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高频考点知识梳理.docx

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高频考点知识梳理

1

单选题
1、关于下列说法正确的是（　　）
A．电流有大小，也有方向，所以电流是矢量
B．在研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系
C．乒乓球太小了，所以研究乒乓球运动的时候可以把它当作质点
D．速度是描述物体运动轨迹的长度随时间变化的物理量，是标量
答案：B
A．电流有大小，也有方向，但其运算不遵循平行四边形定则，电流是标量，A错误；
B．在研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系，B正确；
C．乒乓球虽然很小，但研究乒乓球的旋转时，乒乓球不可以看出质点，C错误；
D．速度是描述物体位置变化快慢的物理量，是矢量，D错误。
故选B。
2、某同学通过实验测定阻值约为5Ω的电阻Rx，用内阻约为3kΩ的电压表，内阻约为0.125Ω的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（  ）

A．实验中应采用图甲电路，此电路测得的Rx偏大
B．实验中应采用图乙电路，此电路测得的Rx偏大
C．实验中应采用图甲电路，误差主要是由电压表分流引起的
D．实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的
答案：C
根据
RVRA=515Ω>5Ω
故应采用电流表外接法，即实验中采用图甲电路图，由于电压表的分流作用，使得测量的电流值偏大，则根据
R=UI
可知，测得电阻比真实值小，故ABD错误C正确。
故选C。
3、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。
4、金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，金属铂的电阻率随着温度的升高而增大。下列I－U图像中能表示金属铂电阻情况的是（  ）
A．B．C．D．
答案：C
在I－U图像中，图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由于金属铂的电阻率随温度的升高而增大，因此能反映金属铂电阻情况的图象为C，ABD错误，C正确。
故选C。
5、两段材料不同、横截面积相同的均匀导线a和b，其长度分别为2m和1m。串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则a、b两种材料的电阻率之比为（    ）

A．1:2B．1:4C．2:1D．4:1
答案：B
有图可知导线a两端电压为
Ua=6V-4V=2V
导线b两端电压为
Ub=4V-0V=4V
两导线串联，可知通过两导线的电流相等，根据欧姆定律可知两导线的电阻之比为
RaRb=UaUb=12
根据电阻定律
R=ρlS
可得
ρ=RSl
两导线的横截面积相等，则a、b两种材料的电阻率之比为
ρaρb=RaRb⋅lbla=12×12=14
B正确，ACD错误。
故选B。
6、如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa:Sb=1:2.已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量e=1.6×10-19C.下列说法正确的是（  ）

A．a、b的电阻之比Ra:Rb=1:2
B．5s内有5×1018个自由电子通过导体b的横截面
C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va:vb=1:2
D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa:Qb=4:1
答案：B
A．根据电阻定律
R=ρLS
可得a、b的电阻之比为
RaRb=SbSa=21
故A错误；
B．5s内通过导体b的横截面的自由电子数为
N=Ite=5×1018个
故B正确；
C．根据电流的微观表达式
I=neSv
可得自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比为
vavb=SbSa=21
故C错误；
D．根据焦耳定律
Q=I2Rt
可得相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比为
QaQb=RaRb=21
故D错误。
故选B。
7、如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻为r。闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片的位置，可以改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将随之改变。若电表均为理想电表，以下四幅图中能正确反映P­I、P­U关系的是（  ）

A．B．
C．D．
答案：C
AB．电源的总功率表示为
P=IE
可知P­I图像是过原点的倾斜直线，AB错误；
CD．电源的总功率为
P=IE=E-UrE=E2r-ErU
可知P­U图像是斜向下的倾斜直线，C正确，D错误。
故选C。
8、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。
9、如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图方式接再电极A、B之间，测出电阻为R，然后再将它按图乙方式接在电极C、D之间，这时P的电阻为（  ）

A．RB．R2C．R4D．4R
答案：D
将半圆形合金片从中间割开，分成完全相同的两块，设每块电阻力R0，则图中甲连接方式相当于两个电阻并联，图乙连接相当于两个电阻串联。则有
RAB=R02=R
RCD=2R0=4R
故选D。
10、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：

