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20xx年高中物理必修三第十一章电路及其应用(三十九)

1

单选题
1、电压u随时间t的变化情况如图所示，则电压的有效值为（  ）

A．137 VB．163 VC．174 VD．196 V
答案：C
设直流和交流在相同的时间T内流过电阻R产生的热量Q相同，由有效值的定义有
(1562)2R×T2+(3112)2R×T2=U2RT
解得
U≈174V
故选C。
2、某一表头的内阻为30Ω，满偏电流为5mA，要将它改装为量程为3A的电流表，则需（  ）
A．并联一个0.05Ω的电阻
B．并联一个0.01Ω的电阻
C．串联一个570Ω的电阻
D．串联一个270Ω的电阻
答案：A
要将表头改装为大量程电流表应并联一个电阻，并联电阻的大小为
R=IgRgI-Ig=5×10-3×303-5×10-3Ω=0.05Ω
故选A。
3、如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则（  ）

A．通过两棒的电流不相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内场强E2
D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
答案：D
A．由于两棒串联，所以电流相等，A错误；
B．由
I＝nqSv
可知，两棒电流相等，而两棒横截面积不同，两棒的自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；
CD．由
R=ρLS
可知，细棒的电阻大，由串联分压原理可知细棒的电压U1大于粗棒的电压U2，又由
E=UL
可知细棒内场强E1大于粗棒内场强E2，所以C错误，D正确。
故选D。
4、如图所示为三种不同材料制成的电阻a、b、c的伏安特性曲线，其中电阻b的伏安特性曲线为曲线。它们的电阻值分别用Ra、Rb、Rc表示。由图分析可知下列说法正确的是（  ）

A．Ra>Rc
B．电阻b两端的电压越高，其阻值Rb越大
C．若将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端，总电流为2A
D．若将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端，Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3
答案：D
A．根据电阻的定义
R=UI
相同电压时，电阻a的电流大于电阻c的电流，则电阻a的阻值小于电阻c的阻值，A错误；
B．图像上一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，即
IU=1R
由题图分析可知，电阻b两端的电压越高，其电阻阻值越小，B错误；
CD．如果将电阻a、b、c串联接在6 V的电源两端，则流过三个电阻的电流相等，且三个电阻两端的电压之和等于6 V，由题图可知，当电路中的电流为1 A时，电阻a、b、c两端的电压分别为1 V、2 V、3 V，总电压为6 V，此时Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3，C错误，D正确。
故选D。
5、如图所示为用电压表（内阻RV）、电流表（内阻RA）测量电阻Rx的两种电路图。用电路甲测得阻值为R1，用电路乙测得阻值为R2。下列说法正确的是（  ）

A．R1>Rx> R2
B．R2>Rx> R1
C．若Rx≫RA ，则用电路乙测量更精确
D．若RV≫Rx ，则用电路甲测量更精确
答案：A
AB．由图甲所示电路可知，该实验采用电流表内接法，由于电流表分压作用，所测电压偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值大于真实值；图乙采用电流表外接法，由于电压表的分流，所测电流偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值，故
R1>Rx>R2
B错误A正确；
C．若Rx≫RA，电阻可以看作大电阻，电流表分压作用较小，故此时应采用电路甲测量更精确，C错误；
D．若RV≫Rx，电阻应看作小电阻，电压表的分流作用较小，应用电路乙测量更精确，D错误。
故选A。
6、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．B点的电阻为12 Ω
B．B点的电阻为40 Ω
C．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
答案：B
AB．B点的电阻为
RB=UI=61.5×10-1Ω=40Ω
故A错误，B正确；
CD． A点的电阻为
RA=31.0×10-1Ω=30Ω
则两点间的电阻改变了
ΔR=40-30Ω=10Ω
故CD错误。
故选B。
7、下面有关物理公式书写正确的是（　　）
A．匀变速直线运动位移与时间关系：x=v0t+12at
B．电容器的电容：C=UQ
C．万有引力定律：F=GMmr2
D．路端电压公式：U=Ed
答案：C
A．匀变速直线运动位移与时间关系
x=v0t+12at2
故A错误；
B．电容器的电容
C=QU
故B错误；
C．万有引力定律
F=GMmr2
故C正确；
D．路端电压公式
U=IR
故D错误。
故选C。
8、如图甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2.下列说法中正确的是（  ）

