第11章 电路及其应用学业质量达标卷-【志鸿优化训练】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)

由平衡条件可得 F=gE=mg 故电场强度大小为 E=mg q 方向水平向左。 (2)从D点到C点，电场力做功为 W=-qERsin45°=-2，nm 2mgR 则小球的电势能变化量为 4E,- 2mgR。 (3)电场力qE与重力mg的合力为W2mg,且与水平 方向成45°。若小球恰好能做完整圆周运动，此时的 最小，则在B点有 .v2 √2mg=mR 从D点运动到B点，由动能定理得 -2mg×2R=mw2- 2nu,2 解得 =W5√2gR。 13.答案：(1)14V(2)80V/m,方向沿BA方向 解析：(1)根据题意电场力做功与电势差的关系 Wc=qUc=q(PB一Pc） 代入数据解得 pB=14V。 (2)根据匀强电场中平行且相等的线段间电势差相 等，可得 PA-PG=PG一PB PA一PB=PD一PC 解得 PD=c=10 V D 、O --力 A G B 故DG连线为等势线，根据电场线与等势线垂直且 由高电势指向低电势，可知场强沿BA方向，大小为 E-竖-写装09VWm=80vWam 2 2qd (2)43mv? 14.答案：(1)62 9gR (3)2mu2 3 解析：(1)粒子在匀强电场中加速的过程，根据动能 定理有 (3)根据动能定理可得 9Ed= 2n2 -qUoo-uamgx-0-2m02 解得 解得 6-最 7mvn-qUoo+umgx (2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，运动轨迹如图 根据动能定理可得 所示 w1 n%2 化简得 W=2μmgx-2muo2。 Eo 第十一章学业质量达标卷 1.D电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无 由几何关系，在水平方向有 关，所以不能理解电场中某点的电场强度和试探电荷 R+Rcos60°=t 的电荷量成反比，A错误；电容是描述电容器容纳电 在竖直方向有 荷本领的物理量，取决于电容器本身，并不是电容器 au? 1 Rsin60°= 的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反 根据牛顿第二定律有 比，B错误；公式R-号是用比值定义的，导体的电阻 Eq=ma 与导体两端的电压和电流无关，C错误；根据电流的 联立解得 定义式=9可知单位时间内通过导体横截面的电 E=4V3mv2 9gR。 荷量越多，导体中电流越大，D正确。故选D。 (3)粒子从M点到N点过程中，静电力做正功，电 2.C“毫安时(mA·h)”是电荷量的单位，A错误；该 势能减少，减少量为 无人机电池工作时将化学能转化为电能，B错误；无 △E,=qERsin60°-2m 人机电池充满电储存的电荷量q=It=4000×10-3× 3 3600s=1.44×104C,C正确；无人机工作电流为 15.答案：(1)正电，3ggL 3kQ 5A时，其续搬时间1=子=1.44X10=280s 5 (2)3kQ(2umgz-mu?) 0.8h,D错误。故选C。 2umgL2 3.A 1 溶液中的电流大小为I=9= t (3)2umga-2 mvo 2×1.0×1018×1.6×10-”A=0.08A。故选A。 解析：(1)滑块带正电，由于滑块在C点加速度为 4 零，受力平衡，则有 4.A设导体的电阻率为ρ，单位体积内的自由电荷数 cos 30m 为m,每个电荷所带电荷量为q,则有R=P是，R= 解得 P品，可得R:R-2:公，A正确：根据欧蝴定律I= q-umgL: 3kQ。 可得11：l=R,:R=:a2,B错误；根据电流 U. (2)根据动能定理可知 qUoo-pamg=0-2mv 的微观表达式I=S可得0==则 U 解得 ·2=b:a,C错误；根据E,可得E a Uo-V3kQ(2ugz-0) 2μgL2 民-号，则有E:B居=b:@,D错误。故选A 5.B根据电阻定律，导体的电阻与长度成正比，故短 弧的电阻为R1=0.2×152=32,长弧的电阻为 R2=0.8×152=122,闭合圆环在M、N间的电阻 值为短弧和长弧并联的电阻，即R一R,干R RiR2 是Q=2.4Q,A,C错误，B正确；通过MN间 短圆弧金属丝的电流强度与通过M、N间的长圆弧 金属丝的电流强度之比等于其电阻的反比，即= 尽-号-兰，危电流为05A,故通过M,N间的短 圆孤金属丝的电流强度为1=号1a=号×0.5A 0.4A,D错误。