2021年高中物理新人教版必修第一册 第十一单元 电路及其应用 达标检测卷 A卷 教师版

新教材2021年高二上学期第十一单元达标检测卷此卷只装订不密封班级姓名准考证号此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列关于电流方向的说法中正确的是()A．电荷的定向移动方向即为电流的方向B．电流的方向总是从电源的正极流向负极C．电流既有大小，又有方向，是一个矢量D．在电源内部，电流从负极流向正极【答案】D【解析】正电荷的定向移动方向与电流方向相同，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；电流虽有方向，但不符合矢量运算法则，不是矢量，而是标量；外电路中电流从正极流向负极，电源内部电流从负极流向正极，故A、B、C错误，D正确。2．关于公式I＝eq\f(q,t)，下列说法中正确的是()A．式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量B．式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量C．比值eq\f(q,t)能表示电流的强弱D．该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比，跟通电时间成反比【答案】C【解析】公式I＝eq\f(q,t)中q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，选项A、B错误；比值eq\f(q,t)表示电流的强弱，选项C正确；由电流的微观表达式I＝ngSv可知，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积，故选项D错误。3．某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6C的正离子和9C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是()A．0.25A，顺流而下B．0.05A，逆流而上C．0.25A，逆流而上D．0.05A，顺流而下【答案】B【解析】通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，所以在1min内向下通过横截面的总电荷量应为q＝6C－9C＝－3C，相当于3C的负电荷向下运动产生的电流大小，方向与负电荷运动方向相反，即逆流向上，电流I＝eq\f(q,t)＝0.05A，B正确。4．灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低。加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1V时，通过灯泡的电流为0.5A，灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流为1A，则灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流可能是()A．0.5A B．0.6A C．0.8A D．1A【答案】C【解析】灯泡电压为1V时，灯泡的电阻为2Ω，当灯泡的电压为3V时，灯泡的电阻为3Ω，所以电压为2V时，电阻2Ω＜R＜3Ω，由I＝eq\f(U,R)得此时的电流eq\f(2,3)A＜I＜1A，故C正确。5．如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法的电阻大小关系为()A．R甲＝eq\f(1,2)R乙 B．R甲＝eq\f(1,4)R乙C．R甲＝2R乙 D．R甲＝4R乙【答案】B【解析】将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r，图甲中等效为两个电阻并联，R甲＝eq\f(r,2)，图乙中等效为两个电阻串联，R乙＝2r，所以R甲＝eq\f(1,4)R乙，所以B正确。6．将电压U加在一根导线两端，设导线截面的直径为d，长度为l。当U增至3倍时，电子的定向移动的速率()A．减小3倍B．不增不减C．增加至3倍D．增加至9倍【答案】C【解析】由电流的微观表达式I＝ngSv，其中S＝eq\f(1,4)πd2，n表示导线内单位体积的电子数，q表示单个电子的电荷量，S表示导线的横截面积，v为电子定向移动的速率。又根据部分电路欧姆定律U＝IR，电阻定律R＝ρeq\f(l,S)，得，可知，当导线的l、d不变，U增至3倍时，定向移动的速率也增至3倍。7．两定值电阻R1、R2串联后接在电压恒等于10V的直流电源上。某学生把内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表示数为6V。如果把此电压表改接在R2两端，则电压表示数将()A．小于4V B．大于4VC．等于4V D．等于或大于4V【答案】A8．用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V，分别将它们串联或并联在一起，然后接入如图所示电路中。通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是()A．图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等B．图甲中电压表的指针偏角比电流表的小C．图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等D．图乙中电压表的指针偏角比电流表的小【答案】D【解析】图甲中由于电流表的电流计是并联在电路中，电压表的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，所以由于电流表的定值电阻分流的原因，通过电流表的电流计的电流小于电压表的，所以电压表的指针偏转角比电流表的大，故A、B错误；图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻的分压原因，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，故C错误，D正确。9．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．某一导体内电子定向移动的速率越大，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【答案】BC【解析】由电流的定义式I＝eq\f(q,t)及电流的微观表达式I＝nqSv可知，选项B、C正确。10．关于材料的电阻率，下列说法正确的是()A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B．金属的电阻率随温度的升高而增大C．银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的两倍【答案】BC【解析】电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，A错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B正确；锰铜合金的电阻率比银材料的电阻率大，C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，D错误。11．一个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【答案】AC【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＝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＝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，U3＝eq\f(R3,R1＋R3)E＝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，U3＝eq\f(R3,R2＋R3)E＝2.5V，故D错误。在如图所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)：次序操作步骤现象和结论1闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路2闭合开关，选直流电流挡，红、黑表笔分别接a、b指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路3闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路4断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路以上操作和判断正确的是()A．1B．2C．3D．4【答案】AD【解析】选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确；选直流电流挡时，由于电流表内阻很小，当灯属于断路故障时，电路中电流可能较大，因此可能烧坏电流表或电源等。故一般不选用电流挡进行故障检测，2错误；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故3错误；而4显然正确，故选项A、D正确。二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(6分)现有一个电流表G，内阻rg＝30Ω，满偏电流Ig＝1mA。【答案】(1)串联2.97×103(2)并联0.05【解析】(1)把它改装成量程为0～3V的电压表，要串联一个分压电阻，R＝eq\f(U－Igrg,I)＝2.97×103Ω。(2)把它改装成量程为0～0.6A的电流表，要并联一个分流电阻，R＝eq\f(Igrg,I－Ig)≈0.05Ω。甲乙(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整________，使指针指向“0Ω”。(2)再将调节好的多用电表红表笔和图甲中的________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________kΩ。(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3V，内阻为R1；0～15V，内阻为R2)，则R1________R2(填“>”“＝”或“<”)。【答案】(1)短接欧姆调零旋钮(2)12.5(3)<15．(10分)在测定金属丝的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4Ω，额定电流约0.5A)；电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)；电流表：A1(量程0.6A，内阻约0.2Ω)；A2(量程3A，内阻约0.05Ω)；电源：E1(电源电压为3V)；E2(电源电压为12V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选__________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中画出电路原理图。【答案】(1)1.778(1.776～1.779均正确)(2)A1E1电路原理图见解析图【解析】(1)螺旋测微器的读数为：1.5mm＋27.8×0.01mm＝1.778mm。(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流约0.5A，所以电流表选A1，电源选E1即可。Rx阻值较小，电流表A1应用外接法，电路原理图如图所示。16．(6分)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，电解液的电阻率ρ是多少？【解析】由题图乙可求得U＝10V时，电解液的电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω。由题图甲可知电解液长为l＝a＝1m，横截面积为S＝bc＝0.02m2，结合电阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m。17．(10分)如图