第11章 电路及其应用 章末综合检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理单元复习课件系统梳理了电路及其应用的核心知识，涵盖电流、电阻、欧姆定律、电阻定律、电路动态分析及仪器改装等内容，通过选择、实验等题型串联概念规律与实验操作，构建完整的电路知识网络。 其亮点在于结合神经细胞跨膜电流等实际情境培养物理观念，通过测定电阻率等实验设计提升科学探究能力，分层练习从基础计算到综合应用，助力学生巩固知识，也为教师提供精准复习指导。

章末综合检测（三）　电路及其应用 （满分：100分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四 个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. （2025·广东深圳期中）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从 细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10－8 F的电容 器，若2 ms内跨膜电流的平均值为4×10－7 A，则细胞膜两侧的电势差为 （　　） A. 20 mV B. 40 mV C. 60 mV D. 80 mV 解析：该过程中跨膜电荷量Q＝It＝8×10－10 C，根据C＝，可知U＝ ＝80 mV，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 物理·必修第三册 目 录 2. （2025·青海西宁期中）在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如 图所示，若测得2 s内分别有1.0 × 1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面 M，以下解释正确的是（　　） A. 正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移 动形成电流方向从B到A B. 溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C. 溶液内电流方向从A到B，电流I＝0.16 A D. 溶液内电流方向从A到B，电流I＝0.08 A √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：　电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方 向相反，所以正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形 成电流方向也从A到B，不会相互抵消，故A、B错误；溶液内电流方向从A 到B，2 s时间内通过溶液横截面的电荷量q＝n1e＋n2e＝（n1＋n2）e，则根 据电流的定义式可知I＝＝＝ A＝0.16 A，故 C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 3. 如图所示，一根长为l，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ， 棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加 上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金 属棒内的电场强度大小为（　　） A. B. C. ρnev D. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：　金属棒的电阻R＝ρ，自由电子定向移动形成的电流I＝neSv，金 属棒两端电压U＝IR，故金属棒内的电场强度大小为E＝＝＝ρnev， 故C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 4. 如图所示，一块均匀的长方体金属导体，上下厚度为L，当给导体的上 下表面加上电压U时，流过导体的电流为I，当给导体的前后表面加上电压 U时，流过导体的电流为，当给导体的左右表面加上电压U时，流过导体 的电流为，下列说法正确的是（　　） A. AC的长度为4L B. AD的长度为6L C. 导体的体积为12L3 D. 导体的电阻率为 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：　设AC的长度为x、AD的长度为y，设导体的电阻率为ρ，根据电 阻定律以及欧姆定律有ρ＝，ρ＝，ρ＝，解得x＝2L，y＝3L， 故A、B错误；导体的体积为V＝Lxy＝6L3，故C错误；由ρ＝，x＝2L，y ＝3L，解得ρ＝，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 5. 如图所示的电路中，a、b两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器 的滑片P向d端移动一段距离时，电流表读数会变小的电路是（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：　选项A、C、D中，滑动变阻器接入电路中的有效部分为滑片P的 右侧部分，当滑动变阻器的滑片P向d端移动时，滑动变阻器接入电路部分 的阻值减小，由欧姆定律I＝可知，电路中的电流将会增大，电流表读数 会变大，故选项A、C、D错误；而选项B中，滑动变阻器接入电路的有效 部分为滑片P的左侧部分，当滑动变阻器的滑片P向d端移动时，滑动变阻 器接入电路的阻值增大，电路中的电流将会减小，电流表读数会变小，选 项B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 6. 如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为 6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点 间，电压表的读数为（　　） A. 18 V B. 12 V C. 8 V D. 6 V 解析：　电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为R并＝＝ kΩ＝2 kΩ，根据串联电路的分压特点可知，电源电压为12 V；电压表并联 在a、b两端时，测量的是电源电压，所以其示数为12 V，故B正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 7. （2025·陕西西安月考）如图甲、乙所示的两电路，利用一个灵敏电流 计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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：　甲由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R并联，利用并联电阻的分 流，改装成电流表，乙由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R串联，利用串联 电阻的分压，改装成电压表，故A错误；由公式I＝Ig＋，在甲表中，若 改装成的电流表的量程为25 mA，则R≈4.08 Ω，由公式U＝Ig（Rg＋R） 知，在乙表中，若改装成的电压表的量程为3 V，则R＝5 800 Ω，故B错 误；使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些，则可适当增大电阻箱R 的阻值，使G分流更大，故C错误；乙表的示数总比准确值稍小一些，说明 串联的分压电阻偏大，以至于其分压较大，G的电压偏小，则可适当减小 电阻箱R的阻值，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 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分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分） 8. （2025·广东深圳高二上期中）两条长度相同、由同种材料制成的均匀 电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 电阻丝a的直径是b直径的0.3倍 B. 