高中人教版 (2019)第十一章 电路及其应用综合与测试学案设计

这是一份高中人教版 (2019)第十一章 电路及其应用综合与测试学案设计，共8页。学案主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本大题共10个小题，共60分。在每小题所给的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，每小题满分6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
1.下列关于电流方向的说法中正确的是( )
A.电荷的定向移动方向即为电流的方向
B.电流的方向总是从电源的正极流向负极
C.电流既有大小，又有方向，是一个矢量
D.在电源内部，电流从负极流向正极
解析 正电荷的定向移动方向与电流方向相同，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；电流虽有方向，但不符合矢量运算法则，不是矢量，而是标量；外电路中电流从正极流向负极，电源内部电流从负极流向正极，故A、B、C错误，D正确。
答案 D
2.关于公式I＝eq \f(q,t)，下列说法中正确的是( )
A.式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量
B.式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量
C.比值eq \f(q,t)能表示电流的强弱
D.该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比，跟通电时间成反比
解析 公式I＝eq \f(q,t)中q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，选项A、B错误；比值eq \f(q,t)表示电流的强弱，选项C正确；由电流的微观表达式I＝ngSv可知，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积，故选项D错误。
答案 C
3.灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低。加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1 V时，通过灯泡的电流为0.5 A，灯泡两端的电压为3 V时，通过灯泡的电流为1 A，则灯泡两端电压为2 V时，通过灯泡的电流可能是( )
A.0.5 A B.0.6 A C.0.8 A D.1 A
解析 灯泡电压为1 V时，灯泡的电阻为2 Ω，当灯泡的电压为3 V时，灯泡的电阻为3 Ω，所以电压为2 V时，电阻2 Ω＜R＜3 Ω，由I＝eq \f(U,R)得此时的电流eq \f(2,3)A＜I＜1 A，故C正确。
答案 C
4.如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法的电阻大小关系为( )
A.R甲＝eq \f(1,2)R乙 B.R甲＝eq \f(1,4)R乙
C.R甲＝2R乙 D.R甲＝4R乙
解析 将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r，图甲中等效为两个电阻并联，R甲＝eq \f(r,2)，图乙中等效为两个电阻串联，R乙＝2r，所以R甲＝eq \f(1,4)R乙，所以B正确。
答案 B
5.两定值电阻R1、R2串联后接在电压恒等于10 V的直流电源上。某学生把内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表示数为6 V。如果把此电压表改接在R2两端，则电压表示数将( )
A.小于4 V B.大于4 V
C.等于4 V D.等于或大于4 V
解析 电压表接在R1两端，电压表的示数为6 V，则此时R2两端的电压为4 V。把此表改接在R2两端时，电压表与R2并联的阻值小于R2，电压表与R2并联的电路所分得的电压小于4 V。故选A。
答案 A
6.用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V，分别将它们串联或并联在一起，然后接入如图所示电路中。通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是( )
A.图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等
B.图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C.图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等
D.图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
解析 图甲中由于电流表的电流计是并联在电路中，电压表的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，所以由于电流表的定值电阻分流的原因，通过电流表的电流计的电流小于电压表的，所以电压表的指针偏转角比电流表的大，故A、B错误；图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻的分压原因，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，故C错误，D正确。
答案 D
7.关于电流的概念，下列说法中正确的是( )
A.通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B.某一导体内电子定向移动的速率越大，电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
D.电流的传导速率越大，电流越大
解析 由电流的定义式I＝eq \f(q,t)及电流的微观表达式I＝nqSv可知，选项B、C正确。
答案 BC
8.关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )
A.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B.金属的电阻率随温度的升高而增大
C.银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小
D.金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的两倍
解析 电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，A错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B正确；锰铜合金的电阻率比银材料的电阻率大，C正确；电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误。
答案 BC
9.一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝1 Ω，R2＝12 Ω，R3＝4 Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为10 V，内阻忽略不计，则( )
A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4 Ω
B.当ab端短路时，cd之间的等效电阻是4 Ω
C.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8 V
D.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为8 V
解析 当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为R＝eq \f(R2R3,R2＋R3)＋R1＝eq \f(12×4,16) Ω＋1 Ω＝4 Ω，故A正确；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为R＝eq \f(R1R3,R1＋R3)＋R2＝eq \f(1×4,5) Ω＋12 Ω＝12.8 Ω，故B错误；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为U3＝eq \f(R3,R1＋R3)E＝eq \f(4,5)×10 V＝8 V，故C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为U3＝eq \f(R3,R2＋R3)E＝eq \f(4,12＋4)×10 V＝2.5 V，故D错误。
答案 AC
10.在如图所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)：
以上操作和判断正确的是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析 选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确；选直流电流挡时，由于电流表内阻很小，当灯属于断路故障时，电路中电流可能较大，因此可能烧坏电流表或电源等。故一般不选用电流挡进行故障检测，2错误；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故3错误；而4显然正确，故选项A、D正确。
答案 AD
二、非选择题(本大题共4个小题，共40分。写出必要的文字说明和具体的解题步骤)
11.(8分)在测定金属丝的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；
电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；
电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；
A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；
电源：E1(电源电压为3 V)；
E2(电源电压为12 V)；
滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。
(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选__________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中画出电路原理图。
解析 (1)螺旋测微器的读数为：
1.5 mm＋27.8×0.01 mm＝1.778 mm。
(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流约0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可。Rx阻值较小，电流表A1应用外接法，电路原理图如图所示。
答案 (1)1.778(1.776～1.779均正确) (2)A1 E1 电路原理图见解析图
12.(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。
甲
乙
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整________，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________(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________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“<”)。
答案 (1)短接 欧姆调零旋钮 (2)1 2.5 (3)<
13.(12分)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间加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，电解液的电阻率ρ是多少？
解析 由题图乙可求得U＝10 V时，电解液的电阻为
R＝eq \f(U,I)＝eq \f(10,5×10－3) Ω＝2 000 Ω。
由题图甲可知电解液长为l＝a＝1 m，横截面积为S＝bc＝0.02 m2，结合电阻定律R＝ρeq \f(l,S)得
ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(2 000×0.02,1) Ω·m＝40 Ω·m。
答案 40 Ω·m
14.(12分)如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？
解析 设触头上部分电阻为x Ω，则触头下部分电阻为(5－x) Ω，
上方支路的总电阻为(2＋x) Ω，下方支路的总电阻为
(3＋5－x) Ω＝(8－x) Ω，
则电路总电阻R＝eq \f(（2＋x）（8－x）,2＋x＋8－x)＝eq \f(（2＋x）（8－x）,10)
由数学知识可知当2＋x＝8－x，即x＝3 Ω时，R最大，电流表的示数最小
此时Rmax＝eq \f(5×5,10) Ω＝2.5 Ω，Imin＝eq \f(5,2.5) A＝2 A。
答案 2 A次序
操作步骤
现象和结论
1
闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b
指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路
2
闭合开关，选直流电流挡，红、黑表笔分别接a、b
指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路
3
闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b
指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路
4
断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b
指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路