2021学年第十一章 电路及其应用综合与测试课堂检测

这是一份2021学年第十一章 电路及其应用综合与测试课堂检测，共13页。试卷主要包含了把一个电流计接成如图所示电路，1 A;R1=0等内容，欢迎下载使用。
第十一章　电路及其应用注意事项1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。2.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.同一电解槽中,在最初的t1=1 s的时间内向右通过了2×1018个二价正离子,在接下来的t2=2 s 的时间内向左通过了1018个一价负离子,则下列说法正确的是(　　)A.两段时间内电流的方向相反B.两段时间内电流的大小相同C.t1时间内的电流是t2时间内电流的4倍D.t1时间内的电流是t2时间内电流的8倍2.如图所示为两条电阻丝的U-I图线,甲、乙图线与横坐标轴夹角分别为α、β,若将两条电阻丝并联接入电路中,通过它们的电流之比为(　　)A.tan α∶tan β　　　　　　　B.tan2 α∶tan2 βC.tan β∶tan α　　　　　　　D.tan2 β∶tan2 α3.现代集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,且集成度越高,电子元件越微型化。如图所示是某集成块中的一长方形金属导体按不同方向放置,箭头方向分别与某边平行,若沿箭头方向加相同电压,则沿箭头方向电流最大的是(　　)4.如图所示的电路中,电阻R1=R2,R3=2R4。在c、d间接入电源,经过一段时间,电容器被充入一定量的电荷,图中左端为电源正极,可以确定a、b间的电压大小为(　　)A.U　　　B.U　　　C.U　　　D.U5.如图所示为一测量电解液电阻率的长方体玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当容器内注满某电解液,通电后,电压表示数U=10 V,电流表示数I=5 mA。则电解液的实际电阻率ρ(　　)A.略大于40 Ω·m　　　B.略小于40 Ω·mC.略大于10 Ω·m　　　D.略小于10 Ω·m6.如图所示电路中,已知R1=5 Ω,R2=12 Ω,理想电压表示数为2 V,理想电流表示数为0.2 A,下列说法正确的是(　　)A.R3的阻值为10 Ω　　　B.R3的阻值为12 ΩC.A、C两端的电压为2 V　　　D.A、C两端的电压为2.4 V7.把一个电流计接成如图所示电路。三个端点a、b、c,一次使用a、b两个端点,一次使用a、c两个端点,已知改装之后的电流表有两个量程:0~0.1 A和0~1 A。已知电流计内阻Rg=90 Ω,电流计满偏电流Ig=10 mA。下列判断正确的是(　　)A.使用a、b两个端点,量程是0~1 A;使用a、c两个端点,量程是0~0.1 A;R1=0.1 Ω,R2=0.9 ΩB.使用a、b两个端点,量程是0~1 A;使用a、c两个端点,量程是0~0.1 A;R1=0.1 Ω,R2=9 ΩC.使用a、b两个端点,量程是0~1 A;使用a、c两个端点,量程是0~0.1 A;R1=1 Ω,R2=9 ΩD.使用a、b两个端点,量程是0~0.1 A;使用a、c两个端点,量程是0~1 A;R1=1 Ω,R2=0.9 Ω8.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合,甲、乙两表都为理想电压表时,两表的示数之比U甲∶U乙=5∶4;当开关S断开,甲、乙两表都为理想电流表时,两表的示数之比I甲∶I乙是(　　)A.2∶5　　　B.5∶2　　　C.2∶3　　　D.1∶5二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.A、B导体的U-I图线如图中实线所示,下列判断正确的是(　　)A.A导体的电阻是6 ΩB.B导体的电阻是2 ΩC.当电流为0.3 A时,A导体的电阻是6 ΩD.当电流为0.3 A时,A导体的电阻应该等于它此时切线的斜率,即18 Ω10.如图所示,甲、乙两个电压表是由相同的电流表G(内阻为Rg)改装而成,R1=9Rg、R2=99Rg。下列说法正确的是(　　)A.甲的量程为乙的量程的10倍B.测量同一电压时,甲表指针的偏转角度比乙表的大C.甲、乙两电压表并联接入电路时,两表指针的偏转角度相同D.