第十一章 电路及其应用(举一反三重难点训练)物理人教版必修第三册
2026-06-29
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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 | 高二 |
| 章节 | 第十一章 电路及其应用 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 动态电路分析,家庭电路与安全用电,简单逻辑电路 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 2.77 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 红外线 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58546709.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电路核心题型,以电流微观表达式、电阻定律等六类题型为模块,构建从概念到实验的递进式训练体系,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|
|----|-----------|----------|----------|
|电流的微观表达式|3题|结合运动电荷模型,考查I=nqSv应用|从电流本质(电荷定向移动)切入,建立微观与宏观联系|
|电阻定律|3题|涉及R=ρL/S计算及温度影响分析|衔接电阻定义式与决定式,深化电阻本质理解|
|伏安特性曲线与欧姆定律|5题|分析线性/非线性元件特性及功率计算|应用欧姆定律,关联U-I图像与电阻变化规律|
|测量电阻率|4题|包含仪器读数、电路设计及数据处理|综合电阻定律与实验操作,培养科学探究能力|
|电表的改装|3题|考查串并联电阻计算及量程扩展|基于表头原理,延伸电表功能实现逻辑|
|多用电表的使用|3题|涵盖欧姆调零、倍率选择及读数规范|整合电表改装知识,强化实际操作与科学态度|
内容正文:
第十一章 电路及其应用
目录
A题型建模・专项突破
题型一、电流的微观表达式 1
题型二、电阻定律 3
题型三、伏安特性曲线与欧姆定律 4
题型四、测量电阻率 8
题型五、电表的改装 11
题型六、 多用电表的使用 15
题型一、电流的微观表达式
1.(2026高二上·湖北黄冈期中)如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向向右做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流的大小和方向为( )
A.,向右 B.,向左
C.,向右 D.,向左
2.(2026·湖南岳阳高二·期末)某导线中的电流,导线的横截面积。已知电子电荷量,导体每立方米内有个自由电子。求:
(1)在1s内定向移动通过导线横截面的电子个数。
(2)自由电子定向移动的速度大小。
(3)自由电子沿导线定向移动所需要的时间。
3.用X射线使空气电离时,在平衡情况下每立方厘米有对离子,已知每个正负离子的电量都是,正离子的平均定向移动速率为1.27cm/s,负离子的平均定向速率为1.84cm/s,则通过横截面积为的空气柱的电流大小约为( )
A. B. C. D.
题型二、电阻定律
4.(25-26高二上·云南·阶段练习)一只鸟站在一条通有1000A电流的铜质裸导线上时,鸟两爪之间的电压为V。已知鸟两爪间的距离是4cm,输电线的横截面积是m2,鸟的电阻远大于鸟两爪间导线的电阻,则( )
A.鸟两爪间导线的电阻为Ω
B.鸟两爪间导线的电阻为Ω
C.铜质裸导线的电阻率为Ω·m
D.铜质裸导线的电阻率为Ω·m
5.(2025高二上·全国·专题练习)关于电阻的计算式和决定式,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与其两端电压成正比,与电流成反比
B.导体的电阻仅与导体的长度、横截面积和材料有关
C.导体的电阻随工作温度的变化而变化
D.对一段特定的导体来说,在恒温下比值是恒定的,导体电阻随U或I的变化而变化
6.(24-25高一下·湖北孝感·期末)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为,接入如图甲电路电源内阻忽略不计。闭合开关,滑片从端滑到端,理想电流表读数的倒数随滑片的滑动距离的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
题型三、欧姆定律和伏安特性曲线
7.(广东省广州市培正 三中 四中 三校2024-2025学年高二上学期期中联考)水平桌面上有两个柱型导体,它们的横截面均为正方形,柱体高均为h,较大的柱体横截面边长为a,较小的柱体横截面边长为b,如图所示,垂直柱体侧面通入电流,关于较大的柱体与较小的柱体,下列说法正确的是( )
A. 若两导体电阻率相同,则电阻之比为a∶b
B. 若两导体电阻率相同,则电阻之比为b∶a
C. 若两导体电阻相同,则两导体电阻率也相同
D. 若将电流方向改为竖直向下且两导体电阻率相同,则电阻之比为
