2024-2025学年人教版高一物理必修第三册同步练习 第11章 素能测评卷

第十一章素能测评卷

（时间：75分钟，满分：100分）

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，只有一个选项符合题意）

1.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中

电子以光速的去运动而形成10mA的电流时，环中运行的电子数目为（已知光速c

=3X108m/s,电子的电荷量e=1.6X10-19c）（）

A.个B.5X10”个

C.IXIO2个D.IX103个

答案：B

解析：电子运动一周所需要的时间/=广24驷0-s=8Xl（r6s在圆形轨道上

77TX3X108

任取一横截面，则在/时间内通过该横截面的电荷量^=/?=10X10-3X8X10-6C

=8X10-8C,环中运行的电子N=£=1J19个=5XIO”个,故选B。

匕JL.O/>JLU

2.如图所示，已知Ri=&=l000Q,电压表的电阻Rv=l000Q,电源两端

电压保持不变，当开关Si和S3闭合，开关S2断开时电压表示数为2V。则当开

关Si和S2闭合，开关S3断开时电压表示数和电源电压分别是（）

A.3V、4VB.2V、6V

C.2V、4VD.3V、6V

答案：D

解析：当开关S1和S3闭合，开关S2断开时，R与Rv并联后与&串联，因

并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以并联部分电阻心=依

U洋2

=500。，干路中的电流/=记=丽A=0.004A,及两端的电压U2=〃?2=4V。

所以电源电压U=U并+U2=6V,SI和S2闭合，开关S3断开时，及与Rv串联后

与凡并联在电路中，&与Rv串联部分电压等于电源电压，根据分压原理可得Uv

Rv

U=3V,故选D。

&+Rv

3.如图所示为某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是（）

正向电流/mA

20

反向电压/mV1。

-40-20

—200

--300

反向电流/pA

A.加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大

B.加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小

C.无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极

管是非线性元件

D.二极管加正向电压时，电阻不变

答案：C

解析：根据欧姆定律有/方可知LU图线的斜率表示电阻的倒数。由

题图可知，二极管加正向电压时电流较大，电阻较小，且随电压的增大，图线与

原点连线的斜率在增大，故电阻在减小；加反向电压时开始电流很小，但当反向

电压很大时，二极管被击穿，电流剧增。故选C。

4.有一根粗细均匀的金属导线，其电阻率为小电阻为凡现将其对折使其

长度变为原来的一半，则对折后该金属导线的（）

A.电阻率为2aB.电阻率为5

C.电阻为4RD.电阻为

答案：D

解析：金属导线的电阻率由材料和温度决定，对折使其长度变为原来的一半

并不能改变其电阻率，故A、B错误；由电阻定律可知尺=哙对折使其长度变为

L

原来的一半后，电阻为岛丞=&；=不故C错误，D正确。故选D。

5.如图所示，厚薄均匀的长方体金属导体，ab、A的长度之比为2：1。当

将C与。接入电压不变的电路中时，通过该导体的电流为/,若换A与3接入原

电路中，则通过该导体的电流为（）

C.I

答案：A

解析：设导体上表面宽为x,则将c与。接入电路中时，电阻为虚下

若换A与3接入原电路中，则电阻为及=巧詈，因为电路中电压不变，所以由

欧姆定律知，将A与3接入原电路中，通过该导体的电流为与将。与。接入电

2

R1c1

2

路中对应电流之比为1厂=--

R2b即I'=0，故选A。

-

4

6.如图，电流计的满偏电流/g=lmA、内阻&=100。，R=900。，&=函

Q,则下列说法正确的是（）

A.当Si和S2均断开时,虚线框中可等效为电压表，最大量程是2V

B.当Si和S2均闭合时,虚线框中可等效为电压表，最大量程是10V

C.当Si和S2均断开时,虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A

D.当Si和S2均闭合时,虚线框中可等效为电流表，最大量程是0.1A

答案：D

解析：当Si和S2均断开时，表头与R串联，虚线框中可等效为电压表，最

大电压为。=/g(Rg+R)=lX10-3><(100+900)=1V,故A错误，C错误；当Si

和S2均闭合时，尺被短路，及与表头并联，虚线框中可等效为电流表，最大电

TD3义1nn

流为］=/g+笈=1X10-3A+---面-----A=0.1A,故B错误，D正确。故选

~99

Do

7.小杜家里新装修时使用了一批照明卤鸨灯泡，如图a所示。小杜利用多用

电表测量该灯泡的电阻，以下操作正确的是(

s

T

A.小杜选好“X100”，红黑表笔短接后指针位置如图6所示，则他应该调

节“S”进行调零

B.调零后，用红黑表笔分别接触灯泡的两脚，发现指针偏角太小，则需要

更换“X1k”挡位

C.每次换挡后不需重新进行欧姆调零

D.正确选择挡位后，指针位置如图c所示，则该灯泡电阻为220c