甲、乙两电压表串联接入电路时,两表指针的偏转角度相同11.如图所示,一块均匀的长方体金属块,长为a,宽为b,厚为c,已知a∶b∶c=3∶1∶2,在长方体的左、右、前、后分别引出A、B、C、D四个接线柱,现分别在A、B两端及C、D两端施加恒定电压U1、U2,相应的沿电流方向电子定向移动的平均速率为v1、v2,单位时间内流过垂直电流方向横截面的电荷量为q1、q2,若U1=U2,则(　　)A.v1∶v2=1∶3　　　B.v1∶v2=3∶1C.q1∶q2=9∶1　　　D.q1∶q2=1∶912.如图所示,电源电压保持6 V不变,R1=5 Ω,R3=15 Ω,滑动变阻器R2标有“15 Ω,2 A”字样,电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3 A,电压表示数为0B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2 A,电压表的示数为3 VC.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4 A,电压表示数为0D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,电流表示数为1.2 A,电压表的示数为0三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)铅笔内芯是石墨和黏土的混合体。(1)某同学使用螺旋测微器测定其直径d,某次测量结果如图1所示,读数为　　　　mm。用游标卡尺测量其长度,示数如图2所示,由图可知其长度L=　　　　cm。 (2)某同学使用多用电表欧姆挡粗测其电阻,他首先将选择开关置于“×10”倍率,接着将两支表笔短接,旋转欧姆调零旋钮使指针指向0,然后将两表笔分别与该铅笔内芯两端接触,测其电阻时指针如图3所示,则该同学接下来应该进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　。 图3(3)若该同学在上一步中正确操作后再次测量时指针如图4所示,则该铅笔内芯的电阻是　　　　。 图4(4)若该铅笔内芯的直径为d,有效长度为L,用伏安法精确测得其电阻为R,则其电阻率为　　　　(用该问所给出的物理量表示)。 14.(8分)为了描绘某额定电压为3 V的小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供了以下实验器材:直流电源E=4 V,电阻不计;电压表V(0~3 V,内阻约5 kΩ);电流表A(0~0.6 A,内阻约为5 Ω);滑动变阻器R(0~10 Ω);开关S及导线若干。(1)请在虚线框中画出实验电路图。　　　　　　　　　　　    (2)如图为实验过程中,滑动变阻器滑片移动到某个位置时,电压表和电流表指针位置,读出两表的示数,U=　　　V,I=　　　A。 (3)记录下多组U和I的数据后,作出小灯泡的伏安特性曲线如图所示:从图中可以得到小灯泡的电阻有何特点:　。 (4)从实验结果还可得出,此小灯泡灯丝的电阻率随温度的升高而　　　　。 15.(7分)设电子以速率v绕某原子核做匀速圆周运动,形成一大小为I的等效环形电流。已知电子的电荷量为e,质量为m,静电力常量为k,求:(1)电子做圆周运动的轨道半径r;(2)原子核所带电荷量q。        16.(9分)离地面高度H=5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为U=3.0×105 V。已知,雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为q=1.8×103 C,地球表面积近似为S=5.0×1014 m2,求:离地面5.0×104 m以下的大气层(漏电大气层)的平均电阻率。(结果保留两位有效数字)         17.(14分)如图所示,R1、R2、R3的电阻之比是2∶3∶5,电流表内阻忽略不计,电路两端的电压恒定,试求:(1)三个电阻中的电流之比;(2)两个电流表的示数之比。         18.(16分)如图所示的电路,电源电压恒为18 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,定值电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“100 Ω,2 A”,为确保不损坏仪器,滑片P在变阻器某两点间缓慢移动。电压表、电流表均为理想电表。求:(1)电流表的最小示数;(2)滑动变阻器接入电路的阻值范围。       
