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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考点大全笔记

1

单选题
1、下列说法中正确的是（　　）
A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流
B．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
C．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
答案：D
A．要有持续电流必须有持续的电压，故A错误；
B．电流的传导速度等于真空中的光速，电子定向移动的速率很小，故B错误；
C．在形成电流时自由电子定向移动，但是热运动并没有消失，其实电子仍然做无规则的热运动，故C错误；
D．导体中形成电流的原因是导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动，形成电流，故D正确。
故选D。
2、某无人值守彩色电视中转站采用太阳能电源工作，转换设备电压为24V，每天发射时间为15h，功耗20W，其余9小时为接收等候时间，功耗为5W，则（  ）
A．转换设备电流恒为56A
B．转换设备负载每天耗电量约为14.37Ah
C．转换设备每天消耗电能为345度
D．转换设备在等待过程中，工作电压小于24V
答案：B
A．发射时间转换设备电流为
I1=P1U=2024A=56A
而在接收等候时间内，其电流为
I2=P2U=524A=524A
故A错误；
B．转换设备负载每天耗电量约为
q=I1t1+I2t2=56×15Ah+524×9Ah=34524Ah≈14.375Ah
故B正确；
C．转换设备每天消耗电能为
W=P1t1+P2t2=20×15Wh+5×9Wh=345Wh=0.345kWh
故C错误；
D．转换设备在等待过程中，工作电压等于24V，他是恒定不变的，故D错误；
故选B。
3、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。
4、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。
5、在示波管中，电子枪2s内发射6×1013个电子（一个电子所带的电荷量为-1.6×10-19C），则示波管中的电流大小为 （  ）
A．4.8×10-6 AB．3×10-13 A
C．9.6×10-6 AD．3×10-6 A
答案：A
根据电流的定义式，有
I=qt=1.6×10-19×6×10132A=4.8×10-6A
故选A。
6、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。
7、四盏灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V，40W”，b、d灯泡的规格为“220V，100W”，各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd且都没有超过各自的额定功率，则这四盏灯泡实际消耗的功率大小关系是（   ）

A．Pa = Pc < Pb = Pd
B．Pa = Pc > Pb > Pd
C．Pa < Pc < Pb < Pd
D．Pa < Pc < Pb = Pd
答案：A
根据R=U2P可知
Ra = Rc > Rb = Rd
ab并联的电阻与cd并联的电阻相同，串联电路，分压相同，故
Uab = Ucd
又因为
Ua = Ub，Uc = Ud
故
Ua = Ub = Uc = Ud
根据P=U2R，得
Pa < Pb，Pc < Pd且Pa = Pc，Pb = Pd
故有
Pa = Pc < Pb = Pd
故选A。
8、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。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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。
13、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。
14、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。
15、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。
多选题
16、一根粗细均匀的金属丝，原来的电阻为R，则（  ）
A．对折后，电阻变为R2
B．截去一半，剩下部分的电阻变为R2
C．均匀拉长为原来的2倍，电阻变为3R
D．均匀拉长，使截面直径变为原来的12，电阻为16R
答案：BD
由电阻定律可得
R=ρlS
A．电阻对折后，长度变为原来一半，横截面积变成原来两倍，因此电阻变为14R，A错误；
B．截去一半，剩下部分的长度变为原来的12，因此电阻变为12R，B正确；
C．均匀拉长为原来的2倍，由于体积不变，横截面积变成原来的一半，因此电阻变为4R，C错误；
D．均匀拉长，使横截面直径变为原来的12，则横截面积会变为原来的14，由于体积不变，长为变为原来的4倍，因此电阻变为16R，D正确。
故选BD。
17、用四个相同的电流表头分别改装成两个不同量程的电压表V1、V2和两个不同量程的电流表A1、A2，改装后的V1量程比V2表量程大，A1表量程比A2表的量程大，下列说法中正确的是（  ）
A．V1表的内阻比V2表的内阻大
B．A1表的内阻比A2表的内阻大
C．若V1表与V2表并联，V1表的指针偏转角比较小
D．若A1表与A2表并联，A1表的读数比较小
答案：AC
A．根据
RV=UIg
表头相同，则Ig相等，改装后的V1量程比V2表量程大,可知V1表的内阻比V2表的内阻大，故A正确；
B．根据
RA=IgRgI
A1表量程比A2表的量程大，可知A1表的内阻比A2表的内阻小，故B错误；
C．若V1表与V2表并联，两表所测电压相等，V1表的内阻比V2表的内阻大，根据
I=UR
可知流过V1表的电流比流过V2表的电流小，则V1表的指针偏转角比较小，故C正确；
D．若A1表与A2表并联，电压相等，A1表的内阻比A2表的内阻小，根据
I=UR
A1表的读数比较大，故D错误。
故选AC。
18、人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。当两手握住脂肪测量仪的两个把手时，就可知道人体脂肪所占的比例。下列说法正确的是（  ）