故选B。 6.D若开关S闭合，可测量的最大电流I= IA(R,十）+IA=3.6A,A错误；若开关S断开，可 R 测量的最大电压U=IA(R2十r)=15V,B错误；若 开关S闭合且增大R阻值，结合上述可知，可测量的 最大电流将减小，C错误；若开关S断开且增大R2阻 值，由于电流表串联在电路中，则可测量的最大电流 不变，仍然为0.6A,D正确。故选D。 1CRR和风并联的电阻省为底十尽十定， 1 解得R123=1.52,再和R4串联，总电阻为R总= R123+R=4.52,A错误；R1和R2并联，两端的电压 比为1：1，B错误；R2和R并联，两端的电压相等，流 过两电阻的电流与电阻成反比，即流过R2和R3的电 流比为I2:I3=R3:R2=1:2,C正确；R123和R4串 联，电流相等，则电压与电阻值成正比，又R123两端的 电压与R1、R2、R3电压相等，所以R1和R4两端的电 压比为U1:U4=U123：U4=R123:R4=1：2,D错 误。故选C。 8.BCD导体的电阻由导体本身的性质决定，由长度、 横截面积和材料决定，跟导体两端的电压及流过导体 的电流的大小无关，A错误，B正确；由欧姆定律I= {可知，对某一号体来说，其两端电压和流过它的电 流的比值就是它的电阻值，C正确；根据U=IR可 知，一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大，即 电阻两端的电压降越大，D正确。故选BCD。 9.ABDA、B位置电荷在N点产生的电场强度E的 大小为E=2×Qcos45°=之，A正确：该粒 (W2) 2 子做圆周运动时，因圆周上各点的电势不变，则粒子 的电势能保持不变，B正确；根据B=m禁1可得该 2ml 粒子做圆周运动的周期为T=2π√kQ? ,C错误； 该粒子做圆周运动形成的等效电流的平均电流大小 为1-号品D上编，放选AD。 10.AC根据欧姆定律，结合IU图像可知R。-号- I。 _U6=1 }n=1n,R=光-是 2=0.52,A正确，B错误； 导体a和b串联时，其总阻值R=R.十R=1.52,导体 Q和b并联时，其总阻值R'=R,R。=1 R。+R。=3n,C正 确，D错误。故选AC。 11.答案：(1)11.050 1.995(1.9941.996均可) (3) R (4)192(5)xdR 4L 解析：20分度游标卡尺的精确度为0.05mm,游标 卡尺的读数为L=110mm+10×0.05mm= 110.50mm=11.050cm; 螺旋测微器的精确度为0.01mm,螺旋测微器的读 数为d=1.5mm+49.5×0.01mm-1.995mm;电 流表内阻已知，且电流表量程太小，可以将电流表和 定值电阻改装为一个大量程电流表，此时电流表两 端的电压可以计算，将改装后的大量程电流表内接， 可以得出流过电阻R电流的准确值以及电阻R两 端电压的准确值，如图所示 Ro A R 根据以上分析可知，可以得出电阻的准确值，电阻 Rz两端的电压Uz=U一IRA,流过电阻Rz的电流 1,=1十尽。极据欧姆定体R号代入截福联立 解得R,=19;根据电阻定律R.=P3S=π 联立可得p=dR 4L。 RR3=2.5 ko R#=R,十R 12.答案：(1)19(2)CFD20 根据电流相等有 解析：(1)欧姆表盘为多用电表最上面孤线所示刻 U并=U2 度，根据图甲中表盘示数可读得该铅笔笔芯的电阻 R并R2 R=19×1n=192; (2)电压表b测R,和R,的总电压，电压表a测R。两 U*+U2=U 端的电压，为使金属电阻阻值的测量结果尽量准确， 联立解得 图中a应选用量程小的V2,b应选用量程大的V1; U1=2.4V. 15.答案：(1)1A10mA(2)7.5V 滑动变阻器采用分压式接法，应选用最大阻值较小 解析：(1)若开关S接1，表笔A上允许流经的最大 的滑动变阻器，即R1。由串联电路的分压规律有 电流 =U。U,式中U2=2V,U1=3V,R,=190, R。R I=1R+R)+1 解得R。=382,故定值电阻应选R。故电压表a 解得 应选用C,定值电阻应选用F,滑动变阻器应选用 D,由争联电路的分压规察有是-少，解得 I1=1A R 若开关S接2，表笔A上允许流经的最大电流 U:=R尽RU,由国两可知U山，=号U,解得R= IRg十1e I2二R1十R2 20n。 解得 13.答案：(1)电流方向向右(2)16C(3)4A I2=10mA。 