第十一章 电路及其应用 期末专项训练-2025-2026学年高一下学期物理期末复习 人教版必修第三册
2026-05-23
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2份
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.89 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 物理开挂所 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58003039.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电路核心知识,以考向为纲构建从概念到实验的完整逻辑体系,强化物理观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电源和电流|3考向6题(含微观解释、等效电流)|选择为主,注重概念辨析|从电流定义(宏观)到微观解释,结合环形电流等应用|
|导体的电阻|3考向6题(含电阻定律、伏安特性曲线)|选择为主,涉及图像分析|电阻定律→欧姆定律→伏安特性曲线,构建电阻认知链条|
|串联与并联电路|2考向4题(含混联、电势变化)|选择(含多选),综合电路分析|串并联基本规律→混联电路分析→电势变化应用|
|电阻的测量|7考向10题(含伏安法、半偏法等7种方法)|选择+实验题,强调实验设计|电表改装基础→多种测量方法(伏安法到电桥法),覆盖实验探究全流程|
|练习使用多用电表|1考向1题|实验操作题|多用电表原理→实际操作应用,衔接电阻测量实验|
内容正文:
3 电路及其应用
一.电源和电流 1
考向1:电流强度的定义与单位 1
考向2:电流的微观解释及其应用 2
考向3:等效电流 2
二.导体的电阻 2
考向1:电阻定律与电阻率 2
考向2:欧姆定律的内容、表达式及其应用 3
考向3:电阻的伏安特性曲线 3
三.串联电路与并联电路 4
考向1:串联或并联的电压、电流、和电阻 4
考向2:混联电路 5
四.电阻的测量 5
考向1:电表的改装 5
考向2:伏安法测电阻 6
考向3:安安法测电阻 7
考向4:伏伏法测电阻 7
考向5:半偏法测电阻 8
考向6:替代法测电阻 9
考向7:电桥法测电阻 10
五.实验:练习使用多用电表 10
一.电源和电流
考向1:电流强度的定义与单位
1.关于电流,下列说法正确的是( )
A.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流
B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
C.闭合开关电灯立即亮,这是因为导体中自由电子定向移动的平均速率很大
D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了
2.某一电解池,如果在1s内共有个一价正离子和个二价负离子沿相反方向通过某一横截面,已知元电荷,则通过这个横截面的电流是( )
A.1.28A B.0.96A C.0.32A D.0A
考向2:电流的微观解释及其应用
3.如图所示,一横截面积为的铜导线,接入电路,导体中就会产生恒定电场,产生的恒定电流为,设单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速率为,在时间内( )
A.导线处于静电平衡状态
B.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
C.导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相同
D.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
4.如图所示为长为a、宽为b、高为c的金属导体,该导体的电阻率为。当只在A、B两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子定向移动的平均速率记为;当只在C、D两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子做定向移动的平均速率为。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
考向3:等效电流
5.氢原子由带正电的原子核和核外电子组成,电子绕原子核做匀速圆周运动。若电子绕原子核运动的半径增大,则电子绕原子核做圆周运动的( )
A.速度变小 B.周期变小 C.电势能变小 D.等效的环形电流变大
6.均匀带电圆环带电量q,横截面积s,半径r,现使圆环绕垂直圆环所在平面且过圆心的轴匀速转动,且圆环上任意一点的线速度大小恒定v,则由圆环转动产生的等效电流为( )