A．I1+I2>ErB．I1+I2=ErC．R1r>rR2D．R1r<rR2
答案：B
AB．根据闭合回路欧姆定律有
U=E-Ir
电源的输出功率为
P=UI=EI-I2r
结合图乙可得
P0=EI1-I12r=EI2-I22r
整理可得
I1+I2=Er
故A错误B正确；
CD．根据闭合回路欧姆定律有
I=ER+r
电源的输出功率为
P=I2R
结合图乙有
I1=ER1+r，I2=ER2+r，P0=I12R1=I22R2
整理可得
R1r=rR2
故CD错误。
故选B。
9、如图所示为多用电表的外形图，关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）

A．表盘上电阻的刻度线不均匀，越靠近右侧刻度线越密集
B．只有测量电阻阻值时，才需要调节机械调零旋钮，使指针指在最左端刻度
C．测量电阻时，假如事先知道电阻的大致阻值，应该选择适当倍率的欧姆挡，使测量时表针落在刻度盘的中间区域
D．无论是电流挡、电压挡还是欧姆挡，多用电表的表盘左侧都是零刻度
答案：C
A．欧姆挡刻度分布不均匀，越靠近左侧刻度线越密集，故A错误。
B．无论是测电流、电压，还是测电阻，都要进行机械调零，即调节机械调零旋钮，使指针指在最左端刻度，故B错误。
C．为减小测量误差，使用多用电表的欧姆挡测电阻时应选择合适的挡位，使测量时指针指在刻度盘的中间区域，故C正确。
D．选取电流挡、电压挡时，表盘左侧为零刻度；选取欧姆挡时，表盘右侧为零刻度，左侧为无穷大，故D错误。
故选C。
10、下列关于物理学家的贡献，说法正确的是（　　）
A．牛顿发现万有引力定律，并预测海王星的位置
B．伽利略发现了胡克定律
C．卡文迪许发现了物体间引力的规律
D．欧姆研究电路问题总结出欧姆定律
答案：D
A. 牛顿发现万有引力定律，法国的勒维耶和英国的亚当斯各自独立地通过计算预言了海王星的存在并计算出海王星的位置，A错误；
B. 胡克发现了胡克定律，B错误；
C. 牛顿发现了物体间引力的规律，C错误；
D. 欧姆研究电路问题总结出欧姆定律，D正确；
故选D。
多选题
11、如图所示为多用电表测电阻原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R0，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是（  ）

A．它是根据闭合电路欧姆定律制成的，并且由G表改装的
B．接表内电池正极的应是红表笔，测量时遵循“红进黑出”原则
C．电阻挡对应的刻度不均匀，且“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D．每次换电阻倍率挡时，都需重新欧姆调零，调零后刻度盘中央刻度值是r+Rg+R0
答案：AD
A．欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表是由灵敏电流计G改装成的，故A正确；
B．欧姆表内置电源的负极与红表笔相连，黑表笔与正极相连，故B错误；
C．欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，故C错误；
D．欧姆表的内阻等于其中值电阻，欧姆表内阻为：r+Rg+R0，其中值电阻也为：r+Rg+R0，故D正确。
故选AD。
12、如图甲所示，用内阻为r1的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r2，则时间t内（  ）

A．充电宝输出的电功率为UI－I2r1
B．充电宝的总功率为UI＋I2r1
C．手机电池产生的焦耳热为U2r2t
D．手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t
答案：BD
A．充电宝的输出电压为U，输出电流为I，则充电宝输出的电功率为UI，故A错误；
B．充电宝内的电流也是I，内阻为r1，所以充电宝产生的热功率为I2r1，则充电宝的总功率为
P总＝UI＋I2r1
故B正确；
C．由于充电宝是非纯电阻电路，U是充电宝的输出电压，所以不能用公式U2r2t计算手机电池产生的焦耳热，根据焦耳定律，可知电池产生的焦耳热应为I2r2t，故C错误；
D．由题意根据能量守恒可得，手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t，故D正确。
故选BD。
13、如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻100Ω，下列说法正确的是（  ）

