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点汇总.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点汇总

1

单选题
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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。
13、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。
14、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。
15、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。
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、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。
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、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。
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、在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中正确的是（  ）
A．用刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
C．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
答案：CD
A．应该用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度，而不是全长，故A错误；
B．用伏安法测电阻时，因电阻丝电阻较小，应让电压表和电阻丝并联，电压表的分流作用很小，即应该采用电流表外接法，误差较小，故B错误；
C．为减小误差，应该用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，故C正确；
D．因为金属丝的电阻率随温度变化，故实验中应保持金属丝的温度不变，故D正确。
故选CD。
22、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。
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、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。
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、同种材料的导体，电阻与长度成________，与它的横截面积成________。（填“正比”或“反比”）
答案：     正比     反比
[1][2]由电阻定律R=ρlS可知，同种材料的导体，电阻与长度成正比，与它的横截面积成反比。
27、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。
28、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。
29、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。
30、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

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