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基础知识题库.docx

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基础知识题库

1

单选题
1、地球表面附近存在一个竖直向下的电场，晴天时在电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，如此形成的微弱电流称地空电流。该电流比较稳定，不随高度变化，全球地空电流的总电流强度为I，假设地空电流在全球各处均匀分布，地球附近竖直向下的电场场强为E，取地球表面积为S，地表附近空气的电阻率ρ0的大小为（  ）
A．ESIB．E2SIC．S2EID．ESI2
答案：A
取地球表面高度为Δh的空气层为研究对象，空气层上表面到下表面之间的电势差
U=E⋅Δh
这段空气层的电阻
r=ρ0ΔhS
根据欧姆定律
I=Ur
联立得到
ρ0=ESI
故A正确，BCD错误。
故选A。
2、一个电容器充好电后，两极间通过连接一个电阻进行放电，放电电流随时间变化的图像如图所示。下列说法不正确的是（　　）

A．图中的阴影面积代表电容器在相应的时间内减少的电荷量
B．随着电容器所带的电荷量的减少，电容器的电容也越来越小
C．随着放电电流的减小，电容器两极板间的电压也越来越小
D．当放电电流减为初值的一半时，电容器所带的电荷量也减为一半
答案：B
A．图中的阴影面积代表电容器在相应的时间内减少的电荷量，故A正确；
B．电容器的电容由自身的构造和材料决定，不随电容器所带的电荷量的变化而变化，故B错误；
C．随着放电电流的减小，电容器两极板所带电荷量减少，由电容的定义C=QU知，电容器两极板间的电压也越来越小，故C正确；
D．当放电电流减为初值的一半时，则电阻的电流变为初值的一半，则电阻的电压也变为初值的一半，则电容器两极间的电压变为初值的一半，由电容的定义知，电容器所带的电荷量也减为一半，故D正确。
故选B。
3、某物体的长度在12 cm到13 cm之间，若用最小分度为1 mm 的刻度尺来测量，记录的结果的有效数字位数是（  ）
A．4位B．3位C．2位D．1位
答案：A
用刻度尺测量长度要估读到分度值的下一位，因该物体长度在12 cm到13 cm之间，刻度尺的最小分度为1 mm，故记录的结果的有效数字为4位。
故选A。
4、小明同学在某次使用20分度的游标卡尺时看错了分度，读出来的错误读数为6.18mm，则该尺的主尺刻线上有一条与游标尺某刻线是对齐的，这条刻线的读数为（  ）
A．6.45mmB．15.00mmC．15.27mmD．6.18mm
答案：B
因为游标卡尺有三种分度，分别是10分度、20分度和50分度，因为10分度的精确度为0.1mm，而小明读出来的错误读数为6.18mm，可见是把20分度看成了50分度，因为游标卡尺读数为主尺上整数刻度加上游标尺对齐格子数乘以精确度，所以
6.18mm=6mm+9×0.02mm
即游标尺上第9格与主尺上某刻度对齐，设主尺上该刻度为x，因为游标尺的每小格为0.98mm，则由题意得
6.18mm=x-9×0.98mm
解得
x=15mm
故选B。
5、用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径D为（  ）

A．4.700mmB．5.000mmC．5.700mmD．4.500mm
答案：A
螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度读数（0.5mm以下的小数），图中读数为
D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
故A正确，BCD错误。
故选A。
6、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。
7、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。
8、在我国边远乡村的电路上常用的熔断保险丝。当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。经测量，有一段电阻为R，熔断电流为2A的保险丝，直径约0.5毫米。若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为（  ）

A．14R、4AB．12R、4AC．14R、0.5AD．12R、1A
答案：A
根据电阻表达式
r=ρls
可知对折后电阻为
R'=ρ12l2s=14R
而两段最大电流为2A的保险丝并联，其允许的最大电流
I'=2Imax=4A
故选A。
9、如图所示，均匀的长方体薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1∶R2为（  ）

A．L1∶L2B．L2∶L1
C．L12∶L22D．L22∶L12
答案：C
设电阻板厚度为d，根据电阻定律可得，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，阻值为
R1=ρL1L2d
当端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时，阻值为
R2=ρL2L1d
对比可得
R1:R2=L12:L22
故选C。
10、已知一只表头的量程为0~100mA，内阻Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表，如图所示，已知R1=200 Ω，R2=1kΩ，则下列说法正确的是（  ）

A．用oa两端时是电压表，最大测量值为110V
B．用ob两端时是电压表，最大测量值为160V
C．用oa两端时是电流表，最大测量值为200mA
D．用ob两端时是电流表，最大测量值为200mA
答案：B
AC．由电路图可知，用oa两端时是电流表，有
I=Ig+IgRgR1=150mA
故AC错误；
BD．由电路图可知，用ob两端时是电压表，有
U=IgRg+IgRgRgR1Rg+R1R2=160V
故B正确；D错误。
故选B。
11、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。
12、如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面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，电流为I=(n1-n2)et
C．当n1 < n2时，电流方向从B→A，电流为I=(n2-n1)et
D．无论n1、n2大小如何，电流方向都从A→B，电流都为I=(n1+n2)et
答案：D
由题意可知，流过容器截面上的电量
q = (n1＋n2)e
则电流为
I=(n1+n2)et
方向与正电荷的定向移动方向相同，故由A到B。
故选D。
13、一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图像如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为（  ）

