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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典型例题

1

单选题
1、用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径D为（  ）

A．4.700mmB．5.000mmC．5.700mmD．4.500mm
答案：A
螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度读数（0.5mm以下的小数），图中读数为
D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
故A正确，BCD错误。
故选A。
2、对于欧姆定律，下列理解正确的是（　　）
A．从关系式U＝IR可知，对于阻值一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越小
B．从关系式R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C．从关系式I＝UR可知，对于阻值一定的导体，当导体两端的电压增大一倍时，导体中的电流也增大一倍
D．从关系式R＝UI可知，导体两端电压越大，电阻R也越大
答案：C
A．对于阻值一定的导体，根据U＝IR可知，I越大，U越大，故A错误；
B．导体的电阻是由导体本身的性质决定，与U、I无关，故B错误；
C．对于电阻一定的导体，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故C正确。
D．导体的电阻是由导体本身的性质决定，和比值UI有关，与U、I无关，故D错误。
故选C。
3、对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是（  ）
A．常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
B．常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为4R
C．加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，则在任意状态下的UI的值不变
D．若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象
答案：D
A．常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则横截面积变为原来的110，根据电阻定律
R=ρLS
可知电阻变为原来的100倍，A错误；
B．常温下，若将电阻丝从中点对折，长度为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，可知电阻变为R4，B错误；
C．加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，电阻丝的电阻率随温度发生变化，则电阻发生变化，可知UI的值发生变化，C错误；
D．若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象，D正确；
故选D。
4、如图所示，均匀的长方体薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1∶R2为（  ）

A．L1∶L2B．L2∶L1
C．L12∶L22D．L22∶L12
答案：C
设电阻板厚度为d，根据电阻定律可得，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，阻值为
R1=ρL1L2d
当端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时，阻值为
R2=ρL2L1d
对比可得
R1:R2=L12:L22
故选C。
5、已知一只表头的量程为0~100mA，内阻Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表，如图所示，已知R1=200 Ω，R2=1kΩ，则下列说法正确的是（  ）

A．用oa两端时是电压表，最大测量值为110V
B．用ob两端时是电压表，最大测量值为160V
C．用oa两端时是电流表，最大测量值为200mA
D．用ob两端时是电流表，最大测量值为200mA
答案：B
AC．由电路图可知，用oa两端时是电流表，有
I=Ig+IgRgR1=150mA
故AC错误；
BD．由电路图可知，用ob两端时是电压表，有
U=IgRg+IgRgRgR1Rg+R1R2=160V
故B正确；D错误。
故选B。
6、两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的3倍，把另一根对折后绞合起来，则两导线的电阻之比为（  ）
A．6：1B．9：1C．18：1D．36：1
答案：D
设原来的电阻为R，根据电阻定律
R=ρLS
得，把其中的一根均匀拉长到原来的3倍，根据体积不变可知，其横截面积变为原来的13 ，故电阻变为原来的9倍，即9R。把另一根对折后绞合起来，则长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，则电阻变为原来的14 ，即为14R。故两导线的电阻之比为36：1。
故选D。
7、如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（  ）

A．当n1＝n2时电流强度为零
B．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝(n2-n1)et
C．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝(n1-n2)et
D．溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝(n1+n2)et
答案：D
电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B，t时间内通过通过溶液截面S的电荷量为
q=n1e+n2e
则根据电流的定义式可得
I=qt=n1e+n2et=n1+n2et
ABC错误，D正确。
故选D。
8、一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的13，再给它两端加上电压3U0，则（  ）
A．通过导线的电流为I09
B．通过导线的电流为I027
C．导线中自由电子定向移动的平均速率为v4
D．导线中自由电子定向移动的平均速率为v
答案：B
AB．导线拉长前
R1=ρL1S1=ρL1πr12
导线拉长后
R2=ρL2S2=ρL2πr22
拉长前后体积不变
L1⋅πr12=L2⋅πr22
根据欧姆定律有
I0=U0R1
I'=3U0R2
解得
I'=I027
故A错误，B正确；
CD．根据电流的微观定义式有
I0=nevS1=nev⋅πr12
I'=nev'S2=nev'⋅πr22
解得
v'=v3
CD错误。
故选B。
9、如图电流表A1和A2是用相同的表头改装而成，量程分别为0.6A和3A，现将它们串联后用来测量电路的电流，则（  ）