答案全解全析第十一章　电路及其应用1.D　正电荷定向移动方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,故两段时间内电流的方向相同,选项A错误;由I=有I1== A=0.64 A,I2== A=0.08 A,则t1时间内的电流是t2时间内电流的8倍,选项D正确,B、C错误。2.C　U-I图线的斜率表示导体的电阻,它们并联接入电路,两端的电压相等,根据I=可得通过它们的电流之比为I甲∶I乙=tan β∶tan α,选项C正确。3.C　根据I=,U相同,若I最大,则要求R最小,根据R=可知,C选项中长度l最小,横截面积S最大,因此R最小,电流最大,选项C正确。4.C　因为R1=R2,则c、a之间的电势差Uca=U;因为R3=2R4,则c、b之间的电势差Ucb=U,a点电势高于b点电势,则a、b间的电压大小Uab=Uac-Ubc=Ucb-Uca=U-U=U,选项C正确。5.B　由欧姆定律可得R==2 kΩ,由电阻定律可得R=ρ,代入数据可解得ρ=40 Ω·m,但由于电流表的分压作用,使电压表的示数偏大,导致电阻测量值偏大,算出的电阻率偏大,故实际电阻率略小于40 Ω·m,选项B正确。6.B　电路中的总电流I=I1== A=0.4 A,则对并联电路有(I-I2)R3=I2R2,解得R3=R2=12 Ω,选项A错误,B正确;A、C两端的电压为UAC=UAB+I2R2=2 V+0.2×12 V=4.4 V,选项C、D错误。7.C　根据电流表的改装原理可知,接a、b时,R1起分流作用为一支路,G与R2串联为一支路,最大测量值为Iab=Ig;同理接a、c时,R1、R2为一支路,起分流作用,G为一支路,最大测量值为Iac=Ig,可知Iab>Iac,故使用a、b两个端点,量程是0~1 A;使用a、c两个端点,量程是0~0.1 A;联立解得R1=1 Ω,R2=9 Ω,选项C正确。8.D　当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,已知U甲∶U乙=5∶4,所以,R1、R2两端的电压之比==,两电阻的阻值之比==。当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,R1、R2两支路的电流之比==,两表示数之比==,选项D正确。9.BC　由图像可知,A导体的电阻值不是定值,选项A错误;B导体的电阻RB==2 Ω,选项B正确;当电流为0.3 A时,A导体的电阻RA==6 Ω,选项C正确,D错误。10.BD　甲的最大测量值为U甲=Ig(Rg+R1)=10IgRg,乙的最大测量值为U乙=Ig(Rg+R2)=100IgRg,可得甲的量程为乙的量程的,选项A错误;甲、乙两电压表并联接入电路时,测量的电压相等,所以流过电压表的电流I=,由于R2>R1,所以I乙<I甲,可知甲表指针的偏转角度比乙表指针的偏转角度大,选项B正确,C错误;甲、乙两电压表串联接入电路时,流过电流表G的电流相等,所以两表指针的偏转角度相同,选项D正确。11.AD　由题意可知UAB=U1=I1RAB=ne·bc·v1·ρ=ρnev1a,同理UCD=U2=I2RCD=ne·ac·v2·ρ=ρnev2b,因U1=U2,则v1∶v2=b∶a=1∶3,选项A正确,B错误;因为IAB=ne·bc·v1,ICD=ne·ac·v2,==,即单位时间内流过垂直电流方向横截面的电荷量之比q1∶q2=1∶9,选项C错误,D正确。12.BC　当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压,所以电压表示数为6 V,电路中的电流I===0.3 A,选项A错误;当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时,R3与R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电路中的电流I'===0.2 A,滑动变阻器两端的电压U2=I'R2=0.2 A×15 Ω=3 V,选项B正确;当R2的滑片P在a端,滑动变阻器接入电路的电阻为0,只闭合S、S2时,电路为R3的简单电路,电压表被短路,示数为0,通过该电路的电流I3===0.4 A,选项C正确;当R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,R1与R3并联接入电路,电流表测干路中的电流,电压表被短路,电流表的示数为I0=+=+=1.6 A,选项D错误。