A．P1=4P2B．PD<P2C．P1>4P2D．PD>P2
答案：B
BD．在图乙中，三个电阻相等。在图丙中，电阻器D的电压减小电阻增大
RD>R1=R2
根据P=U2R得
PD<P2
B正确，D错误；
AC．根据欧姆定律
ID<I2 
又因为
I1=I2+ID 
所以
I1<2I2 
根据P=I2R得
P1<4P2
AC错误。
故选B。
14、如图电流表A1和A2是用相同的表头改装而成，量程分别为0.6A和3A，现将它们串联后用来测量电路的电流，则（  ）

A．两表头的指针示数相同，偏角之比1∶5
B．两表头的指针示数相同，偏角之比5∶1
C．两表头的指针的偏角相同，示数之比1∶5
D．两表头的指针的偏角相同，示数之比5∶1
答案：B
由于两电流表串联在电路中，所以两表头指针的示数相同。又因为A2的量程是A1量程的5倍，且电流表刻度盘均匀分布，所以在表盘同一位置处，A2的示数是A1示数的5倍，换言之，当两表盘所指示数相同时，则A2指针偏角是A1指针偏角的15，综上所述可知B正确。
故选B。
15、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。
多选题
16、下列说法正确的是（　　）
A．电流流过导体时，沿电流方向电势逐渐降低
B．由R=UI知，一般导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流强度成反比
C．由I=UR知，通过一段导体的电流强度与加在它两端的电压成正比
D．对确定的线性元件而言，比值UI恒定，不随U或I的变化而变化
答案：ACD
A．电流流过导体时，形成的场强沿电流方向，沿电场方向电势逐渐降低，A正确；
B．R=UI是电阻的定义式，而电阻只与导体本身有关，与所加的电压和通过的电流无关，B错误；
C．由I=UR可知，当电阻一定时，通过一段导体的电流强度与加在它两端的电压成正比，C正确；
D．对确定的线性元件而言，导体的电阻一定，比值UI恒定，不随U或I的变化而变化，D正确；
故选ACD。
17、有一横截面积为S的金属导线，流经其中的电流为I。设导线中单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量大小为e，此时电子的定向移动速率为v。在t时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（  ）
A．nvStB．nvtC．IteD．ItSe
答案：AC
AB．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为单位体积的自由电子数乘以体积，即
N=nV=nvtS
故A正确B错误；
CD．根据电流的定义式
I=Qt=Nqt
则通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
N=Itq=Ite
故C正确D错误。
故选AC。
18、关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A．用多用电表测电流时，应先进行机械调零
B．用多用电表测电压时，需将红表笔接低电势点
C．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡
D．用多用电表测电阻时，如果指针偏转过小，则应换成倍率较小的挡位，并重新欧姆调零
答案：AC
A．用多用电表测电流时，应先进行机械调零，选项A正确；
B．用多用电表测电压时，需将红表笔接高电势点，选项B错误；
C．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，选项C正确；
D．用多用电表测电阻时，如果指针偏转过小，说明倍率挡选择过低，则应换成倍率较大的挡位，并重新欧姆调零，选项D错误。
故选AC。
19、关于多用电表的使用，下列说法不正确的是（    ）
A．表盘上电阻的刻度线不均匀，越靠近右侧刻度线越密集
B．使用完毕应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
C．测量电阻时，第一次测量之前要欧姆调零，之后就算换倍率测量，也没有必要重新欧姆调零
D．测量直流电压、直流电流时电流从“＋”接线柱流入多用电表，测电阻时电流从“－”接线柱流入多用电表
答案：ACD
A．欧姆挡刻度分布不均匀，越靠近左侧刻度线越密集，故A错误；
B．使用完毕应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡，故B正确；
C．测量电阻时，第一次测量之前要欧姆调零，之后只要换倍率测量，就必须重新欧姆调零，故C错误；
D．测量直流电压、直流电流时电流从“＋”接线柱流入多用电表，测电阻时也是电流从“＋”接线柱流入多用电表，故D错误。
本题选错误的，故选ACD。
20、关于材料的电阻、电阻率，下列表述正确的是（　　）
A．由R=UI可知，R跟导体两端的电压成正比、跟导体中的电流强度成反比
B．由R=ρLS可知，R决定于导体的材料、长度和横截面积
C．标准电阻应选用电阻率对温度变化较敏感的材料制成
D．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大
答案：BD
A．此公式是电阻的定义式，R跟导体两端的电压成正比、跟导体中的电流强度无关，故A错误；
B．此公式是电阻的决定式，R决定于导体的材料、长度和横截面积，故B正确；
C．标准电阻应选用电阻率对温度变化不敏感的材料制成，故C错误；
D．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大，故D正确。
故选BD。
21、下面关于多用电表的说法中正确的是（　　）
A．多用电表是电压表、电流表、电阻表共用一个表头改装而成的
B．用多用电表测电压、测电流、测电阻时，零刻度线都位于表盘的右侧
C．用多用电表测电压、测电流、测电阻时，外面电路都必须有电源
D．用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从红表笔流入，经表头后从黑表笔流出
答案：AD
A．多用电表是电压表、电流表、电阻表共用一个表头改装而成的，故A项正确；
B．用多用电表测电压、测电流时，其零刻度线位于表盘的左侧；测电阻时，零刻度线都位于表盘的右侧，故B项错误；
C．用多用电表测电压、测电流时，外电路必须有电源；测电阻时，外电路不用有电源，故C项错误；
D．用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从红表笔流入，经表头后从黑表笔流出，故D项正确。
故选AD。
22、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。
23、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。
24、图（a）是小灯泡L和电阻R的U-I图像，将它们按图（b）所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W。再闭合开关S1，不考虑电源和电流表内阻，下列说法不正确的是（  ）