A. B. C. D.
二.导体的电阻
考向1:电阻定律与电阻率
7.(多选)下列关于电阻和电阻率的说法正确的是( )
A.由知,导体的电阻与长度l、电阻率成正比,与横截面积S成反比
B.由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.把一根长导体截成等长的2026段,则每段的电阻率都是原来的
D.电阻率表征了导体导电能力的强弱,由导体材料本身决定,且通常还与温度有关
8.如题图所示,、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,正方形的边长之比为,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体与( )
A.电阻之比为 B.电阻之比为
C.电阻之比为 D.电阻率之比为
考向2:欧姆定律的内容、表达式及其应用
9.一根粗细均匀的导线,电阻率为,阻值为,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面的半径变为原来的,再给它两端加上电压,下列说法正确的是( )
A.导线的电阻为 B.导线的电阻率为
C.通过导线的电流为 D.导线中自由电子定向移动的速率为
10.如图所示,为某一网络电路中的一部分。已知I=5A,I1=2A,R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,则下列结论正确的是( )
A.通过R3的电流为1.0A,方向从a→b
B.通过R3的电流为1.5A,方向从a→b
C.通过电流表的电流为4.0A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.0A,电流从右向左流过电流表
考向3:电阻的伏安特性曲线
11.如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是( )
A.电阻b的阻值恒定R=0.5Ω
B.电阻a的阻值随电压的增大而减小
C.在两图线交点处,电阻a的阻值小于电阻b的阻值
D.在电阻b两端加2V电压时,流过电阻的电流是4A
12.如图所示,曲线是某电子元件的图线,图线上P点的切线斜率为k,P点的坐标为,则该元件在P点对应的电阻( )
A.等于k B.等于 C.等于 D.等于
三.串联电路与并联电路
考向1:串联或并联的电压、电流和电阻
13.如图1所示的电路中,甲和乙是两根材料相同的圆柱形金属导体棒,已知乙的长度为甲的两倍,从甲左端到乙右端电势随导体棒长度变化关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A.甲和乙导体棒中的电流之比为1:2
B.甲和乙导体棒两端的电压之比为2:3
C.甲和乙导体棒的横截面积之比为1:3
D.甲和乙导体棒中自由电荷定向移动的平均速率之比为1:3
14.(多选)两根材料相同的均匀金属导线A和B,其长度分别为1m和2m,串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.A和B导线中的电流之比为1:2
B.A和B导线两端的电阻之比为3:1
C.A和B导线的横截面积之比为1:6
D.A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为1:6
考向2:混联电路
15.(多选)阻值较大的电阻和串联后接入电压恒定的电路,如图所示,先用一电压表依次测量a与b、b与c和a与c间的电压,示数分别是、和,则(电压表内阻与、相差不大)( )
A. B.
C. D.
16.(多选)一个型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,之间的等效电阻是
B.当端短路时,cd之间的等效电阻是
C.当cd两端接通测试电源时,两端的电压为
D.当两端接通测试电源时,cd两端的电压为
四.电阻的测量
考向1:电表的改装
17.(多选)某同学设计改装了一电表,电路图如图所示,图中表头G的满偏电流为μA,内阻,R1和R2为定值电阻。当使用A、B两个接线柱时,是量程为0~1mA的电流表;当使用A、C两个接线柱时,是量程为0~6V的电压表,则( )
A.R1的阻值为20Ω B.R1的阻值为25Ω
C.R2的阻值为5980Ω D.R2的阻值为6000Ω
18.(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲图是电流表,R增大时量程增大
B.乙图是电压表,R增大时量程增大
C.在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则
考向2:伏安法测电阻
19.某科技小组在参与学校“材料创新工坊”项目时,需要对一批新型合金材料进行电学性能评估。其中一种待测材料为细金属丝,小组同学需通过实验测量其电阻率,以判断其是否符合特定电子元件的应用要求:
(1)如图所示,用20分度游标卡尺测得金属丝的长度L=_______mm。
(2)该小组先组装完成一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程
100μA,内阻900Ω);电阻箱(阻值范围0~999.9Ω);电阻箱(阻值范围0~99999.9Ω);导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡,电路如图,则电阻箱的阻值应取_____Ω,_______Ω。(保留到个位)
(3)该小组利用改装后的多用电表的电压挡,进行金属丝的电阻(阻值约为5Ω)的测量,实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
改装后的电压表V;
电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω);
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.01Ω);
滑动变阻器R(0~20Ω);
电源E(电动势为3.0V,内阻不计)。
①为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选_______。
②根据所选用的实验器材,应选用以下哪个电路图进行实验_______?
