高中物理人教版（2019）必修第三册第十一章 电路及其应用本章综合与测试（含解析）

第十一章电路及其应用单元测试本试卷共4页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。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，只有一项是符合题目要求的。1.下列说法正确的是()A.电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体

B.一般金属材料的电阻率随温度升高而减小

C.材料的电阻率与导体的电阻、横截面积和长度有关

D.当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零2.如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是()A.当n1=n2时电流为零

B.当n1>n2时，电流方向从A→B，电流I=n1-n2te3.一横截面积为S的铜导线通有恒定电流。设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()A.nvSΔt B.nqΔtSC.nvSΔtqD.nvΔt4.随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额。如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可估算该电池待机状态下的平均工作电流和充满电后储存的电能()

A.平均工作电流约14.58mA B.平均工作电流700mA

C.储存电能2520J D.储存电能9300J5.如图所示是由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝a、b的伏安特性曲线，下列判断正确的是()

A.a电阻丝较粗 B.b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6.两根长度相同，横截面积之比S1：S2=2：3的均匀铜导线按图所示接入电路，关于两段导线以下说法中错误的是()

A.它们的电阻之比为3:2 B.它们的电流之比为1:1

C.它们的电子移动速率之比为3:2 D.单位时间通过它们的电量之比为2;37.如图所示是双量程电压表的电路图，已知电流计满偏电流Ig=1mA，电阻R1=4.5kΩ，R2=20kΩ，当使用a、b两个端点时，量程为0∼A.0∼B.0∼C.0∼D.0二、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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.在使用多用电表测电阻时，以下说法中正确的是()A.每换一次档位，都必须重新进行电阻调零

B.使用前须检查指针是否停在“Ω“刻线的“∞“处

C.测量完毕应将选择开关置于“OFF“或交流电压最大档

D.测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的档位来测量9.如图所示电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2，R1:R2:R3=1:2:3。当A.I1:I2=3:4

B.I1:I2=5:9

C.将A1、10.如下图所示，有一个未知电阻Rx，用图中（a）和（b）两种电路分别对它进行测量，用（a）图电路测量时，两表读数分别为（6 V,6 mA），用（b）图电路测量时，两表读数分别为（5.9 V,10 mA），则下列分析判断正确的是()

A.(a)电路的测量值为1KΩ，比真实值偏大，误差小

B.(a)电路的测量值为1KΩ，比真实值偏大，误差大

C.(b)电路的测量值为三、填空题：本题共2小题，每空2分，共14分。11.某同学在测定某种合金丝的电阻率时：

(1)用螺旋测微器测得其直径为_________mm（如图甲所示）；(2)用20分度的游标卡尺测其长度为__________cm（如图乙所示）(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。12.用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量。

(1)旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线。

(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______（填“0刻线”或“∞刻线”）。

(4)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。四、计算题：本题共3小题，13题12分，14题14分，15题14分，共40分。13.某导线中的电流I=1×10-8A，导线的横截面积(1)在1s内定向移动通过导线横截面的电子个数N。(2)自由电子定向移动的速度大小v。(3)自由电子沿导线定向移动1 cm所需要的时间t。

14.在一根长L=5m，横截面积S=3.5× 10-4m2的铜质导线两端加2.5×(1)该导线的电阻多大？(2)该导线中的电流多大？(3)当电阻线对折后，接入相同的电压，电流是多大？

15.由三个电阻连接成的混联电路如图所示。R1=8Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。

(1)(2)如果把30V的电压加在a、b两端，通过每个电阻的电流是多少？

答案解析【答案】1.D 2.D 3.A 4.A 5.B 6.D 7.A

8.ABC 9.BC 10.AD 11.(1)3.205；(2)5.015；(3)偏小12.(1)S；(3)T；0刻线；(4)ADC。13.解：(1)电子个数N=qe=Ite=(2)由公式I=neSv得，v=IneS=10-(3)由v=xt得，时间t=xv=1×14.解：(1)由电阻定律可知，导线的电阻：R=ρLS=1.75×10-8×53.5×10-4Ω15.解：(1)R2和R3并联后的电阻：R23=R2⋅R3R2+R3=6×36+3Ω=2Ω

a、b间的电阻：R=R1+R23=(8+2)Ω【解析】1.【分析】

解决本题的关键知道各种材料电阻率与温度的关系，知道判断导体和绝缘体，不是看电阻的大小，而是看电阻率的大小。

【解答】

A.判断导体与绝缘体，不是看电阻值的大小，而是看电阻率的大小。故A错误；

B.一般金属材料的电阻率随温度升高而增大，故B错误；

C.材料的电阻率由材料本身决定，与导体的电阻、横截面积、长度无关，故C错误；

D.当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，故D正确。

故选D。2.【分析】

本题考查电解质中电流的计算方法，要注意同时有正负电荷参与时，总电量等于正负电荷电量绝对值的和。

【解答】

在电解液通电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，电流方向与正离子移动方向相同，所以，电流应该是I=n2+n1te3.【分析】

根据电流的微观表达式I=nqvS，求出在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量，每个电子的电量为q本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力，电流的微观表达式I=nqvS，是联系宏观与微观的桥梁，常常用到。

