成电压表，将一个电流计G和一个电阻并联可以改装成电流表，要使它们的量程增大，R1、R2应如何变化()A．R1增大，R2增大 B．R1减小，R2减小C．R1增大，R2减小 D．R1减小，R2增大解析：选C。由题图甲所示可知，电流表与电阻串联，甲图为电压表，R1起分压作用，要使量程增加，需增加R1的分压，即增加R1的电阻，由题图乙所示可知，电流表与电阻并联，乙图为电流表，R2起分流作用，要使量程增加，需增加R2的分流，即减小R2的电阻，故C正确。5．如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70V，理想电压表V2的示数为50V，则A、B间的电压为()A．140V B．120VC．100V D．无法计算解析：选B。理想电压表所在支路不通，则题图所示电路是四个电阻串联，电压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和，电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。因为R2＝R4，所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和，即A、B间的电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和，则A、B间的电压为50V＋70V＝120V，B正确。6．电阻R的I－U图像如图所示，由此得出()A．导体的电阻与电阻两端的电压成正比B．电阻R＝0.5ΩC．在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0CD．I－U图像的斜率表示电阻解析：选C。导体的电阻是导体本身的属性，与两端的电压和通过的电流无关，A错误；根据电阻的定义式R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5)Ω＝2Ω，故B错误；由题图知，当U＝6.0V时，I＝3.0A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q＝It＝3.0×1C＝3.0C，故C正确；I－U图像的斜率倒数表示电阻，D错误。7．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是()A．A和B导线两端的电压之比为5∶2B．A和B导线两端的电压之比为1∶2C．A和B导线的横截面积之比为1∶3D．A和B导线的横截面积之比为2∶3解析：选C。由图像可知，导线A长度为1m，两端电压UA＝6V，导线B长度为2m，其两端电压为UB＝4V，所以A导线和B导线两端的电压之比为3∶2，A、B错误；两导线中电流相等，即eq\f(UA,RA)＝eq\f(UB,RB)，算得eq\f(RA,RB)＝eq\f(UA,UB)＝eq\f(3,2)，根据电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可得两导线的横截面积之比为eq\f(SA,SB)＝eq\f(LA,LB)×eq\f(RB,RA)＝eq\f(1,3)，D错误，C正确。8．如图，这是一个将电流表改装成欧姆表的电路示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度eq\f(4,5)处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的eq\f(1,5)处，则该电阻的阻值为()A．16R B．10RC．5R D．4R解析：选A。由闭合回路欧姆定律有：Ig＝eq\f(E,r)r为表的内阻，测阻值为R的电阻时有：eq\f(4,5)Ig＝eq\f(E,r＋R)测未知电阻时有：eq\f(1,5)Ig＝eq\f(E,r＋Rx)联立上式解得：Rx＝16R故A正确，B、C、D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。9．下列关于对欧姆定律的理解中，正确的是()A．当导体两端加一定的电压时，测得通过的电流越大的导体电阻越大B．使导体中通过一定的电流所需的电压越小，导体的电阻越小C．由R＝eq\f(U,I)知，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比D．对一定的导体，流过它的电流跟加在它两端的电压成正比解析：选BD。根据R＝eq\f(U,I)可知，当导体两端加一定的电压时，测得通过的电流越大的导体电阻越小，A错误；根据R＝eq\f(U,I)可知，使导体中通过一定的电流所需的电压越小，导体的电阻越小，B正确；导体的电阻是由导体的材料、长度和截面积决定的，与它两端的电压以及通过它的电流无关，C错误；根据I＝eq\f(U,R)，对一定的导体，流过它的电流跟加在它两端的电压成正比，D正确。10．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，图线上过A点的切线交I轴于C点，则下列说法中正确的是()A．加5V电压时，导体的电阻约是5ΩB．加12V电压时，导体的电阻约是24ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小解析：选AD。加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，R＝eq\f(U,I)＝eq\f(5,1)Ω＝5Ω，故A正确；加12V的电压时，电流为1.5A，可得电阻为R′＝eq\f(12,1.5)Ω＝8Ω，故B错误；由题图可知，随电压的增大，图像的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，故C错误；随着电压的减小，导体的电阻减小，故D正确。11．电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表、电流表的改装图，以下说法正确的是()A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再串联一个较大的电阻B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再并联一个较大的电阻C.小量程电流表内阻为Rg，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程是原来的eq\f(Rg＋R,R)倍D．小量程电流表内阻为Rg，给它串联一个电阻R，改装后的电压表量程是原来的eq\f(Rg＋R,Rg)倍解析：选BCD。若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，可以增大分流电阻使其分流少些，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻串联一个较小的电阻，故A错误；若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，故B正确；小量程电流表内阻为Rg，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程Im＝Ig＋eq\f(IgRg,R)＝eq\f(R＋Rg,R)Ig，则有eq\f(Im,Ig)＝eq\f(\f(R＋Rg,R)Ig,Ig)＝eq\f(R＋Rg,R)，故C正确；小量程电流表内阻为Rg，给它串联一个电阻R，改装后的电压表量程Um＝Ig(Rg＋R)，则有eq\f(Um,Ug)＝eq\f(Ig（Rg＋R）,IgRg)＝eq\f(Rg＋R,Rg)，故D正确。12.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表。已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是()A．