③从设计原理看,金属丝的电阻的测量值与真实值相比_______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
考向3:安安法测电阻
20.2025年12月2日,《新浪财经》报道,国产光刻机与光刻胶双突破,全球半导体规模首次突破2000亿美元。某实验小组要测量国产光刻机某元件的电阻,实验室现提供以下器材:
A.电流表(量程,内阻)
B.电流表(量程,内阻约为)
C.滑动变阻器(,)
D.电阻箱(,)
E.直流电源E(电动势为,内阻不计)
F.开关一只,导线若干
(1)用螺旋测微器测量该元件的边长d,螺旋测微器示数如图甲所示,则d=______mm;
(2)某同学设计的实验电路如图乙所示,实验前应将电阻箱的阻值调节到____(选填“50”或“400”)比较合适;
(3)根据图乙电路图正确连接电路,闭合开关,调节,使电流表的示数分别为时,待测电阻的表达式________(用题给的物理量符号表示);
(4)如果根据测得的电流表的数据作出图像如图丙所示,则待测电阻的阻值_____。
考向4:伏伏法测电阻
21.实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为18Ω的电阻的阻值,图中为标准电阻,阻值为;V1、V2为理想电压表,S为开关,R为滑动变阻器,E为电源,采用如下步骤完成实验。回答下列问题:
(1)实验开始之前,将滑动变阻器的滑片置于位置__________(填“最左端”“最右端”或“中间”),合上开关S,改变滑片的位置,记下两电压表的示数分别为、,则待测电阻的表达式为__________(用、、表示)。
(2)为了减小偶然误差,改变滑片的位置,多测几组、的值,作出的图像如图乙所示,图像的斜率__________(用、表示),可得__________Ω(结果保留三位有效数字)。
考向5:半偏法测电阻
22.某同学要把一个量程为的直流电流计,改装成测量范围是的直流电流表。
(1)他按甲图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻,其中电阻约为。为使的测量值尽量准确,在以下器材中,电源应选用______,电阻器应选用______,变阻器应选用______;(选填器材前的字母)
A.电源(电动势)
B.电源(电动势)
C.电阻箱()
D.滑动变阻器()
E.滑动变阻器()
(2)该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是:__________,最后记录的阻值并整理好器材;(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合
B.闭合
C.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
D.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
E.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
(3)如果所得的的阻值为乙图所示,则图中被测电流计G的内阻的测量值为______,该测量值______实际值(选填“略大于”“略小于”或“等于”);
(4)给电流计G______联(选填“串”或“并”)一个阻值为______的电阻,就可以将该电流计G改装为量程的电流表。
考向6:替代法测电阻
23.某探究小组利用课外时间做如下探究实验:先利用如图的电路来测量两个电压表的内阻,实验分两个过程,先用替代法测出电压表V1的内阻,然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下:
A.待测电压表V1,量程为2.0V,内阻10kΩ~30kΩ
B.待测电压表V2,量程为3.0V,内阻30kΩ~40kΩ
C.电阻箱,阻值范围0~99999.9Ω
D.滑动变阻器,阻值0~20Ω,额定电流2A
E.滑动变阻器,阻值范围0~5Ω,额定电流0.5A
F.电池组,电动势为6.0V,内电阻约0.5Ω
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干
(1)实验器材选择除A、B、C、F、G外,滑动变阻器R′应选用______(用器材前的字母表示)
(2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整;
①用替代法测待测电压表V1的内阻;根据电路图连成实验电路,并将滑动变阻器R′的滑动触头置于左端;将单刀双掷开关S2置于触点2,调节滑动变阻器,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针仍指在刻度盘第N格,记下此时电阻箱R的阻值R1=20kΩ,则电压表V1的内阻测量值为______kΩ。
②用半偏法测待测电压表V2的内阻:将单刀双掷开关S2置于触点1,电阻箱的阻值调为零,闭合开关S1,调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器的滑动触头位置不变,调节电阻箱R,使电压表V2的指针半偏,记下电阻箱R的阻值R2=30kΩ,则电压表V2的内阻测量值为_____kΩ。
考向7:电桥法测电阻
24.某实验小组的同学在测量一金属丝的电阻率时,完成了如下的操作:
(1)该小组的同学首先用欧姆表粗略测量了该金属丝的电阻值,将旋钮置于“”倍率时指针偏转如图1中的a所示,为了更精确地测量该金属丝的电阻值,应将旋钮置于_____(选填“”或“”)的倍率,将旋钮置于合适位置后,并进行了欧姆调零,测量时欧姆表的指针指在图1中b所示的位置,则该电阻的测量值约为______Ω。
(2)为了进一步测量该金属丝的电阻值,实验室为其提供了如下的实验器材,该实验小组的同学设计了如图2所示的电路。
A.待测电阻 B.灵敏电流计G
C.定值电阻 D.定值电阻
E.电阻箱 F.滑动变阻器(最大阻值约为)
