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通用版带答案高中物理必修三第十一章电路及其应用微公式版易混淆知识点

1

单选题
1、如图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是（　　）

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，电流随电压变化图线是一条直线
答案：C
A．由图可知，斜率表示电阻的倒数，加正向电压时，随着电压的增大电阻变小，故A错误；
B．由图可知，加反向电压时，二极管电阻较大，当反向电压达到一定值时，二极管会被击穿，电流会变大，故B错误；
C．由图可知，斜率表示电阻的倒数，且在变化，故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，故C正确；
D．二极管加正向电压时，电流随电压变化图线是一条曲线，故D错误。
故选C。
2、铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，今有一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I时，电子定向移动的平均速率为（  ）
A．光速cB．IneSC．ρIneSmD．mIneSρ
答案：D
设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρm，自由电子数为vtSρnm，所以电荷量
q=vtSρnem
由
I=qt=vSρnem
得
v=ImneSρ
故选D。
3、如图是两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0～5V，当使用A、C两个端点时，量程是0～15V，已知表头电阻Rg=300Ω，满偏电流Ig为1mA，则（  ）

A．R1=5.3×103ΩB．R1=5×103Ω
C．R2=1×104ΩD．R2=1.5×104Ω
答案：C
由欧姆定律
Ig=U1Rg+R1
代入数据解得
R1=U1Ig-Rg=51×10-3Ω-300Ω=4700Ω
同理解得
R2=U1Ig-Rg-R1=151×10-3Ω-300Ω-4700Ω=1×104Ω
故选C。
4、如图所示为三种不同材料制成的电阻a、b、c的伏安特性曲线，其中电阻b的伏安特性曲线为曲线。它们的电阻值分别用Ra、Rb、Rc表示。由图分析可知下列说法正确的是（  ）

A．Ra>Rc
B．电阻b两端的电压越高，其阻值Rb越大
C．若将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端，总电流为2A
D．若将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端，Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3
答案：D
A．根据电阻的定义
R=UI
相同电压时，电阻a的电流大于电阻c的电流，则电阻a的阻值小于电阻c的阻值，A错误；
B．图像上一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，即
IU=1R
由题图分析可知，电阻b两端的电压越高，其电阻阻值越小，B错误；
CD．如果将电阻a、b、c串联接在6 V的电源两端，则流过三个电阻的电流相等，且三个电阻两端的电压之和等于6 V，由题图可知，当电路中的电流为1 A时，电阻a、b、c两端的电压分别为1 V、2 V、3 V，总电压为6 V，此时Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3，C错误，D正确。
故选D。
5、现有电动势为1.5V、内阻为1.0Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为6.0V、工作电流为0.1A的用电器供电。电路还需要一个定值电阻来分压，请计算最少需要用这种电池的节数及这个电阻的阻值分别为（  ）
A．8；52ΩB．7；38Ω
C．6；24ΩD．5；10Ω
答案：D
设电路还需要一个定值电阻为R0，根据闭合电路的欧姆定律有
nE=U＋Inr＋R0
根据题意，至少需要n=5节这样的电池，解得
R0=10Ω
故选D。
6、如图所示为用电压表（内阻RV）、电流表（内阻RA）测量电阻Rx的两种电路图。用电路甲测得阻值为R1，用电路乙测得阻值为R2。下列说法正确的是（  ）

