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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知识点题库

1

单选题
1、某同学通过实验测定阻值约为5Ω的电阻Rx，用内阻约为3kΩ的电压表，内阻约为0.125Ω的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（  ）

A．实验中应采用图甲电路，此电路测得的Rx偏大
B．实验中应采用图乙电路，此电路测得的Rx偏大
C．实验中应采用图甲电路，误差主要是由电压表分流引起的
D．实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的
答案：C
根据
RVRA=515Ω>5Ω
故应采用电流表外接法，即实验中采用图甲电路图，由于电压表的分流作用，使得测量的电流值偏大，则根据
R=UI
可知，测得电阻比真实值小，故ABD错误C正确。
故选C。
2、甲、乙两根保险丝粗细相同，用同种材料制成，单位长度的电阻分别为4 Ω和1 Ω，熔断电流分别为2 A和6 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是（  ）
A．6.0 AB．7.5 AC．8 AD．10 A
答案：B
两保险丝的电阻关系为
R1=4R2
并联后接入电路，根据欧姆定律I=UR可知电流分配应是
I2=4I1
当I1=2A时
I2=8A>6A
保险丝R2会熔断；当I2=6A时
I1=1.5A
保险丝R1、R2均不会熔断，此时总电流
I总=I1+I2=7.5A
即为允许通过的最大电流。
故选B。
3、金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，金属铂的电阻率随着温度的升高而增大。下列I－U图像中能表示金属铂电阻情况的是（  ）
A．B．C．D．
答案：C
在I－U图像中，图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由于金属铂的电阻率随温度的升高而增大，因此能反映金属铂电阻情况的图象为C，ABD错误，C正确。
故选C。
4、在我国边远乡村的电路上常用的熔断保险丝。当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。经测量，有一段电阻为R，熔断电流为2A的保险丝，直径约0.5毫米。若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为（  ）

A．14R、4AB．12R、4AC．14R、0.5AD．12R、1A
答案：A
根据电阻表达式
r=ρls
可知对折后电阻为
R'=ρ12l2s=14R
而两段最大电流为2A的保险丝并联，其允许的最大电流
I'=2Imax=4A
故选A。
5、如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa:Sb=1:2.已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量e=1.6×10-19C.下列说法正确的是（  ）

A．a、b的电阻之比Ra:Rb=1:2
B．5s内有5×1018个自由电子通过导体b的横截面
C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va:vb=1:2
D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa:Qb=4:1
答案：B
A．根据电阻定律
R=ρLS
可得a、b的电阻之比为
RaRb=SbSa=21
故A错误；
B．5s内通过导体b的横截面的自由电子数为
N=Ite=5×1018个
故B正确；
C．根据电流的微观表达式
I=neSv
可得自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比为
vavb=SbSa=21
故C错误；
D．根据焦耳定律
Q=I2Rt
可得相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比为
QaQb=RaRb=21
故D错误。
故选B。
6、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。
7、如图所示，厚薄均匀的长方体金属导体，ab、bc的长度之比为2：1。当将C与D接入电压不变的电路中时，通过该导体的电流为I，若换A与B接入原电路中，则通过该导体的电流为（  ）

A．I4B．I2C．ID．2I
答案：A
设导体上表面宽为x，则将C与D接入电路中时，电阻为
R1=ρbcab⋅x
若换A与B接入原电路中，则电阻为
R2=ρabbc⋅x
因为电路中电压不变，所以由欧姆定律知，将A与B接入原电路中，通过该导体的电流为与将C与D接入电路中对应电流之比为
I'I=R1R2=bc2ab2=14
即
I'=14I
故选A。
8、家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，截去部分后通过调光灯的电流随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．这也是一种交流电
B．电流的变化周期是0.01 s
C．电流的有效值是1 A
D．电流通过100 Ω的电阻时，1 s内产生的热量为200 J
答案：C
A．交流电的特点是电流方向变化，而题图中电流不是交流电，故A错误；
B．根据图像可得电流的变化周期是0.02s，故B错误；
C．根据有效值的定义得
(Im2)2R⋅T2=I2RT
代入数据解得
I=1A
故C正确；
D．电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为
Q=I2Rt=100J
故D错误。
故选C。
9、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。
10、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。
11、在测定阻值较大的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是（　　）
A．B．
C．D．
答案：B
金属阻值较大，在用伏安法测电阻时应该用电流表内接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，故B正确，ACD错误。
故选B。
12、如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像，关于该图像与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法错误的是（  ）