G.电源(电动势,内阻可以忽略) H.开关、导线若干
该小组的同学将滑动变阻器和电阻箱R的阻值调到最大,闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值到合适位置,然后调节电阻箱的阻值,直到灵敏电流计的示数为0。
实验时,当灵敏电流计的示数为0时,电阻箱的阻值为,则金属丝的阻值为______Ω;若金属丝的直径为,长度为,取3.14,则该金属丝的电阻率为______(结果保留2位有效数字)。
五.实验:练习使用多用电表
25.在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于×10挡并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图甲所示,为了使测量值更准确,“选择开关”应置于电阻___________挡(填“×1”、“×100”或“×1k”)。
(2)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”)。
(3)图丙为一正在测量中的多用电表表盘如果选择开关在电阻挡“×100”,则读数为___________;如果选择开关在直流电压挡“2.5V”,则读数为___________V。
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3 电路及其应用
一.电源和电流 1
考向1:电流强度的定义与单位 1
考向2:电流的微观解释及其应用 2
考向3:等效电流 3
二.导体的电阻 4
考向1:电阻定律与电阻率 4
考向2:欧姆定律的内容、表达式及其应用 4
考向3:电阻的伏安特性曲线 6
三.串联电路与并联电路 7
考向1:串联或并联的电压、电流、和电阻 7
考向2:混联电路 8
四.电阻的测量 9
考向1:电表的改装 9
考向2:伏安法测电阻 10
考向3:安安法测电阻 11
考向4:伏伏法测电阻 13
考向5:半偏法测电阻 13
考向6:替代法测电阻 15
考向7:电桥法测电阻 16
五.实验:练习使用多用电表 17
一.电源和电流
考向1:电流强度的定义与单位
1.关于电流,下列说法正确的是( )
A.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流
B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
C.闭合开关电灯立即亮,这是因为导体中自由电子定向移动的平均速率很大
D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了
【答案】B
【解析】A.持续电流的形成需要两个条件:自由移动的电荷和维持电荷定向移动的电场(电势差)。仅有自由电荷而无电场,电荷无法持续定向移动,故不能形成持续电流。例如,孤立金属块虽有自由电子,但无电流,故A错误;
B.金属导体中的持续电流是由自由电子在导体内部电场作用下定向移动形成的。根据欧姆定律和电流微观表达式,其中为电子定向移动速率,电场力驱动电子定向移动,形成电流,故B正确;
C.闭合开关电灯立即亮,是因电场建立的速度接近光速,而非电子定向移动速率大,实际电子定向移动平均速率很小,电流传导快是电场传播所致,故C错误;
D.金属导体内自由电子始终存在热运动,定向移动是电场作用下叠加在热运动上的有序运动,热运动不会消失,如温度不变时热运动速率不变,故D错误。
故选B。
2.某一电解池,如果在1s内共有个一价正离子和个二价负离子沿相反方向通过某一横截面,已知元电荷,则通过这个横截面的电流是( )
A.1.28A B.0.96A C.0.32A D.0A
【答案】A
【解析】1s内通过横截面的总电荷量大小
根据电流公式,故选A。
考向2:电流的微观解释及其应用
3.如图所示,一横截面积为的铜导线,接入电路,导体中就会产生恒定电场,产生的恒定电流为,设单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速率为,在时间内( )
A.导线处于静电平衡状态
B.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
C.导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相同
D.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
【答案】D
【解析】A.导线内部电荷有定向移动,各点电势不相等,则不是处于静电平衡状态,故A错误;
B.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为,故B错误;
C.导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相反,故C错误;
D.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为,故D正确。
故选D。
4.如图所示为长为a、宽为b、高为c的金属导体,该导体的电阻率为。当只在A、B两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子定向移动的平均速率记为;当只在C、D两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子做定向移动的平均速率为。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在AB两点间施加电压时,导体的电阻
此时通过导体的电流为
导体内自由电子做定向移动的平均速率
同理可得,
因此,
故选A。
考向3:等效电流
5.氢原子由带正电的原子核和核外电子组成,电子绕原子核做匀速圆周运动。若电子绕原子核运动的半径增大,则电子绕原子核做圆周运动的( )
A.速度变小 B.周期变小 C.电势能变小 D.等效的环形电流变大
【答案】A