8.(2026广东省年高二上学期期中学业质量监测)如图所示,图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C. 将与串联在电路中,它们两端的电压之比为
D. 将与并联在电路中,通过它们电功率之比为
9.(25-26高二上·山东潍坊·阶段练习)导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性,如图所示是A、B两个导体的伏安特性曲线,其中图线A的斜率为,并且图线A与横轴成角。下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法正确的是( )
A.导体A为线性元件,且
B.导体B是非线性元件,曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C.导体B的阻值随电流的增大而减小
D.当A、B导体串联时它们产生的热功率相等
10.(24-25高二上·陕西西安·期末)如图所示为元件甲和乙的伏安特性曲线,两图线交于点,点坐标为。下列说法正确的是( )
A.甲为非线型元件
B.元件乙的电阻随电压的增大而减小
C.当元件两端电压为时,甲消耗的电功率比乙的小
D.若将甲、乙元件并联在电压为的理想电源中,则通过干路某一横截面的电荷量为
11.(24-25高二上·广东深圳·期中)某一次闪电的过程简化为:当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面为正电荷中心,云底出现大气被强烈电离的一段气柱,可视为半径约50m的圆柱。在闪电前云地之间电势差约为,云地间距离约为900m;第一个闪击中,云地间闪电电流的瞬时值约为,闪击持续时间约为65μs,假定闪电前云地间的电场是均匀的,根据以上数据,下列判断正确的是( )
A.第一次闪击转移的电荷量约为6.5C
B.被电离的气柱阻值约为
C.闪电前云地间电场强度约为
D.被电离的气柱的电阻率约为
题型四、测量电阻率
12.(2026高二下·安徽阜阳·期末)某同学设计实验“测定金属的电阻率”,要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时,有如下实验器材可供选择:
直流电源:电压3V,内阻不计;
电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω;
开关、导线等。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图甲所示,可知金属丝的直径 mm;用游标卡尺测量金属丝的长度,测量结果如图乙所示,可知金属丝的长度 。
(2)在所给的器材中,滑动变阻器应选 。(填写仪器的字母代号)
(3)根据题目要求,在下面方框中画出实验电路图 。
(4)根据实验原理,测得金属丝的电阻为,则金属丝的电阻率 (用题中所测物理量符号表示)
13.(2026广东省惠州市第一中高二上学期11月期中)现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。
(1) 由甲、乙两图读得圆柱体的直径为_____ mm,长度为_____ mm。
(2)用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R,发现指针偏角较大,为了更准确的测出圆柱体的阻值,下列操作正确的是_____。
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
B.将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
C.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,再次测量电阻
D.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,再次测量电阻
(3) 为进一步精确测量圆柱体的阻值Rₓ(阻值约为20Ω),实验室提供了以下器材并采用下图测量:电源E(电动势3V,内阻不计)
电流表A₁(量程150mA、内阻约10Ω)
电流表A₂(量程1mA,内阻)
定值电阻R0(电阻为2900Ω)
滑动变阻器R(最大阻值5Ω)开关S和导线若干
(4)用I₁、I₂分别表示电流表A₁、A₂的示数, 则 __________(用字符 和表示)。
14.(25-26高二上·辽宁·阶段练习)某中学实验室新进了一批金属丝,每卷长度,阻值约为,不考虑电阻率随温度的变化,某物理学习小组想尽量准确地测出其电阻率,先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图所示,然后找来了下列器材:
①待测金属丝1卷;
②电源(电动势,内阻);
③电流表(量程,内阻);
④电流表(量程,内阻);
⑤滑动变阻器(最大阻值为);
⑥滑动变阻器(最大阻值为);
⑦定值电阻;
⑧定值电阻;
⑨开关一个、导线若干;
(1)用如下图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,……当测微螺杆快靠近电阻丝时,再旋转 (选填“①”、“②”或“③”),直到听见“喀喀”的声音为止, mm。
