2020-2021学年高中物理-第十一章-电路及其应用-学业质量检测新人教版必修3.doc

2020-2021学年高中物理 第十一章 电路及其应用 学业质量标准检测新人教版必修3

2020-2021学年高中物理 第十一章 电路及其应用 学业质量标准检测新人教版必修3

年级：
姓名：

- 10 -

第十一章　学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题　共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA，也就是说(　B　)
A．1 h电池供给8 C的电荷量
B．1 000 s电池供给8 C的电荷量
C．1 s电池供给8 C的电荷量
D．1 min电池供给8 C的电荷量
解析：由公式I＝可得t＝，故供给8 C电荷量时的通电时间t＝ s＝1 000 s，故选项B正确。
2．一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64 Ω，则导线原来的电阻值为(　C　)
A．128 Ω　　　　　　　 　B．32 Ω
C．4 Ω　　 　D．2 Ω
解析：一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，则横截面积变为原来的，因为导线的体积不变，则长度变为原来的4倍，根据电阻定律R＝ρ，知电阻变为原来的16倍，所以导线原来的电阻为4 Ω，选项C正确。
3．(2019·浙江省温州六校高二上学期检测)关于家庭电路，下列说法中正确的是(　A　)
A．家庭电路采用的是电压为220 V的交流电
B．洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是为了节约用电
C．在家庭电路中，已有两盏灯正常发光，若再打开电视，则电路中的总电流变小
D．可以用铜丝代替保险丝，这样可以防止断电
解析：使用三孔插座，是为了防止因漏电而发生触电事故，故B错；在家庭电路中，并联的用电器越多，总电阻越小，家庭电路的电压220 V不变，则电路中的总电流变大，故C错；保险丝用铜丝代替则无法起到保护电路的作用，故D错。
4. (2019·安徽省合肥一中高二上学期段考)一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(　C　)

A.　　 　B.　　　
C．ρnev　　 　D.
解析：I＝，I＝neSv，R＝ρ，E＝，联立得E＝ρnev，故选C。
5.某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则(　C　)

A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障
B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障
C．仅导线AB断路
D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障
解析：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。综合分析可知，故障为A、B间导线断路，即C选项正确。
6.电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的(n－1)倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U，则输入端的电压为(　A　)

A．nU　　　　　　　　　　 　B.
C．(n－1)U　　 　D.
解析：ac和cd是串联形式，由串联电路电压和电阻成正比，ac间的电阻是cd间电阻的(n－1)倍，则当某次测量中输出端数字电压表的示数为U，ac间的电压为(n－1)U，故输入电压为U＋(n－1)U＝nU，故A正确，B、C、D错误。故选A。
7．如图所示是插头式电阻箱的结构示意图，下列说法正确的是(　AB　)

A．电阻箱的铜塞拔出的越多，接入电路中的电阻越大
B．电阻箱连入时要拔出一些铜塞，以免电路短路
C．此电阻箱能得到的最大阻值为10 Ω
D．要想使电阻箱的电阻为8 Ω，应拔出的铜塞是3和5
解析：电阻箱的工作原理实际上是金属杆与电阻丝的并联，由电阻定律R＝ρ知，如果金属杆的横截面积比较大，其电阻很小，可忽略不计。当某个铜塞处于插入状态时，与其并联的电阻丝即被短路，当电阻箱中的铜塞全部插入时，电阻箱的电阻为零，接入电路后造成短路，因此需拔出一些铜塞，铜塞拔出越多接入电路的电阻越多，阻值越大，铜塞全部拔出时电阻箱的电阻最大，为R＝1 Ω＋2 Ω＋2 Ω＋5 Ω＋10 Ω＝20 Ω，当拔出铜塞3和5时，电阻丝3和5接入电路，R′＝2 Ω＋10 Ω＝12 Ω。
8．如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是(　AB　)

A．电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变
B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B
C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B
D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B
解析：由图可知，电阻A的图像的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，故A正确；两图像的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等；故B正确，CD错误，故选AB。
9．(2020·重庆市涪陵高级中学月考)如图所示的电路中，通过R1的电流是3 A，已知R1＝4 Ω，R2＝15 Ω，R3＝10 Ω，则(　BC　)

A．电路的总电阻是6 Ω
B．通过R2的电流是1.2 A
C．ab两端的电压是12 V
D．ac两端的电压是18 V
解析：电路中的电阻是R＝R1＋＝4 Ω＋ Ω＝10 Ω，A错误；通过R2的电流是IR2＝I×＝3× A＝1.2 A，B正确；ab两端的电压是Uab＝IR1＝12 V，C正确；ac两端的电压是Uac＝IR＝30 V，D错误。
10．关于多用电表的使用，下列说法正确的有(　BC　)

