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2023人教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汇总笔记

1

单选题
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、关于电流，下列说法正确的是（  ）
A．电流有方向，因此电流是矢量
B．电荷定向移动的方向就是电流的方向
C．只要电流方向不变就可称其为恒定电流
D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
答案：D
AB．电流有方向，我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，电流尽管有方向但它是标量，故AB错误；
C．方向和大小都不随时间变化的电流为恒定电流，故C错误；
D．据I=qt可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故D正确。
故选D。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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。
13、图甲是研究电容器充放电的实验电路，电源两端的电压保持不变。开关S先接1，电容器充电完毕后开关接2，电流传感器得到的放电电流I-t图线如图乙。断开S，将滑片P向左移动一段距离，再重复以上操作，得到另一条I-t曲线。新得到的I-t曲线与原曲线相比（  ）

A．与纵轴交点向上移动
B．与横轴交点向右移动
C．与坐标轴所围面积变大
D．与坐标轴所围面积变小
答案：A
CD．由
q=It
可知，I-t曲线与时间轴所围的面积表示流过电流传感器的电荷量，即电容器存储的电荷量，可知两图线与坐标轴所围的面积相等，CD错误；
AB．将滑片P向左移动一段距离，其接入阻值变小，当开关接2时，对应不同时刻的放电电流会大于原来的放电电流，故新得到的I-t曲线与原曲线相比与纵轴交点向上移动，但由于面积相等，故与横轴交点会向左移动，A正确，B错误。
故选A。
14、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。
15、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。
多选题
16、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。
17、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。
18、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。
19、有一个内阻Rg＝30Ω、满偏电流Ig＝1mA的电流计G，要把它改装成电压表或电流表，下列说法正确的是（  ）
A．把G改装成量程为0～3V的电压表，需要串联2.97kΩ的定值电阻
B．把G改装成量程为0～15V的电压表，其原来0.5mA刻度处应该标成10V
C．把G改装成量程为0～0.6A的电流表，需要并联0.05Ω的定值电阻
D．把G改装成量程为0～3A的电流表，其原来0.5mA刻度处应该标成1A
答案：AC
A．把G改装成量程为0～3V的电压表，由
Ig（Rg＋R）＝3V
解得
R＝2.97kΩ
即需要串联2.97kΩ的定值电阻，选项A正确；
B．把G改装成量程为0～15V的电压表，最大刻度处（即1mA处）对应的电压刻度为15V，由于磁电式电压表的刻度均匀，所以其原来0.5mA刻度处应该标成7.5V，选项B错误；
C．同理可得选项D错误；把G改装成量程为0～0.6A的电流表，由
IgRg＝（0.6A－Ig）R
解得
R＝0.05Ω
即需要并联0.05Ω的定值电阻，选项C正确．
D．把G改装成量程为0～3A的电流表，最大刻度处（即1mA处）对应的电流刻度为3A，其原来0.5mA刻度处应该标成1.5A，选项D错误。
故选AC。
20、关于电流的概念，下列说法正确的是（  ）
A．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
B．导体中有电荷运动不一定会形成电流
C．两端电势差越大的导体，通过它的电流也必越大
D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位
答案：BD
A．电流的合成不满足平行四边形定则，则电流是标量，其方向就是正电荷定向移动的方向，选项A错误；
B．形成电流必须有两个条件：自由电荷和电压，则导体中有电荷运动不一定会形成电流，选项B正确；
C．根据
I=UR
可知，两端电势差越大的导体，通过它的电流不一定越大，选项C错误；
D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位，选项D正确。
故选BD。
21、如图所示的电路中，通过R1的电流是3A，已知R1=4Ω，R2=12Ω，R3=6Ω，则（  ）

A．电路的总电阻是8ΩB．通过R2的电流是1.5A
C．ab两端的电压是24VD．ac两端的电压是24V
答案：AD
A．电路中的总电阻为
R=R1+R2R3R2+R3=4Ω+12×612+6Ω=8Ω
故A正确；
B．通过R2的电流为
IR2=I×R3R2+R3=3×612+6A=1A
故B错误；
C．ab两端的电压为
Uab=IR1=12V
故C错误；
D．ac两端的电压为
Uac=IR=3×8V=24V
故D正确。
故选AD。
22、关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A．用多用电表测电流时，应先进行机械调零
B．用多用电表测电压时，需将红表笔接低电势点
C．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡
D．用多用电表测电阻时，如果指针偏转过小，则应换成倍率较小的挡位，并重新欧姆调零
答案：AC
A．用多用电表测电流时，应先进行机械调零，选项A正确；
B．用多用电表测电压时，需将红表笔接高电势点，选项B错误；
C．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，选项C正确；
D．用多用电表测电阻时，如果指针偏转过小，说明倍率挡选择过低，则应换成倍率较大的挡位，并重新欧姆调零，选项D错误。
故选AC。
23、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。
24、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。
25、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。
填空题
26、实验室有一只灵敏电流表，标有参数Ig=10mA，Rg=100Ω，将它改装成一只量程为0.6A的电流表，需___________（填“串”或“并”）联___________Ω的电阻（计算结果保留两位有效数字）。若将该灵敏电流表改装成一只量程为15V的电压表，需___________（填“串”或“并”）联___________Ω的电阻。
答案：     并     1.7     串     1400
[1][2]由题意得，将它改装成一只量程为0.6A的电流表，需并联一个电阻，阻值为
R1=IgRgI-Ig=10×10-3×1000.6-10×10-3Ω≈1.7Ω
[3][4]由题意得，若将该灵敏电流表改装成一只量程为15V的电压表，需串联一个电阻，阻值为
R2=U-UgIg=U-IgRgIg=15-10×10-3×10010×10-3Ω=1400Ω
27、请完成下列各表的读数，把答案填在图下的横线上 。
（1）量程为0~3 V和0~3 A的电表。读数___________，读数___________

（2）量程为0~15 V的电压表读数。读数___________，读数___________，读数___________

（3）量程为0~0.6 A的电流表读数 。读数___________，读数___________，读数___________，读数___________

答案：     0.90 V     1.90 A     10.0 V     10.5 V     10.2 V##10.3 V     0.40 A     0.50 A     0.22 A     0.52 A
（1）[1][2]量程为0-3V的电压表，分度值为0.1V，由图可知，其读数为0.90V；量程为0-3A的电压表，分度值为0.1A，故其读数为1.90A。
（2）[3][4][5]量程为0~15V的电压表，分度值为0.5V。由图可知，读数分别为10.0V、10.5V、10.2V。
（2）[6][7][8] [9] 量程为0~0.6A的电流表，分度值为0.02A。由图可知，读数分别为0.40A、0.50A、0.22A、0.52A。
小提示：确认所用电表对应量程的分度值，再根据表盘指针所指位置进行读数即可。
28、在绵阳南山中学物理实验室中，甲同学用螺旋测微器测一金属丝直径时，仪器刻度的位置如左下图所示，则金属丝为__________mm；该同学又用游标卡尺测一金属球直径时，仪器刻度的位置如右下图所示，则金属球的直径为__________cm。

答案：     5.200     0.97
[1]l=5.0+20.0×0.01=5.200mm
[2]d=0.9+0.01×7=0.97cm
29、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。
30、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。

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