(2)滑动变阻器应选用 ,定值电阻应选用 (填所选器材的字母符号);
(3)为了精确的测量金属丝的电阻率,请在方框中画出实验电路图 ;
(4)连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器,并记录下多组电流表的示数、电流表的示数,以为横坐标,为纵坐标,描点作图并测得图像的斜率为,则金属丝的电阻率可以表示为 (用题中给出的字母符号表示)。
15.(25-26高二上·湖北武汉·阶段练习)随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为,玻璃管两端口用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用10分度游标卡尺测得玻璃管长度为 cm;如图2所示,用螺旋测微器测得玻璃管内径为 mm;
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程,电阻约为) B.电压表(量程,电阻约为)
C.滑动变阻器,额定电流) D.电源(能提供6V的恒定电压)
E.开关一只、导线若干
①要求电流从零开始调节,请将电路图画入空白方框内 ;
②右图为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,可求出该纯净水的电阻;
(3)计算纯净水的电导率表达式 (用符号、、、表示),通过代入数据发现数值偏大很多,据此可以判定纯净水 (填“合格”或“不合格”)。
题型五、电表的改装
16.(25-26高二上·四川内江·阶段练习)图为某物理兴趣小组组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,、是定值电阻,是可调电阻,表头G的满偏电流为1mA,内阻为180Ω。虚线方框内为换档开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有3个挡位,分别为:直流电流10mA档,直流电压2.5V档,欧姆档。
(1)图中的A端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接;
(2)根据已知条件可求得电阻的阻值为 Ω,电阻的阻值为 Ω;
(3)图中的作用是 。
17.(2026广东省清远市高二上学期期中)如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻,满刻度电流为的毫安表,现接成量程分别为3V和15V的两个量程,则所串联的电阻和分别为( )
A., B.,
C., D.,
18.((2026·广东江门高二期末)如图所示,表头G的量程为,表盘均匀划分为30个小格,表头G的内阻是电阻的29倍,电阻是的40倍,下列说法正确的是( )
A.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
B.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
C.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电压表,每一小格表示
D.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
题型六、 多用电表的使用
19.(25-26高二上·河北保定·阶段练习)某实验小组测一未知电阻 的阻值。
(1)他们先用多用电表的欧姆挡粗测该电阻的阻值,将选择开关旋至“×10”倍率,欧姆调零后,将红黑表笔和电阻两端连接,发现指针指到右侧0刻线附近,他们需要将选择开关旋至 (填“×1”或“×100”)倍率, (填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零,将红黑表笔和电阻两端连接,指针位置如图甲所示,则该未知电阻的阻值为 (结果保留两位有效数字)。
(2)他们在实验室找到如下器材,用如图乙所示电路测量该未知电阻的阻值。
A.电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ)
B.电流表(量程为0~0.6 A,内阻约为0.1Ω)
C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω)
D.电池组(电动势3 V,内阻忽略不计)
E.开关一只,导线若干
①为了减小测量的误差,电压表的正接线柱应该与 (填“a”或“b”)端连接,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该置于最 (填“左”或“右”)端;
②正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某位置,此时电压表和电流表的读数分别为2.30 V、0.22 A,则该未知电阻的阻值为 Ω(结果保留两位小数)。
20..(2026广东省2024-2025学年高二上学期期中学业质量监测)在“练习使用多用电表”的实验中
(1)前两次测量时,表盘指针如图中a、b所示。请据此完成记录表中的①和②;