A．灯丝的电阻随温度升高而增大
B．电路的总电流为0.6A
C．电源电压为2V
D．当电源电压为3V时，电路总功率为3.15W
答案：BD
A．根据
R=UI
分析图（a）可知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A正确；
BC．当闭合开关S、断开开关S1时，电路为含小灯泡L的简单电路，由图（a）可知，当小灯泡的实际功率为1W时，小灯泡两端的电压为2V，即电源的电动势
E=2V
通过小灯泡的电流
IL=0.5A
当再闭合开关S1时，小灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时电阻R两端的电压为2V，由图（a）可知
IR=0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
故B错误，C正确；
D．由图（a）可知，当电源电压为3V时，通过小灯泡的电流约为0.58A，通过电阻R的电流为0.3A，电路消耗的总功率
P=3×0.58W+3×0.3W=2.64W
故D错误。
本题选择说法不正确的，故选BD。
25、如图所示，一粗细均匀的金属导线横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e。下面说法正确的是（  ）

A．金属导线中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反
B．时间t内流过该导线某一横截面的电荷量为et
C．导线内的电流强度为I时，电子定向移动的速率为IeS
D．将金属丝接入电路，随着温度的升高，其电阻变大
答案：AD
A．金属导线中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反，A正确；
B．不知道电路中的电流或自由电子定向运动的速率，不能求出时间t内流过该导线某一横截面的电荷量，B错误；
C．根据电流微观表达式
I=neSv
可得导线内的电流强度为I时，电子定向移动的速率为
v=IneS
C错误；
D．根据电阻定律
R=ρlS
将金属丝接入电路，随着温度的升高，金属丝的电阻率变大，则电阻变大，D正确。
故选AD。
填空题
26、有一长方体导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体的电阻之比R1∶R2∶R3=___________；若导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3，则v1∶v2∶v3=___________。 

答案：     36∶9∶4     1∶2∶3
[1]根据电阻定律R=ρLS可得
R1∶R2∶R3=abh∶bah∶hab=62×3∶36×2∶26×3=36∶9∶4
[2]根据欧姆定律有
I=UR=USρL
根据电流的微观表达式有
I=neSv
联立可得
v=UnρeL∝1L
所以
v1∶v2∶v3=1a∶1b∶1h=1∶2∶3
27、如图为a、b两电阻的I-U图线。若将a、b两电阻并联后接到输出电压为5V的电源上。则并联电路的总电阻值为_____________Ω，通过a电阻的电流为__________A。

答案：     1.2Ω     2.5A
[1]由I-U图线可知，a、b两电阻的阻值分别为
Ra=ΔUaΔIa=2Ω
Rb=ΔUbΔIb=3Ω
则并联总电阻为
R=RaRbRa+Rb=1.2Ω
[2]因并联电路中各支路两端的电压相等，通过a电阻的电流为
Ia=URa=2.5A
28、用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示，读数是____mm。

答案：0.680（0.679~0.681均可）
[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为18.0×0.01 mm=0.180 mm，所以最终读数为0.680 mm。
29、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图甲所示，则金属丝的直径为_______mm．用游标卡尺测量金属丝的长度L，如图乙所示，则长度为_______mm．

答案：     0.313##0.314##0.315##0.316##0.317     13.40
[1]根据图甲可知，金属丝的直径为
d=0.01mm×31.5=0.315mm(0.313~0.317)
[2]根据图乙可知，游标卡尺测量金属丝的长度
L=13mm+0.05mm×8=13.40mm
30、在探究“决定导体电阻的因素”实验中，如图甲是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径d= ______mm.

答案：6.122～6.125
由图可知，螺旋测微器测量的电阻丝直径为
d=6mm+0.01mm×12.2=6.122mm（6.122～6.125）

22