第十一章 电路及其应用 章末提升试题 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十一章 电路及其应用 章末提升试题 2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册 一、单选题 1．关于电流，下列说法中正确的是（     ） A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过横截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 D．电流是自由电子的定向移动形成的 2．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间内有个二价正离子到达探测器阴极，有个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为（     ） A．0 B． C． D． 3．一横截面积为S的铜导线，流过电流为I，设单位长度的导线中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速度为v，则在∆t时间内，通过导线横截面积的自由电子数为（　　） A．nvS∆t B．I∆t C．nvΔt D． 4．如图所示，图中1、2分别为电阻R1、R2的电流随电压变化的关系图线，则(　　 ) A．R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在Ⅰ区域 B．R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在Ⅲ区域 C．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在Ⅲ区域 D．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在Ⅱ区域 5．如图所示为元件甲和乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（12V，1.5A）。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．当元件两端电压大于12V时，甲的电阻比乙的大 D．若将甲、乙元件并联在电压为5V的理想电源中，则2s通过干路某一横截面的电荷量为3.25C 6．一个型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电动势为，内阻忽略不计，则（     ） A．当两端接通测试电源时，两端的电压为 B．当两端接通测试电源时，两端的电压为 C．当端短路时，之间的等效电阻是 D．当端短路时，之间的等效电阻是 7．图甲为测绘小灯泡伏安特性曲线实验电路图，图乙为实验所得伏安特性曲线，小灯泡额定电压为2.4V。则以下说法正确的是（   ） A．开关闭合前滑动变阻器的滑片应该置于最右端 B．图线表明小灯泡的电阻随温度的升高而增大 C．小灯泡正常工作时的电阻为 D．由于电压表分流影响，小灯泡电阻的测量值始终大于真实值，该误差为系统误差 二、多选题 8．如图所示的电路中，定值电阻为，滑动变阻器最大阻值，电源电动势为，内电阻，灯泡L的电阻为，G为零刻度在中央的理想电流表，V为理想电压表，当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端的过程中，下列判断正确的是（  ） A．G的示数先减小后增大 B．V的示数先增大后减小 C．G的示数为零时滑动变阻器左右两端电阻之比为 D．G的示数为零时滑动变阻器左右两端电阻之比为 9．如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每小格表示0.02 A；的阻值等于电流表内阻的一半：的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（    ） A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 10．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，图线上过A点的切线交I轴于C点，则下列说法中正确的是（    ） A．加12V电压时，导体的电阻约是24Ω B．加5V电压时，导体的电阻约是5Ω C．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 D．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 三、实验题 11．某同学用伏安法测量一粗细均匀的某种新材料制成的圆柱体的电阻率。已知其电阻大约为。 (1)用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径，如图甲所示，由图可知其长度为___________。由图乙可知其直径为___________。 (2)现有以下器材： A．量程为、内阻为的电压表                 B．量程为、内阻约为的电流表 C．量程为、内阻为约的电流表             D．滑动变阻器） E.滑动变阻器）             F.干电池（电动势约为，内阻很小） G.开关、导线若干。 