【解析】A.电子绕原子核做圆周运动,库仑力提供向心力,即,得
故半径增大,速度变小,故A正确;
B.由,得
则半径增大,周期增大,故B错误;
C.半径增大,电子要克服静电力做功,电势能增大,故C错误;
D.等效环形电流 ,由B项分析可知周期随半径增大而增大,故等效的环形电流变小,故D错误。
故选A。
6.均匀带电圆环带电量q,横截面积s,半径r,现使圆环绕垂直圆环所在平面且过圆心的轴匀速转动,且圆环上任意一点的线速度大小恒定v,则由圆环转动产生的等效电流为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】匀速转动的周期
等效电流
联立解得
故选D。
二.导体的电阻
考向1:电阻定律与电阻率
7.(多选)下列关于电阻和电阻率的说法正确的是( )
A.由知,导体的电阻与长度l、电阻率成正比,与横截面积S成反比
B.由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.把一根长导体截成等长的2026段,则每段的电阻率都是原来的
D.电阻率表征了导体导电能力的强弱,由导体材料本身决定,且通常还与温度有关
【答案】AD
【解析】A.由电阻定律可知,导体的电阻与长度l、电阻率成正比,与横截面积S成反比,故A正确;
B.只是电阻的定义式,导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流均无关,故B错误;
CD.电阻率表征了导体导电能力的强弱,由导体材料本身决定,且通常还与温度有关;把一根长导体截成等长的2026段,每段的电阻率与原来相等,故C错误,D正确。
故选AD。
8.如题图所示,、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,正方形的边长之比为,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体与( )
A.电阻之比为 B.电阻之比为
C.电阻之比为 D.电阻率之比为
【答案】A
【解析】、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,设边长分别为、,厚度均为,二者的电阻率相同,可知,
可知
故选A。
考向2:欧姆定律的内容、表达式及其应用
9.一根粗细均匀的导线,电阻率为,阻值为,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面的半径变为原来的,再给它两端加上电压,下列说法正确的是( )
A.导线的电阻为 B.导线的电阻率为
C.通过导线的电流为 D.导线中自由电子定向移动的速率为
【答案】A
【解析】AC.将导线均匀拉长,使其半径变为原来的,横截面积变为原来的,导线长度要变为原来的4倍,金属丝电阻率不变,由电阻定律R=ρ
可知,导线电阻变为原来的16倍;
电压U不变,由欧姆定律
可知,通过导线的电流为 ,故A正确,C错误;
B.电阻率是材料的固有属性,与导线形状无关,拉长后仍为,故B错误;
D.电流I变为原来的,横截面积变为原来的,单位体积中自由移动的电子数n不变,每个电子所带的电荷量e不变,由电流的微观表达式I=nevS
可知,电子定向移动的速率变为原来的,故D错误。
故选A。
10.如图所示,为某一网络电路中的一部分。已知I=5A,I1=2A,R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,则下列结论正确的是( )
A.通过R3的电流为1.0A,方向从a→b
B.通过R3的电流为1.5A,方向从a→b
C.通过电流表的电流为4.0A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.0A,电流从右向左流过电流表
【答案】A
【解析】两端电压:,由图可知
两端电压:
A B.设电路左侧的公共端为C点,,
解得,电流由a→b,,A正确,B错误;
C D.流入b点的电流:(从左到右)、(从 a 到 b)
设流出 b 点的电流为(通过电流表),
可得,电流方向为从左向右流过电流表,CD 错误。
故选A。
考向3:电阻的伏安特性曲线
11.如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是( )
A.电阻b的阻值恒定R=0.5Ω
B.电阻a的阻值随电压的增大而减小
C.在两图线交点处,电阻a的阻值小于电阻b的阻值
D.在电阻b两端加2V电压时,流过电阻的电流是4A
【答案】B
【解析】AD.由题图可知电阻b的阻值恒定,为
在电阻b两端加2V电压时,流过电阻的电流为,故AD错误;
B.根据欧姆定律可知,图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知电阻a的阻值随电压的增大而减小,故B正确;
C.根据可知,在两图线交点处,电阻a的阻值等于电阻b的阻值,故C错误。
故选B。
12.如图所示,曲线是某电子元件的图线,图线上P点的切线斜率为k,P点的坐标为,则该元件在P点对应的电阻( )
A.等于k B.等于 C.等于 D.等于
【答案】D
【解析】根据欧姆定律可知,与该点切线的斜率无关。
故选D。
三.串联电路与并联电路
考向1:串联或并联的电压、电流和电阻
13.如图1所示的电路中,甲和乙是两根材料相同的圆柱形金属导体棒,已知乙的长度为甲的两倍,从甲左端到乙右端电势随导体棒长度变化关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A.甲和乙导体棒中的电流之比为1:2
B.甲和乙导体棒两端的电压之比为2:3
C.甲和乙导体棒的横截面积之比为1:3
D.甲和乙导体棒中自由电荷定向移动的平均速率之比为1:3
【答案】C
【解析】A.由于导体棒甲和乙串联在电路中,则甲和乙导体棒中的电流之比为1:1,选项A错误;
B.由图可知导体棒甲两端电压和导体棒乙两端电压分别为
则甲和乙导体棒两端的电压之比为,选项B错误;
