章末综合检测(三) 电路及其应用(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)
2026-09-14
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摘要:
**基本信息**
本卷为高中物理“电路及其应用”单元复习卷,满分100分,通过真实情境(如充电宝参数、新材料导电)和实验探究(游标卡尺使用、电阻率测量),覆盖电路核心知识,体现物理观念、科学思维与科学探究素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择题|7/28|电荷量单位、电流微观表达式、电阻定律|结合科技情境(如二维碳材料),考查基础概念辨析|
|多项选择题|3/18|伏安特性曲线、电阻串并联规律|通过图像分析,提升科学推理能力|
|非选择题|5/54|仪器使用(游标卡尺)、电阻率测量、电表改装|注重实验综合(如直饮水电阻率检测),强化科学探究与数据处理|
内容正文:
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.(2026•江西赣州期中)小明同学在参观于都兰花小镇的时候,手机没电了。他用充电宝给手机充电,他的充电宝其一参数为20 000 mA•h/3.7 V。其中单位“mA•h”(毫安时)对应的物理量是( )
A.电荷量 B.电能
C.电流 D.电容
2.(2026•广西南宁月考)一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料,具有良好的导电性能,该新材料通过材料内部的自由电子导电,自由电子的电荷量为e,单位面积内自由电子数为n。如图所示,长为l、宽为b的新材料两端的电压为U。已知该新材料内自由电子定向移动的速率为v,则流过导体中的电流为( )
A.nev B.nbev
C.nlev D.nlbev
3.(2026•山东德州期末)如图所示,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为 2∶1,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A与B( )
A.电阻率之比为 2∶1
B.电阻之比为 1∶2
C.串联在电路中,两端的电压之比为 2∶1
D.串联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为 1∶2
4.(2026•河南周口期末)如图所示,有一长方体导体,长、宽、高分别为a、b、h,导体长、宽两端所加电压均为U0,电流表内阻忽略不计。断开S2、闭合S1时电流表A1读数为I1;断开S1,闭合S2时电流表A2读数为I2,则I1与I2之比为( )
A. B.
C. D.
5.(2026•四川眉山期末)如图所示是三种元件的I-U特性曲线,下列说法正确的是( )
A.3代表小灯泡的I-U特性曲线,电阻率随温度的变化而保持不变
B.三条线代表的元件都是线性元件
C.1代表标准电阻,温度升高,电阻不变,其斜率等于电阻
D.2代表某些半导体元件,随着电压、电流的升高,电阻减小
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.(2026•安徽淮北期末)在如图所示的电路中,灵敏电流计G的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,R1=900 Ω,R2= Ω。下列说法正确的是( )
A.当S1和S2均断开时,改装成的表是电流表
B.当S1和S2均闭合时,改装成的表是电压表
C.当S1和S2均断开时,改装成的是量程为10 V的电压表
D.当S1断开、S2闭合时,改装成的是量程为1 A的电流表
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.(2026•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
9.(2026•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
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
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)(2026•广东汕头期中)游标卡尺和螺旋测微器是用放大微小量的思想方法设计的精密测量工具。
(1)图甲为游标卡尺,它有三对测脚:内测量爪、外测量爪和深度尺,用它测量如图乙所示的内径D1,使用的测脚是 (用前述名称)。示数如图丙,则大小为 cm。
(2)图丁为螺旋测微器,用它测量一根金属丝的直径。部分操作如下:让金属丝接触A,旋转 使F靠近金属丝,当F即将接触金属丝时,旋转 (均填图丁中所标字母),听到几次“喀喀”声后,停止旋转。
12.(8分)(2026•贵州六盘水期末)物理兴趣小组的同学通过查阅资料后发现,一般地区生活饮用水电阻率不低于1 000 Ω•cm,该同学设计一个实验,通过测电阻率检验直饮水质量。实验步骤如下:
(1)将水样注入绝缘性能良好的圆柱形细直透明玻璃管,再用圆形金属电极将管中水密封,两圆形金属电极间充满水,接入电路。
(2)用电阻表粗测得玻璃管内水样的电阻大约是4 000 Ω。为了更准确地测量其阻值,有以下器材供选用:
A.电压表(0~15 V,内阻约12 kΩ)
B.电流表(0~3 mA,内阻为3 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻为1 Ω)
D.滑动变阻器(0~100 Ω)
E.学生电源(直流电源,电压为15 V,内阻不计)、开关、导线若干
(3)为了更准确测量水样电阻,电流表应选用 (填器材前面的字母序号)。
(4)把虚线框内的实验电路图补充完整。
(5)若某次实验电压表示数为U、电流表示数为I、玻璃管内水柱长为L、横截面积为S,电流表内阻为RA,则管中水样的电阻率ρ= (用题中字母表示)。
13.(10分)(2026•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(电压18 V,内阻不计),开关S,导线若干。请完成下列填空:
(1)实验原理图如图甲所示,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路补充完整;
(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”);
(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)。
