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2023人教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知识点梳理

1

单选题
1、关于材料的电阻率，下列说法中正确的是（　　）
A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的三分之一
B．材料的电阻率随温度的升高而增大
C．合金的电阻率大于构成该合金的任一纯金属的电阻率
D．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
答案：C
A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻都是原来的1/3，但是电阻率是不变的，故A错误；
B．只有金属材料的电阻率随温度的升高而增大，有的材料的电阻率随温度升高反而减小，故B错误；
C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小，故C正确；
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，同等长度和截面积的导体，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大，故D错误。
故选C。
2、关于电流，下列说法正确的是（  ）
A．电流有方向，因此电流是矢量
B．电荷定向移动的方向就是电流的方向
C．只要电流方向不变就可称其为恒定电流
D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
答案：D
AB．电流有方向，我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，电流尽管有方向但它是标量，故AB错误；
C．方向和大小都不随时间变化的电流为恒定电流，故C错误；
D．据I=qt可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故D正确。
故选D。
3、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。
4、某线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为（　　）

A．187 VB．220 VC．236 VD．243 V
答案：B
设直流和交流在相同的时间T内流过电阻R产生的热量Q相同，由有效值的定义有
(3112)2R×T2×2=U2RT
解得
U≈220V
故选B。
5、两段材料不同、横截面积相同的均匀导线a和b，其长度分别为2m和1m。串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则a、b两种材料的电阻率之比为（    ）

A．1:2B．1:4C．2:1D．4:1
答案：B
有图可知导线a两端电压为
Ua=6V-4V=2V
导线b两端电压为
Ub=4V-0V=4V
两导线串联，可知通过两导线的电流相等，根据欧姆定律可知两导线的电阻之比为
RaRb=UaUb=12
根据电阻定律
R=ρlS
可得
ρ=RSl
两导线的横截面积相等，则a、b两种材料的电阻率之比为
ρaρb=RaRb⋅lbla=12×12=14
B正确，ACD错误。
故选B。
6、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。
7、图甲是研究电容器充放电的实验电路，电源两端的电压保持不变。开关S先接1，电容器充电完毕后开关接2，电流传感器得到的放电电流I-t图线如图乙。断开S，将滑片P向左移动一段距离，再重复以上操作，得到另一条I-t曲线。新得到的I-t曲线与原曲线相比（  ）

A．与纵轴交点向上移动
B．与横轴交点向右移动
C．与坐标轴所围面积变大
D．与坐标轴所围面积变小
答案：A
CD．由
q=It
可知，I-t曲线与时间轴所围的面积表示流过电流传感器的电荷量，即电容器存储的电荷量，可知两图线与坐标轴所围的面积相等，CD错误；
AB．将滑片P向左移动一段距离，其接入阻值变小，当开关接2时，对应不同时刻的放电电流会大于原来的放电电流，故新得到的I-t曲线与原曲线相比与纵轴交点向上移动，但由于面积相等，故与横轴交点会向左移动，A正确，B错误。
故选A。
8、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。
9、如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图方式接再电极A、B之间，测出电阻为R，然后再将它按图乙方式接在电极C、D之间，这时P的电阻为（  ）

A．RB．R2C．R4D．4R
答案：D
将半圆形合金片从中间割开，分成完全相同的两块，设每块电阻力R0，则图中甲连接方式相当于两个电阻并联，图乙连接相当于两个电阻串联。则有
RAB=R02=R
RCD=2R0=4R
故选D。
10、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：

用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为___________Ω；（  ）
A．2000B．2100C．2200D．2400
答案：C
欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为
22Ω×100=2200Ω
ABD错误，C正确。
故选C。
11、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。
12、某同学把一只实验室的电表底座进行拆卸，电路内部的结构如图所示，a、b和c点是三个接线柱。由此可判断（  ）

