章末整合提升11 电路及其应用（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

**基本信息** 本卷为高中物理电学单元复习卷，以电阻定律、电流、电表改装等核心知识为载体，通过科技情境（如正负电子对撞机）和实验探究（伏安法测电阻），落实物理观念与科学思维，适配单元知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/24|电阻定律（题1）、电流定义（题2）、电表改装（题3）|结合家电导线、对撞机等真实情境，注重科学推理| |多选|4/16|电阻组合（题9）、电阻变化（题10）|考查知识迁移，体现质疑创新（题11电流表接法误差分析）| |非选择|6/60|游标卡尺读数（题13）、电表改装实验（题14）、伏安特性曲线（题15）|引用全国甲卷题型，突出科学探究（题15实验电路选择与误差分析）|

(本卷满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24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．如图所示，不同家用电器的电源线粗细、长短一般不相同，阻值也不同。若比较1、2两根材质相同的导线，长度L1＝3L2，横截面积S1＝S2，则两根导线的阻值之比R1∶R2为(　　) A．2∶3 B．3∶2 C．6∶1 D．1∶6 解析　根据电阻定律R＝ρ，可得两根导线的阻值之比为R1∶R2＝∶＝6∶1，故选C。 答案　C 2．中国的正、负电子对撞机已改造升级成为双环对撞机，性能提升至国际前沿水平。假设对撞机的储存环是总长为L的近似圆形轨道，已知电子电荷量为e，电子的速率为v，当环中的电流为I时，在整个环中运行的电子数目为(　　) A． B． C． D． 解析　电流的定义式为I＝，单个电子绕环一周的时间T＝。每个电子每周期贡献电荷e，因此单个电子产生的等效电流为I单＝＝，设环中共有N个电子，总电流为I＝N·I单＝N·，由上式得N＝，故选A。 答案　A 3．磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过电流很弱，所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头G，内阻Rg＝30 Ω，满偏电流Ig＝5 mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，所做的操作是(　　) A．串联一个570 Ω的电阻 B．并联一个570 Ω的电阻 C．串联一个0.05 Ω的电阻 D．并联一个0.05 Ω的电阻 解析　电流计改装电流表需并联一个分流电阻，改装后量程为3 A。所以R＝＝ Ω≈0.05 Ω，故D正确，A、B、C错误。 答案　D 4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为(　　) A．0.5 A B．1 A C．2 A D．4 A 解析　设金属薄片厚度为d′，根据电阻定律R＝ρ，有RCD＝ρ，RAB＝ρ，故＝2＝；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A，选项A正确。 答案　A 5.如图所示是电阻R的I­U图像，图中α＝45°，由此得出(　　) A．欧姆定律适用于该元件 B．电阻R＝0.5 Ω C．因I­U图像的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C 解析　根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，欧姆定律适用，A正确；根据电阻的定义式R＝可知，I­U图像斜率的倒数等于电阻R，则得R＝ Ω＝2 Ω，B错误；由于I­U图像中横、纵坐标的标度不同，故不能直接根据图像的斜率求电阻，C错误；由题图知，当U＝6.0 V时，I＝3.0 A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q＝It＝3.0×1 C＝3.0 C，D错误。 答案　A 6．有两个经过精确校准的电压表V1和V2。如图，当用它们分别来测量图中的电阻R0两端的电压时，读数分别为15.3 V和15.8 V，那么在未接上电压表时，R0两端的电压可能是(　　) A．15.9 V B．15.6 V C．15.3 V D．15.2 V 解析　电压表在电路中相当于电阻很大的电阻，当用电压表与电阻R0并联时，并联部分总电阻减小，故分得电压减小；在未接上电压表时，电阻R0的阻值大于并联电压表后的并联电阻，故不接电压表时电阻R0分得的电压大于接电压表时的电压表读数，故大于15.3 V和15.8 V；故选A。 答案　A 7．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知(　　) A．乙是小灯泡的I-U图像 B．