高中物理必修三第十一章电路及其应用单元测试-普通用卷

第1页，共12页高中物理必修三第十一章电路及其应用单元测试副标题题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.以下说法正确的是A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大2.如图所示，四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表安培表的量程大于的量程，伏特表的量程大于的量程，把它们按图接入电路，则安培表的读数大于安培表的读数；安培表的偏转角小于安培表的偏转角；伏特表的读数小于伏特表的读数；伏特表的偏转角等于伏特表的偏转角．A.B.C.D.3.如图所示，有三个电阻，已知，则电路工作时，电压：为A.1：2B.1：3C.1：6D.1：94.2016年诺贝尔物理学奖由戴维索利斯、邓肯霍尔丹和迈克尔科斯特利茨三位科学家共同获得，他们运用拓扑学证明超导体可以在低温环境下实现，并解释了其实现机制．设某金属圆环垂直于磁场放置，在低温时突然撤去磁场，测得环中电流为I，若经一年以上的时间t后检测出电流变化小于其中时，便可认为此金属环为超导体．设环的周长为l、横截面积为S，单位体积内自由电子数为n，电子质量为m、电荷量为关于金属环成为超导体的电阻率上限推导有如下四个步骤，其中不正确的步骤是：由电流微观表达式，电流变化大小为时，环中电子定向移动平均速率的变化第2页，共12页电流变化大小为时，环中一个电子动能的变化根据能量守恒，t时间内电子减少的总动能等于环中产生的焦耳热，即由于，t时间内环中电流释放焦耳热，其中，可得超导状态的电阻率上限A.B.C.D.5.如图所示为一块手机电池背面印有的一些标示，下列说法正确的是A.该电池的容量为B.该电池工作时的输出电压为C.该电池在工作时允许通过的最大电流为D.若待机时的电流为10mA，理论上可待机50h6.一个半径为r的细橡胶圆环，均匀地带上电荷量为Q的负电电荷．当它以角速度绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为A.QB.C.D.7.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面四个物理量表达式中属于比值法定义式的是：A.导体的电阻B.加速度C.电场强度D.电容器的电容8.一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为A.B.C.D.二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.一个T形电路如图所示，电路中的电阻，，另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计则A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是B.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是C.当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为25VD.当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80V10.如图所示的电路图，AB间电压为U，则下列说法正确的是A.滑动变阻器滑片向下移动时，两端电压变小B.滑动变阻器滑片向下移动时，两端电压变大第3页，共12页C.滑动变阻器滑片位于中间时，两端电压小于D.滑动变阻器滑片位于中间时，若CD间改接为内阻为的电动机，电动机恰能正常工作，则此电动机消耗的热功率小于11.如下图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L和L为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻相同，阻值均为R，电压表为理想电表，K为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时A.电压表读数将变大B.L亮度不变，L将变亮C.L将变亮，L将变暗D.电源的发热功率将变大12.某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了图线，如图甲、乙、丙所示，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.图丙的电阻随电压升高而增大D.只有图乙才是可能的三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）13.研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率步骤如下：用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______；用螺旋测微器测量其直径如图2，由图2可知其直径为______；该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻阻值约为200欧电流表量程，内阻约电流表量程，内阻约电压表量程，内阻约电压表量程，内阻约直流电源电动势3V，内阻不计滑动变阻器阻值范围，允许通过的最大电流滑动变阻器阻值范围，允许通过的最大电流开关S导线若干第4页，共12页电流表应用______，电压表应用______，滑动变阻器应用______填所用器材的代号14.如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表．安培表的量程大于的量程，伏特表的量程大于的量程，把它们按图接入电路，则安培表的偏转角___安培表的偏转角；伏特表的偏转角_____伏特表的偏转角．填“大于”，“小于”或“等于”用电压表和电流表测量电阻时，可以选用如图甲或乙所示的两种电路，其中Rx为待测电阻．电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是A.甲图中，电流表的示数等于通过Rx的电流B.乙图中，电流表的示数等于通过Rx的电流C.选用甲图测得Rx的阻值大于其真实阻值D.选用乙图测得Rx的阻值等于其真实阻值四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）15.在如图所示的电路中，电源的电动势，内阻r，电阻，，，；电容器的电容，电容器原来不带电．求接通电键S后流过的总电量．16.分某人把电流表、电源和一个定值电阻串联后，两端连接两只测量表笔，做成了一个测量电阻的装置。两只表笔直接接触时，电流表读数是6mA；两只表笔与的电阻连接时，电流表读数是4mA。现在把表笔与一个未知电阻连接时，电流表读数是2mA，则该未知电阻阻值是多大？第5页，共12页17.