第十一章 电路及其应用 章末测试 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十一章 电路及其应用 (时间:75分钟　满分:100分) 一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分) 1.(2024盐城阜宁中学月考)某同学用螺旋测微器测量一直径如图所示,由图可知该直径为(　　) A.4.700 mm B.4.70 mm C.4.200 mm D.4.20 mm 2.(2024常州武进高级中学月考)游标卡尺测金属丝直径,读数正确的是(　　) A.2.10 cm B.13.40 mm C.12.40 mm D.13.16 mm 3.(2025无锡阶段检测)用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时,得到了它们的I-U关系图线如图所示。由图线可知在实验过程中(　　) A.甲的阻值随着电压先不变再增大 B.乙的阻值随着电压先不变再增大 C.丙的阻值随着电压先不变再增大 D.甲、乙、丙都是线性元件 4.(2025连云港阶段检测)某手机的说明书标明该手机电池容量为4 000 mA·h,待机时间为22 d,请估算该手机的待机电流有多大。说明书还标明,用该手机播放视频的时间是17 h,请估算播放视频的电流大约是待机电流的(　　) …… 手机类型 智能手机、4 G手机…… 屏幕分辨率 1 920×1 080像素(FHD) 电池容量 4 000 mA·h 电池类型 不可拆卸式电池 …… 待机时间 22 d A.20倍 B.30倍 C.40倍 D.50倍 5.某电流表G的内阻为500 Ω,满偏电流为0.5 mA,要将它改装成量程为3 V的电压表。下列改装正确的是(　　) A B C D 6.(2024扬州联考)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.(2025苏州阶段检测)家用电热水器在使用时有漏电危险,当发生漏电时,电流会经过水管中的水,流到人体而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全,其装置如图甲所示,内部结构是一个螺旋状的绝缘管道,如图乙所示。“隔电墙”实际上是将水管的水道变得更细更长,安装位置如图丙所示。下列分析正确的是(　　) 甲　　乙　　丙 A.“隔电墙”是通过增大管道中水的电阻来保护人体安全的 B.“隔电墙”是靠控制水流速度来控制电流大小的 C.漏电时,“隔电墙”能完全隔断电流 D.“隔电墙”是通过减小管道中水的电阻率来保护人体安全的 8.(2025盐城期中)如图所示电路,电压保持不变。当开关S断开时,电流表的示数为0.6 A;当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为(　　) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1 9.(2024无锡期末)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。改装后利用一标准毫安表进行校准(如图1,虚线框内是改装后的电表)。当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图2,产生上述问题的原因可能是(　　) 图1　 　图2 A.微安表串联电阻偏大 B.微安表串联电阻偏小 C.微安表并联电阻偏大 D.微安表并联电阻偏小 10.某同学想通过测绘一只额定电压为2.5 V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(　　) 甲　 　乙 A.小灯泡正常工作时的电阻约为5.7 Ω B.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 二、非选择题(本题共5小题,共60分) 11.(15分)(2025南京期末)在“测定导体的电阻率”实验中,待测导体为粗细均匀,横截面为圆形的柱体。除待测导体外所用器材如下: A.电池组(电动势为6 V,内阻约为2 Ω); B.电流表(内阻约为0.1 Ω); C.电压表(内阻约为2 kΩ); D.滑动变阻器R(0~5 Ω,允许通过的最大电流为2 A); E.毫米刻度尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。 (1)用多用电表粗略测量导体的电阻,挡位选用“×1”挡,如图甲所示,则其阻值R=　　　　　 Ω。 甲　　乙 (2)用毫米刻度尺测得导体的长度为40.00 cm,用螺旋测微器测量导体横截面的直径,测量结果如图乙所示,其读数应为　　　　　 mm(该值接近多次测量的平均值)。 (3)用伏安法测量导体的阻值Rx,应采用的电路图为(　　)。 A. B. C. D. (4)上题选择的实验电路图中造成系统误差的主要原因是　　　　　(选填“电压表分流”或者“电流表分压”)。  (5)实验测量记录的3组数据如下: 次数 1 2 3 U/V 2.0 3.0 4.0 I/A 0.088 0.131 0.172 根据以上数据可知,该导体的电阻率ρ=　　　　　 Ω·m(结果保留一位有效数字)。  