A．两表头的指针示数相同，偏角之比1∶5
B．两表头的指针示数相同，偏角之比5∶1
C．两表头的指针的偏角相同，示数之比1∶5
D．两表头的指针的偏角相同，示数之比5∶1
答案：B
由于两电流表串联在电路中，所以两表头指针的示数相同。又因为A2的量程是A1量程的5倍，且电流表刻度盘均匀分布，所以在表盘同一位置处，A2的示数是A1示数的5倍，换言之，当两表盘所指示数相同时，则A2指针偏角是A1指针偏角的15，综上所述可知B正确。
故选B。
10、电阻R1、R2串联在电路中，已知R1=10Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（  ）
A．电路中的电流为6AB．电路中的电流为1.2A
C．电路的总电压为21VD．电阻R2的阻值为20Ω
答案：D
AB．串联电路中各处电流相等，根据欧姆定律得
I=U1R1=610A=0.6A
AB错误；
C．电路总电压为
U=U1+U2=6V+12V=18V
C错误；
D．根据欧姆定律得
R2=U2I=120.6Ω=20Ω
D正确。
故选D。
11、中科院大连化物所开发出了一种基于“微电极-电解质一体化薄膜”新概念的无基底、无固定形状的微型超级电容器。该器件具有超薄器件厚度（37μm）、超柔性、高面积容量（40.8mF/cm2）和高度集成度。将它的面积容量40.8mF/cm2用国际单位制中的基本单位表示，正确的是（    ）
A．4.08×102A2⋅s4⋅kg-1⋅m-4B．4.08×10-2A2⋅s-4⋅kg-1⋅m-4
C．4.08×10-2A2⋅s4⋅kg-1⋅m-4D．4.08×102A2⋅s-4⋅kg-1⋅m-4
答案：A
由单位关系可知面积容量
40.8mF/cm2=40.8×10-3F10-4m2=4.08×102F/m2
有
C=qU
U=Ed
E=Fq
F=ma
q=It
可得
C=I2t2mad
1F=1A2⋅s2kg⋅ms2⋅m=1A2⋅s4kg⋅m2=1A2⋅s4⋅kg-1⋅m-2
所以
40.8mF/cm2=4.08×102F/m2=4.08×102A2⋅s4⋅kg-1⋅m-4
故A正确，BCD错误。
故选A。
12、在下列几种电流的波形图中，能表示生活、生产用电的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：C
A图像是直流电能，B图像为方波形交流电，C图像为正弦交流电，D图像为脉冲交流电，而生活、生产用电为正弦交流电，故选C。
13、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。
14、下列说法正确的是（    ）
A．要实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器
B．物体在接近光速运动时，仍然遵从牛顿运动定律
C．电阻温度计可以利用电阻率几乎不受温度变化影响的镍铜合金制作
D．借助离心机，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞
答案：D
A．要实现静电屏蔽可以用密封的金属容器也可以用金属网罩，故A错误；
B．牛顿运动定律适用于宏观低速物体，物体在接近光速运动时，不再遵从牛顿运动定律，故B错误；
C．电阻温度计一般利用随温度变化明显的金属材料来制作，故C错误；
D．借助离心机的离心现象，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞，故D正确。
故选D。
15、电阻R1阻值为6Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I1:I2=2:3，则电阻R2的阻值和总电阻的阻值分别为（  ）
A．4Ω  2.4ΩB．4Ω  3.6ΩC．9Ω  3.6ΩD．9Ω  4.5Ω
答案：A
设并联电路电压为U，由并联电路规律可得
I1:I2=UR1:UR2=R2:6Ω=2:3
R2=4Ω
由1R=1R1+1R2得
R=2.4Ω
故选A。
多选题
16、在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是（  ）
A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
C．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
D．实验中电流不能太大，以免电阻率发生变化
答案：AB
A．先将金属丝接入电路，然后用米尺测量接入电路中的金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，A说法错误，符合题意；
B．用伏安法测电阻时，因为待测电阻较小，故采用电流表外接法，B说法错误，符合题意；
C．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，C说法正确，不符合题意；
D．金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，实验中电流不能太大，以免电阻率发生变化，D说法正确，不符合题意。
故选AB。
17、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，需将红表笔接高电势点