用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为___________Ω；（  ）
A．2000B．2100C．2200D．2400
答案：C
欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为
22Ω×100=2200Ω
ABD错误，C正确。
故选C。
11、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。
12、在测定阻值较大的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是（　　）
A．B．
C．D．
答案：B
金属阻值较大，在用伏安法测电阻时应该用电流表内接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，故B正确，ACD错误。
故选B。
13、两个阻值较大的定值电阻R1、R2串联后接恒定电压U，已知R1=2R2，用电压表测R1两端电压时，电压表的示数为U1；测R2两端电压时，电压表的示数为U2。若电压表内阻不能忽略，则有（  ）

A．U1+U2<UB．U1+U2=U
C．U1=2U3D．在测R1两端电压时，R2两端电压小于U2
答案：A
AB．将电压表与电阻R1并联时，电压表的读数为U1，则不接电压表时电阻R1两端的电压U1′大于U1；将电压表与电阻R2并联时，电压表的读数为U2，则不接电压表时电阻R2两端的电压U2′大于U2；因
U1′+U2′=U
则
U1+U2<U
选项A正确，B错误；
C．因不接电压表时R1两端的电压为
U'1=UR1R1+R2=2U3
则接电压表时R1两端的电压小于2U3，选项C错误；
D．若将电压表与电阻R1并联，则其并联的总电阻小于R1，根据串联电阻的电压分配可知，电压表的读数U1将小于U1′，则R2两端电压大于U2′，也大于U2，选项D错误；
故选A。
14、电阻R1的阻值为6Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过电流之比为I1：I2=3：2。则R2的阻值和总电阻分别是（  ）
A．4Ω，3.6ΩB．9Ω，4.5ΩC．4Ω，2.4ΩD．9Ω，3.6Ω
答案：D
由并联电路电压相等得
I1R1=I2R2
又
I1：I2=3：2
联立解得
R2=9Ω
合电阻为
R=R1R2R1+R2=3.6Ω
故ABC错误，D正确。
故选D。
15、下列有关矢量和标量说法不正确的是（　　）
A．位移是矢量，既有大小又有方向B．电流虽有正、负，但是标量
C．位移-7m比+3m要小D．在单向直线运动中，位移的大小和路程相同
答案：C
A．位移是从初位置指向末位置的有向线段，既有大小又有方向，是矢量，故A正确，不符合题意；
B．电流是由于电荷定向移动形成，其方向与正电荷运动的方向相同，有正负，但是标量，故B正确，不符合题意；
C．由于位移为矢量，正负号表示位移方向，不表示大小，故-7m比+3m大，故C错误，符合题意；
D．在单向直线运动中物体实际运动轨迹的长度等于初末位置间的距离，所以位移的大小等于路程，故D正确，不符合题意。
故选C。
多选题
16、如图电路是将滑动变阻器作分压器用的电路，C、D为分压器的输入端，A、B为分压器的输出端，把变阻器的滑动片P放在变阻器正中间，下列判断中正确的是（  ）

A．空载时输出电压为UAB=UCD
B．当接上负载R时，输出电压为UAB<UCD2
C．负载电阻R的阻值越小，UAB越接近UCD2
D．接上负载R，滑动片P向上滑动，可实现UAB=UCD2
答案：BD
A．设滑动变阻器总电阻R0，空载时，变阻器下部分电阻为R'=12R0，输出电压为
UAB=R'R0UCD=12UCD
选项A错误；
BCD．当接上负载R时，负载与变阻器下部分电阻并联，有
R并=RR'R+R'<R'
输出电压为
UAB=R并R0-R'+R并UCD=1R0-R'R并+1UCD<1R0-R'R'+1UCD
当负载电阻R的阻值越小，并联电阻越小，输出电压也越小。UAB越远离UCD2。接上负载R，滑动片P向上滑动，R'变大，并联电阻变大，UAB变大，可实现UAB=UCD2，BD正确，C错误。
故选BD。
17、以下误差属于系统误差的是（　　）
A．测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准，天平底盘未调平所致的误差
B．用有毫米刻度的尺测量物体长度，毫米以下的数值只能用眼睛估计而产生的误差
C．用百米绳测量物理课本的宽度
D．电压偶然起伏引起电表读数不准
答案：AC
A．天平不等臂、砝码不标准、天平底盘未调平等是由于仪器本身不精确而引起的误差属于系统误差，故A正确；
B．读数误差属于偶然误差，故B错误；
C．用百米绳测量物理课本的宽度，是由实验方法粗略引起的误差，属于系统误差，故C正确；
D．电压偶然起伏是由于偶然因素对测量仪器产生的影响，属于偶然误差，故D错误。
故选AC。
18、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。
19、测量电阻伏安特性时，用R表示测量电阻的阻值，RV表示电压表的内阻，RA表示电流表的内阻，ΔII表示内外接转换时电流表的相对变化，ΔUU表示内外接转换时电压表的相对变化，则下列说法正确的是（  ）
A．当R≪RV，且R较RA大得不多时，宜选用电流表外接
B．当R≪RV，且R较RA大得不多时，宜选用电流表内接
C．当ΔII>ΔUU时宜采用电流表内接
D．当ΔII>ΔUU时宜采用电流表外接
答案：AC
AB．当R≪RV，且R较RA大得不多时，即有
RVR>RRA
则电流表的分压影响大于电压表的分流影响，应排除电流表的分压影响，采用电流表外接法，A正确，B错误；
CD．当
ΔII>ΔUU
时，表明在内外接转换时，电流表的示数变化大于电压表的示数变化，说明电压表的分流影响大于电流表的分压影响，应排除电压表的分流影响，采用电流表内接法，C正确，D错误。
故选AC。
20、两粗细相同的同种金属电阻丝 R1、R2的电流I和电压U的关系图像如图所示，可知（  ）

