第十一章 电路及其应用 情境题专项&感知高考-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

N 高中物理必修第三册（人教版） 情境是 1.雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、 建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷 击形式是带电的云层与大地上某点之间发 生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若 某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电 荷量为8C,雷击时放电时间为200s, 则此次雷击时的平均电流为() A.0.04A B.4x104A C.0.08A D.8×104A 2.重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可 发生+5价重离子束，其电流强度为1.2× 105A,则在1s内发射的重离子个数为 (e=1.6x10-9C)() A.3.0x102 B.1.5×103 C.7.5x105 D.3.75×104 3.电线是家庭装修中不可或缺的基础建材， 电线的质量直接关系到用电安全。某型号 电线每卷长度为L=100m,铜丝直径为 D=1.6mm。为检验其是否采用了导电性 能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上 U=1.50V恒定电压，测得通过电线的电 流为I=1.20A,由此可知此电线所用铜的 电阻率约为( A.1.7×1092m B.2.5×1082m C.1.1×1072m 第3题图 D.5.0x1062m 4.鸟儿落在110kV的高压输电线上，虽然 通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍安然 无恙，这是因为() (66)练 题专项 A.鸟有耐高压的天性 B.鸟儿是干燥的，所以鸟体不导电 C.鸟两脚间的电压几乎为0 D.鸟体电阻极大所以无电流通过 5.复旦大学科研团队成功制备出具有较高电 导率的砷化铌纳米带材料，据介绍，该材 料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率 σ就是电阻率p的倒数，即σ=1。下列 说法正确的是() A.材料的电导率越小，其导电性能越强 B.材料的电导率与材料的形状有关 C.电导率的单位是。1 n.m D.电导率大小与温度无关 6.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无 髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由 多层（几十到几百层不等）类脂物质 髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。 已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2m 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的 电阻却高达1.6×1052。 (1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算 髓质的电阻率。 (2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆 柱体的体积为32πcm3,当在其两底 面上加上1000V的电压时，通过该 圆柱体的电流为10πuA。求该圆柱 体的圆面半径和高。 第十一章电路及其应用 感知高考 1.(2024·广西卷)将横截面相同、材料不同 路如图所示。开关S接1，电源E给电容 的两段导体L、L2无缝连接成一段导体， 器C充电；开关S接2，电容器C对电阻 总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合 R放电。下列说法正确的是() 开关S,滑片P从M端滑到N端，理想 电压表读数U随滑片P的滑动距离x的 变化关系如图乙，则导体L、L2的电阻 率之比约为( UN 0.5 第3题图 0.4 0.3 A.充电过程中，电容器两极板间电势差 0.1 增加，充电电流增加 Ro 0 0.250.500.751.00x/m B.充电过程中，电容器的上极板带正电 第1题图 荷，流过电阻R的电流由M点流向N点 A.2:3 B.2:1 C.放电过程中，电容器两极板间电势差 C.5:3 D.1:3 减小，放电电流减小 2.(2023·海南卷)如图所示电路，已知电源 D.放电过程中，电容器的上极板带负电 电动势为E,内阻不计（可以理解为电源 荷，流过电阻R的电流由N点流向 两端电压为E保持不变)，电容器电容为 M点 C,闭合开关S,待电路稳定后，电容器：4.(2022·全国甲卷)某同学要测量微安表内 上电荷量为( 阻，可利用的实验器材：电源E(电动 势1.5V,内阻很小)；电流表（量程 3R 10mA,内阻约102)；微安表（量程 100uA,内阻R.待测，约1k2);滑动 h 4R 变阻器R(最大阻值102)；定值电阻Ro (阻值102)；开关S;导线若干。 第2题图 A.CE B.CE c号 D.3CE 3.(2024.甘肃卷)一平行板电容器充放电电 第4题图 练 67 N 高中物理必修第三册（人教版） (1)将图中所示的器材符号连线，画出实 验电路原理图。 (2)某次测量中，微安表的示数为900A, 电流表的示数为9.00mA,由此计算 出微安表内阻R= 2 5.(2023·辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加 于特定树脂原料中制作而成的能导电的 喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截 面为正方形的细长样品（固态），某同学 欲测量其电阻率，设计了如图甲所示的 电路图，实验步骤如下： A 丙 导电漆样品 分 a.