2019-2020学年新教材高中物理 章末综合检测（三）电路及其应用 新人教版必修第三册

1 章末综合检测 三 章末综合检测 三 电路及其应用电路及其应用 a 级 学考达标 1 关于电流的概念 下列说法中正确的是 a 通过导体横截面的电荷量越多 电流越大 b 某一导体内电子运动的速率越大 电流越大 c 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多 电流越大 d 电流的传导速率越大 电流越大 解析 选 c 由电流的定义式i 及电流的微观表达式i nesv可知 选项 c 正确 q t 2 如图所示 a b分别表示由相同材料制成的两条长度相同 粗 细均匀电阻丝的伏安特性曲线 下列判断中正确的是 a a代表的电阻丝较粗 b b代表的电阻丝较粗 c a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 d 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 解析 选 b b图线的斜率大 表示电阻小 由r 知 b电阻丝粗 b 项正确 l s a c 两项错误 电阻是导体本身的性质 与电阻两端的电压无关 d 项错误 3 某同学用伏安法测电阻时 分别采用了内接法和外接法 测得的某电阻rx的阻值 分别为r1和r2 则所测阻值与真实值rx之间的关系为 a r1 rx r2 b r1 rx r2 c r1 r2 rx d r1 r2 rx 解析 选 a 内接法测量值大于真实值 即r1 rx 外接法测量值小于真实值 即 r2 rx 所以r1 rx r2 4 一根导线 分别通以不同电流 并保持温度不变 当电流较大时 以下说法正确的 是 a 单位体积内自由电子数较多 b 自由电子定向移动的速率较大 c 自由电子的热运动速率较大 d 电流的传导速度较大 解析 选 b 对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的 a 错误 电流和自由电 子的定向移动的速率有关 与自由电子的热运动速率无关 故 b 正确 c 错误 电流的传 导速度是电场的形成速度等于光速c 和电流的大小无关 选项 d 错误 5 电路中 每分钟有 6 1013个自由电子通过横截面积为 0 64 10 6 m2的导线 那 2 么电路中的电流是 a 0 016 ma b 1 6 ma c 0 16 a d 16 a 解析 选 c 电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值 即 i a 0 16 a 故选 c q t 6 1013 1 6 10 19 60 6 两个用同种材料制成的均匀导体a b 其质量相同 当它们接入电压相同的电路 时 其电流之比ia ib 1 4 则横截面积之比sa sb为 a 1 2 b 2 1 c 1 4 d 4 1 解析 选 a 由r 可知 在u一定时 i与r成反比 即ra rb 4 1 u i 又根据电阻定律r 可知 当 v一定时 r 即有 l s v s s v s2 1 s2 所以 sa2 sb2 rb ra 1 4 sa sb 1 4 1 2 7 如图所示 用电流表和电压表测量电阻rx的阻值 c端与b端 相连时 电流表示数为 4 60 ma 电压表示数为 2 50 v c端与a端 相连时 电流表示数为 5 00 ma 电压表示数为 2 30 v 比较这两次结果正确的是 a 电阻的真实值更接近 543 且大于 543 b 电阻的真实值更接近 543 且小于 543 c 电阻的真实值更接近 460 且大于 460 d 电阻的真实值更接近 460 且小于 460 解析 选 b 比较两次的电压读数 可知 u 0 20 v 则 0 08 电流变 u u 0 20 2 50 化 i 0 40 ma 则 0 087 可见 即电流变化明显一些 可见电压 i i 0 40 4 60 i i u u 表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大 故应采用内接法 rx 543 此法测量值偏大 因此选项 b 正确 2 50 v 4 60 10 3 a 8 用伏安法测量某电阻rx的阻值 现有实验器材如下 a 待测电阻rx 范围在 5 8 额定电流 0 45 a b 电流表 a1 量程 0 0 6 a 内阻 0 2 c 电流表 a2 量程 0 3 a 内阻 0 05 d 电压表 v1 量程 0 3 v 内阻 3 k e 电压表 v2 量程 0 15 v 内阻 15 k 3 f 滑动变阻器r 0 10 g 蓄电池 电动势 12 v h 导线 开关 为了较准确地测量 并保证器材安全 电流表应选 电压表应选 并画出电路图 解析 待测电阻rx的额定电流为 0 45 a 应选电流表 a1 额定电 压umax 0 45 8 v 3 6 v 应选电压表 v1 由于 375 40 rv rx 因此选用电流表的外接法测电阻 因为电压表 v1 rv rx 3 000 8 rx ra 8 0 2 量程小于 3 6 v 且要较准确地测量 故变阻器r应选择分压式接法 其电路如图所示 答案 a1 v1 电路图见解析图 9 神经系统中 把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类 现代生物学认为 髓鞘是由 多层 几十到几百层不等 类脂物质 髓质累积而成的 髓质具有很大的电阻 已知蛙有 髓鞘神经 髓鞘的厚度只有 2 m 左右 而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达 1 6 105 1 若不计髓质片层间的接触电阻 计算髓质的电阻率 2 若有一圆柱体是由髓质制成的 该圆柱体的体积为 32 cm3 当在其两底面上加 上 1 000 v 的电压时 通过该圆柱体的电流为 10 a 求该圆柱体的圆面半径和高 解析 由电阻定律变形可得到电阻率的计算公式 借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面 半径和高 1 由电阻定律 r l s 代入数据解得 8 106 m 2 