2024-2025学年新教材高中物理第十一章电路及其应用测评课后习题含解析新人教版必修3

PAGE9-第十一章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12个小题,每题4分,共48分。1~8是单选题,9~12是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)1.依据欧姆定律,下列推断正确的是()A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要上升D.电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线解析导体电阻与电压和电流无关,A选项错误;欧姆定律不适用于气态导体,故B选项错误;由欧姆定律I=UR得U=IR答案D2.R1=10Ω,R2=20Ω,R1允许通过的最大电流为1.5A,R2两端允许加的最大电压为10V。若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是()A.45V B.5V C.25V D.15V解析本题中R1、R2串联,R1允许通过的最大电流为1.5A,经计算,R2允许通过的最大电流仅为0.5A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15V,因而选D。答案D3.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它匀称拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A.4ρ4R B.ρ4RC.16ρ16R D.ρ16R解析电阻率与导体材料和温度有关,将金属导线拉长的前后,电阻率不变。将金属导线匀称拉长到直径为原来的一半,横截面积变为原来的14,长度变为原来的4倍。由电阻定律知R'=ρl'S'=ρ·4l14S答案D4.(2024安徽黄山高二上学期期末质量检测)用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽视,下列说法中正确的是()A.电流表的示数小于通过Rx的电流B.电流表的示数大于通过Rx的电流C.电压表的示数小于Rx两端的电压D.电压表的示数大于Rx两端的电压解析由题中电路图可知,试验采纳电流表外接法,电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和,电流表的示数大于通过Rx的电流,故A错误,B正确;由题中电路图可知,电压表与待测电阻并联,测量待测电阻两端电压,电压表的示数等于Rx两端的电压,故C、D错误。答案B5.如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P渐渐向上端移动的过程中,灯泡上的电压数值()A.始终为UB.始终为0C.渐渐增大到UD.渐渐减小到0解析滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压从0~U改变,选项C正确。答案C6.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零起先渐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图像应是()解析由于小灯泡灯丝的电阻随温度的上升而增大,随着灯泡两端电压渐渐增大,灯丝温度渐渐上升,其电阻渐渐增大,则在U-I图像中相应点与原点连线的斜率应渐渐增大,故选项C正确。答案C7.(2024北京师大附中高二上学期期末考试)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装成的。现有一个小量程电流表G,内阻为Rg,满偏电流为Ig,下列说法正确的是()A.假如须要改装成为大量程的电流表,须要并联一个大电阻B.假如须要改装成为大量程的电流表,须要串联一个大电阻C.假如须要改装成为大量程的电压表,须要并联一个大电阻D.假如须要改装成为大量程的电压表,须要串联一个大电阻解析依据电阻的分流规律可知小电阻分大电流,所以假如须要改装成为大量程的电流表,须要并联一个小电阻,故A、B错误;依据电阻的分压规律可知大电阻分大电压,所以假如须要改装成为大量程的电压表,须要串联一个大电阻,故C错误,D正确。答案D8.R1=16Ω,R2=4Ω,它们串联在电路中,欲使两电阻两端的电压相等,则()A.给R1串联一个163B.给R1并联一个163C.给R2并联一个4Ω的电阻D.给R2并联一个12Ω的电阻解析R1=16Ω,R2=4Ω,它们串联在电路中,电流相等,依据欧姆定律,电压肯定不等,要使电压相等,必需给大电阻R1并联分流电阻R,依据欧姆定律,并联部分的总电阻与电阻R2相等,有RR1R+R1=R2,代入数据解得R=答案B9.下列说法正确的是()A.一个电阻R和一根电阻为零的志向导线并联,总电阻为零B.并联电路的总电阻肯定小于并联支路中最小的电阻C.在并联电路中,随意支路电阻增大或减小时,总电阻将随之增大或减小D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大解析并联电路的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,假如电阻R与电阻为零的导线并联,电阻则被短路,总电阻为零,所以选项A正确;由1R总=1R1+1R2+…+1Rn,知1R总>1Rn,故Rn>R答案ABC10.某学生做探讨串联电路电压特点的试验时,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,故障的缘由可能是()A.AB段断路 B.BC段断路C.AB段短路 D.BC段短路解析由题意可得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状况。答案AD11.右图是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,视察电压表和电流表示数的改变,那么()A.若电压表示数有显著改变,测量R的值时,S应接aB.若电压表示数有显著改变,测量R的值时,S应接bC.若电流表示数有显著改变,测量R的值时,S应接aD.若电流表示数有显著改变,测量R的值时,S应接b解析若电压表示数有显著改变,说明电流表分压比较明显,运用外接法比较精确,选项A正确;若电流表示数有显著改变,说明电压表分流较大,运用内接法比较精确,选项D正确。答案AD12.如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是()A.UR1B.C.U2R解析由欧姆定律和串联电路特点知B、C正确。答案BC二、试验题(本题共2个小题,每题6分,共12分)13.(2024山东临沂高二上学期期末)用以下器材尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值。A.待测电阻Rx,阻值约为200Ω;B.电源E,电动势约为3.0V,内阻可忽视不计;C.电流表A1,量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;D.电流表A2,量程为0~20mA,内电阻约为r2=8Ω;E.定值电阻R0,阻值R0=80Ω;F.滑动变阻器R1,最大阻值为10Ω;G.滑动变阻器R2,最大阻值为200Ω;H.单刀单掷开关S,导线若干;(1)为了尽可能精确地测量电阻Rx的阻值,请你设计并在虚线框内完成试验电路图。(2)滑动变阻器应当选(填器材前面的字母代号);在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于端(选填“d”或“b”);

