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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必考考点训练

1

单选题
1、两段材料不同、横截面积相同的均匀导线a和b，其长度分别为2m和1m。串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则a、b两种材料的电阻率之比为（    ）

A．1:2B．1:4C．2:1D．4:1
答案：B
有图可知导线a两端电压为
Ua=6V-4V=2V
导线b两端电压为
Ub=4V-0V=4V
两导线串联，可知通过两导线的电流相等，根据欧姆定律可知两导线的电阻之比为
RaRb=UaUb=12
根据电阻定律
R=ρlS
可得
ρ=RSl
两导线的横截面积相等，则a、b两种材料的电阻率之比为
ρaρb=RaRb⋅lbla=12×12=14
B正确，ACD错误。
故选B。
2、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。
3、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。
4、一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（   ）
A．MIρNASeB．MNAρSeC．MAMρSeD．MASeMρ
答案：A
设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n=ρSvtMNA，t时间内通过导体截面的电荷量为q = ne，则电流强度为
I=qt=ρSveNAM
解得
v=MIρSNAe
故选A。
5、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。
6、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：

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；（  ）
A．2000B．2100C．2200D．2400
答案：C
欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为
22Ω×100=2200Ω
ABD错误，C正确。
故选C。
7、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。
8、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。
9、北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的110流动而形成10mA的电流时，环中运行的电子数目的数量级为（已知光速c=3×108m/s，电子电荷量e=1.6×10-19C）（  ）
A．105B．107C．109D．1011
答案：D
根据题意可知，电子转动一周的时间为
t=2403×108⋅110s=8×10-6s
当环中形成10mA的电流时，由q=It可得，通过横截面的电荷量为
q=8×10-8C
环中运行的电子数目为
n=qe=5×1011个
故ABC错误D正确。
故选D。
10、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。
11、下列有关矢量和标量说法不正确的是（　　）
A．位移是矢量，既有大小又有方向B．电流虽有正、负，但是标量
C．位移-7m比+3m要小D．在单向直线运动中，位移的大小和路程相同
答案：C
A．位移是从初位置指向末位置的有向线段，既有大小又有方向，是矢量，故A正确，不符合题意；
B．电流是由于电荷定向移动形成，其方向与正电荷运动的方向相同，有正负，但是标量，故B正确，不符合题意；
C．由于位移为矢量，正负号表示位移方向，不表示大小，故-7m比+3m大，故C错误，符合题意；
D．在单向直线运动中物体实际运动轨迹的长度等于初末位置间的距离，所以位移的大小等于路程，故D正确，不符合题意。
故选C。
12、如图所示为测量未知电阻Rx阻值的部分电路，当开关S接a点时，电压表示数为9 V，电流表示数为0.30 A；当开关S接b点时，电压表示数为10 V，电流表示数为0.25 A，则（  ）

A．电压表示数相对变化显著
B．开关S接在b点时，Rx的测量值更准确
C．开关S接在b点时，Rx的测量值小于Rx的真实值
D．开关S接在a点时，Rx的测量值大于Rx的真实值
答案：B
A．由题意可得
ΔUU1<ΔII1
电流表示数相对变化显著，A错误；
B．由于电流表示数相对变化显著，说明电压表分流作用较大，要选择电流表测量准确的电路，即开关S应接在b点，B正确；
CD．开关S接在b点时，Rx的测量值偏大，而S接在a点时，Rx的测量值偏小，CD错误；
故选B。
13、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验器材如下：

A．待测小灯泡（2.5V，0.5A）；
B．双量程电压表（中间接线柱3V；右边接线柱15V）；
C．双量程电流表（中间接线柱0.6A；右边接线柱3A）；
D．滑动变阻器（20Ω，2A）；
E．电源（电动势约为3V，内阻未知）；
F．电阻箱（9999.9Ω）；
G．电键一个；导线若干。
小仁同学选择合适的器材，连好实物图如图，小智同学检查时发现了多处错误，这些错误不包括下列选项中的（  ）
A．干电池多用了一节B．图中电压表（位于右侧）的量程选错了
C．滑动变阻器接成了限流式D．电流表内接了
答案：A
A．由于待测小灯泡的规格为2.5V，而一节干电池的电压为1.5V，故干电池没有多用一节，A符合题意；
B．图中电压表（位于右侧）的量程选择了大量程，应该选择小量程，B不符合题意；
C．滑动变阻器应该接成分压式，C不符合题意；
D．由于待测小灯泡的电阻较小，故电流表分压明显，故电流表应该外接，D不符合题意。
故选A。
14、如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线，则由图可知a、b的电阻关系为（  ）