A．由甲图可知，该表头满偏电流Ig＝2mA
B．甲图是改装成的双量程电压表，其中b量程为9V
C．乙图中R1＝109Ω，R2＝10Ω
D．乙图中，R1＝5Ω，R2＝45Ω
答案：BC
AB．由甲图可知
Ig＝URg+R＝3100+2.9×103A＝0.001A＝1mA
其中b的量程为
U＝Ig（Rg＋R＋R′）＝0.001×（100＋2.9×103＋6×103）V＝9V
故A错误，B正确；
CD．改装为I1＝10mA＝0.01A电流表时，并联电阻的分流电流为
I'＝I1－Ig＝10mA－1mA＝9mA＝0.009A
分流电阻的阻值为
R1＋R2＝IgRgI'＝0.001×1000.009Ω＝1009Ω
改装为I2＝100mA＝0.1A电流表时，可得分流电阻的阻值
R1=Ig(Rg+R2)I2-Ig
联立解得
R1＝109Ω，R2＝10Ω
故D错误，C正确。
故选BC。
14、在如图所示电路中，已知电阻R1=1.5Ω、R2=3Ω、R3=4Ω、R4=9Ω、R5=6Ω，当AB端、CD端分别接电动势为12V、内阻不计的电源时，下列说法正确的是（  ）

A．当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为3V
B．当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为6V
C．当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为1.5V
D．当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为4.5V
答案：BD
AB．因为理想电压表内阻无穷大，所以CD端接理想电压表时，R3相当于导线，所以当AB端接电源时，电路的总电阻为
R=R1+(R2+R5)⋅R4(R2+R5)+R4=1.5Ω+4.5Ω=6Ω
所以CD两端电压即为电阻R5两端电压，所以电压表示数为
U=23×34E=6V
故A错误，B正确；
CD．同理当AB端接理想电压表时，R1相当于导线，所以当CD端接电源时，电路总电阻为
R'=R3+(R2+R4)⋅R5(R2+R4)+R5=4Ω+4Ω=8Ω
所以AB两端电压即为电阻R4两端电压，所以电压表示数为
U'=12×34E=4.5V
故C错误，D正确。
故选BD。
15、取一段额定电压为220V，额定功率大于100W的废灯泡的灯丝约2cm长。灯丝与两节干电池及2.5V小灯泡的电路连接如图所示，闭合开关灯泡发光并且较亮，再用点燃的蜡烛给灯丝加热，则（  ）

A．小灯泡和灯丝是并联连接
B．观察到的现象是小灯泡变暗
C．小灯泡变暗的原因是灯丝的电阻随温度升高而增大
D．上述现象说明了温度升高，灯丝的电阻率变大
答案：BCD
A．由图可知小灯泡和灯丝是串联连接，选项A错误；
BC．用点燃的蜡烛给灯丝加热，灯丝的电阻随温度升高而增大，观察到的现象是小灯泡变暗，选项BC正确；
D．根据公式R=ρlS可知灯丝的电阻增大，电阻率增大，即温度升高，灯丝的电阻率变大，选项D正确。
故选BCD。
16、下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是（　　）
A．红表笔是与表内的电源正极相连的
B．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻
D．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏
答案：BC
A．红表笔是与表内的电源负极相连的，故A错误；
B．指针指在中间刻度时，误差较小，为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故B正确；
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，故C正确；
D．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越密，故D错误。
故选BC。
17、对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是（  ）

A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为100R
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为12R
C．给金属丝加上的电压从零开始逐渐增大，UI比值变大
D．金属材料的电阻率随温度的升高而减小
答案：AC
A．设金属丝原长为L，横截面积为S，由电阻定律则得
R=ρLS
若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则金属丝的长度
L'=10L
因为金属丝的体积不变，则有
SL=S'L'
可得
S'=110S
则拉长后的金属丝的电阻
R'=ρL'S'=ρ10L110S=100ρLS=100R
A正确；
B．若将金属丝对折起来，则金属丝的长度
L″=12L
其横截面积
S″=2S
所以此时金属丝的电阻为
R″=ρL″S″=ρ12L2S=14ρLS=14R
B错误；
C．I-U图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，即
k=ΔIΔU=1R
由题中图像可知，随着电压的增大，斜率变小，则电阻值变大，即UI变大，C正确；
D．金属材料的电阻率随温度的升高而增大，D错误。
故选AC。
18、如图甲所示，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”、滑动变阻器R标有“50Ω，2A”的字样，灯L的I﹣U图象如图乙。闭合开关S，下列判断正确的是（  ）