A．甲图中用多用电表直流电压挡测量的是电源的路端电压，表笔接法正确
B．甲图中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压，表笔接法错误
C．乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻
D．乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的反向电阻
解析：题图甲中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压，同时也是路端电压，电流从黑表笔流出，从红表笔流入，所以表笔接法错误，故A错误，B正确；电流从黑表笔流出，从红表笔流入，所以题图乙中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻，故C正确，D错误。
第Ⅱ卷(非选择题　共60分)
二、填空题(2小题，共20分。把答案直接填在横线上)
11．(8分)某学生用多用电表测电阻，使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线。

(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔__短接__，调整__欧姆调零旋钮__，使指针指向“0 Ω”。
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图甲中的__1__(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为__2.5__ kΩ。
(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2)，则R1 __＜__R2(填“＞”“＝”或“＜”)。
解析：(1)使用多用电表测电阻，调挡后应将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向“0 Ω”。
(2)多用电表红表笔应接电压表的“1”处，黑表笔接“2”处；由多用电表指针可读出被测电阻为2.5 kΩ。
(3)电压表量程越大，其内阻越大，故R1＜R2。
12．(12分)(2020·海南省海口市第一中学高二上学期期中)在测量某种合金丝电阻率的实验中：

(1)若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率ρ＝　　。用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为__0.650__ mm。
(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U1＝1.35 V，I1＝0.30 A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U2＝0.92 V，I2＝0.32 A。根据以上测量数据判断，当S2处于位置__b__(选填“a”或“b”)时，测量相对准确，测量值Rx＝__2.9__Ω。(结果保留两位有效数字)
解析：(1)由电阻定律可知，电阻R＝ρ，截面积为：S＝π2，联立可得：ρ＝，由图甲所示螺旋测微器可知，其示数为：0.5 mm＋15.0×0.01 mm＝0.650 mm。
(2)根据＝≈0.32，＝≈0.067，可知，电流表电阻较大、分压明显，故接b位置时更加准确，即S2处于位置b，根据欧姆定律，则有Rx＝ Ω≈2.9 Ω。
三、论述·计算题(共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(9分)夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V不变。已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m。请对以下问题进行估算。
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500 C，可释放多少能量？
(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？
答案：(1)1 000 m　(2)1.5×1012 J　(3)5×104 A
解析：(1)由E＝得
d＝＝ m＝1 000 m。
(2)释放的能量
E能＝qU＝500×3×109 J＝1.5×1012 J。
(3)由电流的定义得
I＝＝ A＝5×104 A。
14．(9分)(2019·山东省昌乐二中高二上学期月考)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示。当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ是多少？

答案：40 Ω·m
解析：由图乙可知，当U＝10 V时，R＝＝2×103 Ω
由R＝ρ得ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。
15．(11分)如图所示，灵敏电流计的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA。当使用a、b两个端点时，是量程为I1的电流表；当使用a、c两个端点时，是量程为I2的电流表；当使用a、d两个端点时，是量程为U的电压表。已知电阻R1、R2、R3的阻值分别为0.5 Ω、2 Ω和100 Ω。求量程I1、I2、U的值。

答案：1.005 A　201 mA　20.6 V
解析：接a、b时满足Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1
接a、c时满足IgRg＝(I2－Ig)(R1＋R2)
解得I1＝1.005 A，I2＝201 mA，接a、d时满足IgRg＋I3R3＝U
且IgRg＝(I3－Ig)(R1＋R2)解得U≈20.6 V
16．(11分)如图所示电路，R1＝R2＝4 Ω，R3＝R4＝2 Ω，UAB＝6 V，求：

(1)电流表A1和A2的示数(不计电流表的内阻)；
(2)R1与R4两端的电压之比。
答案：(1)1.5 A　1.0 A　(2)1∶2
解析：(1)等效电路图如图所示，R1、R2、R3三个电阻并联的总电阻设为R并，则有：＝＋＋，得R并＝1 Ω。

电路的总电流I＝＝ A＝2 A。
并联部分的电压U并＝IR并＝2×1 V＝2 V。
通过R1、R2、R3三个电阻的电流分别为：
I1＝＝ A＝0.5 A，I2＝＝ A＝0.5 A，
I3＝＝ A＝1.0 A。
由图可知，电流表A1的示数是通过R2与R3的电流之和，则有
IA1＝I2＋I3＝0.5 A＋1.0 A＝1.5 A。
电流表A2的示数是通过R1与R2的电流之和
则有IA2＝I1＋I2＝0.5 A＋0.5 A＝1.0 A
(2)因为UAB＝U并＋U4，所以R4两端电压为：
U4＝UAB－U并＝6 V－2 V＝4 V，
U1＝U并＝2 V，则＝＝