13.答案　(1)0.645(1分)　4.240(1分)　(2)将选择开关置于“×1”倍率,并重新进行欧姆调零,再进行测量(1分)　(3)12 Ω(1分)　(4)(2分)解析　(1)螺旋测微器的读数为0.5 mm+14.5×0.01 mm=0.645 mm;游标卡尺是20分度的,精度是0.05 mm,游标卡尺的示数为42 mm+8×0.05 mm=42.40 mm=4.240 cm。(2)将两表笔分别与铅笔内芯两端接触,发现指针偏转角度太大,说明倍率选择过大,为了较准确地进行测量,该同学接下来应该进行的操作是:将选择开关置于“×1”倍率,并重新进行欧姆调零,再进行测量;(3)该铅笔内芯的电阻是12×1 Ω=12 Ω;(4)由电阻定律可得R=ρ,S=πd2,联立解得ρ=。14.答案　(1)图见解析(4分)　(2)1.50(1分)　0.26(1分)　(3)当电压为0~0.5 V时,灯泡电阻为定值,当电压大于0.5 V时,灯泡电阻变大(1分)　(4)变大(1分)解析　(1)因为要描绘小灯泡的伏安特性曲线,需要测量多组数据,所以滑动变阻器采用分压式接法,小灯泡内阻较小,电流表采用外接法,电路图如图所示。(2)电压表分度值为0.1 V,电压表的读数为1.50 V;电流表分度值为0.02 A,读数为0.26 A。(3)从图可看出,当电压为0~0.5 V时,即小灯泡两端电压较小时,其I-U图像的斜率基本上不变,所以小灯泡的阻值不变;当电压大于0.5 V时,即电压较大时,随电压的增大,I-U图像上的点与原点连线的直线的斜率在减小,即电阻的倒数减小,所以电阻在增大。(4)实验结果表明小灯泡灯丝的电阻率随温度的升高而变大。15.答案　(1)　(2)解析　(1)设电子做圆周运动的周期为T,则电流为I=(1分)又T=(2分)解得r=(1分)(2)库仑力提供电子做圆周运动的向心力,有k=m(2分)解得q=(1分)16.答案　1.7×1012 Ω·m解析　(1)漏电电流为I=(2分)漏电大气层的电阻为R=(2分)漏电大气层的电阻率ρ满足R=ρ=ρ(2分)解得ρ=≈1.7×1012 Ω·m(3分)17.答案　(1)15∶10∶6　(2)16∶25解析　(1)理想电流表用导线代替,电势相等的点用同一字母标出,如图甲所示,可见R1、R2、R3都连接在A、B两点间,三者并联,等效电路如图乙所示甲乙设A、B两点间电压为U,R1=2R,则流过三个电阻的电流分别为I1==(2分)I2==(2分)I3==(2分)可得三个电阻中的电流之比为I1∶I2∶I3=∶∶=15∶10∶6(2分)(2)电流表A1测量的是流过R2、R3的电流之和,故电流表A1的示数为IA1=I2+I3=+(2分)电流表A2测量的是流过R1、R2的电流之和,故电流表A2的示数为IA2=I1+I2=+(2分)代入数据可得两电流表的示数之比为IA1∶IA2=16∶25(2分)18.答案　(1)0.3 A　(2)20 Ω~50 Ω解析　(1)由电路图知,两电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;电压表的量程为0~15 V,电压表示数为15 V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时R1两端的电压为U1=18 V-15 V=3 V(3分)此时电路中的电流最小,为I小===0.3 A(2分)即电流表的最小示数为0.3 A(1分)(2)由(1)中分析可知滑动变阻器接入电路的最大电阻为R滑大===50 Ω(2分)电路中的电流为0.6 A时,滑动变阻器连入电路的阻值最小(2分)此时电路的总电阻为R小===30 Ω(2分)滑动变阻器连入电路的最小电阻为R滑小=R小-R1=30 Ω-10 Ω=20 Ω(2分)所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为20 Ω~50 Ω(2分)