答案：B

解析：红、黑表笔短接后指针没有满偏，说明需要欧姆调零，即调节“T”旋钮，

故A错误；测量时，发现指针偏角太小，说明待测电阻阻值较大，倍率选小了，

需要更换“XIk”进行测量，故B正确；每次更换挡位都需再次调节“T”进行欧

姆调零，故C错误；根据多用电表读数方法可知测量结果为24X1000^=24000

Q,故D错误。故选B。

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

个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选

或不答的得0分）

8.把一根用合金材料做成的金属丝均匀地拉长到原来的两倍，分别做出金属

丝拉伸前和拉伸后的伏安特性曲线，如图所示。下列说法正确的是（）

A.图线A是金属丝拉伸前的伏安特性曲线

B.图线3是金属丝拉伸前的伏安特性曲线

C.金属丝接入相同的电压时，拉伸后自由电子移动的平均速率是拉伸前的2

倍

D.金属丝流过相同的电流时，拉伸后自由电子移动的平均速率是拉伸前的2

倍

答案：AD

解析：把一根用合金材料做成的金属丝均匀地拉长到原来的两倍，则横截面

积减小到原来的一半，根据电阻定律可知，电阻变为原来的4倍，则图线3是金

属丝拉伸后的伏安特性曲线，图线A是金属丝拉伸前的伏安特性曲线，选项A正

确，B错误；金属丝接入相同的电压时，拉伸后的电流变为拉伸前的a横截面积

减小到原来的一半，根据/=〃eSo自由电子移动的平均速率是拉伸前的g倍，选项

C错误；金属丝流过相同的电流时，根据/="eSo拉伸后横截面积减小到原来的

一半，自由电子移动的平均速率是拉伸前的2倍，选项D正确。故选AD。

9.一根粗细均匀的导线，两端加上电压。时，通过导线的电流为/,导线中

自由电子定向移动的平均速率为。，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变

为原来的;，再给它两端加上电压U,则（）

A.通过导线的电流为1

B.通过导线的电流为上

7）

c.导线中自由电子定向移动的速率为a

V

D.导线中自由电子定向移动的速率为］

答案：BC

解析：横截面的半径变为原来的看可知面积变为原来的点由体积不变，可

知长度变为原来的4倍，由电阻定律的表达式可得阻值变为原来的16倍，

由/=/可知电流变为专，A错误，B正确；由电流的微观表达式/="qSo,n、q

11v

不变，面积变为原来的彳，电流/变为正，自由电子定向移动的速率z，D错误，C

4lo4

正确。故选BC。

10.用伏安法测未知电阻凡时，若不知心的大约数值，为了选择正确的电

流表接法以减小误差，可将仪器按图所示电路连接，只空出一个电压表的一个接

头K,然后将K分别与a、6接触一下，观察电压表和电流表示数的变化情况，

则（）

区一一一^©—

—r-S

A.若电流表示数有显著变化，K应接。

B.若电流表示数有显著变化，K应接6

C.若电压表示数有显著变化，K应接6

D.若电压表示数有显著变化，K应接a

答案：BD

解析：若K从。移到6时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用

明显，K应接在6处，即电流表内接，故A错误，B正确；若K从。移到6时，

电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K应接在。处，即电流表

外接，故C错误，D正确。故选BD。

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

IL(8分)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。

完成下列测量步骤：

(1)检查多用电表的机械零点。

(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当

的倍率处。

(3)将红、黑表笔,进行欧姆调零。

(4)测反向电阻时，将表笔接二极管正极，将表笔接二极管

负极，读出电表示数。

(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，如果指针偏

转过大，应重新选择(大、小)倍率，并重复步骤(3)、(4)o

(6)测量完毕，应将选择开关拨离欧姆挡，以切断表内电源，故应将选择开关

拨向“OFF”位置。

答案：⑶短接(4)红黑⑸小

解析：(3)将红、黑表笔短接，使指针指在欧姆表表盘的零刻度线处，表示所

测电阻为零，称为欧姆调零。

(4)将选择开关拨向欧姆挡，即接通表内电源，此时，红表笔接表内电源的负

极，黑表笔接表内电源的正极，因此，测二极管反向电阻时，应将红表笔接二极

管的正极，黑表笔接二极管的负极。

(5)使用欧姆表测电阻时，指针指在中央附近较精确，如果指针偏转过大，说

明所选挡位太大，为了得到准确的测量结果，让电表指针尽量指向表盘中央，该

同学应选择小倍率，并重复步骤(3)、(4)。

12.(16分)某同学通过实验测定一个阻值约为5。的电阻尺的阻值。

(1)现有电源(4V)、滑动变阻器(0〜50C,额定电流2A)、开关和导线若干，

以及下列电表：

A.电流表(0〜3A,内阻约0.025。)

B.电流表(0〜0.6A,内阻约0.125。)

C.电压表(0〜3V,内阻约3kC)

D.电压表(0〜15V,内阻约15k。)