测得样品截面的边长a=0.20cm; b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、 丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁 位置固定，丙可在乙、丁间左右移动： c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针 之间的距离L; d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值， 使电流表示数I=0.40A,读出相应的 电压表示数U,断开开关S; e.改变丙的位置，重复步骤c、d,测量 多组L和U,作出U-L图像如图乙所 示，得到直线的斜率k。 (68)练 0.15 0.10 0.05 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 L/em 第5题图 回答下列问题： (1)L是丙到 (填“甲”“乙” 或“丁”)的距离。 (2)写出电阻率的表达式p= (用k、a、I表示)。 (3)根据图像计算出该样品的电阻率P= 2m(保留两位有效数字)。 6.(2022·辽宁卷)某同学要将一小量程电流 表（满偏电流为250uA,内阻为1.2k2) 改装成有两个量程的电流表，设计电路 如图1所示，其中定值电阻R1=402, R2=3602。 R R 图1 改装 电表 甲 图2 第6题图 (1)当开关S接A端时，该电流表的量 程为0~ mA (2)当开关S接B端时，该电流表的量 程比接在A端时 (填“大” 或“小”)。 (3)该同学选用量程合适的电压表（内 阻未知)和此改装电流表测量未知 电阻R的阻值，设计了图2中两个 电路。不考虑实验操作中的偶然误 差，则使用 (填“甲”或 “乙”)电路可修正由电表内阻引起 的实验误差。 7.(2024·全国新课标卷)学生实验小组要测 量量程为3V的电压表V的内阻Rv。可 选用的器材有多用电表，电源E(电动势 5V),电压表V(量程5V,内阻约 3k2),定值电阻R。(阻值为8002)，滑 动变阻器R1(最大阻值502)，滑动变阻 器R2(最大阻值5k2),开关S,导线若 干。 (1)利用多用电表粗测待测电压表的内 阻。首先应 (把下列实验 步骤前的字母按正确操作顺序排列)。 A.将红、黑表笔短接 B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向 零欧姆 C.将多用电表选择开关置于欧姆挡 “10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与 待测电压表的 (填“正极、 负极”或“负极、正极”)相连，欧 姆表的指针位置如图甲中虚线I所 示。为了减少测量误差，应将选择 第十一章电路及其应用。 开关旋转到欧姆挡 (填“x1” “×100”或“×1k”)位置，重新调节 后，测量得到指针位置如图甲中实 线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表 内阻为 k2(结果保留一位 小数)。 504030 2015 0 s00 200100 Ri山山山lwu山u,O (mnmmnnppn 00 5000/y A-V-O 25002/y 甲 乙 第7题图 (2)为了提高测量精度，他们设计了如 图乙所示的电路，其中滑动变阻器 应选 (填“R”或“R2”), 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应 置于 (填“a”或“b”)端。 (3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某 位置时，电压表V、待测电压表 的示数分别为U、U,则待测电压 表内阻Rv= (用U、U和 R表示) (4)测量得到U1=4.20V,U=2.78V,则 待测电压表内阻Rv= kO (结果保留三位有效数字)。 练 69N 高中物理必修第三册（人教版） 图乙可知电流由黑表笔流出，则当由α流人二极管时电 阻值较小，a为正极。(2)仔细调节滑动变阻器R2的 滑片直到通过灵敏电流计的电流为O,由图丙可知此时 电流表A的读数等于通过二极管的电流。(3)当二极 管阻值为0时，不能超出电流表量程，有Rm广 E 302。 >"情境题专项 1.B【解析】已知雷击时放电时间为200us,放电 荷量等于8C,则此次雷击时的平均电流为1=9= 200X105A=4xI0A,故B正确，A、C、D错误。 8 2.B【解析】根据公式Q=t,可得在单位时间内发 射的粒子的电荷量为Q=12×10C,则个数为n=2= 5x16x10n个=1.5x105个，故B正确。 1.2×105 3.B【解析】整卷电线的电阻R=号=1.25，由电 阻定律得R=p片，S=子mD,联立解得铜的电阻率p 2.5×1082-m,故B正确。 4.C【解析】当小鸟两脚站在一根线上时，两脚之 间的导线的距离非常小，故两脚之间的导线的电阻非常 小，故小鸟两脚之间的电压很小，接近于0，故不会对 小鸟造成危害，故C正确。 5.C【解析】材料的电导率越小，其导电性能越差， 故A错误；材料的电导率与材料的形状无关，故B错 误；电阻率的单位是0：m,则电导率的单位是0m, 故C正确；电导率与温度具有很大相关性，金属的电导 率随着温度的升高而减小，半导体的电导率随着温度的 升高而增加，故D错误。 6.(1)8×10°2.m(2)4cm2cm 【解析】(1)）由Rp5,解得p空8x100-m。 (2)R-号面R令，S以可得会名 10m×10×8x10°m,而V=T=32m×106m,联立解 1000 得h=0.02m=2cm,r=0.04m=4cm。 >”感知高考 1.B【解析】根据电阻定律R印片，根据欧姆定律 68 △A,整理可得p氵·Y,结合题图可知导体、 0.2 L,的电阻率之比P=- 0.25 p20.5-0.2 ，放B 1.00-0.25 2.C【解析】电路稳定后，由于电源内阻不计，则 整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部 分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的 电势为p:=点2R=2背，电容器下极板的电势为p 系·4抓=号，则电容两端的电压=号，则电容器上 的电荷量为Q-CUL=号CB,C正确。 3.C【解析】充电过程中，随着电容器带电量的增 加，电容器两极板间电势差增加，充电电流在减小，故 A错误；根据电路图可知，充电过程中，电容器的上极 板带正电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点，故 B错误；放电过程中，随着电容器带电量的减小，电容 器两极板间电势差减小，放电电流在减小，故C正确； 根据电路图可知，放电过程中，电容器的上极板带正电 荷，流过电阻R的电流由M点流向N点，故D错误。 4.(1)见解析(2)990 Ro 【解析】(1)为了准确测出 微安表两端的电压，可以让微安 表与定值电阻R。并联，再与电流 表串联，通过电流表的电流与微 安表的电流之差，可求出流过定 值电阻R,的电流，从而求出微安 第4题答图 表两端的电压，进而求出微安表的内电阻，由于电源电 压过大，并且为了测量多组数据，滑动电阻器采用分压 式解法，实验电路原理图如图所示。(2)流过定值电 阻R,的电流I=IA-Ic=9.00mA-0.09mA=8.91mA,加在微 安表两端的电压U=R-8.91x102V,微安表的内电阻R= U_8.91x100-9900。 Ic90.0x106 5.(1)乙(2)k年(3)6.5x10 【解析】(1)设丙和某探针之间的电阻为R',由电 阻定律得R'pSPa 由图像得，电压表示数与L成正比，即与丙和某探 针之间的电阻成正比，由欧姆定律得U=R'= a2 则L是丙到乙的距离。 (2)由(1)得电压=L, a 则-L图像的斜率为=兴， 电阻率pc 3)由因很得=品28品Vm65Va 则电阻率p=kg=6.5x(0.20x102)20-m=6.5× 0.40 1052m。 6.(1)1(2)大(3)乙 【解析】(1)由图可知当S接A端时，R和R2串 联接人电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压 为Um=1=250x10×1.2x103V=0.3V, 此时R和儿的地流为上元点0院0A075x 103A=0.75mA。 所以总电流为I=Im+l=0.75mA+0.25mA=1mA. 即量程为0-1mA。 (2)当开关S接B端时，由图可知R,和电流表串 联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电 流表满偏时，流过R,的电流变大，干路电流变大，即 量程变大，所以比接在A端时大。 (3)图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的 分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流 第十二章 电能 >“1.电路中的能量转化 1.AC【解析】从电功的实质可知A正确；电功率 是描述电流做功快慢的物理量，故B错误，C正确：额 定功率是用电器正常工作时的功率，而电流做功的多少 由用电器的实际功率和做功所用时间共同决定，与额定 功率无关，故D错误。 2.D【解析】伏安特性曲线斜率表示电阻的倒数， 故两电阻的阻值为R,小于R2,A错误；两电阻并联在 电路中时，电压相等，由1只可知流过R的电流大于 流过R2的电流，B错误；两电阻串联在电路中时，电流 相等，由U=R可知，U2>U,C错误；两电阻串联在电 路中时，电流相等，根据P=PR可知，R,消耗的功率小 于R2消耗的功率，D正确。 3.A【解析】由P=UI,可知该电热水器在额定电压 参考答案与解析。 表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用 图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。 7.(1)CAB负极、正极×1001.6 ②)Ra6)R4④157 【解析】本题考查的考点：电压表内阻测量、多用 电表使用、欧姆定律。 (1)由于电压表内阻约3k2,多用电表测量电阻先 选欧姆挡，然后红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，所 以步骤为CAB。由于多用电表黑表笔接内部电池的正 极，所以测量电压表内阻，应将多用电表红、黑表笔分 别与待测电压表的负极、正极相连。由于指针位置I 偏转角太小，说明待测电阻大，需要选择欧姆挡较大 倍率×100，重新调零后，实线Ⅱ所指位置，读数为16× 100D=16002=1.6k2。 (2)滑动变阻器分压接法应该选择阻值范围较小的 滑动变阻器R。闭合开关S前，应该将滑动变阻器调节 到待测电路电压最小位置，即滑动变阻器的滑片应该置 于a端。 3)由欧姆定律，-U名，解得R= 2.78 (4)R,=-7R=4.20-2.78×800D=1566D≈ 1.57k2 能量守恒定律 下处于知热状态时的电流：上号测义68A.故 A正确。 4.C【解析】R3与R4并联，电压相等，又R3<R4, 根据P贺，可知P>A。R与尾串联，电流相等，又 R<R2,根据P-R,可知P>P。由电路图可知，R在 干路上，R在支路上，所以通过R的电流大于通过R 的电流。又R=R,根据P=R,可知P>P。综上可得 P>P>P>P4,故选C。 5.ABD【解析】相同电阻，相同电流，根据焦耳定 律，相同时间发热相同，但是电动机电压、总功率要大 于电炉。 6.B【解析】W=Ut是电功的定义式，适用于任何 电路，Q=Rt是焦耳热的定义式，也适用于任何电路， 如果是纯电阻电路W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B 69