所测物理量
量程或倍率
指针
读数
第1次
直流电压
0~50V
①______(选填“a”“b”)
34.0V
第2次
直流电流
0~10mA
②______(选填“a”“b”)
4.4mA
第3次
电阻
c
(2)第3次测量时,用“”欧姆挡测量电阻,表盘指针如图中c所示,为了更准确测量需要换成______(选填“”“”)挡进行重新测量;
(3)多用电表改变不同倍率的欧姆挡后,测量电阻前______(选填“需要”“不需要”)重新调零。
21.(25-26高三上·贵州·阶段练习)(2025广东省东莞市清溪、塘厦、七中、麻涌四校联考)小明同学练习使用多用电表测电阻:
(1)如图甲所示,请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动______,使指针对准电流的“0”刻线。(填“S”或“T”)
②将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
③将红、黑表笔短接,旋动______(填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的“0”刻线。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按______的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表欧姆调零
(2)正确操作后,读数如图乙所示,则阻值为______Ω。
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第十一章 电路及其应用
目录
A题型建模・专项突破
题型一、电流的微观表达式 1
题型二、电阻定律 3
题型三、伏安特性曲线与欧姆定律 4
题型四、测量电阻率 8
题型五、电表的改装 11
题型六、 多用电表的使用 15
题型一、电流的微观表达式
1.(2026高二上·湖北黄冈期中)如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向向右做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流的大小和方向为( )
A.,向右 B.,向左
C.,向右 D.,向左
【答案】B
【解析】橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时,Δt内通过的距离为vΔt,Δt内通过某横截面的电荷量
根据电流的定义式得到等效电流I=qv
电流方向与负电荷定向移动方向相反。故等效电流方向向左
2.(2026·湖南岳阳高二·期末)某导线中的电流,导线的横截面积。已知电子电荷量,导体每立方米内有个自由电子。求:
(1)在1s内定向移动通过导线横截面的电子个数。
(2)自由电子定向移动的速度大小。
(3)自由电子沿导线定向移动所需要的时间。
【答案】(1)个;(2);(3)
【解析】(1)电子个数个
(2)由公式
得
(3)由
得时间
3.用X射线使空气电离时,在平衡情况下每立方厘米有对离子,已知每个正负离子的电量都是,正离子的平均定向移动速率为1.27cm/s,负离子的平均定向速率为1.84cm/s,则通过横截面积为的空气柱的电流大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】通过这个截面的空气柱电流大小约为
故选A。
(
题型二、电阻定律
4.(25-26高二上·云南·阶段练习)一只鸟站在一条通有1000A电流的铜质裸导线上时,鸟两爪之间的电压为V。已知鸟两爪间的距离是4cm,输电线的横截面积是m2,鸟的电阻远大于鸟两爪间导线的电阻,则( )
A.鸟两爪间导线的电阻为Ω
B.鸟两爪间导线的电阻为Ω
C.铜质裸导线的电阻率为Ω·m
D.铜质裸导线的电阻率为Ω·m
【答案】AD
【详解】AB.鸟两爪间导线的电阻,选项A正确,B错误;
CD.由可得,选项C错误,D正确。
故选AD。
5.(2025高二上·全国·专题练习)关于电阻的计算式和决定式,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与其两端电压成正比,与电流成反比
B.导体的电阻仅与导体的长度、横截面积和材料有关
C.导体的电阻随工作温度的变化而变化
D.对一段特定的导体来说,在恒温下比值是恒定的,导体电阻随U或I的变化而变化
【答案】C
【详解】A.导体的电阻是导体本身的属性,由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压和电流无关,故A错误;
B.电阻的决定式表明,电阻还与温度有关(因电阻率随温度变化),故B错误;
C.温度变化会导致电阻率变化,从而影响电阻,故C正确;
D.在恒温下,导体的材料、长度、横截面积均不变,因此电阻恒定,的比值不变,电阻不随或变化,故D错误。
故选C。
6.(24-25高一下·湖北孝感·期末)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为,接入如图甲电路电源内阻忽略不计。闭合开关,滑片从端滑到端,理想电流表读数的倒数随滑片的滑动距离的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据欧姆定律