A．若图像表示加速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的速度变化
B．若图像表示电场强度随位置的变化，则面积等于0-x0间的电势差
C．若图像表示力随位置的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功
D．若图像表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能
答案：D
A．若图像表示加速度随时间的变化，由
a=ΔvΔt
可得
Δv=aΔt
则可知面积等于质点在相应时间内的速度变化，故A正确，不符合题意；
B．若图像表示电场强度随位置的变化，由
U=Ed
可知，面积等于0-x0间的电势差，故B正确，不符合题意；
C．若图像表示力随位置的变化，由
W=Fx
可知，面积等于该力在相应位移内所做的功，故C正确，不符合题意；
D．若图像表示电容器充电电流随时间的变化，由
q=It
可知，面积等于相应时间内电容器极板上的电荷量，故D错误，符合题意。
故选D。
13、电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质（例如空气）所产生的瞬间火花。电力系统中，绝缘开关闭合或断开时常常产生高压电强。已知某次电弧在2ms中释放了0.1C电荷量，则这段时间产生的电流为（  ）
A．0.5AB．5AC．50AD．500A
答案：C
根据电流的定义式
I=qt
解得
I=0.12×10-3A=50A
故选C。
14、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。
15、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。
多选题
16、如图所示为一长方体金属导体，P、Q、M、N为电极，已知a=1m；b=0.2m，c=0.1m，当P、Q和M、N电极分别加上电压时，则下列说法正确的是（   ）

A．P、Q和M、N电极间的电阻之比为RPQ:RMN=1:100
B．P、Q和M、N电极间的电阻之比为RPQ:RMN=100:1
C．若P、Q和M、N电极加的电压相同，通过的电流之比为1:100
D．若P、Q和M、N电极加的电压相同，通过的电流之比为100:1
答案：BC
AB． P、Q电极间的电阻为
RPQ=ρabc
M、N电极间的电阻为
RMN=ρcab
P、Q和M、N电极间的电阻之比为
RPQ:RMN=a2:c2=100:1
故A错误，B正确；
CD．P、Q和M、N电极加的电压相同，通过的电流之比 
IPQ:IMN=(URPQ):(URMN)=1:100
故C正确，D错误。
故选BC。
17、在如图所示的电路中，R1=5Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R3能在0∼20Ω之间进行调节，当滑动变阻器的滑片滑动时，A、B间的（  ）

A．最小电阻为0ΩB．最小电阻为5ΩC．最大电阻为15ΩD．最大电阻为35Ω
答案：BC
AB．当R3的滑动端在最左端时，电阻为零最小，此时AB间总电阻最小，最小电阻为
Rmin=R1=5Ω
A错误，B正确；
CD．当R3的滑动端在最右端时，电阻最大，此时AB间总电阻最大，最大电阻为
Rmax=R1+R2R3R2+R3=5Ω+20×2020+20Ω=15Ω
D错误，C正确。
故选BC。
18、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。
19、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。
20、关于材料的电阻、电阻率，下列表述正确的是（　　）
A．由R=UI可知，R跟导体两端的电压成正比、跟导体中的电流强度成反比
B．由R=ρLS可知，R决定于导体的材料、长度和横截面积
C．标准电阻应选用电阻率对温度变化较敏感的材料制成
D．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大
答案：BD
A．此公式是电阻的定义式，R跟导体两端的电压成正比、跟导体中的电流强度无关，故A错误；
B．此公式是电阻的决定式，R决定于导体的材料、长度和横截面积，故B正确；
C．标准电阻应选用电阻率对温度变化不敏感的材料制成，故C错误；
D．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大，故D正确。
故选BD。
21、一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c．电流沿CD方向时测得样品的电阻为R，则下列说法正确的是（    ）

