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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题型总结及解题方法

1

单选题
1、如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻为r。闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片的位置，可以改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将随之改变。若电表均为理想电表，以下四幅图中能正确反映P­I、P­U关系的是（  ）

A．B．
C．D．
答案：C
AB．电源的总功率表示为
P=IE
可知P­I图像是过原点的倾斜直线，AB错误；
CD．电源的总功率为
P=IE=E-UrE=E2r-ErU
可知P­U图像是斜向下的倾斜直线，C正确，D错误。
故选C。
2、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。
3、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。
4、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。
5、下列关于物理量和物理单位的说法，正确的是（　　）
A．s、m、g是基本单位，也是国际制单位，全世界通用
B．物理学中也有一些物理量没有单位
C．电荷量的单位库仑（C）是电学中的基本单位
D．只要科学界的科学权威们统一意见，可以设立更多的基本单位
答案：B
A．s、m、g是基本单位，g不是国际制单位，A错误；
B．物理学中动摩擦因数是没有单位的，B正确；
C．电学中的基本单位是电流的单位A（安培），C错误；
D．基本单位的个数是由现有物理量之间的关系确定的，不会人为定的，不能多也不能少，D错误。
故选B。
6、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。
7、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。
8、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。
9、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并通过实验测量了电子的比荷，从而开启了人类对原子认识的新篇章。现代测量发现电子的比荷是eme=1.76×1011C/kg，若将此物理量以国际单位制中的基本单位表示，下列结果中正确的是（  ）
A．1.76×10-11A⋅s/kgB．1.76×1011A⋅s/kg
C．1.76×1011A/s⋅kgD．1.76×10-11A/s⋅kg
答案：B
由电流强度的定义可知
q=It
所以
1C=1A⋅s
因此可得
1.76×1011C/kg=1.76×1011A⋅s/kg
故选B。
10、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。
11、电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ=1ρ。下列说法中正确的是（  ）
A．材料的电导率越小，其导电性能越强
B．材料的电导率与材料的形状有关
C．电导率的单位是1Ω·m
D．电导率大小与温度无关
答案：C
A．材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项A错误；
B．材料的电导率与材料的形状无关，选项B错误；
C．根据
R=ρlS
则
σ=1ρ=LRS
则电导率的单位是mΩ⋅m2=1Ω⋅m ，选项C正确；
D．电阻率大小与温度有关，则电导率大小与温度有关，选项D错误。
故选C。
12、两根长度，粗细均相同的合金丝a、b的并联接入电路后，已知通过两根合金丝的电流Ia>Ib，则a、b电阻Ra、Rb以及电阻率ρa、ρb的关系正确的是（  ）
A．Ra>Rb，ρa>ρbB．Ra>Rb，ρa<ρb
C．Ra<Rb，ρa>ρbD．Ra<Rb，ρa<ρb
答案：D
并联电路，电压相等，根据电阻定义式有
Ra=UIa，Rb=UIb
由于
Ia>Ib
可知
Ra<Rb
根据电阻决定式有
Ra=ρalS，Rb=ρblS
由于长度，粗细均相同，则有
ρa<ρb
ABC错误，D正确。
故选D。
13、如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（　　）

A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大
B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大
D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
答案：C
题图所示位置线圈平面与磁感线平行，处于垂直于中性面的位置，故穿过线圈的磁通量为零（即最小），而磁通量的变化率即瞬时电动势最大，故选C。
14、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。
15、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。
多选题
16、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。
17、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。
18、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。
19、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。
20、一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=4Ω，R2=12Ω，R3=4Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为14V，内阻忽略不计，则（  ）

A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是14Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为6V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为3.5V
答案：BD
A．当cd端短路时，R2和R3并联再与R1串联，ab之间的等效电阻
R=R1+R2R3R2+R3=7Ω
故A错误；
B．当ab端短路时，R1和R3并联再与R2串联，cd之间的等效电阻
R=R2+R1R3R1+R3=14Ω
故B正确；
C．当ab两端接通测试电源时，R2中没有电流，相等于R1与R3串联，cd两端的电压为R3分得的电压
Ucd=R3R1+R3U=7V
故C错误；
D．当cd两端接通测试电源时，R1中没有电流，相等于R2与R3串联，ab两端的电压为R3分得的电压
Uab=R3R2+R3U=3.5V
故D正确。
故选BD。
21、下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是（　　）
A．红表笔是与表内的电源正极相连的
B．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻
D．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏
答案：BC
A．红表笔是与表内的电源负极相连的，故A错误；
B．指针指在中间刻度时，误差较小，为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故B正确；
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，故C正确；
D．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越密，故D错误。
故选BC。
22、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．对应于B点的电阻为120Ω
B．对应于B点的电阻为80Ω
C．工作状态从A变化到B时，导体的电阻改变了20Ω
D．工作状态从A变化到B时，导体的电阻改变了40Ω
答案：BC
AB．B点的电阻为
RB=UI=120.15Ω=80Ω
故A错误，B正确；
CD．A点的电阻
RA=U'I'=60.1Ω=60Ω
故两点间的电阻改变了
ΔR=80Ω-60Ω=20Ω
故C正确，D错误。
故选BC。
23、某同学在研究两种导电元件的伏安特性时，他根据实验中所测得的数据，分别绘制了I-U图线，如图甲、乙所示，下列说法正确的是（  ）