当时,
当时,
当时,
故
又根据电阻定律
其中
得导体、的电阻率之比约为
故选C。
题型三、欧姆定律和伏安特性曲线
7.(广东省广州市培正 三中 四中 三校2024-2025学年高二上学期期中联考)水平桌面上有两个柱型导体,它们的横截面均为正方形,柱体高均为h,较大的柱体横截面边长为a,较小的柱体横截面边长为b,如图所示,垂直柱体侧面通入电流,关于较大的柱体与较小的柱体,下列说法正确的是( )
A. 若两导体电阻率相同,则电阻之比为a∶b
B. 若两导体电阻率相同,则电阻之比为b∶a
C. 若两导体电阻相同,则两导体电阻率也相同
D. 若将电流方向改为竖直向下且两导体电阻率相同,则电阻之比为
【答案】C
【解析】由可知,若电阻率相同,则沿图示电流方向有电阻之比
同理电阻相同,电阻率也相同,故AB错误,C正确;若将电流方向改为竖直向下,且电阻率相同,则电阻分别为,
电阻之比为
故D项错误。
8.(2026广东省年高二上学期期中学业质量监测)如图所示,图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C. 将与串联在电路中,它们两端的电压之比为
D. 将与并联在电路中,通过它们电功率之比为
【答案】CD
【解析】由题图结合欧姆定律可知,
则有
故AB错误;将与串联在电路中,则通过与的电流相等,它们两端的电压之比为
故C正确;将与并联在电路中,则与两端电压相等,则通过它们的电功率之比为
故D正确。
9.(25-26高二上·山东潍坊·阶段练习)导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性,如图所示是A、B两个导体的伏安特性曲线,其中图线A的斜率为,并且图线A与横轴成角。下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法正确的是( )
A.导体A为线性元件,且
B.导体B是非线性元件,曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C.导体B的阻值随电流的增大而减小
D.当A、B导体串联时它们产生的热功率相等
【答案】C
【详解】A.A元件的伏安特性曲线是直线,所以导线A是线性元件,其斜率的倒数等于其电阻,斜率
但倾角的正切值与横轴和纵轴的分度值有关,斜率和倾角的正切值不相等,故A错误;
BC.B元件的伏安特性曲线是弯曲的曲线,所以导线B是非线性元件,曲线上各点与原点连线的斜率为相应状态的电阻的倒数,根据图像可知,各点与原点的连线的斜率逐渐增大,所以导体B的阻值随电流的增大而减小,故B错误,C正确;
D.当A、B导体串联时它们的I相等,但U不一定相等,则也不一定相等,即功率不一定相等,故D错误。
故选C。
10.(24-25高二上·陕西西安·期末)如图所示为元件甲和乙的伏安特性曲线,两图线交于点,点坐标为。下列说法正确的是( )
A.甲为非线型元件
B.元件乙的电阻随电压的增大而减小
C.当元件两端电压为时,甲消耗的电功率比乙的小
D.若将甲、乙元件并联在电压为的理想电源中,则通过干路某一横截面的电荷量为
【答案】D
【详解】A.I-U图像的斜率表示电阻的倒数,元件甲的电阻恒定,则为线性元件,故A错误;
B.I-U图像的斜率表示电阻的倒数,则元件乙的电阻随电压的增大而增大,故B错误;
C.当元件两端电压为时,两者电流相同,根据P=UI,甲消耗的电功率与乙相同,故C错误;
D.将甲、乙两元件并联接到5V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两元件两端的电压均为5V,由图像可知通过两元件的电流分别为I乙=1.0A,I甲=0.625A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流I=1.625A,根据电荷量定义可知,通过干路某一横截面的电荷量为,故D正确。
故选D。
11.(24-25高二上·广东深圳·期中)某一次闪电的过程简化为:当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面为正电荷中心,云底出现大气被强烈电离的一段气柱,可视为半径约50m的圆柱。在闪电前云地之间电势差约为,云地间距离约为900m;第一个闪击中,云地间闪电电流的瞬时值约为,闪击持续时间约为65μs,假定闪电前云地间的电场是均匀的,根据以上数据,下列判断正确的是( )
A.第一次闪击转移的电荷量约为6.5C
B.被电离的气柱阻值约为
C.闪电前云地间电场强度约为
D.被电离的气柱的电阻率约为
【答案】A
【详解】A.由题意可知闪电持续时间,则第一次闪击转移的电荷量,故A正确;
B.由欧姆定律可得,故B错误;
C.由于闪电前云地间的电场可看作匀强电场,可得,故C错误;
D.由电阻定律可得
联立解得,故D错误。
故选A。
题型四、测量电阻率
12.(2026高二下·安徽阜阳·期末)某同学设计实验“测定金属的电阻率”,要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时,有如下实验器材可供选择:
直流电源:电压3V,内阻不计;
电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω;
开关、导线等。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图甲所示,可知金属丝的直径 mm;用游标卡尺测量金属丝的长度,测量结果如图乙所示,可知金属丝的长度 。
(2)在所给的器材中,滑动变阻器应选 。(填写仪器的字母代号)
(3)根据题目要求,在下面方框中画出实验电路图 。
(4)根据实验原理,测得金属丝的电阻为,则金属丝的电阻率 (用题中所测物理量符号表示)
【答案】(1) 0.880, 1.060;(2);(3);(4)
【解析】(1)金属丝的直径
金属丝的长度
(2)为使电压从零开始调节,且调节方便,滑动电阻器应采用分压式接法,滑动电阻器应选择阻值较小的,故选。
(3)金属丝电阻远小于电压表的内阻,为减小实验误差,电流表采用外接法,实验电路图如图所示。
(4)根据电阻定律
金属丝的横截面积为
金属丝的电阻率
13.(2026广东省惠州市第一中高二上学期11月期中)现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。
(1) 由甲、乙两图读得圆柱体的直径为_____ mm,长度为_____ mm。
(2)用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R,发现指针偏角较大,为了更准确的测出圆柱体的阻值,下列操作正确的是_____。
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
B.将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
C.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,再次测量电阻
D.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,再次测量电阻
(3) 为进一步精确测量圆柱体的阻值Rₓ(阻值约为20Ω),实验室提供了以下器材并采用下图测量:电源E(电动势3V,内阻不计)
电流表A₁(量程150mA、内阻约10Ω)
电流表A₂(量程1mA,内阻)
定值电阻R0(电阻为2900Ω)
滑动变阻器R(最大阻值5Ω)开关S和导线若干
(4)用I₁、I₂分别表示电流表A₁、A₂的示数, 则 __________(用字符 和表示)。
【答案】 ①. ##1.844##1.846 ②. 42.35至42.45 ③. A ④.
【解析】(1) 由甲图,读得圆柱体的直径为
[2]由乙图,读得圆柱体的长度为
(2)[指针偏角较大,说明圆柱体的阻值R比较小,需要换小倍率的电阻档,换档后需要欧姆调零,调零后再测,所以选A。
(4)[通过待测电阻的电流为
待测电阻两端的电压为
所以待测电阻
14.(25-26高二上·辽宁·阶段练习)某中学实验室新进了一批金属丝,每卷长度,阻值约为,不考虑电阻率随温度的变化,某物理学习小组想尽量准确地测出其电阻率,先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图所示,然后找来了下列器材:
①待测金属丝1卷;
②电源(电动势,内阻);
③电流表(量程,内阻);
④电流表(量程,内阻);
⑤滑动变阻器(最大阻值为);
⑥滑动变阻器(最大阻值为);
⑦定值电阻;
⑧定值电阻;
⑨开关一个、导线若干;
(1)用如下图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,……当测微螺杆快靠近电阻丝时,再旋转 (选填“①”、“②”或“③”),直到听见“喀喀”的声音为止, mm。
(2)滑动变阻器应选用 ,定值电阻应选用 (填所选器材的字母符号);
(3)为了精确的测量金属丝的电阻率,请在方框中画出实验电路图 ;
(4)连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器,并记录下多组电流表的示数、电流表的示数,以为横坐标,为纵坐标,描点作图并测得图像的斜率为,则金属丝的电阻率可以表示为 (用题中给出的字母符号表示)。
【答案】(1) ③ 0.608/0.606/0.607/0.609
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)[1]将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,旋转旋钮②,当测微螺杆快靠近电阻丝时,停止使用②,改用微调旋钮③,听到“喀喀”的声时停止。
[2]根据螺旋测微器的读法可知,金属丝的直径为
(2)[1]为了调节方便滑动变阻器选用;
[2]电路中没有电压表,而电流表的内阻已知,可以把改装成电压表,由于电源电动势为4.5V,因此改装成的电压表量程约为4.5V,因此串联的电阻
因此定值电阻选用
(3)电路图如图
(4)由电路可知
整理得
因此
根据电阻定律
整理可得