解析：(1)电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极 (2)电流表G的指针指在表盘刻度正中央，则通过 电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场 表头的电流 方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移 1=号=2.5mA 动；正电荷定向移动的方向为电流方向，则电解槽中 通过R?的电流 的电流方向向右； (2)通过横截面AB的电荷量为通过横截面AB的 -乡=5mA 13-21 正、负电荷电量的和，所以4s内通过横截面AB的 电路两端电压的测量值 电荷量是Q=8C+8C=16C; U=IRg+IRa (3)由电流强度的定义I=是=A=4A. 解得 U=7.5V。 14.答案：(1)5k210k24V(2)2.4V 第十一章学业质量培优卷 解析：(1)由UJ-I图像可知 10 R,=2×10=0=50000=5kD 1.BR=号是电阻的定义式，只能由电压和电流来 20 计算电阻，但并不决定导线的电阻，故A不符合题 R,=2X100=100000=10k0 两电阻串联，电流相等，则有 意R=兮为导线电阻的决定式，由此可，导线的 U1_U2 电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比， RR, 故B符合题意；电阻率与导线的电阻、导线的长度 又 和横截面积均无关，只与导线本身的性质有关，故 U+U,=U C、D均不符合题意。 联立解得 2.D本题考查的是对电流微观表达式I=nqSv的理 U1=4V。 解，关键是理解v和n的物理意义，式中n为单位体 (2)R3和R1并联后阻值为 积内的自由电子数，而本题中n为单位长度内的自由 03 电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数 是长度为t的自由电子数，其数量为nut,电荷量q= te,所以电流I=9=meu,则u=乙，故选D。 t ne 3.B设导体的电阻率为p,厚度为d,边长为L,则由电 阻定律得R=P专=P品=p合R与边长L无关， L R1=R2=82。 4.A根据题中所给条件，首先判定不能选用欧姆挡。 因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开，故 选项D不符合题意；再考虑电压挡，将黑表笔接在b 端，如果指针偏转，说明R1与电源连接的导线断了， 此时所测得的数据应是电源的电动势6V,基于这一 点，选项C不符合题意，否则会烧毁多用电表；如果 指针不偏转，说明R,与电源的导线是好的，而R1与 R2之间的导线及R2与电源之间的导线中的一根是 断的，再把黑表笔接在c端，如果表头指针偏转，说明 R和R2之间的导线是断的，否则说明R2与电源之 间的导线是断的，故选项A符合题意；最后考虑电流 挡，如果黑表笔接在b端，表头指针有示数，则说明 R与电源间的导线是断的，此时表头指针示数 E I一R,千R=0.4A,没有超过量程，如果指针不偏 转，说明R1与电源之间的导线是连通的，而R与 R2、R2与电源之间的导线中的一根是断的，黑表笔接 在c端时，如果表头指针有示数，说明R1与R2间的 导线是断的，此时电路中的电流了卡三1.2A,超 过表的量程，故选项B不符合题意。 5.B图(a)中，两表头并联，流过两表头的电流相等，指 针偏角相同，但由于两电流表量程不相同，故示数不 相同。图(b)中，两电流表串联，流过两电流表的电流 相等，示数相同，但两表头的电压不相等，流过两表头 的电流不相等，指针偏角不相同。 6.B用欧姆挡测电阻时，阻值=示数×倍率，则二极 管正向电阻为20×102=2002，A不符合题意；当 用多用电表的红表笔接触二极管α端、黑表笔接触二 极管b端时，b端电势高、α端电势低，此时多用电表 的指针偏转角非常小，说明此时电阻很大，即此时二 极管两端所加为反向电压，则α端是二极管的正极， B符合题意；用多用电表欧姆挡“X10”测电阻时，如 果指针偏角太小，应换用更高倍率，C不符合题意；用 多用电表欧姆挡测电阻时，指针越靠近刻度盘中间， 误差越小，D不符合题意。 