第十一章 电路及其应用 达标检测卷-【突破课堂】2025-2026学年高中物理必修第三册同步单元达标检测卷（人教版 北京、江苏专版）

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 第十一章　电路及其应用 全卷满分100分　考试用时75分钟 一、单项选择题(共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意) 1.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是(　　) A.电流的方向与导体中电荷定向移动的方向相同 B.导体两端有电压,就会产生电流 C.将一根粗细均匀的电阻丝均匀拉长,其电阻增大,电阻率也增大 D.在混联电路中,任意一个电阻增大时,电路的总电阻增大 2.甲、乙两个电阻,它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中,如图所示,则(　　) A.甲的阻值是乙的阻值的3倍 B.在两个电阻两端加上相同的电压,通过甲的电流是通过乙的2倍 C.欲使通过两个电阻的电流相同,加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍 D.甲的阻值是乙的阻值的2倍 3.如图所示,两个厚度相同、上下表面均为正方形、由同种材料构成的导体A、B,两个正方形的边长之比a∶b=2∶1,分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是(　　) A.导体A和B的电阻之比为2∶1 B.导体A和B的电阻之比为1∶2 C.通过导体A和B的电流之比为1∶1 D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为2∶1 4.如图所示的电路中,电压表和电流表均为理想电表,滑动变阻器的最大阻值为2R,滑片P位于滑动变阻器的中点,定值电阻的阻值为R,在a、b端加上电压U时,电压表和电流表的示数分别为　(　　) A.U,　　　　B.U, C.U,　　　　D.U, 5.如图所示,半径为R(远大于圆环横截面半径)的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,将产生等效电流。下列说法不正确的是(　　) A.若ω不变,使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍 B.若电荷量不变,使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍 C.若ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流大小不变 D.若ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小 6.某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中,设计了如图所示的4个电路图。已知该金属丝的电阻约为5 Ω,电源为蓄电池组(不宜在长时间、大功率状况下使用),电压E=4 V,滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 kΩ,则以下电路图中,哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路(　　) 　　　　 　　　　 7.关于多用电表的使用和操作,下列说法不正确的是(　　) A.欧姆调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏角极小,为了准确测量电阻的阻值,应换“×100”挡,重新调零后再测量 B.用多用电表测量电阻R时,若红表笔插入正(+)孔,则电流从红表笔流入 C.若操作步骤规范,电阻挡及指针位置如图甲、乙所示,则测量阻值为160 Ω D.若用多用电表电阻挡测量某晶体二极管,结果如图丙所示,可知该二极管的B端为正极 8.某同学用伏安法测一个未知电阻Rx的阻值,利用甲、乙图所示的电路各测一次,依图甲测得的数据是U=2.00 V,I=1.00 mA,依图乙测得的数据是U'=1.90 V,I'=2.00 mA,下列说法正确的是(　　) 　 A.选用甲电路更好,因为甲电路测量的误差较小,真实值应小于2 000 Ω B.选用乙电路更好,因为乙电路测量的误差较小,真实值应小于950 Ω C.甲电路的电流I和乙电路的电压U'都是准确值,所以电阻的真实值为1 900 Ω D.采用甲电路测得阻值为2 000 Ω,采用乙电路测得阻值为950 Ω,所以电阻的真实值为1 475 Ω 9.如图甲、乙两电路,利用一个表头G(500 μA,200 Ω)和一个电阻箱R改装成电压表或电流表,若电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~25 mA,则(　　) 　 A.甲表是电压表,乙表是电流表 B.甲表中R=50 Ω,乙表中R=5 800 Ω C.