定值电阻的阻值为5 Ω C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4 V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1∶2 D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5 V的电源上，电路的总功率为2 W 解析　由题图可知甲图像表示的是电阻值变化，乙图像表示的是电阻值不变，乙为定值电阻的图像，当U＝4 V时，I＝0.4 A，由欧姆定律可得，电阻R的阻值R＝＝ Ω＝10 Ω，故A、B错误；将定值电阻R和小灯泡L并联在电源电压为4 V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4 V。由题图可知对应的电流IL＝0.8 A，IR＝0.4 A，由电功率P＝UI，则甲、乙消耗的电功率之比为P甲∶P乙＝2∶1，故C错误；串联电路中各处电流相等，由题图可知当通过电路的电流为0.4 A时，灯泡两端的电压为1 V，定值电阻两端的电压为4 V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压U＝UL＋UR＝1 V＋4 V＝5 V，恰好符合题目条件，则电路的总功率P总＝U′I′＝5×0.4 W＝2 W，故D正确。 答案　D 8．如图1所示，将横截面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB，A为金属丝a的左端点，B为金属丝b的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。保持金属丝中电流不变，接触点P从A点向B点滑动全过程中，电压表示数U随AP间距离x的变化关系如图2所示。金属丝a、b的电阻分别是Ra、Rb；电阻率分别是ρa、ρb；内部电场强度分别是Ea、Eb；内部电子定向移动速度分别是va、vb，则它们之间的大小关系正确的是(　　) A．Ra∶Rb＝2∶3 B．ρa∶ρb＝1∶2 C．Ea∶Eb＝3∶2 D．va∶vb＝1∶1 解析　金属丝中电流不变，由I＝，R＝ρ可得题图2中第一段直线的表达式为U1＝x，第二段直线的表达式为U2＝(x－la)＋la，其中la为金属丝a的总长，根据图像中两直线的斜率比，可求得ρa∶ρb＝1∶2。由题图2可知，两电阻的长度之比为3∶1，由R＝ρ得Ra∶Rb＝3∶2，A错误，B正确；金属丝中的场强可看成匀强电场，由E＝可得Ea∶Eb＝1∶2，C错误；金属丝中电流不变，两根金属丝材料不同，自由电子数密度n不同且未知，横截面积相同，故由I＝neSv不能求出内部电子定向移动速度之比，D错误。 答案　B 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 9．三个阻值都为R的电阻，它们任意连接、组合，得到的电阻值可能是(　　) A．R B．3R C．R D．R 解析　三个相同电阻可以有四种连接方式：三个电阻串联、三个电阻并联、两个电阻串联后与第三个电阻并联，两个电阻并联后与第三个电阻串联，分析求出阻值，当三个电阻串联时，获得的阻值为3R；当三个电阻并联时，获得的阻值为；当两个电阻串联后与第三个电阻并联，获得的阻值为；当两个电阻并联后与第三个电阻串联，获得的阻值为，故B、C、D正确，A错误。 答案　BCD 10．对于一根常温下阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是(　　) A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，则电阻变为R C．若加在金属丝两端的电压从零逐渐增大到U0，则任一状态下的的值不变 D．若把金属丝的温度降低到绝对零度附近，则电阻率可能会突然变为零 答案　BD 11．在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的部分电路图，下列说法正确的是(　　) A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法 B．甲中R测＞R真，乙中R测＜R真 C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R≪RV，故此法测较小电阻好 D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较大电阻好 解析　题图甲叫作电流表的外接法，题图乙叫作电流表的内接法，A正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可知，R测＜R真，R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由R＝得R测＞R真，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B错误，C、D正确。 答案　ACD 12．两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的，V1的量程为5 V，V2的量程为15 V，为了测量15～20 V的电压，把V1、V2串联起来使用，在这种情况下(　　) A．V1和V2读数相等 B．V1和V2两表指针偏转角相等 C．V1和V2的读数之比等于1∶3 D．