12.(8分)(2024南京期末)两根材料相同的均匀导线x和y,其中,x长为l,y长为2l,串联在电路上时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示,求: (1)x和y两导线的电阻之比; (2)x和y两导线的横截面积之比。 13.(8分)(2024江苏南通期中)如图所示,一根均匀带电的细橡胶棒被弯成一个半径为R的圆环,圆环绕过环心O的转轴以角速度ω逆时针匀速转动,已知橡胶棒单位长度所带的电荷量为-q。 (1)试判断环中等效电流的方向; (2)求环中等效电流的大小I。 14.(13分)现将内阻Rg为200 Ω的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表,如甲和乙所示。甲图中R1=1.3 kΩ,R2=6 kΩ,使用A、B两个端点时,电压表的量程为0~3 V;乙图中使用A、B两个端点时,电流表量程为0~100 mA,使用A、C两个端点时,电流表量程为0~10 mA,试计算: 甲　 乙 (1)灵敏电流计的满偏电流是多少? (2)图甲中使用A、C两个端点时,电压表的量程是多少? (3)图乙中R3和R4的阻值各为多少? 15.(16分)如图所示,图甲是一种测量血压的压力传感器工作的示意图。薄金属片P固定有4个电阻片R1、R2、R3、R4(图乙),左边是它的侧面图,其中的圆弧形代表人的胳膊。四个电阻片连接成的电路如图丙所示。 甲　血压计工作示意图 　 乙　压力传感器示意图 　 丙　压力传感器电路图 (1)开始时金属片中央O点未加任何压力,要使电压表示数为零,4个电阻应满足什么关系? (2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻片也随之发生形变,形变后各电阻的大小如何变化?A、B两点哪点的电势较高? (3)请解释它为什么能测量血压。 参考答案 1.A　2.B　3.C　4.B　5.A　6.C　7.A　8.A　9.D　10.A 11.答案 (1)22　(2)0.898/0.899/0.900　(3)A　(4)电流表分压　(5)4×10-5 解析 (1)用多用电表粗略测量导体的电阻22×1 Ω=22 Ω。 (2)螺旋测微器测量导体横截面的直径0.5 mm+0.01 mm×40.0=0.900 mm。 (3)因 可知应该采用电流表内接;滑动变阻器最大阻值较小,采用分压电路。故选A。 (4)实验电路图中造成系统误差的主要原因是电流表分压,使得电压测量值偏大。 (5)根据R= 测得三组数据的电阻值分别为22.73 Ω、22.90 Ω和23.26 Ω,平均值为22.96 Ω,根据R=ρ 解得ρ= Ω·m=4×10-5 Ω·m。 12.答案 (1)3∶1　(2)1∶6 解析 (1)由题图可知,导线x和y两端的电势差分别为6 V,2 V,串联时电流相等,根据欧姆定律可得x和y两导线的电阻之比为 。 (2)根据电阻定律得R=ρ 则有S= 则x和y两导线的横截面积之比为 。 13.答案 (1)顺时针方向　(2)ωRq 解析 (1)橡胶棒带负电,圆环O的转轴逆时针匀速转动,电流方向与负电荷定向移动方向相反,则环中等效电流的方向为顺时针方向。 (2)根据角速度与周期的关系有ω= 根据电流的定义式有I= 其中Q=2πRq 解得I=ωRq。 14.答案 (1)Ig=0.002 A或Ig=2 mA　(2)0~15 V (3)R3=5 Ω,R4=45 Ω 解析 (1)图甲中使用A、B两个端点时 Ig(Rg+R1)=3 V 得到Ig=0.002 A或Ig=2 mA。 (2)图甲中使用A、C两个端点时 Um=Ig(Rg+R1+R2) 得到Um=15 V 电压表的量程是0~15 V。 (3)图乙中,使用A、B两个端点时 Ig(Rg+R4)=(0.1-Ig)R3 使用A、C两个端点时 IgRg=(0.01-Ig)(R3+R4) 解得R3=5 Ω,R4=45 Ω。 15.答案 (1)　(2)R1、R4变大,R2、R3变小,电路A点的电势高于B点的电势　(3)见解析 解析 (1)由图丙可知,设R1两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,R3两端的电压为U3,R4两端的电压为U4。根据串联电路的电压与电阻关系有 又因为电压表示数为零,所以有 故有。 (2)由图乙可知,当O点加一个压力F后,金属片P发生形变,由于电阻固定在金属片上,则R1、R4被拉长,R2、R3被拉宽,根据电阻定律由R= 可知,R1、R4变大,R2、R3变小。通过上述分析可知,相比较未受压力之前,电阻R1变大,R2减小,则根据串联电路电压与电阻的关系可知,R1两端电压变大,即B点电势变低;同理可得R3两端电压减低,即A点电势变高,所以电路A点电势高于B点的电势。 (3)测量血压时,血压越高。压力F越大,金属片形变越显著,电阻变化越大,因而电压表示数越大,于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低了,即血压计测血压的原理为电压表示数随压力的变化而变化。 学科网（北京）股份有限公司 $