若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R的阻值 D.若使用中发现乙表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R的阻值 10.R1、R2、R3三个电阻的阻值均为20 Ω,允许通过的最大电流分别为I1=2 A、I2=1.5 A、I3=1 A。按如图所示的四种方式连接,则下列说法正确的是(　　) 　　　　 　　　　 A.图丙和图丁的等效电阻相等 B.图甲和图丙中干路最大电流之比为2∶7 C.图乙和图丁干路最大电流之比为2∶1 D.四个电路两端的最大电压之比为3∶1∶2∶2 11.如图为复杂电路的一部分,电阻R1、R2、R3的阻值之比为1∶2∶3,通过这三个电阻的电流之比为4∶1∶2,则电流表A1、A2的示数之比为(　　) A.1∶1　　　　B.2∶1　　　　C.3∶1　　　　D.4∶1 二、非选择题(共5题,共56分。其中第14题—第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位) 12.(7分)某实验小组的同学通过实验测量一粗细均匀圆柱形合金电阻丝的电阻率,已知电阻丝的长度为L=60.00 cm。 (1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数如图甲所示,则直径的测量值为　　　　mm。  (2)用多用电表电阻挡测量电阻丝的电阻Rx,开始时选用“×10”的挡位,测量发现指针偏转角太大,挡位应调整为　　　　(填“×1”或“×100”)挡;正确调整挡位后,经过欧姆调零重新测量,指针如图乙所示,此时电阻的测量值为　　　　Ω。  (3)为了比较精确测量电阻丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材: A.电压表V1(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ); B.电压表V2(量程为0~15 V,内阻约为15 kΩ); C.电流表A1(量程为0~100 mA,内阻约为10 Ω); D.电流表A2(量程为0~300 mA,内阻约为2 Ω); E.滑动变阻器R(阻值范围为0~5 Ω); F.电压为4.5 V的电源; G.开关S,导线若干。 根据实验器材,设计如图丙所示的实验电路,为比较精确测量电阻丝的电阻,电压表应选　　　,电流表应选　　　。(填写器材前对应的字母序号)  (4)若通过(3)测得电阻丝的电阻为12 Ω,则可求得该电阻丝的电阻率为　　　　Ω·m(π取3,结果保留2位有效数字)。  13.(10分)一只演示电流表G,表盘无刻度值且不知其内阻值。为测量该电流表的参数,某同学进行了下列操作: (1)将G按图(a)所示接入电路,为确保安全,开关闭合前,滑动变阻器R2的滑片应置于　　　　(填“最左端”“最右端”或“正中间”);  (2)将电阻箱R调为300.0 Ω,闭合开关,调节R2的滑片使G的指针指到满偏Ig,此时V的示数为1.20 V; (3)反复调整R的阻值和R2滑片的位置,保持V的示数不变,使G的指针指到Ig,此时电阻箱R的阻值为700.0 Ω; (4)可知G的内阻为　　　　Ω,满偏电流Ig为　　　　mA;  (5)将G改装成量程为0~3 V的电压表,电阻箱的值需调为R0,则R0=　　　　Ω;  (6)在用图(b)的电路对改装的电压表进行校准时,发现其示数总是精密电压表的0.9。若测得的电流表满偏电流Ig的值是准确的,而内阻及R0可能存在误差或错误,则可采用的矫正方法是将电阻箱的值调为　　　　。(填正确答案标号)  A.R0- Ω　　　　 B.R0- Ω C.R0　　　　 D.R0 14.(9分)如图甲所示的电路中,两个定值电阻R1、R2串联接在输出电压U=12 V的恒压电源上,图乙是定值电阻R1、R2的U-I图线。 　 (1)求R1、R2的阻值以及此时R1两端的电压U1。 (2)若将另一阻值为5 kΩ的定值电阻R3并联在R1两端,此时R1两端电压U1'是多大? 15.(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,如图甲和乙所示。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: 　 (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? 16.(17分)为了探究带电物体在匀强电场中的运动,某同学利用如图所示的电路进行了实验。电源电压E0恒为500 V,电阻R0的阻值为1 kΩ,滑动变阻器RP的最大阻值为4 kΩ。两块间距为20 cm的平行板电容器通过导线连在电阻R0两端,其间的电场可近似认为是匀强电场。与此同时,一个质量为0.1 kg、带电荷量为+1×10-3 C的小球用长为10 cm的悬线固定在两板间,小球在运动过程中不会与极板相碰。开始实验时开关闭合,滑动变阻器的滑片位于电阻最大处,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)此时两极板间的电场强度E的大小。 (2)小球恰好能保持静止时悬线与竖直方向夹角的正切值。 (3)移动滑动变阻器的滑片,将RP接入电路的阻值调至1.5 kΩ,将小球从悬点正下方由静止释放,小球的最大摆动角度。 (4)在上一问的过程中,悬线上拉力的最大值和最小值。 答案全解全析 第十一章　电路及其应用 1.D 2.C 3.C 4.C 5.D 6.A 7.D 8.A 9.D 10.C 11.B 1.D　电流的方向与导体中正电荷定向移动的方向相同,与导体中负电荷定向移动的方向相反,A错误;导体两端有电压,但若没有接入闭合回路,也不会产生电流,B错误;将一根粗细均匀的电阻丝均匀拉长,其电阻增大,但电阻率保持不变,因为电阻率只与导体材料和温度有关,与其他因素无关,C错误;由串、并联电路的电阻规律可知,电路中的任意一个电阻增大,电路的总电阻增大,D正确。 2.C　题图所示I-U图线的斜率表示电阻的倒数,因此有R甲∶R乙=tan 30°∶tan 60°=1∶3,故A、D均错误。由I=知,U相同时,I∝,则I甲∶I乙=3∶1,B错误。由U=IR知I相同时,U∝R,则U甲∶U乙=1∶3,C正确。 3.C　设小正方形边长为l,则大正方形边长为2l,厚度为d,根据R=ρ可得==,故A、B错误;分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压,根据欧姆定律可知,通过导体A和B的电流之比为1∶1,故C正确;相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为==,故D错误。 4.C　滑动变阻器滑片左侧的电阻为R,与定值电阻并联后的总电阻为R并==,根据串联电路中电压之比等于电阻之比,有=,得电压表的示数为UV=U,由欧姆定律可得,电流表的示数为I==,故C正确。 5.D　正电荷Q均匀分布在橡胶环上,当环转动时,在环上任取一截面,则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q,由电流的定义式得I=,T=,环中等效电流I=,可知等效电流的大小只与Q和ω有关,所以当ω不变而使电荷量变为原来的2倍时,电流将变为原来的2倍;当电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍时,电流也将变为原来的2倍;当ω、Q不变,将橡胶环半径增大或减小时,电流保持不变,故A、B、C正确,D错误。选D。 6.A　本实验中控制电路采用限流式与分压式均可行,但限流式接法更节能,故滑动变阻器宜采用限流式接法;由于待测电阻的阻值约为5 Ω,与电流表内阻接近,故采用电流表外接法误差较小,故选A。 7.D　欧姆调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏角极小,说明所选挡位过低,则为了准确测得电阻的阻值,应换“×100”挡,重新调零后再测量,A说法正确;用多用电表测量电阻R时,红表笔插入正(+)孔,电流从红表笔流入,B说法正确;若操作步骤规范,电阻挡及指针位置如题图甲、乙所示,所选挡位为“×10”挡,则测量阻值为160 Ω,C说法正确;若用多用电表电阻挡测量某晶体二极管,结果如题图丙所示,左图表示给二极管加的是反向电压,右图表示给二极管加的是正向电压,因“-”孔接内部电源的正极,则可知该二极管的A端为正极,D说法错误。 8.A　采用甲、乙两个电路测量时,电流相对变化为=,电压相对变化为=,对比可知电压表的分流对测量结果影响更大,所以应选择电流表内接法,即题图甲,被测电阻的阻值为Rx==2 000 Ω;由于电压表测量电流表和待测电阻两端总电压,则电压测量值偏大,电流测量值准确,故电阻的真实值应小于2 000 Ω,A正确。 9.D　表头与电阻箱并联改装成的是电流表,表头与电阻箱串联改装成的是电压表,故A错误;对于甲表,有I=Ig+,可得R≈4.08 Ω,对于乙表,有U=Ig(Rg+R),可得R=5 800 Ω,故B错误;若改装后电流表的示数总比准确值稍小一些,说明R上分流过多,所以应适当增大R,故C错误;若改装后电压表的示数总比准确值稍小一些,说明R上分压过多,因此应适当减小R,故D正确。 10.C　题图丙所示电路的等效电阻为R丙=R3+=30 Ω,题图丁所示电路的等效电阻为R丁== Ω,A错误;题图甲所示电路干路的最大电流为1 A,题图丙所示电路干路的最大电流为1 A,故最大电流之比为1∶1,B错误;题图乙所示电路干路的最大电流为3 A,题图丁所示电路干路的最大电流为1.5 A,则题图乙和图丁干路最大电流之比为2∶1,C正确;题图甲所示电路两端的最大电压为U甲=I3(R1+R2+R3)=60 V,题图乙所示电路两端的最大电压为U乙=I3R3=20 V,题图丙所示电路两端的最大电压为U丙=I3R丙=30 V,题图丁所示电路两端的最大电压为U丁=I3R3=20 V,则四个电路两端最大电压之比为6∶2∶3∶2,D错误。 