15.(25-26高二上·湖北武汉·阶段练习)随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为,玻璃管两端口用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用10分度游标卡尺测得玻璃管长度为 cm;如图2所示,用螺旋测微器测得玻璃管内径为 mm;
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程,电阻约为) B.电压表(量程,电阻约为)
C.滑动变阻器,额定电流) D.电源(能提供6V的恒定电压)
E.开关一只、导线若干
①要求电流从零开始调节,请将电路图画入空白方框内 ;
②右图为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,可求出该纯净水的电阻;
(3)计算纯净水的电导率表达式 (用符号、、、表示),通过代入数据发现数值偏大很多,据此可以判定纯净水 (填“合格”或“不合格”)。
【答案】(1) 5.25 4.774/4.773/4.772/4.775
(2)
(3) 不合格
【详解】(1)[1]10分度游标卡尺的精度为,玻璃管长度为
[2]螺旋测微器的精度为,玻璃管内径为
(2)根据题意,滑动变阻器应采用分压式接法,根据图像,纯净水的电阻约,因为,可知电流表应采用内接法,电路图如图所示
(3)[1]根据电阻定律有
电导率是电阻率的倒数,有
联立可得
[2]合格的纯净水电阻率非常高,电导率很小,通过代入数据发现测量所取纯净水的电导率数值偏大很多,则判定纯净水不合格。
题型五、电表的改装
16.(25-26高二上·四川内江·阶段练习)图为某物理兴趣小组组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,、是定值电阻,是可调电阻,表头G的满偏电流为1mA,内阻为180Ω。虚线方框内为换档开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有3个挡位,分别为:直流电流10mA档,直流电压2.5V档,欧姆档。
(1)图中的A端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接;
(2)根据已知条件可求得电阻的阻值为 Ω,电阻的阻值为 Ω;
(3)图中的作用是 。
【答案】(1)红
(2)
(3)欧姆调零
【详解】(1)欧姆表的内部电流从黑表笔流出,红表笔流入,因此图中的A端与红色表笔相连接。
(2)[1] 接1位置为直流电流10mA档,题意可知G表满偏电流和内阻分别为,,改装表量程,则有
代入题中数据,解得
[2] 接3位置为直流电压2.5V档,表头G与并联后的电阻
题意可知改装电压表量程为,则有
代入数据联立解得
(3)题意可知接2位置为欧姆档,是用来欧姆调零的。
17.(2026广东省清远市高二上学期期中)如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻,满刻度电流为的毫安表,现接成量程分别为3V和15V的两个量程,则所串联的电阻和分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】由题意可得,接3V时,表头与电阻R1串联,满偏电压为3V,由欧姆定律可知
解得由题意可得,接15V时,表头与电阻R1、R2串联,满偏电压为15V,由欧姆定律可知,解得故选D。
18.((2026·广东江门高二期末)如图所示,表头G的量程为,表盘均匀划分为30个小格,表头G的内阻是电阻的29倍,电阻是的40倍,下列说法正确的是( )
A.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
B.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
C.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电压表,每一小格表示
D.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
【答案】B
【解析】将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,起分流作用,表头G的内阻是电阻的29倍,则通过的电流是灵敏电流计的倍,故该装置每一小格表示,故A错误,B正确;将接线柱1、3并联接入电路时,灵敏电流表与并联后与串联,该装置可视为电压表,起分压作用,通过表头的电流为时,其两端电压为,由第一问可知通过的电流为
由于电阻是的40倍,可知两端电压为
故该装置每一小格表示,故CD错误。
题型六、 多用电表的使用
19.(25-26高二上·河北保定·阶段练习)某实验小组测一未知电阻 的阻值。
(1)他们先用多用电表的欧姆挡粗测该电阻的阻值,将选择开关旋至“×10”倍率,欧姆调零后,将红黑表笔和电阻两端连接,发现指针指到右侧0刻线附近,他们需要将选择开关旋至 (填“×1”或“×100”)倍率, (填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零,将红黑表笔和电阻两端连接,指针位置如图甲所示,则该未知电阻的阻值为 (结果保留两位有效数字)。
