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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总结(重点)超详细

1

单选题
1、如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且a>b>c，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．导电材料两端所加电压为10V时，其电阻为20Ω
B．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐增大
C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差
D．该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻小
答案：A
A．由图乙可知，导电材料两端所加电压为10V时，通过的电流为0.5A，则此时导电材料的电阻为
R=UI=10V0.5A=20Ω
故A正确；
BC．导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像的斜率表示该导体材料电阻的大小，结合图乙可知，随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小，则该导电材料的导电性能变好，故BC错误；
D．根据电阻定律
R=ρLS
可知，导电材料的横截面越大，长度越小，导电材料的电阻越小，所以该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻大，故D错误。
故选A。
2、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。
3、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。
4、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。
5、下图中游标卡尺读数正确的是（　　）

A．0.044cmB．20.22mmC．2.44cmD．20.440cm
答案：A
由图知游标尺的刻度线大于20，即该游标尺的精度应为50分度，精确到0.02mm，游标尺的长度
22×0.98mm=21.56mm
主尺的长度为22mm，故游标卡尺读数为
22mm-21.56mm=0.44mm=0.044cm
故选A。
6、北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的百分之一运动而形成10mA的电流时，则环中运行的电子数目为（  ）
A．5×1012个B．5×1011个C．1×1012个D．1×1014个
答案：A
电子运动一周用的时间
t=sv=2403×106s=8×10-5s
根据电流的定义式
I=qt
则时间t内通过任一横截面的电荷量为
q=It=0.01×8×10-5C=8×10-7C
在整个环中运行的电子数目
n=8×10-71.6×10-19=5×1012个
故选A。
7、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。
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、北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的110流动而形成10mA的电流时，环中运行的电子数目的数量级为（已知光速c=3×108m/s，电子电荷量e=1.6×10-19C）（  ）
A．105B．107C．109D．1011
答案：D
根据题意可知，电子转动一周的时间为
t=2403×108⋅110s=8×10-6s
当环中形成10mA的电流时，由q=It可得，通过横截面的电荷量为
q=8×10-8C
环中运行的电子数目为
n=qe=5×1011个
故ABC错误D正确。
故选D。
11、如图所示，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热，下列正确的是（  ）

A．小灯泡变暗，灯丝电阻率变大
B．小灯泡变暗，灯丝电阻率变小
C．小灯泡变亮，灯丝电阻率变大
D．小灯泡变亮，灯丝电阻率变小
答案：A
小灯泡灯丝是一种金属，金属的电阻率ρ随温度的升高而变大，由电阻定律R=ρLS可知，电阻率变大，小灯泡的电阻变大，流过小灯泡的电流变小，故小灯泡变暗，灯丝电阻率变大。
故选A。
12、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。
13、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。
14、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。
15、如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线，则由图可知a、b的电阻关系为（  ）

A．Ra>RbB．Ra<RbC．Ra=RbD．无法判断
答案：B
I-U图线中斜率表示电阻的倒数，则斜率越大，电阻越小，由于可知，a的斜率大，则a的电阻小，即
Ra<Rb
故选B。
多选题
16、图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线，虚线c是b（U=1V）的切线，a、c相互平行，下列说法正确的是（  ）

A．U=1V时，b的电阻为5ΩB．U=1V时，a、b的电阻相等
C．b的电阻随电压的升高而增大D．U=3V时，a、b并联后的总电阻为2.5Ω
答案：CD
ABC．根据I-U图像可知，电阻a的阻值保持不变，大小为
Ra=UI=30.6Ω=5Ω
根据电阻b的伏安特性曲线可知，曲线上点与原点连线的斜率逐渐减小，而连线斜率为
k=IU=1Rb
可知b的电阻随电压的升高而增大，U=1V时，b的电阻为
Rb=U1I1=10.4Ω=2.5Ω<Ra=5Ω
故AB错误，C正确；
D．U=3V时，b的电阻为
R'b=U2I2=30.6Ω=5Ω
a、b并联后的总电阻为
R并=RaR'bRa+R'b=5×55+5Ω=2.5Ω
故D正确。
故选CD。
17、关于多用电表下列说法正确的是（    ）
A．用多用电表测量直流电流时，应该“+”接线柱进电流
B．用多用电表测量电阻时，“∞”刻度在表盘的右侧
C．多用电表的欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的
D．用多用电表测量电阻时，换挡之后必须重新欧姆调零才能进行测量
答案：ACD
A．用多用电表测量直流电流时，电流应该从“+”接线柱流入，“－”接线柱流出，故A正确；
B．用多用电表测量电阻时，“∞”刻度在电流的零刻度线处，即在表盘的左侧，故B错误；
C．多用电表的欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，故C正确；
D．用多用电表测量电阻时，每次换挡之后必须重新欧姆调零才能进行测量，故D正确。
故选ACD。
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、两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（  ）