A．这是一只安培表B．图中的电阻作用是分去一部分电流
C．接入ac的量程比接入ab的量程大D．接入ac时电表的内阻要比接入ab时小
答案：C
由图可知，接入ab时，表头与一只电阻串联，接入ac时，表头与两只电阻串联，所以这是一只电压表，电阻作用是分去一部分电压，且接入ac的量程比接入ab的量程大，接入ac时电表的内阻要比接入ab时大，故ABD错误，C正确。
故选C。
13、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。
14、电阻R1的阻值为6Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过电流之比为I1：I2=3：2。则R2的阻值和总电阻分别是（  ）
A．4Ω，3.6ΩB．9Ω，4.5ΩC．4Ω，2.4ΩD．9Ω，3.6Ω
答案：D
由并联电路电压相等得
I1R1=I2R2
又
I1：I2=3：2
联立解得
R2=9Ω
合电阻为
R=R1R2R1+R2=3.6Ω
故ABC错误，D正确。
故选D。
15、下列有关矢量和标量说法不正确的是（　　）
A．位移是矢量，既有大小又有方向B．电流虽有正、负，但是标量
C．位移-7m比+3m要小D．在单向直线运动中，位移的大小和路程相同
答案：C
A．位移是从初位置指向末位置的有向线段，既有大小又有方向，是矢量，故A正确，不符合题意；
B．电流是由于电荷定向移动形成，其方向与正电荷运动的方向相同，有正负，但是标量，故B正确，不符合题意；
C．由于位移为矢量，正负号表示位移方向，不表示大小，故-7m比+3m大，故C错误，符合题意；
D．在单向直线运动中物体实际运动轨迹的长度等于初末位置间的距离，所以位移的大小等于路程，故D正确，不符合题意。
故选C。
多选题
16、如图电路是将滑动变阻器作分压器用的电路，C、D为分压器的输入端，A、B为分压器的输出端，把变阻器的滑动片P放在变阻器正中间，下列判断中正确的是（  ）

A．空载时输出电压为UAB=UCD
B．当接上负载R时，输出电压为UAB<UCD2
C．负载电阻R的阻值越小，UAB越接近UCD2
D．接上负载R，滑动片P向上滑动，可实现UAB=UCD2
答案：BD
A．设滑动变阻器总电阻R0，空载时，变阻器下部分电阻为R'=12R0，输出电压为
UAB=R'R0UCD=12UCD
选项A错误；
BCD．当接上负载R时，负载与变阻器下部分电阻并联，有
R并=RR'R+R'<R'
输出电压为
UAB=R并R0-R'+R并UCD=1R0-R'R并+1UCD<1R0-R'R'+1UCD
当负载电阻R的阻值越小，并联电阻越小，输出电压也越小。UAB越远离UCD2。接上负载R，滑动片P向上滑动，R'变大，并联电阻变大，UAB变大，可实现UAB=UCD2，BD正确，C错误。
故选BD。
17、下列关于电阻率的说法中正确的是（　　）
A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关
B．电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关
C．由ρ＝RSl可知，ρ∝R，ρ∝1l
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻
答案：BD
ABC．电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关，与导体的长度和横截面积无关，所以也不能够说电阻率与电阻大小成正比，与导体的长度成反比，AC错误，B正确；
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，D正确。
故选BD。
18、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。
19、下列判断正确的是（　　）
A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大
B．若不计温度影响，导体两端的电压与通过导体的电流之比是一个常数
C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低
D．通过测量某一段导体两端的电压和流过这段导体的电流可以得出这段导体的电阻，但要改变这个电阻的值，通过改变电压和电流是办不到的
答案：CD
AD．导体电阻与电压、电流无关，是由导体本身的性质决定的，由公式
R=UI
可知通过测量某一段导体两端的电压和流过这段导体的电流可以得出这段导体的电阻，但要改变这个电阻的值，通过改变电压和电流是办不到的，故A错误，D正确；
B．在不计温度影响的情况下，某些导体两端的电压与通过导体的电流之比是一个常数，有些导体两端电压与电流之比是变化的，故B错误；
C．电流经过电阻时，电场力对正电荷做正功（电场力对负电荷做负功），所以沿电流方向电势要降低，故C正确。
故选CD。
20、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。
21、物理学中规定的电流方向是（　　）
A．自由电荷的定向移动的方向B．负电荷的定向移动的反方向
C．正电荷的定向移动的方向D．正负离子的定向移动的方向
答案：BC
物理学中规定的电流方向是正电荷的定向移动的方向，也是负电荷或自由电子的定向移动的反方向。
故选BC。
22、如图所示为改装电流表和电压表原理图，以下关于改装的判断符合事实的是（    ）