A．R1>Rx> R2
B．R2>Rx> R1
C．若Rx≫RA ，则用电路乙测量更精确
D．若RV≫Rx ，则用电路甲测量更精确
答案：A
AB．由图甲所示电路可知，该实验采用电流表内接法，由于电流表分压作用，所测电压偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值大于真实值；图乙采用电流表外接法，由于电压表的分流，所测电流偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值，故
R1>Rx>R2
B错误A正确；
C．若Rx≫RA，电阻可以看作大电阻，电流表分压作用较小，故此时应采用电路甲测量更精确，C错误；
D．若RV≫Rx，电阻应看作小电阻，电压表的分流作用较小，应用电路乙测量更精确，D错误。
故选A。
7、一种心脏除颤器通过电容器放电完成治疗。在一次模拟治疗中，电容器充电后电压为4.0kV，在2.0ms内完成放电，这次放电通过人体组织的平均电流强度大小为30A，该心脏除颤器中电容器的电容为（  ）
A．15μFB．10μF
C．20μFD．30μF
答案：A
根据电容定义式
C=QU
放电的平均电流为
I=Qt
联立可得该心脏除颤器中电容器的电容为
C=ItU=30×2.0×10-34.0×103F=15×10-6F=15μF
A正确，BCD错误；
故选A。
8、由欧姆定律I＝UR导出U＝IR和R＝UI，下列叙述不正确的是（  ）
A．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B．导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大
答案：A
AB．导体的电阻由导体本身的性质决定，由长度、横截面积和材料决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关，故A错误，B正确；
C．由欧姆定律I＝UR可知，对某一导体来说，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值，故C正确；
D．根据U＝IR可知，一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大，即电阻两端的电压降越大，故D正确。
故选A。
9、一根长为L、横截面半径为r的金属棒，其材料的电阻率为ρ。金属棒内单位体积自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，金属棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为（   ）
A．UρLneB．Uπr2ρLneC．UρLneπr2D．ULρneπr2
答案：A
根据欧姆定律有
I=UR
根据电阻定律有
R=ρLS
电流的微观表达式
I=neSv
联立几式得
v=UneρL
故选A。
10、两个阻值较大的定值电阻R1、R2串联后接恒定电压U，已知R1=2R2，用电压表测R1两端电压时，电压表的示数为U1；测R2两端电压时，电压表的示数为U2。若电压表内阻不能忽略，则有（  ）

A．U1+U2<UB．U1+U2=U
C．U1=2U3D．在测R1两端电压时，R2两端电压小于U2
答案：A
AB．将电压表与电阻R1并联时，电压表的读数为U1，则不接电压表时电阻R1两端的电压U1′大于U1；将电压表与电阻R2并联时，电压表的读数为U2，则不接电压表时电阻R2两端的电压U2′大于U2；因
U1′+U2′=U
则
U1+U2<U
选项A正确，B错误；
C．因不接电压表时R1两端的电压为
U'1=UR1R1+R2=2U3
则接电压表时R1两端的电压小于2U3，选项C错误；
D．若将电压表与电阻R1并联，则其并联的总电阻小于R1，根据串联电阻的电压分配可知，电压表的读数U1将小于U1′，则R2两端电压大于U2′，也大于U2，选项D错误；
故选A。
11、如图甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2.下列说法中正确的是（  ）

A．I1+I2>ErB．I1+I2=ErC．R1r>rR2D．R1r<rR2
答案：B
AB．根据闭合回路欧姆定律有
U=E-Ir
电源的输出功率为
P=UI=EI-I2r
结合图乙可得
P0=EI1-I12r=EI2-I22r
整理可得
I1+I2=Er
故A错误B正确；
CD．根据闭合回路欧姆定律有
I=ER+r
电源的输出功率为
P=I2R
结合图乙有
I1=ER1+r，I2=ER2+r，P0=I12R1=I22R2
整理可得
R1r=rR2
故CD错误。
故选B。
12、下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　）
A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较大的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
答案：C
A．当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位，重新调零后测量，选项A错误；
C．利用欧姆表测电阻时，因使用表内电源，故电阻不能在通路时测试，选项C正确；
BD．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，测量阻值不同的电阻时，若换挡，则必须重新调零，选项BD错误。
故选C。
13、如图所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电，并要求滑片P向c移动时，小灯泡两端电压减小，下列说法中正确的是（  ）