将a、b并联后，其I-U图线位于a、b之间 C. 将a、b串联后接入电路，a、b两端电压之比为10∶3 D. 将a、b并联后接入电路，通过a、b的电流之比为3∶10 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：　根据图线的斜率表示电阻的倒数，可得电阻之比为＝＝ ＝，根据电阻定律R＝ρ，其中S＝d2，由于长度相同，材料相同，可得 电阻丝a的直径与b直径之比为＝，故A错误；由上述分析可知将a、b 并联后，其并联电阻小于Rb，所以图线的斜率最大，其位于b的左侧，故B 错误；将a、b串联后接入电路，根据串联电路电流相等，则电阻两端的电 压与电阻成正比，所以有Ua∶Ub＝Ra∶Rb＝10∶3，故C正确；将a、b并联 后接入电路，根据并联电路电压相等，则通过a、b的电流大小与电阻成反 比，通过a、b的电流之比为Ia∶Ib＝Rb∶Ra＝3∶10，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 9. （2025·湖北黄冈期中）如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的 金属导线A、B，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比SA∶SB＝ 1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面，元电荷e＝ 1.6×10－19 C，则下列说法正确的是（　　） A. 流经导线A的电流为0.16 A B. 导线A、B的电阻之比为2∶1 C. 5 s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面 D. 自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比vA∶vB＝2∶1 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：流过A的电流为I＝＝ A＝0.16 A，故A正确；根据电阻定律RA＝，RB＝，可得＝＝，故B正确；因两段串联，通过两导线的电流相等，所以在相等时间内通过每段导线横截面的电荷量是相等的，故C错误；因两段串联，通过两导线的电流相等，又I＝neSv，则有＝＝，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 10. 在如图所示的电路中，R1＝5 Ω，R2＝20 Ω，滑动变阻器R3能在0～20 Ω之间进行调节，当滑动变阻器的滑片滑动时，A、B间的（　　） A. 最小电阻为0 B. 最小电阻为5 Ω C. 最大电阻为15 Ω D. 最大电阻为35 Ω 解析：当R3的滑片在最左端时，R3的电阻为零，此时A、B间总电阻最小，最小电阻为Rmin＝R1＝5 Ω，A错误，B正确；当R3的滑片在最右端时，R3的电阻最大，此时A、B间总电阻最大，最大电阻为Rmax＝R1＋＝5 Ω＋ Ω＝15 Ω，D错误，C正确。 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 三、实验题（本题共5小题，共54分） 11. （6分）（2025·安徽蚌埠期中）在测定金属的电阻率的实验中，某同 学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径，如图甲、乙 所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 直流电源：电动势4 V，内阻可不计； 电流表A1：量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω 电流表A2：量程0～3.0 A，内阻约为0.02 Ω； 电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值100 Ω； 开关、导线等。 已知金属丝的电阻约为4 Ω，现准备用实验进一步测定，供选择的器材 如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （1）从图甲中读出金属丝的直径为 ⁠ mm；从图乙中读出金属丝的直径为 mm。 解析：螺旋测微器读数为D＝0.5 mm＋33.0×0.01 mm＝0.830 mm 游标卡尺读数为L＝0＋8×0.1 mm＝0.8 mm。 0.830（0.829～0.831均可） 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动 变阻器是 。（填写仪器的字母代号） 解析：电源电动势为4 V，待测电阻为4 Ω，所以电路中最大电流为1 A，考虑到还有其他电阻，电流表选择A1即可，要求电压从0开始调节，滑动变阻器应该用分压式接法，且选择阻值较小的R1更加容易调节，误差较小。 A1 R1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （3）设计电路，在下面完成实物图连线，要求电压从零开始调节。 答案：见解析图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 解析：因Rx＜，故电流表应外接，要求电压从0开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法，实物图为 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （4）用待测金属丝的电阻Rx、长度L以及直径D表示金属丝的电阻率ρ ＝ ⁠。 解析：根据电阻定律，有Rx＝ρ 又S＝πD2 可得ρ＝。 ​ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 12. （8分）（2025·四川宜宾期中）某实验小组在实验室练习使用多用电 表测电阻： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （1）多用电表表盘如图1所示，某同学在完成机械调零后，准备测电阻， 他进行如下操作，请帮助他完成以下实验步骤： ①将K旋转到电阻挡“×10”的位置。 ②将红、黑表笔短接，旋动 （填“S”或“T”），使指针对准电阻挡的 刻线（填“0”或“∞”）。 T 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 ③将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，如图2中虚 线所示，则应将K旋转到电阻挡“× ”（选填“1”或 “100”）的位置。 