A．两电阻的大小之比为R1∶ R2＝3∶1B．两电阻的大小之比为R1∶ R2＝1∶3
C．两电阻丝的长度之比为L1∶ L2=3∶1D．两电阻丝的长度之比为L1∶ L2=1∶3
答案：BD
AB．I-U图像的斜率表示电阻的倒数，则有
1R1=31=3Ω-1 ，1R2=11=1Ω-1
则两电阻的大小之比为
R1R2=13
故A错误，B正确；
CD．根据电阻定律
R=ρLS
可得
L=RSρ
由题意可知S、ρ相同，则
L1L2=R1R2=13
故C错误，D正确。
故选BD。
21、物理学中规定的电流方向是（　　）
A．自由电荷的定向移动的方向B．负电荷的定向移动的反方向
C．正电荷的定向移动的方向D．正负离子的定向移动的方向
答案：BC
物理学中规定的电流方向是正电荷的定向移动的方向，也是负电荷或自由电子的定向移动的反方向。
故选BC。
22、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。
23、电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ=1ρ。下列说法中正确的是（  ）
A．材料的电导率越小，其导电性能越强B．材料的电导率与材料的形状有关
C．电导率的单位是1Ω⋅mD．电导率大小与温度有关
答案：CD
A．材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，故A错误；
B．材料的电导率与材料的形状无关，故B错误；
C．根据电阻率公式
R=ρLS
代入可得
σ=1ρ=LRS
则电导率单位为
mΩ⋅m2=1Ω⋅m
故C正确；
D．导体的电阻率与温度有关，则电导率大小也和温度有关，故D正确。
故选CD。
24、关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的
B．多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
C．用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都要高于黑表笔的电势
D．多用电表各项测量完成后，应把选择开关旋至“OFF”处或交流电压挡的最大量程处
答案：AD
A．多用表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的，故A正确；
B．多用表欧姆挡靠内部电源提供电流，故B错误；
C．作为欧姆表使用时，红笔的电势低于黑表笔的电势，故C错误；
D．多用电表不使用时，应把选择开关旋至“OFF”处或交流电压挡的最大量程处，故D正确。
故选AD。
25、一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=4Ω，R2=12Ω，R3=4Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为14V，内阻忽略不计，则（  ）

A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是14Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为6V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为3.5V
答案：BD
A．当cd端短路时，R2和R3并联再与R1串联，ab之间的等效电阻
R=R1+R2R3R2+R3=7Ω
故A错误；
B．当ab端短路时，R1和R3并联再与R2串联，cd之间的等效电阻
R=R2+R1R3R1+R3=14Ω
故B正确；
C．当ab两端接通测试电源时，R2中没有电流，相等于R1与R3串联，cd两端的电压为R3分得的电压
Ucd=R3R1+R3U=7V
故C错误；
D．当cd两端接通测试电源时，R1中没有电流，相等于R2与R3串联，ab两端的电压为R3分得的电压
Uab=R3R2+R3U=3.5V
故D正确。
故选BD。
填空题
26、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图甲所示，则金属丝的直径为_______mm．用游标卡尺测量金属丝的长度L，如图乙所示，则长度为_______mm．