A．R1的电阻为R1=10.5Ω=2Ω
B．R1的电阻R1=tan 45° Ω=1 Ω
C．R2的电阻随电压的增大而减小
D．当U=1 V时，R2的电阻等于R1的电阻
答案：AD
A．根据图像可知，R1是线性元件，则R1的电阻为
R1=10.5Ω=2Ω
A正确；
B．在物理图像中，由于坐标轴所表示的物理量不同，所选择的标度值也可能不一样，因此，在求图线的斜率时，不能够利用图线倾角的正切值求解，B错误；
C．根据电阻定义式有
R=UI
结合伏安特性曲线可知，I—U图像上的点与坐标原点连线的斜率的倒数表示电阻，由图像可知随电压的增大，斜率逐渐减小，则R2的电阻随电压的增大而增大，C错误；
D．根据电阻定义式有
R=UI
当U=1V时，R2的电阻等于R1的电阻，都为2Ω，D正确。
故选AD。
20、下列关于“电流”、“电阻”这两个物理量的说法正确的是（  ）
A．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
B．当金属导体内自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
C．产生电阻的微观原因是金属导体中电子间有相互作用的斥力
D．长度不同的两种金属丝的电阻可能相同
答案：AD
A．导体中形成电流的原因是导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动，形成电流，故A正确；
B．在形成电流时自由电子定向移动，但是热运动并没有消失，其实电子仍然做无规则的热运动，故B错误；
C．在导体当中，自由电子在定向移动时，会与其他粒子发生碰撞，也会受到带正电荷的原子核影响，从而造成自由电子损失动能，损失的动能将转化为其他粒子的不规则运动，也就是导体本身的内能，从宏观上看，导体也就有了电阻，故C错误；
D．长度不同的两种金属丝的电阻可能相同，故D正确。
故选AD。
21、四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按图所示接入电路，则（  ）

A．电流表A1的读数大于A2的读数
B．电流表A1的指针偏转角小于A2指针的偏转角
C．电压表V1的读数小于V2的读数
D．电压表V1的指针偏转角等于V2的指针偏转角
答案：AD
AB．电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，故A正确，B错误；
CD．电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因量程较大的电压表内阻大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误，D正确。
故选AD。
22、如图所示的电路中，若a、b为输入端，A、B为输出端，把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器中间，则（  ）

A．空载时输出电压UAB=Uab
B．当A、B间接上负载R时，输出电压UAB＜Uab2
C．A、B间的负载R越大，UAB越接近Uab2
D．A、B间的负载R越小，UAB越接近Uab2
答案：BC
A．空载时输出电压
UAB=12Uab
故A错误；
BCD．设滑动变阻器的总阻值为2r，当A、B间接上负载R时，根据并联电路规律可知
UAB=RrR+rRrR+r+rUab=Rr2Rr+r2Uab<12Uab
当A、B间的负载R越大，UAB越接近Uab2，故BC正确，D错误。
故选BC。
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、如图所示为两个量程电流表的内部结构简图，已知表头G的满偏电流为Ig、R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是（  ）

A．I1<I2
B．I1=2I2
C．若仅使R1阻值变为原来的12，则I2变为原来的109
D．若仅使R2阻值变为原来的12，则I1变为原来的65
答案：BC
AB．根据电路图的结构可知
I1=Ig+Ig(Rg+R2)R1=3Ig
I2=Ig+IgRgR1+R2=32Ig
则
I1=2I2
故A错误，B正确；
C．若仅使R1阻值变为原来的12，则
I2'=Ig+IgRg12R1+R2=53Ig
则
I2'=109I2
故C正确；
D．若仅使R2阻值变为原来的12，则
I1'=Ig+Ig(Rg+12R2)R1=52Ig
则
I1'=56I1
故D错误。
故选BC。
25、用多用电表测电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．测电阻时，要把选择开关旋转到欧姆挡上
B．若把选择开关旋转到欧姆挡的“×1”挡上，准确调零后，测量电阻，指针恰指在刻度30和50的正中央，则待测电阻的阻值正好为40Ω
C．测电阻时，指针偏转角度越小，待测的电阻值就越大
D．若多用电表内没有安装电池，就不能用来测电阻
答案：ACD
A．使用多用电表测电阻时，应先使开关旋转到欧姆挡上，故A正确；
B．多用电表欧姆挡的刻度线不均匀，左侧刻度线密集，右侧刻度线稀疏，若选择开关旋转到欧姆挡的“×1”挡上，准确调零后，测量电阻，指针恰指在刻度30和50的正中央，则待测电阻的阻值小于40Ω，故B错误；
C．欧姆挡的刻度盘与电流挡相反，所以测电阻时，偏转角度小，则待测电阻大，故C正确；
D．应用多用电表测电阻时，多用电表需要一个内置电源，若多用电表内没有安装电池，就不能直接用来测量，故D正确。
故选ACD。
填空题
26、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。
27、用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较________（选填“大”或“小”）的倍率挡，重新测量。如图所示为指针在刻度盘上停留的位置，若选择开关旋钮在“×100”位置，则所测量的电阻值为________Ω。若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为________mA。

答案：     大     3200     22.0
[1]用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，说明待测电阻阻值很大，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较大的倍率挡。
[2]如图若选择旋钮在“×100”位置，则所测量电阻的阻值为
32×100Ω=3200Ω
[3]若选择旋钮在“50mA”位置，则最小分度值为1mA，所测量电流的值为22.0mA。
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、万用表一般具有多种测量功能，其主要功能是________、________、________等。
答案：     测量电阻     测量电压     测量电流
[1][2][3]万用表根据选用不同的挡位，可以用于不同的功能，主要可以用于电压、电流以及电阻的测量。

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