11.B　通过电阻R1、R2、R3的电流之比为4∶1∶2,设比例中的每一份电流值为1 A,则I1=4 A,I2=1 A,I3=2 A;电阻R1、R2、R3的阻值之比为1∶2∶3,设比例中的每一份电阻值为1 Ω,则R1=1 Ω,R2=2 Ω,R3=3 Ω,根据欧姆定律U=IR可得三个电阻两端的电压分别为:U1=4 V,U2=2 V,U3=6 V;又因为R1与R2的左端电势相等,可知只有当R1与R2中的电流反向时才能使R3两端的电压等于6 V,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示, 因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这个节点的电流的总和,则图1中IA1=I1+I3=6 A,IA2=I3+I2=3 A,故A1、A2的示数之比为2∶1;图2中IA1=I1+I3=6 A,IA2=I3+I2=3 A,故A1、A2的示数之比仍为2∶1。故选B。 12.答案　(1)1.385(1.384、1.386均正确)(1分)　(2)×1(1分)　11(1分)　(3)A(1分)　D(1分) (4)2.9×10-5(2分) 解析　(1)根据螺旋测微器的读数规则,读数为1 mm+0.01×38.5 mm=1.385 mm。 (2)用“×10”的挡位测量发现指针偏转角太大,表明通过的电流过大,即待测电阻过小,为了使指针指在中央刻线附近,减小误差,需要将挡位调整为小挡位,即挡位应调整为“×1”挡;根据电阻表的读数规则,读数为11 Ω。 (3)电源电压为4.5 V,为了减小电压表的读数误差,电压表选择V1,即选A;待测电阻丝的电阻约为11 Ω,当电压表V1达到满偏时,通过电阻丝的电流约为I= A≈273 mA,为了确保电流表的安全与测量精度,电流表选择量程为0~300 mA的A2,即电流表选择D。 (4)根据电阻定律有Rx=ρ,其中S=π,解得ρ≈2.9×10-5 Ω·m。 13.答案　(1)最右端(1分)　(4)100(2分)　3(2分)　(5)900(2分)　(6)B(3分) 解析　(1)滑动变阻器采用分压式接法,为防止闭合开关时电路中电流过大损坏电表,测量部分的电压应从0开始逐渐增大,滑动变阻器R2的滑片应置于最右端。 (4)G的指针满偏时,由欧姆定律可知1.2 V=(300 Ω+Rg)Ig,G的指针指到Ig时,有1.2 V=(700 Ω+Rg),解得Rg=100 Ω,Ig=3 mA。 (5)将G改装成量程为0~3 V的电压表,有3 V=(R0+Rg)Ig,解得R0=900 Ω。 (6)改装的电压表的示数总是精密电压表的0.9,说明改装电压表的实际满偏电压为 V,即Ig(R0+Rg)= V,需要调整电阻箱的阻值,让改装电压表满偏电压为3 V,则Ig(R0'+Rg)=3 V,其中Ig=3 mA,则R0'=103 Ω-Rg,解得R0'=R0- Ω,故选B。 14.答案　(1)5 kΩ　10 kΩ　4 V　(2)2.4 V 解析　(1)在题图乙中,U-I图线的斜率表示电阻的阻值,可得 R1= Ω=5 000 Ω=5 kΩ(1分) R2= Ω=10 000 Ω=10 kΩ(1分) R1、R2串联接在输出电压U=12 V的恒压电源上,通过它们的电流相等,则有=(1分) 又U1+U2=U(1分) 联立解得U1=4 V(1分) (2)R3并联在R1两端,并联总电阻为 R并==2.5 kΩ(1分) 根据串联电路电流相等,有=(1分) 又U1'+U2=U 联立解得U1'=2.4 V(2分) 15.答案　(1)2 mA　(2)0~15 V　(3)5 Ω　45 Ω 解析　(1)题图甲中,使用A、B两个端点时: Ig(Rg+R1)=3 V(2分) 得到Ig=0.002 A=2 mA(2分) (2)题图甲中,使用A、C两个端点时: Um=Ig(Rg+R1+R2)(2分) 得到Um=15 V 使用A、C两个端点时,电压表的量程是0~15 V(1分) (3)题图乙中,使用A、B两个端点时: Ig(Rg+R4)=(0.1 A-Ig)R3(2分) 使用A、C两个端点时: IgRg=(0.01 A-Ig)(R3+R4)(2分) 解得R3=5 Ω,R4=45 Ω(2分) 16.答案　(1)500 V/m　(2)　(3)90°　 (4)(3-2) N　1 N 解析　(1)根据欧姆定律有I1==0.1 A(1分) 平行板电容器两极板之间的电压 U1=I1R0=100 V(1分) 两极板间的电场强度大小为E==500 V/m(1分) (2)开关闭合,小球保持静止时,设悬线与竖直方向的夹角为θ,对小球受力分析,有 tan θ=(2分) 解得tan θ=(1分) (3)移动滑动变阻器的滑片,将RP接入电路的阻值调至1.5 kΩ,此时电阻R0两端电压 U2==200 V(1分) 两极板之间的电场强度E1==1 000 V/m(1分) 将小球从悬点正下方由静止释放,设小球的最大摆动角度为α,根据动能定理有 qE1L sin α-mg(L-L cos α)=0(1分) 解得α=90°(1分) (4)小球做圆周运动,由沿半径方向的合力提供圆周运动的向心力,开始释放时,速度为0,所需向心力为0,即悬线拉力最小,Tmin=mg=1 N(2分) 小球在复合场中做圆周运动,根据对称性可知,等效最低点所在半径方向与竖直方向的夹角为,小球在此位置时悬线拉力最大。(1分) 根据动能定理有 qE1L sin -mg=m(1分) 在等效最低点,根据牛顿第二定律有 Tmax-=m(1分) 解得Tmax=(3-2) N(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $