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20xx年高中物理必修三第十一章电路及其应用(三十七)

1

单选题
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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：用游标为20分度的卡尺测量其长度如图所示，由图可知其长度L为（  ）

A．50.30mmB．50.15mmC．50.25mmD．50.2mm
答案：B
根据题意可知，游标为20分度，由图可知，游标第3个小格与主尺对齐，则其长度L为
L=50mm+0.05×3mm=50.15mm
故ACD错误，B正确。
故选B。
8、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。
9、用国际单位制的基本单位表示电压的单位，下列正确的是（　　）
A．VB．NC⋅mC．kg⋅m2/(A⋅s3)D．A⋅Ω
答案：C
A．V不是国际单位制的基本单位，是导出单位，故A错误；
B．N、C均不是国际单位制的基本单位，是导出单位，故B错误；
C．根据能量的单位换算有
1C×1V=1J=1N⋅1m=1kg⋅m2/s2
可知
V=kg⋅m2s2C=kg⋅m2s2A⋅s=kg⋅m2/(A⋅s3)
故C正确；
D．不是国际单位制的基本单位，是导出单位，故D错误。
故选C。
10、小明同学在某次使用20分度的游标卡尺时看错了分度，读出来的错误读数为6.18mm，则该尺的主尺刻线上有一条与游标尺某刻线是对齐的，这条刻线的读数为（  ）
A．6.45mmB．15.00mmC．15.27mmD．6.18mm
答案：B
因为游标卡尺有三种分度，分别是10分度、20分度和50分度，因为10分度的精确度为0.1mm，而小明读出来的错误读数为6.18mm，可见是把20分度看成了50分度，因为游标卡尺读数为主尺上整数刻度加上游标尺对齐格子数乘以精确度，所以
6.18mm=6mm+9×0.02mm
即游标尺上第9格与主尺上某刻度对齐，设主尺上该刻度为x，因为游标尺的每小格为0.98mm，则由题意得
6.18mm=x-9×0.98mm
解得
x=15mm
故选B。
多选题
11、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。
12、金属自由电子气理论认为金属中的自由电子好像气体分子一样，总是在不停地做无规则热运动，由于自由电子会与金属离子发生碰撞，其在金属中的运动轨迹是“曲折”的路线，当存在外加电场E时，自由电子在杂乱无章的热运动基础上会叠加一个沿电场力方向的定向移动，如图所示，大量自由电子沿同一方向的定向移动形成了宏观的电流，通常情况下，电流稳定时，自由电子定向移动的速率约为10-4m/s，自由电子热运动的速率约为105m/s，可以将金属导电问题简化为下述过程：自由电子每次与金属离子碰撞后，定向移动速率变为0；接着自由电子在电场力的作用下重新加速获得定向移动速度，直到再次与金属离子发生碰撞，根据以上信息，下列说法正确的是（  ）

A．相较于自由电子的定向移动速率，热运动速率对碰撞频率影响更大
B．相较于自由电子的热运动速率，定向移动速率对碰撞频率影响更大
C．E恒定时，若碰撞频率升高，金属中自由电子定向移动形成的电流不变
D．E恒定时，若碰撞频率升高，金属中自由电子定向移动形成的电流变小
答案：AD
AB．自由电子热运动的速率约为105m/s，自由电子定向移动的速率约为10-4m/s，由于
105m/s>10-4m/s
则说明热运动更容易发生碰撞，即相较于自由电子的定向移动速率，热运动速率对碰撞频率影响更大，B错误，A正确；
CD．E恒定时，碰撞频率升高，则单位时间自由定向移动量减少，自由电子定向移动形成的电流变小，C错误，D正确。
故选AD。
13、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。
14、关于电流的方向，下列说法正确的是（　　）
A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
B．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
C．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
D．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反
答案：AD
AC．在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，A正确，C错误；
BD．电子带负电，电子运动形成的等效电流方向与电子运动的方向相反，B错误，D正确；
故选AD。
15、如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是（  ）

A．电阻a的阻值随电流的增大而减小
B．电阻b的阻值R=1tanα=1.0Ω
C．在两图线交点处，电阻a的阻值大于电阻b的阻值
D．在电阻b两端加4V电压时，流过电阻的电流是2A
答案：AD
A．因为I-U图像上某点与原点连线的斜率为该状态下电阻的倒数，由图可知，随电流的增大，a的图像上的点与原点连线的斜率越来越大，即a的电阻随电流的增大而减小，故A正确；
B．I-U图像某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则电阻b的阻值
R=105Ω=2.0Ω
故B错误；
C．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C错误；
D．由于b电阻的阻值为2.0Ω，在电阻b两端加4V电压时，流过电阻的电流为
I=UR=42A=2A
故D正确。
故选AD。
16、在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中正确的是（  ）
A．用刻度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．实验中应保持金属丝的温度不变
答案：CD
A．应该用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度，而不是全长，故A错误；
B．用伏安法测电阻时，因电阻丝电阻较小，应让电压表和电阻丝并联，电压表的分流作用很小，即应该采用电流表外接法，误差较小，故B错误；
C．为减小误差，应该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，故C正确；
D．因为金属丝的电阻率随温度变化，故实验中应保持金属丝的温度不变，故D正确。
故选CD。
17、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（  ）

A．电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变
B．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变
C．在两图线交点处，A的阻值等于电阻B的阻值
D．电阻A由合金做成，适合做标准电阻
答案：AC
AB．根据图像可知图像上的点到原点的连线的斜率表示电阻的倒数，随着电流的增大，电阻A阻值的倒数在减小，所以阻值在增大；电阻B图像为过原点的直线，阻值不变，A正确，B错误；
C．两图线交点处的点到原点的连线斜率相等，电阻相等，C正确；
D．根据图像可得电阻A为非线性元件，不适合做标准电阻，D错误。
故选AC。
18、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。
19、如图所示为两个量程的电压表原理图，定值电阻R1＝2.95×104Ω，R2＝1.2×105Ω，灵敏电流计内阻Rg＝500Ω，满偏电流Ig＝100μA，下列关于电压表量程的说法正确的是（  ）

A．当使用O、A两接线柱时，量程为4VB．当使用O、A两接线柱时，量程为3V
C．当使用O、B两接线柱时，量程为15VD．当使用O、B两接线柱时，量程为30V
答案：BC
AB．当使用O、A两接线柱时，量程为
U=Ig(Rg+R1)=100×(500+29500)×10-6V=3V
故A错误，B正确；
CD．当使用O、B两接线柱时，量程为
U'=Ig(Rg+R1+R3)=100×(500+29500+120000)×10-6V=15V
故C正确，D错误。
故选BC。
小提示：掌握电表改装原理，当改装后电表达到最大量程时，原电表也达到最大量程。
20、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。
填空题
21、如图所示，螺旋测微器的读数为_______mm；游标卡尺的读数为_______cm。

答案：     6.120     5. 090
[1]由图所示的螺旋测微器可知，其读数为
d=6mm+12.0×0.01mm=6.120mm
[2]由图所示的游标卡尺可知，其读数为
d=50mm+18×0.05mm=5.090cm
22、双刀双掷开关常用于改变电流方向或电学元件的连接方式，某同学在实验室中自制了一块电流、电压两用电表，电路如图所示。S是双刀双掷开关（e、f之间绝缘），a、b、c、d、e、f为接线柱，双刀双掷开关的触刀掷向a、b时，e与a接通，f与b接通；触刀掷向c、d时，e与c接通，f与d接通。灵敏电流表G量程为0~0.1A、内阻为50Ω，电阻R1的阻值为100Ω，R2的阻值为10Ω。

（1）触刀掷向a、b时，此表用作____________，量程为____________；
（2）触刀掷向c、d时，此表用作____________，量程为____________。
答案：     电压表     0~15V     电流表     0~0.6A
（1）[1][2] 接a、b上时为G与R1串联为电压表，其量程为U，根据欧姆定律，有
U=Ig×(Rg+R1)=0.1×(100+50)V=15V
即量程为0~15V
（2）[3][4] 接到c、d上时为G与R2并联为电流表，其量程为
I=IgRgR2+Ig=0.6A
即量程为0~0.6A
23、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
24、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
25、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

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