A．体重重的人一定比体重轻的人脂肪所占比例高
B．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例
C．激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
D．刚沐浴后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会更加准确
答案：BC
B．利用脂肪几乎不含水分，其导电性和人体内其他成分不同，可以用测量人体电阻的办法来计算人体脂肪率，B正确；
CD．人在激烈运动和沐浴之后，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准确，C正确，D错误；
A．影响体重的因素较多，体重重的人不一定就比体重轻的人脂肪所占比例高，故A错误。
故选BC。
19、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。
20、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。
21、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。
22、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度的导线中有n个自由电子，设每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（  ）
A．nvΔtB．nSΔtC．IΔtqD．IΔtSq
答案：AC
AB．取一段导线，自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为Δt，则这段导线中的自由电子数为
N=nL=nvΔt
A正确，B错误；
CD．根据电流的定义式，有
I=NqΔt
得
N=IΔtq
C正确，D错误
故选AC。
23、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。
24、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。
25、下述关于使用多用电表欧姆挡测二极管电阻或普通电阻的说法中正确的是（　　）
A．测量某个二极管正向电阻时，应使用红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极
B．测量电阻时，只要不更换倍率就不需要重新欧姆调零
C．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起以使表笔与待测电阻接触良好
D．使用完毕应当拔出表笔，并把旋转开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡
答案：BD
A．测量某个二极管正向电阻时，应使用红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极，故A错误；
B．测量电阻时，只要不更换倍率就不需要重新欧姆调零，故B正确；
C．人体是导体，人与待测电阻接触时，人与待测电阻并联，并联后的阻值小于待测电阻的阻值，所以不应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，故C错误；
D．使用完毕应当拔出表笔，并把旋转开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡，故D正确。
故选BD。
填空题
26、在“测定金属丝的电阻率”的实验中。若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻两端电压为U，电流为I，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=___________。
答案：ρ=USIl
由电阻定律可知
R=ρLS
由电阻的定义可知
R=UI
又因
S=πd24
可得计算金属丝电阻率的表达式
ρ=πUd24IL
27、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
28、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
29、如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数。
（1）
游标卡尺读数为_________mm；
（2）
螺旋测微器读数为_____________mm。
答案：     100.4     0.900
（1）[1]游标卡尺读数为
10cm+4×0.1mm=100.4mm
（2）[2]螺旋测微器读数为
0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm
30、如图所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为____mm、____mm、____mm。

答案：     17.5     50.80     42.20
[1]甲图读数：主尺读数是17 mm，游标尺读数是5×0.1 mm=0.5 mm，最后结果是17 mm+0.5 mm=17.5 mm；
[2]乙图读数：主尺读数是50 mm，游标尺读数是16×0.05 mm=0.80 mm，最后结果是50 mm+0.80 mm=50.80 mm；
[3]丙图读数：主尺读数是42 mm，游标尺读数是10×0.02 mm=0.20 mm，最后结果是42 mm+0.20 mm=42.20 mm。

24