A．a接电源正极，b接电源负极，c、d接小灯泡两端
B．a接电源正极，b接电源负极，c、b接小灯泡两端
C．a接电源正极，b接电源负极，d、b接小灯泡两端
D．a接电源正极，b接电源负极，d、a接小灯泡两端
答案：D
分压电路的正确接法是“一上两下”，而且a与b需要接电源两极，可将a接电源正极，b接电源负极。由于题目要求“滑片P向c移动时，小灯泡两端电压减小”，可知滑片P向c移动时，分压部分的电阻丝的长度减小，由题图可知P与a之间的电阻丝长度减小，所以需要c、a或d、a接小灯泡两端。
故选D。
14、下列关于物理学家的贡献，说法正确的是（　　）
A．牛顿发现万有引力定律，并预测海王星的位置
B．伽利略发现了胡克定律
C．卡文迪许发现了物体间引力的规律
D．欧姆研究电路问题总结出欧姆定律
答案：D
A. 牛顿发现万有引力定律，法国的勒维耶和英国的亚当斯各自独立地通过计算预言了海王星的存在并计算出海王星的位置，A错误；
B. 胡克发现了胡克定律，B错误；
C. 牛顿发现了物体间引力的规律，C错误；
D. 欧姆研究电路问题总结出欧姆定律，D正确；
故选D。
15、两根长度，粗细均相同的合金丝a、b的并联接入电路后，已知通过两根合金丝的电流Ia>Ib，则a、b电阻Ra、Rb以及电阻率ρa、ρb的关系正确的是（  ）
A．Ra>Rb，ρa>ρbB．Ra>Rb，ρa<ρb
C．Ra<Rb，ρa>ρbD．Ra<Rb，ρa<ρb
答案：D
并联电路，电压相等，根据电阻定义式有
Ra=UIa，Rb=UIb
由于
Ia>Ib
可知
Ra<Rb
根据电阻决定式有
Ra=ρalS，Rb=ρblS
由于长度，粗细均相同，则有
ρa<ρb
ABC错误，D正确。
故选D。
多选题
16、甲、乙两根同种材料制成的电阻丝，长度相等，甲横截面的半径是乙的两倍，则下列说法正确的有（　　）
A．甲、乙的电阻之比是1:2
B．将甲乙串联到电路中，甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:4
C．将甲乙并联到电路中，甲、乙中的电流强度之比是4:1
D．将甲乙并联到电路中，甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:2
答案：BC
A．由R=ρlS知
R甲：R乙=S乙：S甲=r乙2：r甲2=1:4
故A错误；
B．将甲乙串联到电路中，由U=IR知
U甲:U乙=R甲:R=乙1:4
故B正确；
C．将甲乙并联到电路中，由I=UR知
I甲:I乙=R乙:R甲=4:1
故C正确；
D．将甲乙并联到电路中，甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:1，故D错误。
故选BC。
17、用欧姆表“×10Ω”挡调零后，测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度较小，下列判断和操作正确的是（  ）
A．阻值等于表盘示数乘以倍率B．应立即换挡后再直接测量
C．这个电阻的阻值较小D．这个电阻的阻值较大
答案：AD
A．欧姆表的读数方法为表盘示数乘以倍率，故A正确；
B．欧姆表换挡后，应先进行欧姆调零，故B错误；
CD．偏转角度较小，说明所测电阻的阻值较大。故C错误，D正确。
故选AD。
小提示：熟悉欧姆表的操作方法和使用。多用电表的偏转角都是以偏离左侧为基准进行衡量偏转角大小，欧姆表的表盘从左至右为阻值从大到小。
18、两粗细相同的同种金属电阻丝 R1、R2的电流I和电压U的关系图像如图所示，可知（  ）

A．两电阻的大小之比为R1∶ R2＝3∶1B．两电阻的大小之比为R1∶ R2＝1∶3
C．两电阻丝的长度之比为L1∶ L2=3∶1D．两电阻丝的长度之比为L1∶ L2=1∶3
答案：BD
AB．I-U图像的斜率表示电阻的倒数，则有
1R1=31=3Ω-1 ，1R2=11=1Ω-1
则两电阻的大小之比为
R1R2=13
故A错误，B正确；
CD．根据电阻定律
R=ρLS
可得
L=RSρ
由题意可知S、ρ相同，则
L1L2=R1R2=13
故C错误，D正确。
故选BD。
19、如图甲所示，用内阻为r1的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r2，则时间t内（  ）