(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=。

解析(1)试验中没有电压表,可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联构成电压表,电路如图;(2)因滑动变阻器要接成分压电路,则滑动变阻器应当选阻值较小的F;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端;(3)依据电路结构可得:Rx=I答案(1)(2)Fb(3)I14.(2024广东广州高二上学期期末)在如下图所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8V,0.3A”。闭合开关S后,无论怎样移动滑片P,A、B灯都不亮。(1)用多用电表的直流电压挡检查故障①量程应当选;

A.2.5VB.10VC.50V D.250V②测得c、d间电压约为5.8V,e、f间电压为0,则故障可能是;

A.B灯丝断路 B.A灯丝断路C.d、e间断路 D.B灯被短路(2)开关S断开,换掉损坏的元件,将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡。将两表笔分别与e、f两接线柱接触,某次测量结果如图所示,测得灯泡电阻为Ω。将多用电表选择开关置于“250mA”挡,开关S仍断开,将两表笔分别与a、b两接线柱接触,稳定时其指针也恰好指在如图位置上,则通过灯泡的电流是mA。

解析(1)①因为电源是四节干电池,所以电压表的量程应选10V,B正确。②测得c、d间电压约为5.8V,说明此时电压表与电源两极相连,c、d间之外电路不存在断路,e、f间电压为零,说明e、f之外电路存在断路,由此可知c、d间断路,即小灯泡A灯丝断路,A、C、D错误,B正确。(2)多用电表的选择开关置于电阻挡的“×1”挡,由题图表盘可知,其示数为7×1Ω=7Ω。将多用电表选择开关置于“250mA”挡,由题图表盘可知,其分度值为5mA,示数为170mA。答案(1)BB(2)7170三、计算题(本题共4个小题,每题10分,共40分)15.在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,试验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU3的规律(式中k=0.2A/V3),R2、R3是一般电阻,遵循欧姆定律,R3=20Ω,按图示电路连接后,接在一个两端电压为6.0V的电源上,闭合开关S后,电流表的示数为0.25A。求R2的阻值。解析R3两端的电压U3=IR3=0.25×20V=5.0V则R1、R2并联部分的电压U1=6.0V-5.0V=1.0V由I=kU3得,R1中的电流I1=kU13=0.2×(1.0)所以R2中的电流I2=I-I1=0.25A-0.2A=0.05A则R2=U1I2答案20Ω16.某电流表内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,如图甲、乙改装成量程为0.1A和1A的两个量程的电流表,试求:(1)图甲中,R1和R2各为多少?(2)图乙中,R3和R4各为多少?(3)从平安角度分析,哪种改装方法较好?解析(1)按题图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得R1=Ig0.1-IgRg=R2=Ig1-IgRg=2×10(2)按题图乙接法,量程为1A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1A时,R3和R4串联后与Rg并联,分别得Ig(Rg+R4)=(1-Ig)R3IgRg=(0.1-Ig)(R3+R4)解得R3=0.41Ω,R4=3.67Ω。(3)乙图接法较好。甲图中,若开关接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。答案(1)4.08Ω0.40Ω(2)0.41Ω3.67Ω(3)见解析17.如图所示的电路中,R1=8Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,R4=3Ω。(1)求电路中的总电阻。(2)当加在电路两端的电压U=42V时,通过每个电阻的电流是多少?解析(1)R3、R4并联后电阻为R34,则R34=R3R4R1、R2和R34串联,总电阻R=R1+R2+R34=14Ω(2)依据欧姆定律I=UR,得I=4214A由于R1、R2串联在干路上,通过R1、R2的电流都是3A。设通过R3、R4的电流分别为I3、I4,由并联电路的特点知I3+I4=3AI解得I3=1A,I4=2A答案(1)14Ω(2)I1=I2=3AI3=1AI4=2