A．小灯泡正常发光时，电路总功率为6W
B．滑片P处于a端时，电压表示数为0.5V
C．为确保电路安全，R连入电路的阻值不小于2Ω
D．用另一相同的灯L替换R，电流表的示数为0.2A
答案：CD
由图甲可知，该电路为R和L的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端的电压。
A．已知小灯泡额定电压为2.5V，由图乙可知灯正常发光时通过灯泡的的电流为0.25A，即电路中的电流为
I=IL=0.25A
则小灯泡正常发光时，电路总功率为
P=UI=0.25×3W=0.75W
故A错误；
B．滑片P处于a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，假设灯泡的阻值不变，由I=UR可知，灯泡正常发光时的电阻为
RL=ULIL=2.50.25Ω=10Ω
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻为
R总=RL+R=10Ω+50Ω=60Ω
电路电流为
I'=UR总=360A=0.05A
电压表的示数
U'L=I'RL=0.05×10V=0.5V
由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以此时灯泡的实际电阻小于灯泡正常发光时的电阻，又因为串联电路起分压作用，所以灯泡分得的电压小于0.5V，故B错误；
C．当滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电路总电阻最小，由I=UR可知，电路中电流最大，因滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，灯泡正常发光的电流为0.25A，所以电路中的最大电流为0.25A，则电路最小总电阻
R'总=UImax=30.25Ω=12Ω
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最小阻值
Rmin=R'总-RL=12Ω-10Ω=2Ω
故C正确；
D．用另一相同的灯L替换R，根据串联分压规律可知两灯泡两端电压相等，都为1.5V，根据图乙可知，此时电路电流为0.2A，故D正确。
故选CD。
19、有关于下图游标卡尺的使用和读数，正确的是（　　）

A．精度是0.1mmB．精度是0.1cmC．读数是5.1mmD．读数是50.1mm
答案：AD
AB．10分度游标卡尺，精度精确到
σ=110=0.1mm
故A正确，B错误；
CD．读数为
l=50+0.1×1mm=50.1mm
故C错误，D正确。
故选AD。
20、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。
填空题
21、（1）图甲中游标卡尺游标尺的每小格比主尺的每小格小________mm；该游标卡尺的读数应为________mm。
（2）图乙中螺旋测微器的读数应为________mm。

答案：     0.1     1.0     0.642
（1）[1]主尺每小格的长度为1 mm，而游标尺上的刻度是把9 mm分成了10份，每一份为0.9mm，所以游标尺的每小格比主尺的每小格小0.1mm；
[2]主尺读数1 mm，游标尺读数0，所以该游标卡尺的读数应为读数为1.0 mm；
（2）图乙中螺旋测微器的读数应为
0.5mm＋14.2×0.01mm=0.642mm
22、用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为______mm，用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为______mm。

答案：     6.125##6.126##6.127     63.60
[1]根据螺旋测微器读数规则，此示数为
D=6mm+0.01×12.5mm=6.125mm
[2]根据游标卡尺读数规则，此示数为
l=63mm+0.05×12mm=63.60mm
23、用螺旋测微器测得导线的直径如图所示。其读数是________ mm。

答案：0.700
螺旋测微器测得导线的直径为
d=0.5mm+0.01mm×20.0=0.700mm
24、表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小，测量较大的电压或电流时要把它改装成较大量程的电压表或电流表。现有一个量程IA=2mA，内阻为150Ω的表头G。
（1）若要把此表头改装成量程为3V的电压表，应___________联一个阻值为___________Ω的电阻；
（2）若要把此表头改装成量程为10mA的电流表，应___________联个阻值为___________Ω的电阻；
（3）若将此表头改装成有两个量程的电流表，如图所示，则使用A、B两个端点时，量程___________（选填“较大”或“较小”）。

答案：     串     1350     并     37.5     较大
（1）[1][2]由题意可知 IA=2mA=0.002A，内阻为Rg=150Ω。若将此表头改装成量程为U=3V的电压表，需要串联一个电阻；由欧姆定律知
U=IA（Rg+R串）
代入数据得
R串=1350Ω
（2）[3][4]若将此表头改装成量程为I=10mA=0.01A的电流表，需要并联一个小电阻。
由欧姆定律可知
IARg=(I-IA）R并
代入数据得
R并=37.5Ω
（3）[5]把表头改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值越小，改装后电流表的量程越大，由图示电路可知，使用A、B两个端点时并联分流电阻阻值较小，此时电流表量程较大。
小提示：理解电表改装原理进行解答即可，计算时注意单位换算。
25、如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为___________Ω。

答案：60
因为选的是“×10”挡，所以读数为
6×10Ω=60Ω

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