第十一章 电路及其应用 章末测评验收卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本卷为高中物理“电路及其应用”单元复习卷，以电流、电阻、电路分析为核心，融合实验探究与跨学科情境，全面考查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|7/28|电流定义、电阻率计算|基础概念辨析，如第1题深化电流公式理解| |多选|3/18|伏安特性、电路故障|综合分析，如第8题通过图像比较电阻特性| |非选择|5/54|实验测量、电路计算|跨学科情境，如第5题“电测井”、13题髓鞘电阻；实验题考查器材选择与电路设计，体现科学探究|

第十一章 电路及其应用 章末测评验收卷 (时间:75分钟　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.关于公式I=,下列说法中正确的是(　　) A.式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量 B.式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量 C.比值能表示电流的强弱 D.该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比,跟通电时间成反比 2.将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体,总长度为1.00 m,接入如图甲所示的电路。闭合开关S,将滑片P从M端滑到N端,理想电压表的读数U随滑片P的滑动距离x变化的关系如图乙所示,则导体L1、L2的电阻率之比约为(　　) A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3 3.(2026·广西桂林高二阶段练)一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时(　　) A.该金属导线的电阻变为原来的2倍 B.该金属导线的电阻率变为原来的4倍 C.自由电子定向移动的平均速率为 D.通过金属导线的电流为 4.如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,a与b的长度相等,b的横截面积是a的3倍;a与c的横截面积相等,c的长度是a的2倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=2∶1∶2。则三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc之比为(　　) A.3∶2∶6 B.2∶2∶1 C.1∶2∶3 D.2∶3∶1 5.有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示,其形状为圆柱状,半径为r=20 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.628 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=80 V,I=200 mA,则该钻孔的深度h约为(　　) A.40 m B.80 m C.100 m D.120 m 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 7.如图所示,R1=1 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器总电阻为R3=6 Ω,按如图所示方式连接成电路,则下列说法正确的是(　　) A.A、B间电阻最小值为2.4 Ω B.A、B间电阻最大值为2.4 Ω C.A、B间电阻最小值为2.5 Ω D.A、B间电阻最大值为2.5 Ω 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3分,有选错的得0分。) 8.两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断(　　) A.两电阻阻值的关系是R1>R2 B.电阻一定时,电流随着电压的增大而减小 C.电压相同时,通过R1的电流较大 D.两电阻串联接入电路时,R1两端的电压小于R2两端的电压 9.某同学做研究串联电路特点的实验时,接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是(　　) A.AB段断路 B.BC段断路 C.AB段短路 D.BC段短路 10.(2026·广东汕头高二月考)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为3×105 V。已知雷暴每秒给地球充电的电荷量约为1.8×103 C,地球表面积近似为5.0×1014 m2,则(　　) A.该大气层的等效电阻约为600 Ω B.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 A C.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·m D.该大气层的平均电阻率约为1.7×108 Ω·m 三、非选择题(本题共5小题,共54分。) 11.(6分)(2026·山东聊城高二阶段练)(1)在“测量金属丝电阻率”的实验中,某同学使用游标卡尺和螺旋测微器测量一段金属丝的长度L和直径d,其中金属丝长度的测量结果如图甲所示,则金属丝长度L为　　　　mm。导线的直径测量结果如图乙所示,则该导线的直径d=　　　　mm。  (2)某物理兴趣小组要描绘一个小灯泡电阻丝的阻值随电流的变化曲线,提供以下器材: A.直流电源(电动势约为5 V,内阻不计) B.小灯泡(3.8 V,2.0 W) C.直流电流表(量程0~3.0 A,内阻约为0.1 Ω) D.直流电流表(量程0~600 mA,内阻约为5 Ω) E.直流电压表(量程0~5 V,内阻约为10 kΩ) F.