A．样品的电阻率为Rbca
B．样品的电阻率为Racb
C．电流沿AB方向时样品的电阻为Ra2b2
D．电流沿EF方向时样品的电阻为Ra2b2
答案：BC
AB．沿CD方向测得的电阻为R，根据电阻定律R=ρLS即有
R=ρbac
那么电阻率为
ρ=acbR
A错误，B正确；
CD．根据电阻定律，那么沿AB方向的电阻
R'=ρ×abc=(ab)2R
沿EF方向的电阻
R'=ρ×cab=(cb)2R
C正确，D错误。
故选BC。
22、测量电阻伏安特性时，用R表示测量电阻的阻值，RV表示电压表的内阻，RA表示电流表的内阻，ΔII表示内外接转换时电流表的相对变化，ΔUU表示内外接转换时电压表的相对变化，则下列说法正确的是（  ）
A．当R≪RV，且R较RA大得不多时，宜选用电流表外接
B．当R≪RV，且R较RA大得不多时，宜选用电流表内接
C．当ΔII>ΔUU时宜采用电流表内接
D．当ΔII>ΔUU时宜采用电流表外接
答案：AC
AB．当R≪RV，且R较RA大得不多时，即有
RVR>RRA
则电流表的分压影响大于电压表的分流影响，应排除电流表的分压影响，采用电流表外接法，A正确，B错误；
CD．当
ΔII>ΔUU
时，表明在内外接转换时，电流表的示数变化大于电压表的示数变化，说明电压表的分流影响大于电流表的分压影响，应排除电压表的分流影响，采用电流表内接法，C正确，D错误。
故选AC。
23、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。
24、物理学中规定的电流方向是（　　）
A．自由电荷的定向移动的方向B．负电荷的定向移动的反方向
C．正电荷的定向移动的方向D．正负离子的定向移动的方向
答案：BC
物理学中规定的电流方向是正电荷的定向移动的方向，也是负电荷或自由电子的定向移动的反方向。
故选BC。
25、图（a）是小灯泡L和电阻R的U-I图像，将它们按图（b）所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W。再闭合开关S1，不考虑电源和电流表内阻，下列说法不正确的是（  ）

A．灯丝的电阻随温度升高而增大
B．电路的总电流为0.6A
C．电源电压为2V
D．当电源电压为3V时，电路总功率为3.15W
答案：BD
A．根据
R=UI
分析图（a）可知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A正确；
BC．当闭合开关S、断开开关S1时，电路为含小灯泡L的简单电路，由图（a）可知，当小灯泡的实际功率为1W时，小灯泡两端的电压为2V，即电源的电动势
E=2V
通过小灯泡的电流
IL=0.5A
当再闭合开关S1时，小灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时电阻R两端的电压为2V，由图（a）可知
IR=0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
故B错误，C正确；
D．由图（a）可知，当电源电压为3V时，通过小灯泡的电流约为0.58A，通过电阻R的电流为0.3A，电路消耗的总功率
P=3×0.58W+3×0.3W=2.64W
故D错误。
本题选择说法不正确的，故选BD。
填空题
26、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。
27、测金属丝的电阻率实验，需要用螺旋测微器测量金属丝的直径，用伏安法测出金属丝的电阻，请回答下面问题：
（1）如图所示，螺旋测微器测量金属丝直径的读数为________mm。

（2）用伏安法测电阻时，若待测电阻Rx约为150Ω，电流表内阻RA约为20Ω，电压表内阻RV约为5kΩ，应该用图中的________电路（填“①”或“②”）。

（3）如果金属丝长度为L，直径为d，电压表读数为U，电流表读数为I，则计算金属丝电阻率的表达式为ρ=_________。
答案：     6.722     ①     πUd24IL
（1）[1]6.5mm+22.2×0.01mm=6.722mm
（2）[2]经过计算有
RVRA=5000×20Ω ≈ 316Ω
Rx ≈ 150Ω
则
RVRA> Rx
则Rx为小电阻，电流表应采用外接法，故选①
（3）[3]根据
R=UI
R=ρLS=ρLπ(d2)2
得
ρ=πUd24IL
28、有一长方体导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体的电阻之比R1∶R2∶R3=___________；若导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3，则v1∶v2∶v3=___________。 

答案：     36∶9∶4     1∶2∶3
[1]根据电阻定律R=ρLS可得
R1∶R2∶R3=abh∶bah∶hab=62×3∶36×2∶26×3=36∶9∶4
[2]根据欧姆定律有
I=UR=USρL
根据电流的微观表达式有
I=neSv
联立可得
v=UnρeL∝1L
所以
v1∶v2∶v3=1a∶1b∶1h=1∶2∶3
29、用螺旋测微器测量一根细长而均匀的金属丝的横截面的直径示数如图所示，金属管丝的直径为___________ mm。

答案：0.680
[1]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为
18.0×0.01mm=0.180mm
所以最终读数为
0.5mm+0.180mm=0.680mm
30、在用游标卡尺测量某金属小球的直径时，示数如图所示，读数为___________cm。

答案：0.675
[1]游标卡尺的精确度为0.05 mm，主尺读数为0.6 cm，游标尺上第15格刻度线与主尺刻度线对齐，所以游标尺读数为
0 .05×15 mm=0.75 mm
所以最终读数为
 6mm＋0.75mm=6.75mm=0.675cm

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