V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比 解析　设电压表V1的内阻为R1，电压表V2的内阻为R2，由电压表的改装原理可知，＝＝＝＝；若将二者串联起来，通过它们的电流相同，则V1的读数U1＝IR1，V2的读数为U2＝IR2，所以U1＜U2，A错误；根据通过电流表的偏角与电流成正比可知，串联时电流相等，偏角也应相等，所以B正确，D错误；根据选项A的分析可知，＝＝，所以C正确。 答案　BC 三、非选择题(本题共6小题，共60分) 13．(6分)图甲读数为__________mm，图乙读数为____________mm。 解析　题图甲读数为2 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm； 题图乙中的游标卡尺的主尺读数为13.5 mm，游标尺上第37个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.01×37.0 mm＝0.370 mm，所以最终读数为13.5 mm＋0.370 mm＝13.870 mm。 答案　2.320(2.319～2.321均可)　13.870 14．(8分)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装成量程为20 mA的电流表，由于该同学未找到微安表内阻的数据，无法计算出改装所需要的电阻阻值，他只好先试着将一阻值R＝12.0 Ω的电阻与该微安表连接进行改装。然后利用一个标准电流表根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。 (1)根据图甲所示电路和题给条件，将图乙中的器材连接成实验电路。 (2)当标准电流表的示数为16.0 mA时微安表的指针位置如图丙所示。由此可以推测出改装后的电表量程为________mA。(结果保留1位小数) 解析　(1)微安表与分流电阻并联可以改装成电流表，根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示。 (2)串联电路中电流处处相等，根据比例关系得毫安表示数为16.0 mA时，对应微安表的刻度为160.0 μA，当微安表示数为250 μA时，毫安表的示数应为25.0 mA。 答案　(1)见解析图　(2)25.0 15．(7分)(2023·全国甲卷)某同学用伏安法测绘一额定电压为6 V、额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6 kΩ，电流表内阻约为1.5 Ω。实验中有图(a)和图(b)两个电路图供选择。 (1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图________(选填“(a)”或“(b)”)。 (2)若选择另一个电路图进行实验，在图(c)上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图。 解析　(1)由于≈95 Ω 而小灯泡的电阻约为r＝＝12 Ω 则电流表应采用外接法，则该同学选择的电路图是图(a)。 (2)若选用题图(b)实验，会有U ＝ U灯＋IRA 则分别代入电流200 mA、400 mA、500 mA，可知对应的电压应为1.4 V、4.0 V、6.75 V，描点连线如图所示。 答案　(1)(a)　(2)见解析图 16．(9分) 一灵敏电流计G的内阻Rg＝1 Ω，满偏电流Ig＝600 mA，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关S1、S2都闭合时为电流表，量程为0～3 A；开关S1、S2都断开时为电压表，量程为0～3 V。求： (1)定值电阻R1和R2； (2)开关S1闭合、S2断开时电压表的量程。 解析　(1)由题意知电流表的满偏电压Ug＝IgRg＝0.6 V 开关S1、S2都断开时为电压表，原理示意图如图所示 当达到满偏时有UR1＝U－Ug＝2.4 V 所以分压电阻R1＝＝4 Ω 开关S1、S2都闭合时为电流表，原理示意图如图所示 当达到满偏时有I2＝I－Ig＝2.4 A 所以R2＝＝0.25 Ω。 (2)原理示意图如图所示 当达到满偏时有U＝IgRg＋IR1 解得U＝12.6 V。 答案　(1)4 Ω　0.25 Ω　(2)12.6 V 17．(14分)如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用O、A两接线柱时，量程为0～3 V；当使用O、B两接线柱时，量程为0～15 V。已知电流表的内阻Rg＝500 Ω，满偏电流Ig＝100 μA。求分压电阻R1和R2的阻值。 解析　在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经过“表头”的电流均为满偏电流。 接O、A时：Ig＝，即R1＝－Rg＝Ω＝2.95×104 Ω。 接O、B时：Ig＝，即R2＝－Rg－R1＝Ω＝1.2×105 Ω。 答案　2.95×104Ω　1.2×105 Ω 18.(16分)如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？ 解析　设触头上部分电阻为x Ω，则下部分为(5－x) Ω，总电阻R＝ Ω＝ Ω， 由数学知识当2＋x＝8－x，即x＝3 Ω时，R最大，此时Rmax＝ Ω＝2.5 Ω， 则电流表示数的最小值Imin＝＝ A＝2 A。 答案　2 A 学科网（北京）股份有限公司 $