在如图所示的电路中，，，当开关K接a时，上消耗的电功率为，当开关K接b时，电压表示数为。试求：当开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；电源的电动势和内电阻；当开关K接c时，通过的电流。18.如图所示，，，，，当电位器滑动触头C凋到最上端和最下端时，AB间的总电阻分别是多少？，AB间最大电阻值为多少？。第6页，共12页答案和解析1.【答案】D【解析】解：A、电荷的定向移动形成电流，在金属导体中形成电流时，定向移动的是电子。在电解液中形成电流时，正离子和负离子都在定向移动，故A错误。B、电流的传递速率等于光速，电荷定向移动的速度很小，远远小于电流传导的速度，故B错误。C、由电流的微观表达式可知，可知，导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小；故C错误；D、根据电流的定义可知，单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大，故D正确。故选：D。电流是电荷的定向移动形成的．金属导电靠的是自由电子；酸、碱、盐溶液导电靠的是溶液中的正、负离子．电流的传递速率等于光速，电荷定向移动的速度很小，远远小于电流传递的速度．单位时间内通过导体横截面的电荷数越多，电流就越大．本题要注意无论是正电荷还是负电荷，只要定向移动都会形成电流，不要将电流的形成速度与电流的方向的规定混淆；同时注意电流的微观表达式的应用．2.【答案】D【解析】【分析】两个安培表和两个伏特表是由四个相同的表头改装而成，两电流表并联，表头两端的电压相同，电流相同，指针偏转角度相同，量程大的读数大．两电压表串联，电流相同，指针偏转角度相同，量程大的读数大。本题关键要抓住伏特表和安培表都是由相同的表头改装而成，核心部分是表头，指针的偏转角度大小取决于流过表头的电流大小。【解答】、两安培表并联，表头两端的电压相同，电流相同，指针偏转角度相同，安培表的量程大于的量程，则安培表的读数大于安培表的读数。故正确，错误。、两电压表串联，两表头的电流相同，指针偏转角度相同，量程大的读数大，伏特表的偏转角等于伏特表的偏转角。故错误，正确。故D正确，ABC错误。故选D。3.【答案】A【解析】【分析】注意串联电路中，电流处处相等；并联电路中，各支路电流之和等于干路电流；串联电路的电压特点和并联电路的电压特点，串联分压，并联的各支路电压相同。本题是简单的串并联电路的电压分配和电阻的关系，基础题目。【解答】第7页，共12页和并联后再与串联，所以根据欧姆定律可得：，所以，A正确。故选A。4.【答案】B【解析】【分析】电阻定律与焦耳定律、电流的微观表达式及能量守恒定律相结合分析。本题考查了电阻定律、电流的微观表达式及能量守恒定律。正确应用电流的微观表达式是解题的关键。【解答】设圆环周长为l、电阻为R，由电阻定律得：设t时间内环中电流释放焦耳热而损失的能量为，由焦耳定律得：设环中单位体积内定向移动电子数为n，则有：式中n、e、S不变，只有定向移动电子的平均速率的变化才会引起环中电流的变化。电流变化大小取时，相应定向移动电子的平均速度变化的大小为，则设环中定向移动电子减少了动能和为，则由于，可得：根据能量守恒定律得联立各式得综上所述，、、正确，错误，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5.【答案】D【解析】A、B由电池的铭牌读出：该电池的容量为，电动势为，但内阻不为0，故AB错误；C、若该电池只连续工作1小时时，电流为故C错误；D、由得知，若电池以10mA的电流工作，可用50小时，故D正确。第8页，共12页故选：D。6.【答案】C【解析】【分析】负电荷Q均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q，因此应用电流的定义式，再结合圆周运动相关的知识即可求解。本题考查等效电流的求法，解题关键在于明确一个周期内流过导体截面的电量。【解答】负电荷运动的周期，则电流，故C正确，ABD错误。故选C。7.【答案】D【解析】【分析】电容、电阻等均采用比值定义法，明确比值定义法的性质及其特点进行作答。用比值定义法所定义的物理量有：电场强度、磁感应强度、电阻、电容等等，注意它们均是由本身的性质决定的，和定义它们的物理量无关。【解答】A.导体的电阻电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关，不属于比值定义法，故A错误；B.加速度中a取决于力的大小，不属于比值定义法，故B错误；C.点电荷的电场强度E取决于电量及距离，与电量有关；不属于比值定义法，故C错误；D.电容的定义式中，C与两板间的电量及两板间的电势差无关，属于比值定义法，故D正确。故选D。8.【答案】C【解析】【分析】利用电流的微观表达式求的电流，由电阻的定义式求电阻，由求解电场强度。本题主要考查了电流的微观表达式，根据电阻的决定式求电阻，由求解场强。【解答】由题意可知导体中的电流为：，导体的电阻为：，导体两端的电压为：，场强为：，联立解得金属棒内的电场强度大小：，故C正第9页，共12页确，ABD错误。故选C。9.【答案】BCD【解析】【分析】当c、d端短路时，a、b间电路的结构是：电阻、并联后与串联；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻、并联后与串联；当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压等于电阻两端的电压；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻两端的电压；根据欧姆定律求解电压。本题考查了串联电路和并联电路。对于电路要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进行电路的简化。【解答】A.当c、d端短路时，a、b间电路的结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为：，故A错误；B.当a、b端短路时，c、d之间电路结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为：，故B正确；C.当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压等于电阻两端的电压，为：，故C正确；D.当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压等于电阻两端的电压，有：，故D正确。故选BCD。10.【答案】CD【解析】略11.【答案】BD【解析】【分析】当开关由1位置打到2位置时，分析外电阻的变化，根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，确定电压表示数的变化．根据两灯电压的变化，判断亮度的变化．根据总电流的变化，分析电源发热功率的变化。本题通过计算灯泡的电压，分析其亮度的变化，是处理电