C．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
D．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
答案：ABD
A．根据多用表的使用方法，可得用多用电表测电流时，应先进行机械调零，A正确；
B．用多用电表测电压时，要将红表笔接高电势点，B正确；
C．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，不需要进行重新欧姆调零，C错误；
D．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正确。
故选ABD。
18、关于材料的电阻率，下列说法正确的是（　　）
A．电阻率是反应材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体的电阻越大
B．金属材料的电阻率随温度的升高而增大
C．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的4倍
答案：BC
A．电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，故A错误；
B．金属材料的电阻率随温度升高而增大，故B正确；
C．合金的电阻率比纯金属的电阻率大，则银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小，故C正确；
D．电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横截面积无关，故D错误。
故选BC。
小提示：本题考查对电阻率的性质，及其与温度、材料关系的了解程度，基础题。
19、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。
20、下列各种说法中不正确的是（    ）
A．电流的定义式I=qt适用于任何电荷的定向移动形成的电流
B．电流的微观表达式I=nesv中可以说明，当电流一定时导体中所有电荷都在做匀速运动，且速度相同
C．由于开关闭合，电路中瞬间就被通电，这能说明电荷移动的速度接近光速
D．从R=UI可知，导体的电阻跟两端的电压成正比，跟导体的电流成反比
答案：BCD
A．公式I=qt是电流的定义式，是比值定义法，适用于任何情况，故A正确；
BC．电荷在导体中受电场作用加速的同时还受到其他束缚会做减速，他运动速度实际非常小，单个电子沿导线运动速度只有1-3毫米每秒，故BC错误；
D．影响导体电阻大小的因素：导体的长度、材料、横截面积以及温度，与导体两端的电压和通过的电流无关，故D错误。
此题选择不正确的，故选BCD。
小提示：物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量（简称电量）叫做电流强度，简称电流；电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领；影响导体电阻大小的因素：导体的长度、材料、横截面积以及温度，与导体两端的电压和通过的电流无关。
21、关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．由I=Qt可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．由R=UI可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比
C．由I=nqSv可知，同一导体内电荷定向移动的速率越大，电流越大
D．电流虽有方向，但电流是标量
答案：CD
A．通过导线截面的电量多，若时间长，电流不一定大，A错误；
B．电阻的定义式为比值定义，电阻的大小是由电阻本身的性质决定的，与导体两端的电压和流过导体的电流均无关，B错误；
C．由电流的微观表达式可知，同一导线内单位体积内的自由电子数量n，横截面积S均相同，电荷定向移动的速率越大，电流越大，C正确；
D．电流虽然有方向，但遵守代数运算法则，因此是标量，D正确。
故选CD。
22、关于导体的电阻及电阻率的说法，正确的是（  ）
A．导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时才具有电阻
B．虽然R=UI，但是导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流无关
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零
答案：BD
AB．导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，选项A错误，B正确；
C．导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，与导体的长度、横截面积无关，选项C错误；
D．电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，即某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，选项D正确。
故选BD。
23、用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（  ）