C.根据可得甲和乙导体棒的电阻之比为
根据,可得
则甲和乙导体棒的横截面积之比为,选项C正确;
D.根据I=neSv可得甲和乙导体棒中自由电荷定向移动的平均速率之比为,选项D错误。
故选C。
14.(多选)两根材料相同的均匀金属导线A和B,其长度分别为1m和2m,串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.A和B导线中的电流之比为1:2
B.A和B导线两端的电阻之比为3:1
C.A和B导线的横截面积之比为1:6
D.A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为1:6
【答案】BC
【解析】A.A和B导线串联在电路中,则两导线中的电流之比为1:1,A错误;
B.A和B导线两端的电压之比为6V:2V=3:1,根据可知电阻之比为3:1,B正确;
C.根据,可知,因电阻率相同,则A和B导线的横截面积之比为1:6,C正确;
D.根据I=neSv可知,因I、n、e相同,则A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为6:1,D错误。
故选BC。
考向2:混联电路
15.(多选)阻值较大的电阻和串联后接入电压恒定的电路,如图所示,先用一电压表依次测量a与b、b与c和a与c间的电压,示数分别是、和,则(电压表内阻与、相差不大)( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】A.测时,电压表与并联,并联总电阻
则没有并联电压表时,实际电压满足
同理,实际电压满足
则
故A错误;
BD.化简和的表达式
两式作比后公共项全部约去,得
故B正确,D错误;
C.整理得
由于
分母
因此
故C正确。
故选BC。
16.(多选)一个型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,之间的等效电阻是
B.当端短路时,cd之间的等效电阻是
C.当cd两端接通测试电源时,两端的电压为
D.当两端接通测试电源时,cd两端的电压为
【答案】BC
【解析】A.当cd端短路时,和并联再与串联,之间的等效电阻,故A错误;
B.当端短路时,和并联再与串联,cd之间的等效电阻,故B正确;
C.当cd两端接通测试电源时,中没有电流,与串联,两端的电压为分得的电压,则有,故C正确;
D.当两端接通测试电源时,中没有电流,与串联,cd两端的电压为分得的电压,故D错误。
故选BC。
四.电阻的测量
考向1:电表的改装
17.(多选)某同学设计改装了一电表,电路图如图所示,图中表头G的满偏电流为μA,内阻,R1和R2为定值电阻。当使用A、B两个接线柱时,是量程为0~1mA的电流表;当使用A、C两个接线柱时,是量程为0~6V的电压表,则( )
A.R1的阻值为20Ω B.R1的阻值为25Ω
C.R2的阻值为5980Ω D.R2的阻值为6000Ω
【答案】BC
【解析】AB.当使用A、B两个接线柱时,为量程的电流表,则有
解得,故B正确,A错误;
CD.当使用A、C两个接线柱时,为量程的电压表,则有
解得,故C正确,D错误。
故选BC。
18.(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲图是电流表,R增大时量程增大
B.乙图是电压表,R增大时量程增大
C.在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则
【答案】BCD
【解析】A.甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联,利用并联电阻的分流,改装成安培表;
安培表的量程,可知当R减小时量程I增大,故A错误;
B.乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表;
电压表的量程U=Ig(Rg+R),可知R增大时量程增大,故B正确;
C.由公式知,在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则,C正确;
D.由公式U=Ig(Rg+R)知,在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则R=1200Ω,D正确。
故选BCD。
考向2:伏安法测电阻
19.某科技小组在参与学校“材料创新工坊”项目时,需要对一批新型合金材料进行电学性能评估。其中一种待测材料为细金属丝,小组同学需通过实验测量其电阻率,以判断其是否符合特定电子元件的应用要求:
(1)如图所示,用20分度游标卡尺测得金属丝的长度L=_______mm。
(2)该小组先组装完成一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程
100μA,内阻900Ω);电阻箱(阻值范围0~999.9Ω);电阻箱(阻值范围0~99999.9Ω);导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡,电路如图,则电阻箱的阻值应取_____Ω,_______Ω。(保留到个位)
(3)该小组利用改装后的多用电表的电压挡,进行金属丝的电阻(阻值约为5Ω)的测量,实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
改装后的电压表V;
电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω);
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.01Ω);
滑动变阻器R(0~20Ω);
电源E(电动势为3.0V,内阻不计)。
①为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选_______。
②根据所选用的实验器材,应选用以下哪个电路图进行实验_______?