(2)他们在实验室找到如下器材,用如图乙所示电路测量该未知电阻的阻值。
A.电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ)
B.电流表(量程为0~0.6 A,内阻约为0.1Ω)
C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω)
D.电池组(电动势3 V,内阻忽略不计)
E.开关一只,导线若干
①为了减小测量的误差,电压表的正接线柱应该与 (填“a”或“b”)端连接,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该置于最 (填“左”或“右”)端;
②正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某位置,此时电压表和电流表的读数分别为2.30 V、0.22 A,则该未知电阻的阻值为 Ω(结果保留两位小数)。
【答案】(1) “×1” 需要
(2) a 左 10.45
【详解】(1)[1]选用“×10”倍率后,发现指针指到右侧O刻线附近,说明倍率选择的大了,应该选择更小些的倍率,即选择“×1”倍率。
[2]换倍率后需要重新进行欧姆调零。
[3]由图甲可知未知电阻的阻值
(2)①此电路图为伏安法测电阻的电路图,由于
所以电流表采用外接法,即电压表正接线柱接,闭合开关之前要保证滑动变阻器的接入阻值最大,所以滑片应该置于最左端。
②由题意可知
20..(2026广东省2024-2025学年高二上学期期中学业质量监测)在“练习使用多用电表”的实验中
(1)前两次测量时,表盘指针如图中a、b所示。请据此完成记录表中的①和②;
所测物理量
量程或倍率
指针
读数
第1次
直流电压
0~50V
①______(选填“a”“b”)
34.0V
第2次
直流电流
0~10mA
②______(选填“a”“b”)
4.4mA
第3次
电阻
c
(2)第3次测量时,用“”欧姆挡测量电阻,表盘指针如图中c所示,为了更准确测量需要换成______(选填“”“”)挡进行重新测量;
(3)多用电表改变不同倍率的欧姆挡后,测量电阻前______(选填“需要”“不需要”)重新调零。
【答案】 ①. b ②. a ③. ④. 需要
【解析】(1)多用电表表盘刻度线有三条,上为电阻专用,中间为电流、直流电压、交流电压共用,下面为交流电压2.5V专用。由表格知,测量直流电压,且读数为34.0V,应选量程范围,观察中间刻度线三个指针刻度,b指针刻度读数满足要求,故选填“b”。
由表格知,测量直流电流,且读数为4.4mA,由[1]知,应选量程范围,观察中间刻度线三个指针刻度,a指针刻度读数满足要求,用故选填“a”。
(2)欧姆挡测量电阻,指针偏角太小,换大倍率挡;指针偏角太大,换小倍率挡。由图知应选小倍率挡,故选填“”。
(3)将电阻挡,由低档逐次变换到高档挡时,其表头电压也逐次降低,电流逐次减小,指针偏转就会不到欧姆零位,这将造成很大的测量误差。所以必须调整调零旋钮使表头线圈电流维持不变,使指针重新在欧姆零位上,以保证各档在测量时的准确性,故选填“(25-26高二上·山东枣庄·阶段练习
21.(25-26高三上·贵州·阶段练习)(2025广东省东莞市清溪、塘厦、七中、麻涌四校联考)小明同学练习使用多用电表测电阻:
(1)如图甲所示,请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动______,使指针对准电流的“0”刻线。(填“S”或“T”)
②将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
③将红、黑表笔短接,旋动______(填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的“0”刻线。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按______的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表欧姆调零
(2)正确操作后,读数如图乙所示,则阻值为______Ω。
【答案】(1) ①. S ②. T ③. BDC (2)19.0
【解析】(1)首先要对表盘机械校零,所以旋动部件S,使得指针对准电流的“0”刻线;
[2]接着是欧姆调零,将“+”、“-”插孔表笔短接,旋动部件T,让表盘指针指在最右端零刻度处;
当两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大,说明待测电阻较小,为了得到比较准确的测量结果,必须将指针指在中间刻度附近,所以要将倍率调小,所以将K旋转到电阻挡“×1”的位置,将两表笔短接,旋动合适部件,对电表欧姆调零,再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,故正确顺序为BDC。
(2)欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以所测电阻值为
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