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总结例题.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知识总结例题

1

单选题
1、如图所示为多用电表的外形图，关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）

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．只有测量电阻阻值时，才需要调节机械调零旋钮，使指针指在最左端刻度
C．测量电阻时，假如事先知道电阻的大致阻值，应该选择适当倍率的欧姆挡，使测量时表针落在刻度盘的中间区域
D．无论是电流挡、电压挡还是欧姆挡，多用电表的表盘左侧都是零刻度
答案：C
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．无论是测电流、电压，还是测电阻，都要进行机械调零，即调节机械调零旋钮，使指针指在最左端刻度，故B错误。
C．为减小测量误差，使用多用电表的欧姆挡测电阻时应选择合适的挡位，使测量时指针指在刻度盘的中间区域，故C正确。
D．选取电流挡、电压挡时，表盘左侧为零刻度；选取欧姆挡时，表盘右侧为零刻度，左侧为无穷大，故D错误。
故选C。
2、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。
3、如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V，如果电阻R=6kΩ，R1=6kΩ，R2=3kΩ，则BB′不可能输出的电压是（  ）

A．12 VB．8 V
C．6 VD．3 V
答案：D
①若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，UBB′为并联电路两端电压，则
R并=R1R2R1+R2=2kΩ
UBB'=R并R并+RUAA'=22+6×24V=6V
②若S1闭合S2断开，则R1和R串联，则
UBB'=R1R1+RUAA'=66+6×24V=12V
③若S2闭合S1断开，则R2和R串联，则
UBB'=R2R2+RUAA'=33+6×24V=8V
④若两开关都断开，则
UBB'=UAA'=24V
选项ABC都有可能，D不可能；
故选D。
4、下列物理量是矢量的是（　　）
A．电流B．线速度C．时间D．密度
答案：B
矢量是既有大小又有方向、运算时遵循平行四边形定则的物理量，标量是只有大小没有方向、运算时遵循代数运算法则的物理量。
A．电流有大小和方向，但电流运算时不遵守矢量运算法则：平行四边形定则，故电流是标量，A错误；
B．线速度既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，是矢量，故B正确；
CD．时间和密度只有大小，没有方向，是标量，故CD错误。
故选B。
5、螺旋测微器图1、游标卡尺图2的读数，下列选项正确的是（  ）

A．0.618mm，0.675mmB．0.618mm，0.675cm
C．0.518mm，0.675cmD．0.518mm，0.675mm
答案：B
根据螺旋测微器读数规则，可读出图1所示读数为
0.5mm+11.8×0.01mm=0.618mm
根据游标卡尺读数规则，可读出图2所示读数为
6mm+15×0.05mm=6.75mm=0.675cm
故选B。
6、一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（   ）
A．MIρNASeB．MNAρSeC．MAMρSeD．MASeMρ
答案：A
设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n=ρSvtMNA，t时间内通过导体截面的电荷量为q = ne，则电流强度为
I=qt=ρSveNAM
解得
v=MIρSNAe
故选A。
7、电压u随时间t的变化情况如图所示，则电压的有效值为（  ）

A．137 VB．163 VC．174 VD．196 V
答案：C
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
(1562)2R×T2+(3112)2R×T2=U2RT
解得
U≈174V
故选C。
8、某一表头的内阻为30Ω，满偏电流为5mA，要将它改装为量程为3A的电流表，则需（  ）
A．并联一个0.05Ω的电阻
B．并联一个0.01Ω的电阻
C．串联一个570Ω的电阻
D．串联一个270Ω的电阻
答案：A
要将表头改装为大量程电流表应并联一个电阻，并联电阻的大小为
R=IgRgI-Ig=5×10-3×303-5×10-3Ω=0.05Ω
故选A。
9、如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则（  ）

A．通过两棒的电流不相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内场强E2
D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
答案：D
A．由于两棒串联，所以电流相等，A错误；
B．由
I＝nqSv
可知，两棒电流相等，而两棒横截面积不同，两棒的自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；
CD．由
R=ρLS
可知，细棒的电阻大，由串联分压原理可知细棒的电压U1大于粗棒的电压U2，又由
E=UL
可知细棒内场强E1大于粗棒内场强E2，所以C错误，D正确。
故选D。
10、下列器件中能测量长度的是（　　）
A．B．C．D．
答案：B
A项滑动变阻器能改变阻值，B项螺旋测微器能测量长度，C项变阻箱能调节电阻并读出阻值，D项测噪音的分贝值，B正确，ACD错误。
故选B。
11、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。
12、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。
13、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。
14、某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（  ）

A．B点的电阻为12 Ω
B．B点的电阻为40 Ω
C．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
答案：B
AB．B点的电阻为
RB=UI=61.5×10-1Ω=40Ω
故A错误，B正确；
CD． A点的电阻为
RA=31.0×10-1Ω=30Ω
则两点间的电阻改变了
ΔR=40-30Ω=10Ω
故CD错误。
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、物理图像是反映物理量关系的一种重要方法，图像的面积和斜率都有相应的物理意义，关于下列四个图像的描述，正确的是（　　）