③从设计原理看,金属丝的电阻的测量值与真实值相比_______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
【答案】(1)12.30mm
(2)
(3) A 相等
【解析】(1)由于游标卡尺游标尺的分度为20分度,其精确度为
则金属丝的长度为
(2)[1]要改装成1mA的电流表需要并联的电阻,根据闭合电路欧姆定律可得
[2]要改装成3V的电压表需要串联一个电阻,根据闭合电路欧姆定律可得
(3)[1]根据闭合电路的欧姆定律,电路中的最大电流为
因此电流表应选择;
[2][3]由于改装后的电压表V的内阻已知,可以通过得到通过电压表的电流,避免电压表分流造成的误差,因此电流表采用外接法,即应选用如图中电路图A,金属丝的电阻的测量值与真实值相等。
考向3:安安法测电阻
20.2025年12月2日,《新浪财经》报道,国产光刻机与光刻胶双突破,全球半导体规模首次突破2000亿美元。某实验小组要测量国产光刻机某元件的电阻,实验室现提供以下器材:
A.电流表(量程,内阻)
B.电流表(量程,内阻约为)
C.滑动变阻器(,)
D.电阻箱(,)
E.直流电源E(电动势为,内阻不计)
F.开关一只,导线若干
(1)用螺旋测微器测量该元件的边长d,螺旋测微器示数如图甲所示,则d=______mm;
(2)某同学设计的实验电路如图乙所示,实验前应将电阻箱的阻值调节到____(选填“50”或“400”)比较合适;
(3)根据图乙电路图正确连接电路,闭合开关,调节,使电流表的示数分别为时,待测电阻的表达式________(用题给的物理量符号表示);
(4)如果根据测得的电流表的数据作出图像如图丙所示,则待测电阻的阻值_____。
【答案】(1)3.665/3.664/3.666
(2)50
(3)
(4)150
【解析】(1)螺旋测微器的精确值为,由图甲可知
(2)图乙中电流表与串联,相当于改装成大量程的电压表;
若,则改装后的电压表量程为
若,则改装后的电压表量程为
由于直流电源电动势为,所以应将电阻箱的阻值调节到比较合适。
(3)由图乙电路图,根据欧姆定律可得待测电阻的表达式
(4)根据
整理可得
可知图像的斜率为
代入,,解得待测电阻的阻值
考向4:伏伏法测电阻
21.实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为18Ω的电阻的阻值,图中为标准电阻,阻值为;V1、V2为理想电压表,S为开关,R为滑动变阻器,E为电源,采用如下步骤完成实验。回答下列问题:
(1)实验开始之前,将滑动变阻器的滑片置于位置__________(填“最左端”“最右端”或“中间”),合上开关S,改变滑片的位置,记下两电压表的示数分别为、,则待测电阻的表达式为__________(用、、表示)。
(2)为了减小偶然误差,改变滑片的位置,多测几组、的值,作出的图像如图乙所示,图像的斜率__________(用、表示),可得__________Ω(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) 最右端
(2) 20.0
【解析】(1)[1] 为了电路安全,防止电流过大,闭合开关前,将滑片置于最右端位置;
[2] 由串联电路电流相等,结合欧姆定律可得,整理可得待测电阻。
(2)[1] 由
整理可得
则图像的斜率为;
[2] 结合,,可得。
考向5:半偏法测电阻
22.某同学要把一个量程为的直流电流计,改装成测量范围是的直流电流表。
(1)他按甲图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻,其中电阻约为。为使的测量值尽量准确,在以下器材中,电源应选用______,电阻器应选用______,变阻器应选用______;(选填器材前的字母)
A.电源(电动势)
B.电源(电动势)
C.电阻箱()
D.滑动变阻器()
E.滑动变阻器()
(2)该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是:__________,最后记录的阻值并整理好器材;(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合
B.闭合
C.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
D.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
E.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
(3)如果所得的的阻值为乙图所示,则图中被测电流计G的内阻的测量值为______,该测量值______实际值(选填“略大于”“略小于”或“等于”);
(4)给电流计G______联(选填“串”或“并”)一个阻值为______的电阻,就可以将该电流计G改装为量程的电流表。
【答案】(1) A C D
(2)BFAC
(3) 118.0 略小于
(4) 并 2
【解析】(1)[1]本实验要恒流半偏,需要电源足够大,电阻足够大才可以让回路电流变化不明显,故选电源A;
[2]由实验原理知应能读出具体数值,故选C;
[3]闭合,保证回路总电阻较大,且,故选D;
(2)半偏法测电阻实验步骤:第一步,按原理图连好电路;第二步,闭合电键,调节滑动变阻器,使表头指针满偏;第三步,闭合电键,改变电阻箱的阻值,当表头指针半偏时记下电阻箱读数,此时电阻箱的阻值等于表头内阻。故步骤为BFAC。
(3)当调节电阻箱,使电流表半偏时,由于干路电流几乎未变,电阻箱与电流计中的电流相等,电阻必然相等。读图可知的阻值为118.0Ω,则图中被测电流计G的内阻的测量值为118.0Ω。实际上电阻箱并入后,电路的总电阻减小了,干路电流增大了,电流计半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻。所以该测量值略小于实际值。
(4)将电流计改装成电流表,应并联接入一分流电阻R,由欧姆定律及并联电路分流规律有,,。
考向6:替代法测电阻
