人教版（2019）高中物理必修第三册 第十一章 电路及其应用 单元测试（原卷＋解析卷）

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第十一章《电路及其应用》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．如图所示为比亚迪汽车的刀片电池，某款汽车电池的系统额定电压为569.6V。若用国际单位制基本单位的符号来表示V，正确的是（　　）A． B． C． D．2．“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为r＝10cm，设里面充满某浓度均匀的盐水，其电阻率，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝75V，I＝50mA，则该钻孔的深度h约为（　　）A．50m B．100m C．120m D．150m3．如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　）A．只有正离子的定向移动才能产生电流B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消C．电流D．电流4．某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度，游标尺上有10等分刻度，测量示数如图甲所示；用螺旋测微器测量该导体的直径，测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示读数结果的是（　　）A．甲  乙 B．甲  乙C．甲  乙 D．甲  乙5．某同学设计了如图所示的电路进行电表改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻，，。则若将接线柱（　　）A．1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5AB．1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0VC．1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大D．1、3接入电路也可作为电流表使用，R2阻值越小量程越大6．在“测量金属丝的电阻率”实验中，电池组右端为正极，测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．图中的导线a端应与电流表“3”接线柱连接B．导线b端应与电流表“－”接线柱连接C．开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于最左端D．用螺旋测微器测金属丝同一部位直径4次，算其平均值7．某同学想通过测绘一只额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验电路如图甲所示，根据实验数据描绘的I-U图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．小灯泡正常工作时的电阻约为5.7ΩB．随着小灯泡两端电压的增大，小灯泡的电阻变小C．该实验的系统误差主要是由电流表的分压引起的D．图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于A处多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示为测量未知电阻的部分电路，当开关S合在a点时，电压表示数为7V，电流示数为0.24A；当开关S合在b点时，电压表示数为8V，电流表示数为0.16A，则（    ）  A．电压表示数相对变化显著B．电流表示数相对变化显著C．开关S接在b点时的测量值更准确，且测量值偏大D．开关S接在a点时的测量值更准确，且测量值偏小9．已知表头的内阻为，满偏电流为，现将表头改装为量程为和的双量程电压表，如图甲所示；量程为和的双量程电流表，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）A．，B．，C．图甲中使用A、B两个端点时，量程为；使用A、两个端点时，量程为D．图乙中使用A、B两个端点时，量程为；使用A、两个端点时，量程为10．1911年英国物理学家卢瑟福提出原子的核式结构模型：电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为，电荷量为，氢原子核电荷量为，静电力常量为，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的（　　）A．电子做匀速圆周运动的速率B．电子绕核运动时等效电流为C．电子绕核运动运动一周时，该氢原子核施加的库仑力对其做功D．若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为三、非选择题（本题共5小题，共54分。请按题目要求作答）11．（8分）在“测定金属的电阻率”的实验中，需测量待测金属丝的电阻（约为）的阻值，实验室备有下列实验器材：A．电流表（量程，内阻约为）B．电流表（量程，内阻约为）C． 电压表（量程，内阻约为）D．电压表（量程，内阻约为）E. 变阻器（，）F. 变阻器（，）G. 电池组（电动势为3V）H. 开关，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有 （填器材前面的序号）。(2)为减小实验误差，应选用图 （选填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把下图中的实物图用线连接起来 。(3)正确选择电路后，的测量值始终小于真实值，其原因是 。12．（8分）某兴趣小组用多用电表测量一个二极管的正向电阻，分别利用“×10”档和“×100”档进行正确操作，发现测得的阻值有很大差距。分析原因时，有同学提出，可能因为多用电表不同档位的两个倍率所用电源电动势不同而造成二极管的正向电阻不同，为分析具体原因，该小组同学进行了如下实验。(1)先将多用电表调到“×100”档，红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零；再把多用电表、电流表（量程为（0-500μA，内阻约为300Ω）、电阻箱（阻值范围为0~9999Ω）和开关串联成闭合回路，并将电阻箱的阻值调到最大；如图甲所示。其中多用电表的红表笔应该接电流表的 极（填“正”或“负”）；(2)闭合开关，调整电阻箱的阻值，该多用电表的表盘指针和电流表指针位置如图乙所示，欧姆表中央刻度示数为15，可知多用电表内部电源的电动势为 V（结果保留三位有效数字）；再换用“×10”档，重复上述操作，测得内部电源电动势与“×100”档相同。(3)该型号二极管的伏安特性曲线如图丙所示，根据图丙和多用电表测电阻时，内部电路可知，用不同倍率档位测得二极管阻值的不同并非电表内部电动势不同，而是不同倍率档位的 不同，由图可知，“×10”档测得的二极管正向电阻阻值为 Ω（结果保留三位有效数字）。14．（12分）某同学通过实际测量发现，小灯泡的电阻并非阻值不变，而是随着电流增大而逐渐增大。他设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，R为定值电阻。小灯泡L标有“6V，3W”字样。根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。请你根据实验测的数据解决下面问题：①当电压表的示数为6V时，求通过R的电流；②调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.65W时，求小灯泡的电阻及实际功率。15．（18分）一段金属直导线的横截面积为S，单位体积内自由电子数为n，已知电子的质量为m，电荷量为e。给导线两端加恒定电压，导线内将产生恒定电流。（1）此时自由电子在金属中的运动可以看作：电子在恒定电场力和恒定阻力的共同作用下做匀速直线运动。设电子定向移动的速度为。①求此时导线中的电流I；②证明：电子在导线中匀速运动时受到的平均阻力f正比于电子定向移动的速度；（2）电子在金属中运动的情形也可以看作：自由电子在恒定电场作用下做匀加速直线运动，运动一段距离后与导体内不动的金属离子发生碰撞，将能量转移给金属离子，同时自己定向运动的速度减为零，然后在电场作用下重新开始加速，运动一段距离后再与金属离子发生碰撞，如此重复。①电子在相邻两次碰撞之间走过的平均距离叫做一个自由程。设自由程为x，自由电子每次与金属离子碰撞前的速度均为v，求金属的电阻率；②自由电子与金属离子发生碰撞，会使金属离子的热运动更加剧烈，从而使金属直导线发热。将t时间内导线中所有自由电子因与正离子碰撞而损失的动能之和设为，将这段时间内导线产生的焦耳热设为Q，请结合（2）①的结论和焦耳定律，证明：。