A．图甲的斜率表示加速度
B．图乙的斜率表示电阻的倒数
C．图丙中图线与横轴包围的面积表示动能的变化量
D．图丁中图线与横轴包围的面积表示电势能
答案：BC
A. 图甲，根据
v2=2as
可知图像的斜率表示加速度的2倍，选项A错误；
B. 图乙，根据
I=1RU
可知，图像的斜率表示电阻的倒数，选项B正确；
C. 图丙中因
W=F合s
根据动能定理，图线与横轴包围的面积表示合外力的功，即表示动能的变化量，选项C正确；
D. 图丁中根据
EP=φq
可知，图线上横纵坐标的乘积表示电势能，而图线与横轴包围的面积不表示电势能，选项D错误。
故选BC。
19、关于电阻率，下列说法中不正确的是（  ）
A．导体的电阻率越小，其导电性能越强B．导体的电阻率与导体的形状有关
C．电阻率的单位是Ω•mD．电阻率大小与温度有关
答案：AB
AB．材料的电阻率越小，其导电性能越强，与导体的形状无关；导体的导电性能除与材料电阻率有关外，还与导体的长度、横截面积（形状）以及温度有关，AB错误；
C．根据R=ρlS，得
ρ=RSl
则电阻率的单位是Ω•m，C正确；
D．电阻率大小与温度有关，D正确。
选不正确的，故选AB。
20、R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图所示电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是（  ）

A．R1＝R2B．R1＞R2
C．U1＜U2D．U1＝U2
答案：AD
AB．电流从导体的横截面流过，由电阻定律
R＝ρLS＝ρaad＝ρd
可见电阻与边长a无关，选项A正确，B选项错误；
CD．因外电阻相同，故路端电压相等，选项D正确，C选项错误。
故选AD。
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、如图所示为多用电表测电阻原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R0，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是（  ）

A．它是根据闭合电路欧姆定律制成的，并且由G表改装的
B．接表内电池正极的应是红表笔，测量时遵循“红进黑出”原则
C．电阻挡对应的刻度不均匀，且“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D．每次换电阻倍率挡时，都需重新欧姆调零，调零后刻度盘中央刻度值是r+Rg+R0
答案：AD
A．欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表是由灵敏电流计G改装成的，故A正确；
B．欧姆表内置电源的负极与红表笔相连，黑表笔与正极相连，故B错误；
C．欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，故C错误；
D．欧姆表的内阻等于其中值电阻，欧姆表内阻为：r+Rg+R0，其中值电阻也为：r+Rg+R0，故D正确。
故选AD。
24、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。
25、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。
填空题
26、央视《是真的吗》节目中，主持人做了口香糖锡纸电阻，如图所示横截面。已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，则______段的电阻最小，因为材料和长度相同时，横截面积越______（“大”或“小”）电阻越小；若通入恒定电流则______段最易熔断。

答案：     cd     大     ab
[1][2]根据电阻定律
R=ρlS
因为材料相同，则电阻率相同，长度也相同时，横截面积越大，电阻越小；锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，由于cd段的横截面积最大，则cd段的电阻最小；
[3]若通入恒定电流，根据
P=I2R
由于ab段的横截面积最小，则ab段的电阻最大，ab段的功率最大，ab段最易熔断。
27、如图是伏安法测电阻的安培表___________接法（填“内”或“外”），在某次测量中，电压表的示数为12.0V时，电流表的示数为0.30A，根据测量数据可计算出电阻R=___________Ω。电阻R的测量值___________（选填“大于”或“小于”）真实值。原因：___________。

答案：     内     40     大于     见解析
[1]由图可知安培表采用了内接法。
[2]根据欧姆定律可得
R=UI=40Ω
[3][4]安培表采用内接法，通过电阻R电流的测量值等于真实值，而由于电流表分压的缘故，使电阻R两端电压的测量值大于真实值，所以电阻R的测量值大于真实值。
28、安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，则该环形电流的大小为___________，电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。
答案：     ve2πr     逆时针
[1]电子绕原子核做匀速圆周运动的周期为
T=2πrv
根据电流的定义可得该环形电流的大小为
I=eT=ve2πr
[2]环形电流的方向与电子运动方向相反，为逆时针。
29、电压表的量程一般有两种：0~3V、0~15V，如图所示。当接0~15V量程时，电压表的读数为______V。

答案：9.5
如图当选择0~15V量程时，最小分度值为0.5V，所以根据图中指示位置，读数为9.5V。
30、用螺旋测微器测量一根合金丝的直径，为防止读数时微测螺杆发生转动，读数前应先旋紧图示的部件____（选填“A”“B”“C”或“D”）。 

答案：C
为防止读数时微测螺杆发生转动，读数前应先旋紧锁C。

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