答案：     0.313##0.314##0.315##0.316##0.317     13.40
[1]根据图甲可知，金属丝的直径为
d=0.01mm×31.5=0.315mm(0.313~0.317)
[2]根据图乙可知，游标卡尺测量金属丝的长度
L=13mm+0.05mm×8=13.40mm
27、如图所示是一个电路的一部分，其中R1= 5Ω，R2= 1Ω，R3= 3Ω，I1= 0.2A，I2= 0.1A，那么电流表测得的电流的大小为_______A，方向向__________（选填“左”或“右”）。

答案：     0.2     左
[1][2]R1两端的电压
U1 = I1R1 = 1V
R2两端的电压
U2 = I2R2 = 0.1V
则R3两端的电压U3 = 0.9V，且下端电势高于上端，则R3的电流
I3 = U3R3 = 0.3A
方向向上，则电流表测得的电流为0.3A - 0.1A = 0.2A，方向向左。
28、该同学用螺旋测微器又测得一小球直径如图所示，正确读数后得小球直径为1.731mm，则a=___________，b=___________。

答案：     20     0
[1][2]因
1.731mm=1.5mm+23.1×0.01mm
由螺旋测微器读数规则知a应为20，b应为0；
29、某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
（1）检查多用电表的机械零点。
（2）将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的挡位处。
（3）将红、黑表笔___________，进行欧姆调零。
（4）测反向电阻时，将___________表笔接二极管正极，将___________表笔接二极管负极，读出电表示数。
（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指在表盘___________（填“左侧”“右侧”或“中央”），否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）、（4）。
（6）测量完成后，将选择开关拨向“___________”位置或交流电压最高挡。
答案：     短接     红     黑     中央     OFF
（3）[1]选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行欧姆调零，使指针指在最右端零刻度处。
（4）[2][3]测量二极管的反向电阻时满足欧姆表测电阻电流流向为红进黑出向右偏且电流反向流过二极管，则应将红表笔接二极管的正极，黑表笔接负极；
（5）[4]由于欧姆表盘刻度不均匀，为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央；
（6）[5]测量完成后应将开关拨到“OFF”或交流电压最高挡。
30、金属导体中加上了电场，导体中的自由电子就在电场力的作用下，获得逆电场方向的加速度，从而使得电子获得沿加速度方向的速度（漂移速度），从而形成了电流。设漂移速度为ν，导体横截面为S，导体单位体积的自由电子数为n，则金属导体内的电流可表示为I = enSν。

（1）若一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，单位体积的铜原子数为 ______ 个/m3；假设导线中每个铜原子贡献二个自由电子。铜导线中自由电子定向移动的平均速率为 ______ m/s。（保留三位有效数字） 
（2）金属导体的电流也可由欧姆定律I=UR求出。若电阻的倒数称为电导G，单位是西门子（S），电导表示的欧姆定律为______。导体的电导与材料的电导率σ有关，是电阻率的倒数，即σ=1ρ，由此可知电导率的单位是______（答案中需含有 S）。 
（3）导体的电阻率 ρ 与温度有关，通常情况下，温度升高，金属电阻 _______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。当温度达到某一值时，电阻变为 0，这种现象称为 ________。
答案：     8.37×1028     3.73×10-5     I=GU     S/m     增大     超导（现象）
（1）[1]单位体积的铜原子数为
ρMNA=8.9×1036.4×10-2×6.02×1023个/m3≈8.37×1028个/m3
[2]导体单位体积的自由电子数为
n=8.37×1028×2=1.674×1029
电子定向移动的平均速率
v=IneS=11.674×1029×1.6×10-19×1×10-6m/s≈3.73×10-5m/s
（2）[3]根据
I=UR，G=1R
解得
I=GU
[4]根据
R=ρLS，σ=1ρ
结合单位运算，可知电导率的单位是
Ω-1m-1=S/m
（3）[5][6]导体的电阻率 ρ 与温度有关，通常情况下，温度升高，金属电阻的电阻率增大，当温度达到某一值时，电阻变为0，这种现象称为超导现象。

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