14.(14分)(2026•湖南邵阳期末)某实验小组测量一个未知电阻的阻值,进行了如下操作步骤:
(1)先用多用电表粗测电阻,电阻表的电路简图如图甲所示,将 (选填“红表笔”或“黑表笔”)插入a插孔,将另一表笔插入b插孔。
(2)将选择开关拨至“×10”挡,进行欧姆调零后,将两表笔接待测电阻两端,发现指针偏转角度过小,此时应选 (选填“×1”“×10”或“×100”)挡,重新进行测量,按照正确的操作后,示数如图乙所示,该电阻的阻值为 Ω。
(3)再采用如图丙所示的电路精确测量该电阻Rx的阻值。闭合开关,将滑动变阻器滑片置于合适位置。调节R3,当灵敏电流计G中的电流为 (选填“满偏”“半偏”或“0”)时,电阻箱R3的读数为1 080.0 Ω。
(4)已知定值电阻R1=30.0 Ω,R2=50.0 Ω,计算出Rx= Ω。
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)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;
(3)重复步骤(2),直到记录9组l和R值并画出R-l图像如图乙所示;
(4)根据R-l图像,求得斜率为 Ω/m;
(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]
答案
章末综合检测(三) 电路及其应用
1.A 根据电荷量定义,电荷量Q=It(电流乘以时间),因此“mA•h”是电流与时间的乘积,对应电荷量。故选A。
2.B 由题意可知,Δt时间通过导体的电荷量Δq=ne•b•(v•Δt),则流过导体的电流I===nebv,故选B。
3.D 由于A、B材料相同,则电阻率相同,故A错误;根据题意可知SA=2SB,LA=2LB,结合电阻定律R=ρ可知,A、B的电阻之比为1∶1,故B错误;串联电路电流相等,A、B电阻的阻值相等,根据欧姆定律可知,A、B电阻两端的电压相等,即两电阻两端的电压之比为1∶1,故C错误;串联电路电流相等,根据电流的微观表达式I=neSv=neLdv,可知自由电子在导体A与B中的定向移动速率之比为v1∶v2=LB∶LA=1∶2,故D正确。
4.A 断开S2、闭合S1时有I1=,其中R1=ρ,断开S1,闭合S2时有I2=,其中R2=ρ,联立解得=,故选A。
5.D 在I-U图像中,图线上的点与坐标原点连线斜率的倒数表示电阻,曲线3中反映的特征是随着电压、电流的增大,电阻逐渐增大,这符合小灯泡的伏安特性曲线,其电阻率随温度的升高而增大,故A错误;三条线中的2、3是曲线,说明其代表的元件是非线性元件,故B错误;元件1的伏安特性曲线是直线,说明其电阻不随电压、电流、温度的变化而变化,是标准电阻,在I-U图像中,其斜率的倒数表示电阻,故C错误;曲线2中反映的特征是随着电压、电流的增大,电阻逐渐减小,说明该元件是半导体元件,故D正确。
6.B 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.D 当S1和S2均断开时,灵敏电流计与R1串联,改装成的是电压表;当S1和S2均闭合时,灵敏电流计与R2并联,改装成的是电流表,故A、B错误;当S1和S2均断开时,电压表的量程U=Ig(Rg+R1)=1×10-3×(100+900)V=1 V,故C错误;当S1断开、S2闭合时,灵敏电流计与R1串联后再与R2并联,根据电路特点及欧姆定律可得,电流表的量程为I=Ig+=1 A,故D正确。
8.CD 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。
9.ABD 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;因两段导线串联,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;因两段导线串联,通过两导线的电流相等,又I=neSv,则有==,故D正确。
10.BC 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。
11.(1)内测量爪 1.050 (2)D D′
解析:(1)用游标卡尺测量如图乙所示的内径D1,使用的测脚是内测量爪;示数如图丙,则大小为10 mm+10×0.05 mm=10.50 mm=1.050 cm。
(2)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径。部分操作如下:让金属丝接触测砧A,旋转旋钮D使测微螺杆F靠近金属丝,当测微螺杆F即将接触金属丝时,旋转微调旋钮D′,听到几次“喀喀”声后,停止旋转。
12.(3)B (4)见解析图 (5)
解析:(1)通过待测水样的最大电流约为Im=,其中Um=15 V,则Im=3.75 mA。故选B。
(2)待测阻值大于滑动变阻器总阻值,采用分压电路,电流表内阻已知,所以采用内接法,实验电路图如图所示。
(3)由实验电路图可知R+RA=,即R=-RA,结合电阻定律R=ρ,解得ρ=。
13.(1)见解析图 (2)R1 左 (3)12.0
解析:(1)根据电路图可得实物连接如图所示。
(2)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。
(3)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=。
14.(1)黑表笔 (2)×100 1 900 (3)0 (4)1 800.0
解析:(1)黑表笔与电源正极相连。电阻表的电路简图如图甲所示,将黑表笔插入a插孔,将另一表笔插入b插孔。
(2)将选择开关拨至“×10”挡,进行欧姆调零后,将两表笔接待测电阻两端,发现指针偏转角度过小,表明待测电阻阻值较大,此时应选“×100”挡,重新进行测量;
电阻的阻值为Rx=19×100 Ω=1 900 Ω。
(3)调节R3,当灵敏电流计G中的电流为0时,电阻箱R3的读数为1 080.0 Ω。
(4)根据电桥平衡条件,有=
代入数据解得Rx=1 800.0 Ω。
15.(1)零 (2)I0 (4)32.0 (5)0.200 1.00×10-6
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;
(4)根据电阻定律有RaP=ρ,又R=RaP,则R-l图像的斜率k== Ω/m=32.0 Ω/m;
(5)螺旋测微器的读数为d=20.0×0.01 mm=0.200 mm;由以上分析有k=,S=πd2,联立解得ρ=1.00×10-6 Ω•m。
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