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,允许通过的最大电流为2 A) G.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.2 A) H.开关、导线若干。 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。 ①实验中电流表应选用　　　　,滑动变阻器应选用　　　　(均用序号字母表示)。  ②请按要求将图丙中所示的器材连成实验电路图。 ③开关闭合前,滑动变阻器触头应移至最　　　　端(选填“左”或“右”)。  12.(10分)某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有: A.电流表A1(内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=3 mA) B.电流表A2(内阻约为0.4 Ω,量程为0~0.6 A) C.定值电阻R0=900 Ω D.滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω,允许通过的最大电流为2 A) E.干电池组(电压为6 V,内阻忽略不计) F.一个开关和导线若干 G.螺旋测微器和游标卡尺 (1)如图甲所示,用螺旋测微器测得金属棒直径为　　　　mm;如图乙所示,用游标卡尺测得金属棒长度为　　　　cm。  (2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用　　　　挡(选填“×1”或“×100”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图丙所示,则金属棒阻值约为　　　　Ω。  (3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,要求尽可能精确测量金属棒的阻值,请在方框中画出电路图。 (4)若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式为Rx=　　　　(用I1、I2、R0、Rg表示)。  13.(9分)现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)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2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。 (1)若不计髓质片层间的接触电阻,请计算髓质的电阻率; (2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA,求圆柱体的底面半径和高。 14.(13分)如图所示电路中,已知R1=5 Ω,R2=12 Ω,电压表示数为2 V,电流表示数为0.2 A,求: (1)电阻R3的阻值; (2)A、C两端的电压值。 15.(16分)某电流表内阻Rg为200 Ω,满偏电流Ig为2 mA,如图甲、乙改装成量程为0.1 A 和1 A的两个量程的电流表,试求: (1)图甲中,R1和R2各为多少? (2)图乙中,R3和R4各为多少? (3)从安全角度分析,哪种改装方法较好? 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 电路及其应用 章末测评验收卷 (时间:75分钟　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.关于公式I=,下列说法中正确的是(　　) A.式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量 B.式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量 C.比值能表示电流的强弱 D.该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比,跟通电时间成反比 答案　C 解析　公式I=中q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量,选项A、B错误;比值表示电流的强弱,选项C正确;由电流的微观表达式I=neSv可知,电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积,与q和t无关,选项D错误。 2.将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体,总长度为1.00 m,接入如图甲所示的电路。闭合开关S,将滑片P从M端滑到N端,理想电压表的读数U随滑片P的滑动距离x变化的关系如图乙所示,则导体L1、L2的电阻率之比约为(　　) A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3 答案　B 解析　根据电阻定律R=ρ和欧姆定律ΔU=I·ΔR,整理可得ρ=·,结合题图可知导体L1、L2的电阻率之比==,故B正确。 3.(2026·广西桂林高二阶段练)一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时(　　) A.该金属导线的电阻变为原来的2倍 B.该金属导线的电阻率变为原来的4倍 C.自由电子定向移动的平均速率为 D.通过金属导线的电流为 答案　C 解析　导线拉长后长度为原来的2倍,横截面积变为原来的,根据电阻公式R=ρ知,电阻变为原来的4倍,故A错误;电阻率是材料属性,与导线形状无关,故B错误;电阻变为4倍,电压U不变,由I=,故D错误;电流微观表达式I=nevS,拉长后I'=,S'=,代入得=nev',解得v'=,故C正确。 4.如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,a与b的长度相等,b的横截面积是a的3倍;a与c的横截面积相等,c的长度是a的2倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=2∶1∶2。