A．开关S打在1时为电流表，R1越小量程越大
B．开关S打在1时为电压表，R1越大量程越大
C．开关S打在2时为电流表，R2越小量程越大
D．开关S打在2时为电压表，R2越小量程越小
答案：AD
AB．把表头改装成电流表需要与表头并联一电阻。并联的电阻越小，并联的电阻分流越大，量程越大，故A正确，B错误；
CD．把表头改装成电压表需要与表头串联一电阻。串联的电阻越小，串联的电阻分压越小，量程越小，故C错误，D正确。
故选AD。
23、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。
24、关于电流，下列叙述正确的是（　　）
A．只要将导体置于静电场中，导体内就有持续电流
B．电源的作用可以使电路中有持续电流
C．导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动
D．负电荷的移动也能产生电流
答案：BD
A．导体置于静电场中，达到静电平衡后没有电流，故导体内不会有持续电流，故A错误；
B．导体两端存在持续的电压，导体中才有持续的电流，电源能提供持续的电压，可以使电路中有持续电流，故B正确；
C．导体中没有电流时，电荷仍在做无规则的热运动，只是电荷没有定向移动，故C错误；
D．负电荷的移动也能产生电流，电流方向与负电荷定向移动的方向相反，故D正确。
故选BD。
25、关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的
B．多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
C．用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都要高于黑表笔的电势
D．多用电表各项测量完成后，应把选择开关旋至“OFF”处或交流电压挡的最大量程处
答案：AD
A．多用表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的，故A正确；
B．多用表欧姆挡靠内部电源提供电流，故B错误；
C．作为欧姆表使用时，红笔的电势低于黑表笔的电势，故C错误；
D．多用电表不使用时，应把选择开关旋至“OFF”处或交流电压挡的最大量程处，故D正确。
故选AD。
填空题
26、某同学在实验室用游标卡尺测量圆管的长度，示数如图甲所示，其长度为___________mm；用螺旋测微器测量圆管的直径，示数如图乙所示，其直径为___________mm。

答案：     30.30     2.752##2.750##2.751##2.753##2.754
[1]图甲为20分度游标卡尺，精确值为0.05mm，由图甲示数可知圆管的长度为
L=3cm+6×0.05mm=30.30mm
[2]螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图乙示数可知圆管的直径为
d=2.5mm+25.2×0.01mm=2.752mm
27、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。
28、超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长，工作温度范围宽等特点。按图甲所示连接电路，闭合开关S时，直流电源给超级电容器C充电，传感器将电流信息输入计算机，屏幕上显示出图乙所示的电流随时间变化曲线。

充电过程中超级电容器的电荷量Q增大，电容C________（填“变小”“变大”或“不变”），I-t图中曲线与坐标轴围成的面积表示电容器的________（填"电量”“电能”或“电压”）。
答案：     不变     电量
[1]电容器的电容由电容器本身有关，与电容器所带电荷量无关，所以充电过程中超级电容器的电荷量Q增大，电容C不变；
[2]根据
Q=It
知I-t图中曲线与坐标轴围成的面积表示电容器的电量。
29、央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），这里利用了电流的热效应。已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，则______段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越______（“大”或“小”），电阻越大。能对此现象进行解释的定律是______。

答案：     ab     小     电阻定律
[1] [2] [3]由电阻定律R=ρlS知材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，ab段横截面积最小，所以电阻最大。
30、（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

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