由欧姆定律r 和圆柱体体积公式v r2h以及电阻定律r 可得 u i l s h r2 u i 1 000 10 10 6 8 106 而 r2h 32 10 6 解得 h 0 02 m 2 cm r 0 04 m 4 cm 答案 1 8 106 m 2 4 cm 2 cm b 级 选考提能 10 多选 用如图所示的电路测量待测电阻rx的阻值时 下列关于 4 由电表产生误差的说法中 正确的是 a 电压表的内电阻越小 测量越精确 b 电流表的内电阻越小 测量越精确 c 电压表的读数大于rx两端真实电压 rx的测量值大于真实值 d 由于电流表的分流作用 使rx的测量值小于真实值 解析 选 bc 该电路中电流表的读数为通过rx的电流真实值 电压表的读数为rx两 端的电压与电流表的分压之和 大于rx两端的真实电压 根据欧姆定律知 rx的测量值大 于真实值 c 对 d 错 该电路中 rx的测量值实际上为r测 rx ra 故电流表的内电阻 越小 测量越精确 a 错 b 对 11 多选 半径为r的橡胶圆环均匀带正电 总电荷量为q 现使圆环绕中心轴线以 角速度 匀速转动 则由环产生的等效电流应有 a 若 不变而使电荷量q变为原来的 2 倍 则电流也将变为原来的 2 倍 b 若电荷量不变而使 变为原来的 2 倍 则电流也将变为原来的 2 倍 c 若使 q不变 将橡胶环拉伸 使环半径增大 电流将变大 d 若使 q不变 将橡胶环拉伸 使环半径增大 电流将变小 解析 选 ab 正电荷q均匀分布在橡胶环上 当环转动时 在环上任取一截面 则一 个周期t内穿过此截面的电荷量为q 由电流的定义式i 及t 得 环中等效电流为 q t 2 i 故 a b 正确 q t q 2 12 多选 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是s 导体单位长度内的自由电子数 为n 金属内的自由电子的电荷量为e 自由电子做无规则热运动的速率为v0 导体中通 过的电流为i 则下列说法中正确的有 a 自由电子定向移动的速率为v0 b 自由电子定向移动的速率为v i nes c 电场传播的速率为真空中的光速c d 自由电子定向移动的速率为v i ne 解析 选 cd 对电流微观表达式i nqsv式中n为单位体积内自由电荷数 而本题中 n为单位长度内的自由电子数 t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内 的自由电子 其数量为nvt 电荷量q nvte 所以电流i nev 所以v 电场是 q t i ne 以光速传播的 故 c d 正确 13 用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压 表 将它们串联起来接入电路中 如图所示 开关闭合时 5 a 由于串联 两只电表的指针偏转角相同 b 由于电压表内阻太大 两只电表的指针都不偏转 c 电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 d 电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 解析 选 d 电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻 电流表改装成大量程电流 表是并联较小的分流电阻 两表串联后 通过电流表的总电流与电压表的电流相等 由于 电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻 所以大部分电流通过了分流电阻 通 过表头的电流很小 电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 故 a b c 错误 d 正确 14 多选 如图所示是某同学改装成某一量程电流表的原理图 其 中表头内阻为rg 并联的定值电阻的阻值为r 结果他发现该电流表 的示数总是比准确值稍大一点 请问以下哪些措施可以加以改进 a 给表头并联一个比rg和r的总电阻小得多的电阻 b 给定值电阻串联一个比r小得多的电阻 c 给表头并联一个比r大得多的电阻 d 给表头串联一个比rg小得多的电阻 解析 选 cd 由并联电路特点可知 给表头并联的电阻越大 其分流越小 并联后的 总电阻越接近rg 改装后的电流表的示数越接近准确值 故 a b 错误 c 正确 给表头串 联一个比rg小得多的电阻 可使电流表的示数比原来稍小些 即示数更接近准确值 故 d 正确 15 在电学实验中 常常需要测量电学元件的电阻值 如 小灯泡 金属丝 电流表 内阻 电压表内阻 待测电阻等 利用伏安法测量某电阻的阻值 有如下实验器材 待测电阻 阻值约为 100 电流表 量程 0 0 3 a 内阻约 0 125 电压表 量程 0 15 v 内阻约 5 k 电源 15 v 滑动变阻器 阻值 0 10 允许最大电流 2 a 开关一个 导线若干条 请根据器材的规格和实验要求尽量减小误差 用铅笔画出实验电路图 再连接线路图 6 解析 因滑动变阻器最大电阻只有 10 采用限流接法时不能起到有效的保护作用 故应采用分压接法 待测电阻约为 100 故应采用电流表内接法 故原理图如 r ra rv r 图所示 根据原理图画出对应的实物图如图所示 答案 见解析 16 如图所示 r1 2 r2 3 滑动变阻器最大值r3 5 则当滑动触头从 a滑到b的过程中 电流表示数的最小值为多少 解析 设触头上部分电阻为x 则下部分为 5 x 总电阻r 2 x 8 x 2 x 8 x 2 x 8 x 10 由数学知识可知当 2 x 8 x 即x 3 时 r最大 此时rmax 2 5 5 5 10 电流表示数的最小值imin a 2 a u rmax 5 2 5 答案 2 a 17 某电流表内阻rg为 200 满偏电流ig为 2 ma 如图甲 乙改装成量程为 0 1 a 和 1 a 的两个量程的电流表 试求 7 1 图甲中 r1和r2各为多少 2 图乙中 r3和r4各为多少 3 从安全角度分析 哪种改装方法较好 解析 1 按图甲接法 由并联电路中电流跟电阻成反比 可得r1 rg ig 0 1 ig 200 4 08 2 10 3 0 1 2