则三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc之比为(　　) A.3∶2∶6 B.2∶2∶1 C.1∶2∶3 D.2∶3∶1 答案　D 解析　串联电路电流相等,由欧姆定律可得R=,则电阻与电压成正比,所以Ra∶Rb∶Rc=2∶1∶2,由电阻定律R=ρ可得电阻率ρ=R,b与a的长度相等,横截面积是a的3倍,则ρa∶ρb=2∶3;c与a的横截面积相等,长度是a的2倍,则ρa∶ρc=2∶1,所以ρa∶ρb∶ρc=2∶3∶1,选项D正确。 5.有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示,其形状为圆柱状,半径为r=20 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.628 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=80 V,I=200 mA,则该钻孔的深度h约为(　　) A.40 m B.80 m C.100 m D.120 m 答案　B 解析　设钻孔内盐水的电阻为R,由部分电路欧姆定律可得R=,解得R=400 Ω,由电阻定律R=ρ,又S=πr2 可得该钻孔的深度h约为h===×(10-2)2 m=80 m,故B正确。 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 答案　B 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。 7.如图所示,R1=1 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器总电阻为R3=6 Ω,按如图所示方式连接成电路,则下列说法正确的是(　　) A.A、B间电阻最小值为2.4 Ω B.A、B间电阻最大值为2.4 Ω C.A、B间电阻最小值为2.5 Ω D.A、B间电阻最大值为2.5 Ω 答案　D 解析　设R3上半部分的电阻为Rx,则A、B间的电阻为R==,由数学知识可知,当Rx=4 Ω时,R有最大值Rmax=2.5 Ω,当Rx=0时,R最小,为Rmin=0.9 Ω,故D正确。 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3分,有选错的得0分。) 8.两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断(　　) A.两电阻阻值的关系是R1>R2 B.电阻一定时,电流随着电压的增大而减小 C.电压相同时,通过R1的电流较大 D.两电阻串联接入电路时,R1两端的电压小于R2两端的电压 答案　CD 解析　线性元件的I-U图像的斜率k==,即图像的斜率越大,电阻越小,故有R1<R2,A错误;根据I-U图像可知电阻一定时,电流随电压的增大而增大,B错误;由I-U图像可知,电压相同时,通过电阻R1的电流较大,C正确;两电阻串联接入电路时,通过两电阻的电流相同,根据公式U=IR可得电阻越小,电阻两端的电压越小,D正确。 9.某同学做研究串联电路特点的实验时,接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是(　　) A.AB段断路 B.BC段断路 C.AB段短路 D.BC段短路 答案　AD 解析　由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况,故A、D正确。 10.(2026·广东汕头高二月考)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为3×105 V。已知雷暴每秒给地球充电的电荷量约为1.8×103 C,地球表面积近似为5.0×1014 m2,则(　　) A.该大气层的等效电阻约为600 Ω B.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 A C.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·m D.该大气层的平均电阻率约为1.7×108 Ω·m 答案　BC 解析　该大气层的平均漏电电流约为I== A=1.8×103 A,该大气层的等效电阻为R== Ω≈167 Ω,故A错误,B正确;根据R=ρ可得,该大气层的平均电阻率约为ρ== Ω·m≈1.7×1012 Ω·m,故C正确,D错误。 三、非选择题(本题共5小题,共54分。) 11.(6分)(2026·山东聊城高二阶段练)(1)在“测量金属丝电阻率”的实验中,某同学使用游标卡尺和螺旋测微器测量一段金属丝的长度L和直径d,其中金属丝长度的测量结果如图甲所示,则金属丝长度L为　　　　mm。导线的直径测量结果如图乙所示,则该导线的直径d=　　　　mm。  (2)某物理兴趣小组要描绘一个小灯泡电阻丝的阻值随电流的变化曲线,提供以下器材: A.直流电源(电动势约为5 V,内阻不计) B.小灯泡(3.8 V,2.0 W) C.直流电流表(量程0~3.0 A,内阻约为0.1 Ω) D.直流电流表(量程0~600 mA,内阻约为5 Ω) E.直流电压表(量程0~5 V,内阻约为10 kΩ) F.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,允许通过的最大电流为2 A) G.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.2 A) H.开关、导线若干。 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。 ①实验中电流表应选用　　　　,滑动变阻器应选用　　　　(均用序号字母表示)。  ②请按要求将图丙中所示的器材连成实验电路图。 ③开关闭合前,滑动变阻器触头应移至最　　　　端(选填“左”或“右”)。  