I1＝2IgB．I2＝3IgC．若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大D．若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2增大解析：选CD。当使用1和2两个端点时，电流表的量程I1＝Ig＋eq\f(Ig（Rg＋R2）,R1)＝Ig＋eq\f(Ig（Rg＋Rg）,Rg)＝3Ig，故A错误；当使用1和3两个端点时，电流表的量程I2＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)＝Ig＋eq\f(IgRg,Rg＋Rg)＝eq\f(3,2)Ig，故B错误；由于I1＝Ig＋eq\f(Ig（Rg＋R2）,R1)，I2＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)，可知若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2增大，故C、D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．(8分)有数根细长而均匀且长度不同的金属管，横截面如图a所示，截面外侧为正方形，管内中空部分截面为圆形。现设计一个实验方案来测量该金属的电阻率ρ。(1)用螺旋测微器测出金属管截面外侧正方形的边长a，如图b，则a＝________mm。用游标卡尺内测量爪测量中空部分的直径D，如图c，则D＝________mm。(2)按照图d电路图，连接图e实物图。解析：(1)螺旋测微器的精确值为0.01mm，由题图b可知边长为a＝8.5mm＋50.0×0.01mm＝9.000mm，20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由题图c可知直径为D＝8mm＋0×0.05mm＝8.00mm。(2)根据电路图，实物连线如图所示。答案：(1)9.0008.00(2)图见解析14．(8分)某实验小组在“练习使用多用电表”实验中：(1)用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋至如图甲所示。操作正确，表盘指针如图乙所示，则该电学元件阻值为________Ω。(2)该电学元件可能是________。A．一个阻值未知的电阻B．“220V50W”的白炽灯C．“220V100W”的白炽灯(3)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准(4)当选用量程为5V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V。解析：(1)欧姆表测电阻时，表盘上的数字为30，倍率为×100，则电阻的读数为30×100Ω＝3000Ω。(2)电学元件可能是一个阻值约为3000Ω的电阻，故A可能；由R＝eq\f(U2,P)可得，“220V50W”的白炽灯在额定状态下的阻值为R1＝eq\f(2202,50)Ω＝968Ω<3000Ω，“220V100W”的白炽灯在额定状态下的阻值为R2＝eq\f(2202,100)Ω＝484Ω<3000Ω，两阻值都偏小，且多用电表测出来的电阻是冷电阻，比额定状态下的电阻还要小，故B、C都不可能，故该电学元件可能是A。(3)测电阻时指针偏转角度过小，说明此倍率下的阻值较大，为了让读数在中值电阻附近，需要将数字变小，则需要将倍率调大，而换倍率后需要重新欧姆调零获得正确的中值电阻，然后再测电阻，故顺序为ADC。(4)5V的直流电压挡可选择50V的量程参照，最小刻度为0.1V，估读到0.01V，则电压的读数为2.20V。答案：(1)3000(2)A(3)ADC(4)2.2015．(10分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度，当金属丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时，右端如图甲所示；用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示；用伏安法测得多组U、I数据，作出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示。(1)金属丝的有效长度L为________cm，直径D为________mm，电阻R为________Ω。(2)将测得的数据代入公式ρ＝________，即可求出金属丝的电阻率。[用第(1)问给出的字母表示]解析：(1)毫米刻度尺的最小刻度是1mm，需要估读到0.1mm，故金属丝的有效长度L为98.70cm；直径D为5.5mm＋28.0×0.01mm＝5.780mm；电阻R为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.6,0.4)Ω＝6.5Ω。(2)根据R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))\s\up12(2))得ρ＝eq\f(πRD2,4L)。答案：(1)98.705.7806.5(2)eq\f(πRD2,4L)16．(10分)某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时，在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，其间充满待测的自来水，然后用如图甲所示电路进行测量。该同学选用器材如下：电压表(量程0～15V，内阻约90kΩ)、电流表(量程0～300μA，内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω，1A)、电池组(电池组两极间电压恒为12V)、开关一个、导线若干。实验中测量情况如下：安装前他用图乙所示的20分度的游标卡尺测玻璃管的内径，测得玻璃管的内径为30.75mm，用刻度尺测得两电极相距L＝0.314m。实验中还测得包括0在内的9组电流I、电压U的值，在坐标纸上描点如图丙。根据以上材料回答下面的问题：(1)测量玻璃管内径时，应将图乙游标卡尺中的A、B、C三部分中的________与玻璃管内壁接触；该同学测得玻璃管的内径为30.75mm，则此时游标尺上的刻度线与主尺上第________根线对齐。(2)根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R＝________Ω(保留2位有效数字)。(3)根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计有一处错误，应改为____________，请在虚线框中画出改进后的电路图。(电路图中用Rx表示自来水的电阻)解析：(1)测量玻璃管内径时应该用内爪，即A部分；由于使用的是20分度的游标卡尺，玻璃管的内径为30．75mm＝30mm＋0.05mm×15如图1所示因此游标尺第15根线和主尺45根线对齐。(2)根据U－I图线斜率等于电阻，可知R＝eq\f(12V,120×10－6A)＝1.0×105Ω由于误差原因，9.8×104Ω～1.2×105Ω均算正确。(3)根据测得水柱电阻值可知水柱阻值较大，远远大于电流表的内阻，而与电压表内阻较为接近，因此电流表选择内接法更合适；改进后的电路图如图3所示。答案：(1)A45(2)1.0×105(3)电流表应该采用内接见解析图317．(12分)如图所示的电路中，电源电动势E＝42V，内阻r＝1Ω，外电路中R1＝7Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω。(1)求外电路的总电阻。(2)求外电路中的每个电阻两端的电压是多少？解析：(1)R3与R4并联后的电阻R并＝eq\f(R3R4,R3＋