100 解析：②欧姆调零时应将红、黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，即T，使指针对准表盘右侧零刻度线处，即电阻挡的0刻线；③将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明待测电阻阻值较大，应换大倍率，即将K旋转到电阻挡“×100”的位置。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （2）该同学在做好正确操作后，表盘指针如图2中实线所示，则该电阻阻 值为 Ω。 解析：欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以图中所测电阻值为19.0×100 Ω＝1 900 Ω。 1 900 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （3）若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管，某次探测时，发 现表头指针偏转角度很大，则与二极管正极相连的是多用电表的 ⁠ （选填“红表笔”或“黑表笔”）。 解析：某次探测时，发现表头指针偏转角度很大，表明通过的电流较大，即待测电阻较小，可知，测量的是二极管的正向电阻，根据“红进黑出”规律可知，与二极管正极相连的是多用电表的黑表笔。 黑表 笔 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 13. （10分）（2025·山东威海期中）某兴趣小组为测量电压表V1的内阻 （量程0～3 V、内阻r1约为5 kΩ），设计了图甲所示电路，实验室提供了 如下器材： A. 电压表V2（量程0～15 V，内阻r2＝15 kΩ） B. 电阻箱R0（0～9 999 Ω） C. 滑动变阻器R1（0～50 Ω） D. 滑动变阻器R2（0～10 kΩ） E. 直流电源（电动势为18 V，内阻不计），开关S，导线若干。请完成下 列填空： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （1）实验原理图如图甲所示，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补 充完整； 答案：见解析图 解析：根据电路图可得实物连接如图所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （2）滑动变阻器应选用 （选填“R1”或“R2”），闭合开关前，应 将滑动变阻器的滑片P调到最 端（选填“左”或“右”）； 解析：根据题意可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，应选用R1，为了保护电压表V1，闭合S前应将滑动变阻器的滑片调到最左端。 R1 左 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （3）电阻箱接入一定电阻，闭合开关，调节滑片P的位置让两个电压表有 合适的示数。某次实验中，电压表V2的示数如图丙所示，则其读数 为 V；若电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电阻箱的 电阻为R0，则电压表V1的内阻r1＝ （用U2、U1、R0、r2表示）。 解析：电压表V2的分度值为0.5 V，则读数为12.0 V；根据电路图， 由电流关系可得＝＋ 解得r1＝。 12.0 ​ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 14. （14分）某同学想测某电阻的阻值。 （1）他先用多用表的欧姆挡“×10”测量，如图甲所示，该读数 为 Ω。 260 解析：读数为26×10 Ω＝260 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （2）为了更准确地测量该电阻的阻值Rx，有以下实验器材可供选择： A. 电流表A1（量程为0～15 mA，内阻r1约为2 Ω）； B. 电流表A2（量程为0～3 mA，内阻r2＝100 Ω）； C. 定值电阻R1＝900 Ω； D. 滑动变阻器R3（0～20 Ω，允许通过的最大电流为200 mA）； E. 滑动变阻器R4（0～100 Ω，允许通过的最大电流为50 mA）； F. 蓄电池E（电动势为3 V，内阻很小）； G. 开关S。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （3）在图乙中，电流表a应选 （选填“A1”或“A2”），滑动变阻 器应选择 （选填“R3”或“R4”）。 A1 R3 解析：电流表a应选则量程较大的A1；滑动变阻器采用分压式接法，故选择 最大阻值较小的R3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （4）该同学在某次实验过程中测得电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数 为I2，则该电阻表达式Rx＝ （用题中所给物理量符号表示）。 解析：根据欧姆定律及串并联关系可得Rx（I1－I2）＝I2（r2＋R1） ​ 解得该电阻表达式为Rx＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （5）调节滑动变阻器，测得多组I1和I2，并作出I1-I2图像如丙图所示，则 该电阻的阻值为 Ω。 250 解析：由（4）得I1＝I2 斜率为＋1＝ 解得该电阻的阻值为Rx＝250 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 15. （16分）某实验小组要测量一根金属丝的电阻率，设计如图甲所示的 实验电路。请填写空格处相关内容。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （1）将P移到金属丝a位置，开启电源，合上开关S，调节电阻箱的阻值 到 （选填“最大”或“零”），并读出此时电流表的示数I0，断开 开关S； （2）适当向b端滑动P，闭合开关S，调节电阻箱使电流表示数为 ⁠， 记录电阻丝aP部分的长度l和电阻箱对应的阻值R，断开开关S； 零 I0 解析：（1）、（2）根据实验原理知，开始时，电阻箱的有效电阻为零，即调到零。适当向b端滑动P，闭合开关S，调节电阻箱使电流表示数仍为I0； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （3）重复步骤（2），直到记录9组l和R值并画出R-l的关系图像如图 乙所示； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （4）根据R-l图像，求得斜率为 Ω/m； 32.0 解析： 根据电阻定律有RaP＝ρ，则R-l图像的斜率k＝＝ Ω/m＝32.0 Ω/m； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 （5）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图丙所示，其示数 为 mm，可算得金属丝的电阻率为 Ω·m。[要求 （4）、（5）的计算结果保留3位有效数字] 0.200 1.00×10－6 解析：螺旋测微器的读数为d＝20.0×0.01 mm＝0.200 mm；由上分析有k ＝，S＝πd2，联立解得ρ＝1.00×10－6 Ω·m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 目 录 $