23.某探究小组利用课外时间做如下探究实验:先利用如图的电路来测量两个电压表的内阻,实验分两个过程,先用替代法测出电压表V1的内阻,然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下:
A.待测电压表V1,量程为2.0V,内阻10kΩ~30kΩ
B.待测电压表V2,量程为3.0V,内阻30kΩ~40kΩ
C.电阻箱,阻值范围0~99999.9Ω
D.滑动变阻器,阻值0~20Ω,额定电流2A
E.滑动变阻器,阻值范围0~5Ω,额定电流0.5A
F.电池组,电动势为6.0V,内电阻约0.5Ω
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干
(1)实验器材选择除A、B、C、F、G外,滑动变阻器R′应选用______(用器材前的字母表示)
(2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整;
①用替代法测待测电压表V1的内阻;根据电路图连成实验电路,并将滑动变阻器R′的滑动触头置于左端;将单刀双掷开关S2置于触点2,调节滑动变阻器,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针仍指在刻度盘第N格,记下此时电阻箱R的阻值R1=20kΩ,则电压表V1的内阻测量值为______kΩ。
②用半偏法测待测电压表V2的内阻:将单刀双掷开关S2置于触点1,电阻箱的阻值调为零,闭合开关S1,调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器的滑动触头位置不变,调节电阻箱R,使电压表V2的指针半偏,记下电阻箱R的阻值R2=30kΩ,则电压表V2的内阻测量值为_____kΩ。
【答案】(1)D
(2) 20 30
【解析】(1)通过电路图可知滑动变阻器的接法为分压式,分压式所用滑动变阻器阻值较小,若选E,当闭合开关之前,滑动变阻器全部接入电路,流过滑动变阻器的电流为
流过滑动变阻器的电流大于额定电流,故选D。
(2)[1]根据替代法的实验原理可知,调节滑动变阻器,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针仍指在刻度盘第N格,即回路中电流不变,总电阻不变,则电压表V1的内阻应等于电阻箱的阻值20kΩ;
[2]根据半偏法的实验原理可知,先让V2表满偏,然后电阻箱接入电路和电压表V2串联分压,因并联电路的总电压几乎不变,当V2的示数半偏时可以认为电阻箱的分压和电压表电压相同,因此电阻箱的阻值等于电压表的内阻,所以电压表的内阻等于电阻箱的阻值30kΩ。
考向7:电桥法测电阻
24.某实验小组的同学在测量一金属丝的电阻率时,完成了如下的操作:
(1)该小组的同学首先用欧姆表粗略测量了该金属丝的电阻值,将旋钮置于“”倍率时指针偏转如图1中的a所示,为了更精确地测量该金属丝的电阻值,应将旋钮置于_____(选填“”或“”)的倍率,将旋钮置于合适位置后,并进行了欧姆调零,测量时欧姆表的指针指在图1中b所示的位置,则该电阻的测量值约为______Ω。
(2)为了进一步测量该金属丝的电阻值,实验室为其提供了如下的实验器材,该实验小组的同学设计了如图2所示的电路。
A.待测电阻 B.灵敏电流计G
C.定值电阻 D.定值电阻
E.电阻箱 F.滑动变阻器(最大阻值约为)
G.电源(电动势,内阻可以忽略) H.开关、导线若干
该小组的同学将滑动变阻器和电阻箱R的阻值调到最大,闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值到合适位置,然后调节电阻箱的阻值,直到灵敏电流计的示数为0。
实验时,当灵敏电流计的示数为0时,电阻箱的阻值为,则金属丝的阻值为______Ω;若金属丝的直径为,长度为,取3.14,则该金属丝的电阻率为______(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) 15.0/15
(2) 14.0/14
【解析】(1)[1]由图1可知,当旋钮置于“”倍率时,欧姆表的指针偏转幅度过大,说明待测电阻较小,因此应将旋钮置于小倍率的“”挡;
[2]由欧姆表的示数可知,待测电阻的阻值为。
(2)[1]设电阻箱所在支路的电流为,待测电阻所在支路的电流为,当灵敏电流计的电流为零时,则有,
整理可得
代入数据解得
[2]根据电阻定律
解得金属丝的电阻率
五.实验:练习使用多用电表
25.在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于×10挡并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图甲所示,为了使测量值更准确,“选择开关”应置于电阻___________挡(填“×1”、“×100”或“×1k”)。
(2)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”)。
(3)图丙为一正在测量中的多用电表表盘如果选择开关在电阻挡“×100”,则读数为___________;如果选择开关在直流电压挡“2.5V”,则读数为___________V。
【答案】(1)×1
(2)黑表笔
(3) 1500 1.25
【解析】(1)先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于×10挡并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图甲所示,可知待测电阻阻值较小,为了使测量值更准确,“选择开关”应置于电阻×1挡。
(2)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,可知测量的阻值较小,此时测量的是二极管的正向电阻;由于多用电表欧姆挡中电压正极与黑表笔连接,所以与二极管正极相连的是多用电表的黑表笔。
(3)[1]图丙为一正在测量中的多用电表表盘如果选择开关在电阻挡“×100”,则读数为
[2]如果选择开关在直流电压挡“2.5V”,则读数为1.25V。
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