A．电压表的内电阻越大，测量越精确
B．电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值
C．电流表的内电阻越小，测量越精确
D．由于电流表的分压作用，使Rx的测量值小于真实值
答案：BC
电压表测的是待测电阻与电流表串联后的电压，电压表的读数大于Rx两端真实电压，电流表测的是通过待测电阻的电流，电流表的读数等于通过Rx的真实电流，根据欧姆定律可知
Rx=U-IrgI
电流表的内阻越小，测量越准确，实验处理数据时使用
Rx=UI
可知Rx的测量值大于真实值，故AD错误，BC正确；
故选BC。
24、如图所示，表头G的满偏电流Ig=400mA，内阻Rg=300Ω，将它改装为有0～1A和0～10A两种量程的电流表，则（  ）

A．R1=20ΩB．R1=30Ω
C．R2=170ΩD．R2=180Ω
答案：AD
改装成0～1A的电流表时
R1+R2=IgRgI1-Ig
改装成0～10A的电流表时
R1=Ig(Rg+R2)I2-Ig 
代入数据解得
R1=20Ω，R2=180Ω
故选AD。
25、如图所示，半径为R（远大于圆环横截面半径）的橡胶圆环带均匀正电荷，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，将产生等效电流。下列说法正确的是（  ）

A．使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C．若ω、Q不变，使环的半径增大，电流将变大
D．若ω、Q不变，使环的半径增大，电流将变小
答案：AB
在圆环上取很小的一段长度Δs，根据电流的定义可得等效环形电流为
I=ΔqΔt=Δs2πRQΔt=vQ2πR=ωQ2π
所以使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，而I与R无关，所以若ω、Q不变，使环的半径增大，电流不变。
故选AB。
填空题
26、用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径，测量的结果如图所示，则此金属丝的长度L = ______cm，直径d = ______mm。

答案：     11.050     1.650
[1]金属丝的长度为
L = 11cm＋10 × 0.05mm = 11.050cm
[2]直径为
d = 1.5mm＋15.0 × 0.01mm = 1.650mm
27、如图所示为某电学元器件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上P点的切线。随着该元件两端电压的增大，其电阻逐渐________（选填“不变”、“增大”或“减小”）；当通过该元器件的电流为0.4A时，该元器件的阻值为______Ω。

答案：     增大     100
[1]图线上各点与原点连线的斜率表示电阻，斜率增大，则电阻增大。
[2]根据欧姆定律公式可得
R=UI=400.4Ω=100Ω
28、有一只满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=30Ω的电流表G。若把它改装成量程为3V的电压表，应串联一个________Ω的分压电阻，改装后的电压表的内阻为________Ω；若把它改装成量程为0.6A 的电流表，应并联一个________Ω的分流电阻，改装后的电流表的内阻为________Ω。（最后两空保留三位有效数字）
答案：     2970     3000     0.0501     0.0500
[1]如把它改装成量程为3V的电压表,要串联电阻分压，有
R=UI-Rg=(310-3-30)Ω=2970Ω
[2]改装后的电压表内阻为
R'=2970Ω+30Ω=3000Ω
[3]如把它改装成量程为0.6A的电流表，要并联分流电阻，有
R=IgRgI-Ig=30×10-30.6-1×10-3≈0.0501Ω
[4]改装后的电压表内阻为
R'=IgRgI=0.030.6Ω=0.0500Ω
29、多用电表直流电流测量电路原理如图所示，设表头的满偏电流Ig＝200 μA，内阻Rg＝100 Ω，图中R1＝2.5 Ω与R2＝22.5 Ω，请问使用公共接线柱与______接线柱的量程更大，最大量程为_______mA；

答案：     1     10
[1]当接公共接线柱与接线柱1时，电流计的分流电阻只有R1，则分流较大，则量程较大；
[2]根据
Ig(Rg+R2)=(I-Ig)R1 
解得
I=10mA
30、已知一只表头的量程为0~100mA，内阻Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表，如图所示，已知R1=200 Ω，R2=1kΩ，则：用oa两端时是______表，量程为________；用ob两端时，量程为_________。

答案：     电流     150mA##0.15A     160V
[1]接oa时电阻R1与电流计并联，可知用oa两端时是电流表；
[2]由电路结构可知
IgRg=(I-Ig)R1
解得
I=150mA
[3]用ob两端时，量程为
U=IR2+IgRg=0.15×1000V+0.1×100V=160V

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