【解答】根据电流的微观表达式I=nqvS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为N=Qq=IΔtq，将故选A。4.【分析】

由图读出此电池充电电压、电动势、容量，结合公式即可求解。

本题比较基础，关键是会计算电能，知道电量的其他表达形式。

【解答】

AB.由图可知，电容量为700mA·h，即Q=It解得：I=Qt=700mA·h48h≈14.58mA，故5.【分析】I-U图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较电阻的大小，根据电阻定律R=ρLS比较电阻丝的粗细。

【解答】ABC.图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律R=ρLS知，长度相同，材料相同，知a的横截面积小，b的横截面积大，故A、C错误，B正确。

D.电阻的大小与电压、电流无关，故D错误。

故选6.【分析】

本题考查了电阻定律、串联电路的基本特点、电流的微观表达式、电流的定义式；先根据电阻定律和串联电路的基本特点，得出1、2导体电阻之比和流过的电流之比；再根据电流的微观表达式求电子移动速率之比；最后由电流定义式求单位时间通过它们的电量之比。

【解答】

A.长度、材料均相同，横截面积之比为S1：S2=2：3，根据R=ρLS可知，电阻之比R1:R2=3:2，故A正确；

B.两段导线是串联，根据串联电流相等知，它们的电流之比为1:1，故B正确；

C.电流的微观表达式I=nqvS，解得：v=InqS，串联电路电流相等，则自由电子在两导线中定向移动时的速率之比v1:7.【分析】

将电流表改装成电压表时应串联大电阻，示数为表头及电阻两端的总电压。

本题考查电流表的改装，把电流表改装为电压表，应串联大电阻，应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。

【解答】

当使用a、b两个端点时，由欧姆定律得：U1=Ig(R1+Rg)=5V，可得Rg=500Ω

当使用8.【分析】

多用电表使用前要检查指针是否指在左侧零刻度线处，用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在欧姆表中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，多用电表使用完毕要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上。

本题考查了使用多用电表测电阻的实验步骤，要掌握欧姆表的使用方法；使用多用电表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指针表盘中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，多用电表使用完毕，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上。

【解答】

A.欧姆表每换一次档位，都必须重新进行电阻调零，故A正确；

B.多用电表使用前须检查指针是否停在“Ω”刻线的“∞”处，即是否指在左侧零刻度线处，故B正确；

C.欧姆表有内置电源，为保护电表，测量完毕应将选择开关置于“OFF”或交流电压最大档，故C正确；

D.测量时，若指针偏角较小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换倍率较大的档位来测量，故D错误。

故选ABC。9.【分析】

根据并联电路的特点和欧姆定律表示出图1中两电流表的示数之比，即可求出电流值比，根据串联电路的特点及可求出电压表的示数之比。

本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律的应用，画出两种情况的等效电路图和电路连接方式、电流表、电压表所测电路元件的判断是关键。

【解答】

AB.电源接在a、b两点时，电路图如图1所示：，并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，图中，I1I2=UR2+UR3UR1+UR2=59，故A错误，B正确；

CD.将A1、A2换成理想电压表，如右图2所示：，成为串联电路，V1测R1和R10.【分析】

根据题给条件分析电流表、电压表示数变化显著程度，来分析电路误差大小。测量值由电压表与电流表读数之比求出，剔除误差后求出真实值。

当待测电阻远大于电流表内阻时，电流表的分压小，可忽略不计，用电流表内接法。测量值偏大；待测电阻远小于电压表内阻时，电压表的分流小，可忽略不计，用电流表外接法，测量值偏小；可总结为：大内偏大，小外偏小。

【解答】

(a)图电路中测量值为Rx=UI=60.006Ω=1000Ω；由于采用电流表内接法，故由于电流表的分压而使电压表示数偏大，故测量值偏大；

(b)图电路中测量值Rx=UI=5.90.01Ω=590Ω；由于采用电流表外接法，故由于电压表的分流而使电流表示数偏大，故测量值偏小；

两次测量电压表示数变化率大小11.【分析】

(1)由螺旋测微器的读数方法得解；

(2)由游标卡尺的读数方法得解；

(3)由实验原理判断误差。

本题主要考查螺旋测微器、游标卡尺的读数方法及伏安法测电阻的误差分析，知道误差的来源是解题的关键，难度不大。

【解答】

(1)由图可知，螺旋测微器固定尺读数为：3mm，而可动尺读数为：20.5×0.01mm=0.205mm，故其读数为：3.205mm；

(2)由图可知游标卡尺的主尺读数为：5cm，而游标尺读数为：3×0.05mm=0.15mm，故游标尺读数为：5.015cm；

(3)由伏安法测电阻的原理可知，电压表分流，故由欧姆定律可知电路测得的电阻值将比真实值偏小。

故填：(1)3.205；12.【分析】

本题考查了多用电表的使用方法，掌握基础知识即可正确解题；使用欧姆表测电阻时，要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近。

(1)电表使用前要使指针指在0刻线位置，通过调节调零旋钮实现；

(3)欧姆表测量前要进行欧姆调零；

(4)欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，故测量电阻时，要通过选择恰当的倍率使指针指在中值电阻附近；每次换挡要重新调零。

【解答】(1)电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线；

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