7.D多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进 04第十一章学业质量达标卷 电流表改装成电压表和量程更大的电流 表，将接线柱a、b接入电路，下列说法正确 （用时：75分钟 满分：100分) 的是( 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分， 通过溶液内部的横截面M,那么溶液中的 共28分。在每小题给出的四个选项中， 电流大小为( 只有一项是符合题目要求的) A.0.08A B.0A 1.下列是某同学对电场中的概念、公式的理 C.0.16A D.0.04A 解，其中正确的是() 4.如图所示，长、宽、高分别为a、b、c的长方 A.若开关S闭合，可测量的最大电流为 体导体，若电流沿AB方向时测得导体的 3A 州 A根据电场强度的定义式E-日电场中 B.若开关S断开，可测量的最大电压为 如 电阻为R1,电流沿CD方向时测得导体的 某点的电场强度和试探电荷的电荷量 电阻为R2。在AB和CD两端分别加大小 12V 成反比 相同的电压时，电流分别为I1、I2,自由电 C.若开关S闭合且增大R阻值，可测量的 B.根据电容的定义式C= 电容器的电 子定向移动的速率分别为v1、v2,导体内部 最大电流将增大 电场强度大小分别为E、E2,下列选项中 D.若开关S断开且增大R2阻值，可测量的 容与所带电荷量成正比与两极板间的 正确的是( 最大电流不变 电压成反比 7.如图所示的电路中，定值电阻分别为R1= U C.根据电阻的定义式R= ,电阻的阻值 R2=62,R3=R4=32,现在M、N两点间 长 赳 与U成正比，与I反比。 加12V的稳恒电压，则下列说法正确的是 D.单位时间内通过导体横截面的电荷量 A.R:R2=a2:62 B.I:12=a2:62 越多，导体中电流越大 C.v:v2=a:b D.E:E2=a:b 2.2024年9月14日晚，由中宣部、湖北省人 R R3 5.如图所示，有一段长为1m,电阻为152 民政府等单位共同主办的长江文化艺术节 的金属丝，两端连接成一闭合圆环，在圆环 A.M、N间的总电阻为92 拉开帷幕，震撼壮观的无人机表演吸引了 上取M、N两点与外电路相连，已知M、N B.R1和R2两端的电压比为2：1 众多观众。某品牌无人机的电池的容量为 间的短圆弧长20cm,沿AM流人圆环的 C.流过R2和R的电流比为1：2 报 4000mA·h,则下列说法正确的是( 电流强度为0.5A,则( D.R1和R4两端的电压比为2：1 二、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， 有多项符合题目要求。全部选对的得6 A.“mA·h”是能量单位 分，选对但不全的得3分，有选错的得 B.该无人机电池工作时将电能转化为化 A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为 0分) : 学能 42 原 C.该无人机电池充满电储存的电荷量约为 B.闭合圆环在M、N间的电阻值为2.42 8.由欧姆定律1= 玉 导出U=1R和R-7,下 1.44×104C C.闭合圆环在M、N间的电阻值为15 列叙述中正确的是( D.若该无人机的工作电流为5A,则其续 D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强 A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比， 航时间约为1.5h 度为0.1A 跟导体中的电流成反比 3.在aCl溶液中，正、负电荷定向移动。若 6.如图所示，电流表A的量程为0.6A,内阻 B.导体的电阻由导体本身的物理条件决 测得4s内分别有1.0×1018个Na+和C1- r=52。电阻R1=52,R2=202。用该 定，跟导体两端的电压及流过导体的电 -267 2 流的大小无关 C.对确定的导体，其两端电压和流过它的电流 的比值就是它的电阻值 D.一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降 越大 9.如图所示，一对电荷量均为+Q(Q>0)的点电 荷被固定在空间中的A、B两点，O是A、B两 点连线的中点，P、N是A、B连线的中垂线上 的点，且AO=OB=PO=ON=I,在P点放一 个电荷量为一q(q>0)、质量为m的带电粒子 并给它一个初速度，使它恰好绕O点做匀速圆 周运动，已知静电力常量为k,不计粒子重力。 下列说法正确的是( N 0-- B COP A.A、B位置的电荷在N点产生的电场强度E 的大小为②Q 212 B.该粒子做圆周运动的过程中电势能保持不变 C.