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用,电压表应选用

(选填器材前的字母)，实验电路应采用图1中的(选填“甲”或

乙”)。

图1

(2)图2是测量尺的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)

问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。

(3)闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数/、

电压表示数U。某次两电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值Rx=

。(保留2位有效数字)。

(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是；若在(1)问中选

用乙电路，产生误差的主要原因是。(均选填选项前的字母)

A.电流表测量值小于流经Rx的电流值

B.电流表测量值大于流经&的电流值

C.电压表测量值小于心两端的电压值

D.电压表测量值大于心两端的电压值

答案：(1)BC甲(2)见解析图

(3)5.2(4)BD

解析：(1)因电源的电压为4V,因此电压表选择3V量程；由于电阻尺的阻

值约为5C,根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A,从精确角度来说，电流

表选择0.6A的量程；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值关系，可知

应选择电流表外接法，故选择题图中的甲电路。

(2)连接的实物图如图所示。

(3)电压表的示数为。=2.60V,电流表的示数为/=0.50A,该电阻的测量值

U2.60V

&=7=050A=5.2Q

(4)题图甲中电路采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所

以电压表也有电流通过，电流表测量的电流是流经&和电压表的电流之和，所以

产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经心的电流值，故选B；题图乙中电

路采用的是电流表内接法，电压表测量的电压是心和电流表两端的电压之和，所

以产生误差的主要原因是电压表测量值大于几两端的电压值，故选D。

13.(8分)某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。

(1)该同学用多用表的欧姆“XI”挡粗测该金属丝的阻值如图甲所示，由图

甲可知其阻值为。。

(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率，先用螺旋测微器测量其直径，测

量结果如图丙所示，由图丙可知其直径为0=1mmo

然后用如图乙所示的电路图测量金属丝心的电阻，供选择的仪器如下:

25

-[W1^20

—M'S

乙丙

①电流表Ai(内阻为厂)；

②电流表A2(内阻未知)；

③滑动变阻器R(阻值范围0〜1000Q)；

④滑动变阻器&(阻值范围0〜20C)；

⑤蓄电池(2V)；

⑥开关S及导线若干。

(3)滑动变阻器应选择(选填或“心")；在图乙中的内标出两

个电流表Ai和A2的位置。

(4)闭合开关S,移动滑动触头至某一位置，记录Ai、A2的读数人、h,通过

调节滑动变阻器，得到多组实验数据；以为纵坐标，/2为横坐标，做出/i—12

的图像如图丁所示。根据/1—/2图像的斜率公电流表A1的内阻人金属丝的直

径。、金属丝连入电路的长度L可计算出金属丝的电阻率p=(用左、八

D、L表示)。

答案：(1)6(2)3.205

“P7T7~)2

(3)及见解析图⑷前夕

解析：(1)欧姆表读数为：示数x倍率，即可得由图甲可知其阻值为6X1Q

=6Qo

(2)根据螺旋测微器的读数规则可知，由图丙可知其直径为D=3mm+

20.5X0.01mm=3.205mmo

(3)由电路图可知，滑动变阻器分压式接入电路时，应选择小量程的滑动变阻

器，即比。电流表Ai的内阻已知，可当电压表使用，故可得图乙中两个电流表

Ai和A2的位置如图所示。

TJT]r

（4）由欧姆定律可得T，故有/1'=义（12—/1）变形有110+&）=/2①

h=^2,则丙图中k=。又S=7i[y]2,解得2=4心7―

r

r+Rxr+Rx34L（1—K）

14.（10分）为了测量阻值约为5c的金属圆柱体的电阻率，除待测金属圆柱

体外，实验室还备有如下实验器材：

A.电流表Ai（量程0〜0.6A,内阻约0.1Q）；

B.电流表A2（量程0〜3A,内阻约0.01。）；

C.电压表Vi（量程0〜3V,内阻约3kC）；

D.电压表V2（量程0〜15V,内阻约20k。）；

E.滑动变阻器R（0〜20Q）；

F.电源E（电动势为3.0V,内阻不计）；

G.开关、若干导线。

（1）某次测量中，螺旋测微器和游标卡尺的示数如下图所示：

螺旋测微器的示数是mm,游标卡尺的示数是mm（20分度,

副尺零刻线被污染）。

（2）为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选_______（填“A”或"B”），电

压表应选_______（填“C”或"D”）o

（3）根据所选用的实验器材，应选用电路图________（填“甲”或“乙”）进行

实验，测得的电阻值比真实值偏（选填“大”或“小”）。

<y)---r-(Yb-|

答案：(1)1.610/1.611/1.60938.35

(2)AC⑶乙小

解析：⑴螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知螺旋测微器的示数为1.5

mm+11.0X0.01mm=1.610mm；20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,即游标

尺一格为0.95mm,由图可知游标尺第7格与主尺刻度4.5cm对齐，则游标卡尺

的示数为4.5cm—7X0.95mm=38.35mm。

(2)由于电源电动势为3V,则电压表应选C；由于待测电阻阻值约为5