A．充电宝输出的电功率为UI－I2r1
B．充电宝的总功率为UI＋I2r1
C．手机电池产生的焦耳热为U2r2t
D．手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t
答案：BD
A．充电宝的输出电压为U，输出电流为I，则充电宝输出的电功率为UI，故A错误；
B．充电宝内的电流也是I，内阻为r1，所以充电宝产生的热功率为I2r1，则充电宝的总功率为
P总＝UI＋I2r1
故B正确；
C．由于充电宝是非纯电阻电路，U是充电宝的输出电压，所以不能用公式U2r2t计算手机电池产生的焦耳热，根据焦耳定律，可知电池产生的焦耳热应为I2r2t，故C错误；
D．由题意根据能量守恒可得，手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t，故D正确。
故选BD。
20、如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻100Ω，下列说法正确的是（  ）

A．由甲图可知，该表头满偏电流Ig＝2mA
B．甲图是改装成的双量程电压表，其中b量程为9V
C．乙图中R1＝109Ω，R2＝10Ω
D．乙图中，R1＝5Ω，R2＝45Ω
答案：BC
AB．由甲图可知
Ig＝URg+R＝3100+2.9×103A＝0.001A＝1mA
其中b的量程为
U＝Ig（Rg＋R＋R′）＝0.001×（100＋2.9×103＋6×103）V＝9V
故A错误，B正确；
CD．改装为I1＝10mA＝0.01A电流表时，并联电阻的分流电流为
I'＝I1－Ig＝10mA－1mA＝9mA＝0.009A
分流电阻的阻值为
R1＋R2＝IgRgI'＝0.001×1000.009Ω＝1009Ω
改装为I2＝100mA＝0.1A电流表时，可得分流电阻的阻值
R1=Ig(Rg+R2)I2-Ig
联立解得
R1＝109Ω，R2＝10Ω
故D错误，C正确。
故选BC。
21、用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为0∼5V和0∼10V的电压表，串联后接在12V的电压上，则（  ）
A．两表的电压示数相同B．两表头的指针偏角相同
C．两表头的指针偏角不相同D．两表的电压示数不相同
答案：BD
AD．表头改装成电压表需要串联定值电阻，两电压表量程不同，则串联的分压电阻阻值不同，电压表的内阻不同，由于两电压表串联在电路中，则流过电压表的电流相同，但内阻不同，所以读数不同，故A错误，D正确；
BC．由于两电压表串联，所以流过表头的电流相同，所以表头的指针偏角相同，故B正确，C错误。
故选BD。
22、有一横截面积为S的铜导线，通过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子定向移动的平均速率为v，则在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（  ）
A．nvSΔtB．nvΔtC．IΔtqD．IΔtSq
答案：AC
由电流的定义式
I=Qt
可得，在Δt时间内通过导线横截面的电荷量为
Q=IΔt
所以在这段时间内通过的自由电子数为
N=Qq=IΔtq
由于自由电子定向移动的速率是v，所以在Δt时间内，位于横截面积为S、长为
l=vΔt
的这段导线内的自由电子都能通过横截面，而这段导线的体积为
V=Sl=SvΔt
故Δt时间内通过横截面的自由电子数为
N=nV=nvSΔt
故选AC。
23、如图所示为两个量程的电压表原理图，定值电阻R1＝2.95×104Ω，R2＝1.2×105Ω，灵敏电流计内阻Rg＝500Ω，满偏电流Ig＝100μA，下列关于电压表量程的说法正确的是（  ）