该粒子做圆周运动的周期为2πl。 √2ml 2kQg D.该粒子做圆周运动形成的等效电流的平均 电流大小为品人2 kQg 10.如图所示为导体a、b的伏安特性曲线，下列说 法正确的是( A 0> UIV A.导体a的电阻为12 B.导体b的电阻为22 C.将导体a和b串联，其总电阻为1.52 D.将导体a和b并联，其总电阻为0.52 三、非选择题（本题共5小题，共54分。根据 要求作答) 11.某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的 电阻率。 11 2 13 cm TgttHHH 10 20 甲 丙 (1)首先用游标卡尺测量该金属丝的长 度，结果如图甲所示，其长度L= cm;再用螺旋测微器测金属丝直径，结果 如图乙所示，其直径d= mm。 (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻约 为202。 (3)为进一步准确测量该金属丝的电阻 Rx,实验室提供如下器材： 电池组E(电动势为4.5V,内阻不计)； 定值电阻R(阻值为102)； 电压表V(量程为5V,内阻未知)； 电流表A(量程为20mA,内阻为902)； 滑动变阻器R(阻值范围为0~202，额定 电流2A); 开关S、导线若干。 请利用以上器材，在图丙的虚线框中补全 实验电路图。（需标出相应器材的符号） (4)若电压表示数为4.2V,电流表示数 为15mA,试分析能否计算出Rz的准确 值，若能，写出R的准确值；若不能，写出 误差的来源： (5)写出该金属丝电阻率的表达式p= (用L、d、R表示)。 2 12.某同学想用一支新HB铅笔笔芯（粗细均 ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记 匀)的电阻来探索石墨的导电性。 录电流表V1的示数U1和电流表V2 的示数U2,根据测得的多组数据描绘 201510 出U2一U1图像，如图丙所示，则笔芯 5 电阻的阻值R.= (结果保 留两位有效数字)。 - 13.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有 8C的正、负电荷通过面积为0.8m的横 截面AB,那么： (1)判断电解槽中的电流方向； U/V (2)4s内通过横截面AB的电荷量为多 少库仑； (3)电解槽中的电流为多大。 少 (1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻， 先把选择开关调至欧姆“×1”挡，测量结 果如图甲所示，则该铅笔笔芯的电阻为 n。 (2)该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯 的电阻，他从实验室找到如下器材： A.电源E:电动势约为3.0V; B.电压表V1:量程为0~3.0V,内阻 r1=30002; C.电压表V2:量程为0~2.0V,内阻 r2=20002; D.滑动变阻器R1:最大阻值为52； 14.如图甲所示的电路中，两个定值电阻R、 E.滑动变阻器R2:最大阻值为100n; R2串联接在输出电压U=12V的恒压电 F.定值电阻R3:R3=402; 源上，图乙是定值电阻R1、R2的U-I图 G.定值电阻R4：R4=42; 像，求： 开关S、导线若干。 UI 20- --7R2 ①为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电 15 R R2 阻R,的阻值，根据实验室提供的仪 10 5 器，他设计图乙所示的电路，图中电压 01234I/mA 表a应选用 ,定值电阻应选 用 ,滑动变阻器应选用 (1)R1、R2的阻值分别为多少此时，R1两 （均填仪器前面对应的字母) 端电压U1是多大？ 9 2 (2)若用另一阻值为5k2的定值电阻，R3并 联在R1两端，此时，R1两端电压U1是多大？ 15.如图所示是三量程直流电表的原理图，已知表 头G的满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=102, 定值电阻R1=0.12、R2=9.92、R3=14952, A、B为两表笔。 ☑ R3 (1)若开关S分别接1、2，求表笔A上的允许 流经的最大电流； 烟 (2)若开关S接3，两表笔A、B并联在某电路 两端，电流表G的指针指在表盘刻度正中央， 求该电路两端电压的测量值U。 喀 70一