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20xx年高中物理必修三第十一章电路及其应用(二十二)

1

单选题
1、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。
2、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。
3、某同学在一次实验中描绘出三个电阻的U-I图像如图所示，下列关于三个电阻的说法中正确的是（  ）

A．Ra6-0Ω=5Ω
由此可知
Ra>Rb>Rc
A错误；
B．将三个电阻串联，由串联电阻所分电压与电阻值成正比可知，每个电阻的电压之比为
Ua:Ub:Uc=Ra:Rb:Rc=20:10:5
B错误；
C．将三个电阻并联时，则由并联电阻的等压分流作用，电阻的分流大小与电阻值成反比，可得通过每个电阻的电流之比为
Ia:Ib:Ic=1Ra:1Rb:1Rc=1:2:4=5:10:20
C正确；
D．将三个电阻并联，则有
1R总=1Ra+1Rb+1Rc
代入数据解得电路中的总电阻为
R总=207Ω
D错误。
故选C。
4、对于欧姆定律，下列理解正确的是（　　）
A．从关系式U＝IR可知，对于阻值一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越小
B．从关系式R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C．从关系式I＝UR可知，对于阻值一定的导体，当导体两端的电压增大一倍时，导体中的电流也增大一倍
D．从关系式R＝UI可知，导体两端电压越大，电阻R也越大
答案：C
A．对于阻值一定的导体，根据U＝IR可知，I越大，U越大，故A错误；
B．导体的电阻是由导体本身的性质决定，与U、I无关，故B错误；
C．对于电阻一定的导体，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故C正确。
D．导体的电阻是由导体本身的性质决定，和比值UI有关，与U、I无关，故D错误。
故选C。
5、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。
6、下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　）
A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较大的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
答案：C
A．当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位，重新调零后测量，选项A错误；
C．利用欧姆表测电阻时，因使用表内电源，故电阻不能在通路时测试，选项C正确；
BD．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，测量阻值不同的电阻时，若换挡，则必须重新调零，选项BD错误。
故选C。
7、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。
8、如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且a>b>c，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．导电材料两端所加电压为10V时，其电阻为20Ω
B．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐增大
C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差
D．该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻小
答案：A
A．由图乙可知，导电材料两端所加电压为10V时，通过的电流为0.5A，则此时导电材料的电阻为
R=UI=10V0.5A=20Ω
故A正确；
BC．导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像的斜率表示该导体材料电阻的大小，结合图乙可知，随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小，则该导电材料的导电性能变好，故BC错误；
D．根据电阻定律
R=ρLS
可知，导电材料的横截面越大，长度越小，导电材料的电阻越小，所以该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻大，故D错误。
故选A。
9、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。
10、下列物理量是矢量的是（　　）
A．电流B．线速度C．时间D．密度
答案：B
矢量是既有大小又有方向、运算时遵循平行四边形定则的物理量，标量是只有大小没有方向、运算时遵循代数运算法则的物理量。
A．电流有大小和方向，但电流运算时不遵守矢量运算法则：平行四边形定则，故电流是标量，A错误；
B．线速度既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，是矢量，故B正确；
CD．时间和密度只有大小，没有方向，是标量，故CD错误。
故选B。
多选题
11、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。
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、下列判断正确的是（　　）
A．导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
B．加在气体两端的电压与通过气体的电流的比值是一个常数
C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低
D．电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线
答案：CD
A．导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误；
B．欧姆定律不适用于气态导体，故加在气体两端的电压与通过的电流的比值不是一个常数，故B错误；
C．由U=IR可知，电流经过电阻时，电阻两端有电压，沿电流方向电势要降低，故C正确；
D．电解液导电适用欧姆定律，故其U﹣I图像为一直线，故D正确。
故选CD。
15、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。
16、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。
17、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。
18、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。
19、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。
20、关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A．用多用电表测电流时，应先进行机械调零
B．用多用电表测电压时，需将红表笔接高电势点
C．用多用电表测电阻时、如果指针偏转过小，则应换成倍率较小的挡位，并重新欧姆调零
D．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡
答案：ABD
A．根据多用表的使用方法，可得用多用电表测电流时，应先进行机械调零，A正确；
B．用多用电表测电压时，要将红表笔接高电势点，B正确；
C．用多用电表测电阻时、如果指针偏转过小，则应换成倍率较小的挡位，不需要进行重新欧姆调零，C错误；
D．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，D正确。
故选ABD。
填空题
21、在探究电阻定律实验时，猜想电阻R可能与材料、长度、横截面积、温度等有关，为完成实验，探究方法应采用___法。电阻定律为R=ρlS，式中ρ是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。材料的电阻率会随温度变化，而纯金属的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而减小。例如：在灯泡（“220V，100W”）工作时电阻为484Ω，则不工作时的电阻应__（填“大于”或“小于”）484Ω。
答案：     控制变量     小于
[1]研究多个变量的影响时，每次只研究一个变量，控制其他变量不变进行研究，该方法称为控制变量法。在探究电阻定律实验时，有多个变量需要研究，故应采取控制变量法来进行探究；
[2]由于灯泡工作时的温度高于不工作时的温度，因此不工作时灯泡电阻率小于工作时电阻率，而
R=ρlS
故不工作时的电阻应小于工作时的电阻484Ω。
22、如图，一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动。若棒横截面积为S，单位长度所带的电荷量为-q，由于棒的运动而形成的等效电流的大小等于______（用题中的字母表示），方向与v的方向______（选填“相同”或“相反”）。

答案：     vq     相反
[1]棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量为
Q=q⋅v
根据电流的定义式为
I=Qt
又
t=1s
得到等效电流为
I=qv
[2]由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反。
23、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，则丝绸带____________电（选填“正”或“负”）；电荷之间的相互作用是通过___________发生的；电荷的定向移动形成电流，物理学规定___________电荷定向移动的方向为电流的方向（选填“正”或“负”）。
答案：     负     电场     正
[1]自然界只存在正电荷和负电荷，人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电称正电荷，摩擦起电的实质是电荷转移，所以丝绸带由于得到电子而带负电；
[2]电荷之间的相互作用是通过特殊物质电场发生的；
[3]物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
24、使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径为___________mm；

答案：0.045（0.043~0.047）
螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数，故金属丝的直径为
4.5×0.01mm=0.045mm
读数在0.043mm到0.047mm之间都可以。
25、如图所示，游标卡尺的读数为___________mm。

答案：20.60
[1] 游标卡尺游标为20分度，总长度为19mm，故每一小格为1920=0.95mm，由图可知，主尺上32mm与游标尺的第12个格对齐，故测量长度为
32mm-12×0.95mm=20.60mm

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