A．图甲的元件可以作为标准电阻使用
B．图乙的电阻随电压升高而增大
C．图乙的电阻随电压升高而减小
D．只有图乙才是可能的
答案：AB
图甲和图乙都是元件可能的I-U图线，I-U图线上点与原点连线的斜率的倒数表示阻值，图甲所描述的元件属于线性元件，其阻值不随两端电压变化而改变，可以作为标准电阻使用；图乙所描述的元件属于非线性元件，其阻值随电压升高而增大，不能作为标准电阻使用。
故选AB。
24、如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A，R1的阻值等于电流表内阻的12，R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（  ）

A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.02A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
答案：BD
AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1.2A，故量程为
1.2+0.6=1.8A
故每一小格表示0.06A，故A错误，B正确；
CD．当接线柱1、3接入电路时，电流表A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为1.8A，故每一小格表示0.06A，故C错误，D正确。
故选BD。
25、某同学按如图甲所示连接电路，利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线如图乙所示。 电容器的电容C已知，且从图中可读出最大放电电压U0、图线与坐标轴围成的面积S、任一点的切线斜率k，但电源电动势和内阻、定值电阻R均未知。根据题目所给的信息，下列物理量能求出的是（  ）

A．电容器放出的总电荷量
B．通过电阻R的最大电流
C．定值电阻R
D．电源的内阻
答案：ABC
分析：根据题中物理情景描述可知，本题考查电容器，根据电容器充放电的规律，运用图像、电容定义式、电流定义式等，进行分析推断。
A．根据图像的含义，U-t图像中，图线与纵轴的交点的纵坐标表示最大放电电压U0，因
Q=CU0
可以求出电容器放出的总电荷量，故A正确；
B．由图像可知，图线切线斜率
k=ΔUΔt=ΔQcΔt
根据电流的定义可知
I=ΔQΔt
故t=0时，放电电流可以求出，这就是通过电阻R的最大电流I，故通过电阻R的最大电流可以求出，B正确；
C．电阻两端的最大电压是最大的放电电压U0，通过选项B分析可知，最大电压和最大电流均可以求出，根据欧姆定律可知，定值电阻
R=UI
故定值电阻R可以求出，C正确；
D．根据题意可知
E=U0
而电源内阻r无法求出，D错误。
故选ABC。
填空题
26、电子绕核运动可等效为一个环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为R的轨道上顺时针运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流大小为___________；方向为___________。
答案：     ev2πR     逆时针
[1][2] 由题，电子圆周运动的速率为v，半径为R，则电子运动的周期
T=2πRv
根据电流的定义式得到，等效电流为
I=eT=ev2πR
逆时针方向。
27、某同学改装电表设计的电路如图所示，小量程电流表G的内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA，R1=900Ω，R2=10Ω，当S1和S2均闭合时，改装成的新电表是较大量程的____________（选填“电流表”或“电压表”）；当S1和S2均断开时，改装成的新电表量程为______。

答案：     电流表     0~3V
[1]当S1和S2均闭合时，R1被短路，电流表G与R2并联，所以是较大量程的电流表；
[2] 当S1和S2均断开时，电流表G与R1串联，成为较大量程的电压表。设新电表最大量程为Um，由欧姆定律，有
IgRg+R1=Um
代入数据，解得
Um=3V
即改装成的新电表量程为0~3V。
28、某学生在测量均匀圆柱体的电阻率的实验中，用20分度的游标卡尺测量其长度，由图甲可知其长度为______________cm；用螺旋测微器测量其直径，由图乙可知其直径为_________________mm；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。

答案：     5.025     2.700     1.9×103
[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，故图中所测圆柱体的长度为
50mm+5×0.05mm=50.25mm=5.025cm
[2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，故图中所测圆柱体的直径为
2.5mm+20.0×0.01mm=2.700mm
[3]欧姆表的读数为指针的读数与倍率的乘积，故所测电阻的阻值为
19.0×100Ω=1.90×103Ω
29、南山高二物理课堂，一同学研究电阻时发现，均匀电阻丝1两端加上60V电压，测得电流为2A，则10s内通过电阻丝1横截面积的电荷量为________C，该电阻丝电阻为________Ω。测量另一根不同材料制成的均匀电阻丝2，电阻丝1与2长度之比l1:l2=5:2，直径之比d1:d2=2:1，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比为I1:I2=3:1，则它们的电阻率之比ρ1:ρ2为________。
答案：     20     30     8：15
[1]根据电流的定义式I=qt，可得10s内通过电阻丝1横截面积的电荷量为
q=It=2×10C=20C
[2]该电阻丝电阻为
R=UI=602Ω=30Ω
[3]根据电阻定律R=ρlS及S=π(d2)2、R=UI可得金属丝的电阻率表达式为
ρ=πUd24Il
则
ρ1ρ2=(d1d2)2×I2I1×l2l1=41×13×25=815
30、一根粗细均匀的金属丝，当其两端电压为U时，通过的电流是I。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，金属丝两端所加的电压应为___________。
答案：4U
根据电阻定律可得：拉长后电阻变为
R'=ρ2l12S=ρ4lS=4R
所以根据欧姆定律可得
UR=U'R'=U'4R
故
U'=4U

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