A．当使用O、A两接线柱时，量程为4VB．当使用O、A两接线柱时，量程为3V
C．当使用O、B两接线柱时，量程为15VD．当使用O、B两接线柱时，量程为30V
答案：BC
AB．当使用O、A两接线柱时，量程为
U=Ig(Rg+R1)=100×(500+29500)×10-6V=3V
故A错误，B正确；
CD．当使用O、B两接线柱时，量程为
U'=Ig(Rg+R1+R3)=100×(500+29500+120000)×10-6V=15V
故C正确，D错误。
故选BC。
小提示：掌握电表改装原理，当改装后电表达到最大量程时，原电表也达到最大量程。
24、关于导体的电阻及电阻率的说法，正确的是（　　）
A．导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时才具有电阻
B．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
C．虽然R＝UI，但是导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流无关
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零
答案：CD
A．导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，导体的电阻与导体中有无电流通过无关，选项A错误；
B．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻是原来的二分之一，但是电阻率不变，选项B错误；
C．导体的电阻是由导体本身决定的，与导体两端的电压及导体中的电流无关，选项C正确；
D．超导现象是绝对零度附近时，电阻突然减小到零的现象，即某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，故D正确。
故选CD。
25、下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是（　　）
A．红表笔是与表内的电源正极相连的
B．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻
D．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏
答案：BC
A．红表笔是与表内的电源负极相连的，故A错误；
B．指针指在中间刻度时，误差较小，为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故B正确；
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，故C正确；
D．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越密，故D错误。
故选BC。
填空题
26、图为“伏安法测量电阻”实验的部分电路。在某次测量中，电压表的示数为1.50V时，电流表的示数为0.50A，根据测量数据可计算出电阻测量值为__________Ω。从理论上讲，由于电压表内阻的影响，用该电路测得的电阻值__________（选填“大于”或“小于”）真实值。

答案：     3##3.0     小于
[1]根据测量数据可计算出电阻测量值为
R=UI=1.500.50Ω=3Ω
[2]从理论上讲，由于电压表内阻的影响，使得电流表的测量值偏大，则用该电路测得的电阻值小于真实值。
27、从0.1级电阻箱上读出电阻值为200.0Ω，若不考虑各旋钮的接触电阻，则该电阻的绝对误差可估为______。用0.5级电流表，30mA挡量程测量电流，当指针位置如图所示时，I≈____________。

答案：     0.2Ω     13.50mA
[1]绝对误差是读出值与真值的差值，这里只有读出电阻值，不知道真值，则有由电阻箱的等级计算得到的误差限，即等于示值×等级%，可得
200 .0Ω×0.1%=0.2Ω
[2]30mA挡量程测量电流，由题图可知，表盘的中间刻度线应是15.0mA值，最小分度值应是0.75mA，因此指针位置的电流值是
I=15.0mA−2×0.75mA=13.50mA
28、某同学利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一工件的直径和长度，测量结果分别如图（a）和（b）所示，则

该工件的直径为___________ mm，工件的长度为__________mm。
答案：     1.848##1.849##1.847     50.15
[1]由图（a）可得该工件的直径为
d=1.5mm+34.8×0.01mm=1.848mm
[2]由图（b）可得该工件的长度为
l=50mm+3×0.05mm=50.15mm
29、（1）如图（1）有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为10V；当使用a、c两个端点时，量程为0~100V。已知表头的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则电阻R1=___________Ω，R2=___________Ω。
（2）如图（2）有两个量程的电流表，当使用a、b两个端点时，量程为1A；当使用a、c两个端点时，量程为0~0.1A，已知表头的内阻为200Ω，满偏电流为Ig为2mA，则电阻R1=___________Ω，R2=___________Ω。

答案：     9.5×103     9.0×104     0.41     3.67
（1）[1]当使用a、b两个端点时，由欧姆定律得
R1=10V-IgRgIg=10V-1×10-3A×500Ω1×10-3A=9.5×103Ω
[2]当使用a、c两个端点时，由欧姆定律得
R2=100V-IgRg-IgR1Ig=100V-1×10-3A×500Ω-1×10-3A×9.5×103Ω1×10-3A=9.0×104Ω
（2）[3][4]当使用a、b两个端点时，由欧姆定律得
1A=Ig+Ig(R2+Rg)R1
当使用a、c两个端点时，由欧姆定律得
0.1A=Ig+IgRgR1+R2
解得
R1=0.41Ω
R2=3.67Ω
30、如图，一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动。若棒横截面积为S，单位长度所带的电荷量为-q，由于棒的运动而形成的等效电流的大小等于______（用题中的字母表示），方向与v的方向______（选填“相同”或“相反”）。

答案：     vq     相反
[1]棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量为
Q=q⋅v
根据电流的定义式为
I=Qt
又
t=1s
得到等效电流为
I=qv
[2]由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反。

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