A．Ra>RbB．Ra<RbC．Ra=RbD．无法判断
答案：B
I-U图线中斜率表示电阻的倒数，则斜率越大，电阻越小，由于可知，a的斜率大，则a的电阻小，即
Ra<Rb
故选B。
15、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。
多选题
16、图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线，虚线c是b（U=1V）的切线，a、c相互平行，下列说法正确的是（  ）

A．U=1V时，b的电阻为5ΩB．U=1V时，a、b的电阻相等
C．b的电阻随电压的升高而增大D．U=3V时，a、b并联后的总电阻为2.5Ω
答案：CD
ABC．根据I-U图像可知，电阻a的阻值保持不变，大小为
Ra=UI=30.6Ω=5Ω
根据电阻b的伏安特性曲线可知，曲线上点与原点连线的斜率逐渐减小，而连线斜率为
k=IU=1Rb
可知b的电阻随电压的升高而增大，U=1V时，b的电阻为
Rb=U1I1=10.4Ω=2.5Ω<Ra=5Ω
故AB错误，C正确；
D．U=3V时，b的电阻为
R'b=U2I2=30.6Ω=5Ω
a、b并联后的总电阻为
R并=RaR'bRa+R'b=5×55+5Ω=2.5Ω
故D正确。
故选CD。
17、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。
18、物理图像是反映物理量关系的一种重要方法，图像的面积和斜率都有相应的物理意义，关于下列四个图像的描述，正确的是（　　）

A．图甲的斜率表示加速度
B．图乙的斜率表示电阻的倒数
C．图丙中图线与横轴包围的面积表示动能的变化量
D．图丁中图线与横轴包围的面积表示电势能
答案：BC
A. 图甲，根据
v2=2as
可知图像的斜率表示加速度的2倍，选项A错误；
B. 图乙，根据
I=1RU
可知，图像的斜率表示电阻的倒数，选项B正确；
C. 图丙中因
W=F合s
根据动能定理，图线与横轴包围的面积表示合外力的功，即表示动能的变化量，选项C正确；
D. 图丁中根据
EP=φq
可知，图线上横纵坐标的乘积表示电势能，而图线与横轴包围的面积不表示电势能，选项D错误。
故选BC。
19、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。
20、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。
21、四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按图所示接入电路，则（  ）

A．电流表A1的读数大于A2的读数
B．电流表A1的指针偏转角小于A2指针的偏转角
C．电压表V1的读数小于V2的读数
D．电压表V1的指针偏转角等于V2的指针偏转角
答案：AD
AB．电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，故A正确，B错误；
CD．电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因量程较大的电压表内阻大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误，D正确。
故选AD。
22、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。
23、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。
24、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。
25、下列判断正确的是（　　）
A．导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
B．加在气体两端的电压与通过气体的电流的比值是一个常数
C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低
D．电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线
答案：CD
A．导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误；
B．欧姆定律不适用于气态导体，故加在气体两端的电压与通过的电流的比值不是一个常数，故B错误；
C．由U=IR可知，电流经过电阻时，电阻两端有电压，沿电流方向电势要降低，故C正确；
D．电解液导电适用欧姆定律，故其U﹣I图像为一直线，故D正确。
故选CD。
填空题
26、安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，则该环形电流的大小为___________，电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。
答案：     ve2πr     逆时针
[1]电子绕原子核做匀速圆周运动的周期为
T=2πrv
根据电流的定义可得该环形电流的大小为
I=eT=ve2πr
[2]环形电流的方向与电子运动方向相反，为逆时针。
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、用螺旋测微器测量一根合金丝的直径，为防止读数时微测螺杆发生转动，读数前应先旋紧图示的部件____（选填“A”“B”“C”或“D”）。 

答案：C
为防止读数时微测螺杆发生转动，读数前应先旋紧锁C。
29、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
30、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

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