答案　(1)10.50　2.450 (2)①D　F　②见解析图　③左 解析　(1)根据游标卡尺读数原理,可得金属丝长度L=10 mm+0.05×10 mm=10.50 mm。 根据螺旋测微器读数原理,可得导线的直径 d=2 mm+0.01×45.0 mm=2.450 mm。 (2)①灯泡的额定电流 I== A≈0.53 A=530 mA 可知选择量程为600 mA的电流表,误差较小,即选择D。 从测量的精确度考虑,滑动变阻器选择总电阻为10 Ω的误差较小,即选择F; ②因小灯泡电阻较小,则采用电流表外接;实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据,滑动变阻器用分压电路,电路如图所示。 ③开关闭合前,滑动变阻器触头应移至最左端。 12.(10分)某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有: A.电流表A1(内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=3 mA) B.电流表A2(内阻约为0.4 Ω,量程为0~0.6 A) C.定值电阻R0=900 Ω D.滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω,允许通过的最大电流为2 A) E.干电池组(电压为6 V,内阻忽略不计) F.一个开关和导线若干 G.螺旋测微器和游标卡尺 (1)如图甲所示,用螺旋测微器测得金属棒直径为　　　　mm;如图乙所示,用游标卡尺测得金属棒长度为　　　　cm。  (2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用　　　　挡(选填“×1”或“×100”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图丙所示,则金属棒阻值约为　　　　Ω。  (3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,要求尽可能精确测量金属棒的阻值,请在方框中画出电路图。 (4)若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式为Rx=　　　　(用I1、I2、R0、Rg表示)。  答案　(1)6.123(6.122~6.124均可)　10.230 (2)“×1”　12　(3)见解析图　(4) 解析　(1)金属棒的直径为d=6 mm+12.3×0.01 mm=6.123 mm,长度为L=102 mm+6×0.05 mm=102.30 mm=10.230 cm。 (2)用多用电表粗测金属棒的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,即偏向0刻度线,所以要换成倍率较小的挡位,即“×1”挡,金属棒的阻值为Rx=12×1 Ω=12 Ω。 (3)由于题目中没有给出电压表,且已知电流表A1的内阻,则应用电流表A1与定值电阻R0串联后并联在金属棒两端,由于要精确测量金属棒的阻值,且电流表A1和电阻R0的阻值已知,故电流表A2应选择外接法;滑动变阻器的最大阻值较小,为完成实验,滑动变阻器应采用分压式接法,设计的电路图如图所示。 (4)由电路图及欧姆定律可得,金属棒的电阻为 Rx==。 13.(9分)现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)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2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。 (1)若不计髓质片层间的接触电阻,请计算髓质的电阻率; (2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA,求圆柱体的底面半径和高。 答案　(1)8×106 Ω·m　(2)4 cm　2 cm 解析　(1)由电阻定律R=ρ得 ρ== Ω·m=8×106 Ω·m。 (2)由欧姆定律得R= 由圆柱体体积公式得V=πr2h 由电阻定律得R=ρ 联立解得r=4 cm,h=2 cm。 14.(13分)如图所示电路中,已知R1=5 Ω,R2=12 Ω,电压表示数为2 V,电流表示数为0.2 A,求: (1)电阻R3的阻值; (2)A、C两端的电压值。 答案　(1)12 Ω　(2)4.4 V 解析　(1)R2两端的电压U2=I2R2=0.2×12 V=2.4 V,通过R1的电流I1== A=0.4 A,R3两端的电压与R2两端的电压相同,即U3=U2,通过R3的电流I3=I1-I2=0.4 A-0.2 A=0.2 A,R3的阻值为R3== Ω=12 Ω。 (2)A、C两端的电压UAC=U1+U2=2 V+2.4 V =4.4 V。 15.(16分)某电流表内阻Rg为200 Ω,满偏电流Ig为2 mA,如图甲、乙改装成量程为0.1 A 和1 A的两个量程的电流表,试求: (1)图甲中,R1和R2各为多少? (2)图乙中,R3和R4各为多少? (3)从安全角度分析,哪种改装方法较好? 答案　(1)4.08 Ω　0.4 Ω　(2)0.41 Ω　3.67 Ω (3)见解析 解析　(1)按题图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得 R1=Rg=×200 Ω=4.08 Ω R2=Rg=×200 Ω=0.4 Ω。 (2)按题图乙接法,量程为1 A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1 A时,R3和R4串联后与Rg并联,则 Ig(Rg+R4)=(I2-Ig)R3 IgRg=(I1-Ig)(R3+R4) 联立解得R3=0.41 Ω,R4=3.67 Ω。 (3)乙图接法较好。 甲图中,若开关接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。 学科网（北京）股份有限公司 $