为了测量尽量精确，且要求测量数据尽量多，其中电流表应选择___________， 滑动变阻器应选择___________（填选择字母） (3)请根据自己设计的电路图，用实线代替导线将实物图连线补完整 (4)实验中闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最___________端（填“左”或“右”）； (5)两电表的示数分别如图丙、丁所示，电压表的读数为___________，电流表读数___________。 (6)根据已测得电压和电流分别是，则该金属材料的电阻率表达式___________。 12．某实验小组要测量一量程为的电压表的内阻，他们设计了如图所示的电路，可选实验器材如下： A．待测电压表（量程，内阻约为） B．电源（电动势为，内阻约为） C．电阻箱（） D．滑动变阻器（），额定电流为） E．定值电阻 F．定值电阻 G．开关、导线若干 请完成下列问题： (1)为保护电路并便于调节，图中的保护电阻应选用________（选填“E”或“F”）。 (2)实验操作步骤如下： 闭合开关，将电阻箱阻值调整为________（选填“0”或“最大值”），调节滑动变阻器，直至电压表指针满偏；保持滑动变阻器阻值不变，调节电阻箱，当电压表示数为时，电阻箱的阻值为，则待测电压表的内阻________。 (3)该实验测得的电压表内阻与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 四、解答题 13．如图所示电路中，电路输入电压U恒定为9V，电流表内阻可忽略不计，滑动变阻器的最大阻值R1=20Ω，定值电阻R=10Ω，当滑片P从变阻器的D端缓慢移动到C端的过程中，求电流表示数变化的范围。 14．如图甲所示，空间中有M、N、P、Q四块金属板，M、N板竖直放置，P、Q板水平放置，M、N板中心处均开有小孔，两孔连线与P、Q板间的中轴线重合，P、Q板间的距离。如图乙所示的电路中，接线柱C、E分别与M、Q板相连，接线柱D与N、P板相连。已知A、B间电压恒为U=39V，定值电阻的阻值R=8Ω，电阻箱的阻值可任意调节。当电阻箱的阻值调至R1=5Ω时，比荷的带正电粒子从M板中心处由静止释放，粒子恰好从Q板上边缘飞出。不计粒子受到的重力。 (1)求粒子从N板飞出时的速度大小v0； (2)求Q板的长度L； (3)仅改变电阻箱的阻值，仍从M板中心处由静止释放该粒子，为使粒子从P、Q间飞出时的速度最小，求电阻箱的阻值R2。 15．“电场”和“电路”看似毫不相关，实则紧密联系。电路中的宏观现象和规律可从微观角度用电场知识给出合理解释。 (1)如图（a）、（b）、（c）所示为外电路中的某段金属导体内建立恒定电场的过程示意图。（a）中E0表示电路闭合瞬间由电源正负极电荷所激发电场的场强，将E0分解为沿导线方向和垂直于导线方向的分量E1、E2；（c）表示最终在导线中形成了沿导线方向的恒定电场。自由电荷在此恒定电场的作用下定向移动形成电流。已知E0的大小以及图（b）中E0与E1的夹角为θ，求金属导体内的感应电场的强度E′的大小。 (2)恒定电场的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势差及其与场强的关系，例如在恒定电场中仍适用。欧姆定律的宏观形式为。小物同学通过翻阅大学教材，发现欧姆定律还有微观形式，即，j称为“电流密度”，其大小为单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电荷量，E为恒定电场的场强，ρ为导体电阻率。请利用已有知识从欧姆定律宏观形式出发推导其微观形式。 (3)小理同学对导线中的恒定电场产生了疑问：“导线中恒定电场的电场线沿导线方向，因此沿导线方向电势降落，为何在分析电路问题时不考虑导线两端的电势差呢？”小物同学首先根据给出了宏观解释：“因导线电阻相比用电器电阻小得多，因此不考虑导线上的电势降落”。他又建立了如图所示的模型尝试从微观角度给出解释。两段横截面积和长度均相同的导体A、B串联，其电阻率分别为、，通过导体的电流恒为I。请你结合小物同学的模型和，从导体中“场的视角”解答小理同学的疑问。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C B D A B AC AC BC 1．C A．由电流定义式可知，电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，仅通过的电荷量多，若对应的时间很长，电流也可能很小，故A错误； B．是电流的比值定义式，电流大小由电路的电压、电阻等因素决定，与通过横截面的电荷量、时间均无正比、反比关系，故B错误； C．金属导体内的自由电荷为自由电子，持续电流是自由电子在导体内部电场力作用下定向移动形成的，故C正确； D．电流是电荷的定向移动形成的，定向移动的电荷可以是正电荷、负电荷，不只有自由电子，例如电解质溶液中的电流由阴阳离子定向移动形成，故D错误。 故选C。 2．D 电流的定义式为，其中是时间内通过导体横截面的总电荷量；气体电离导电时，正离子与电子向相反方向定向移动，两者形成的电流方向相同，总电荷量为两种电荷的电荷量绝对值之和。总电荷量 代入电流公式得 故选D。 3．C 根据题意可得，∆t时间内，通过导线横截面积的自由电子数为 故选C。 4．B 根据串联电路的电阻特点知：R串比每一个串联的分电阻都要大，根据并联电路中电阻的特点可知：R并比每一个并联电路的分电阻都要小．在这四个电阻值中，R串最大，R并最小，所以当它们两端加相同的电压时，通过R串的电流最小，故它的I-U图线在Ⅲ区；通过R并的电流最大，故它的I-U图线在Ⅰ区，故B正确．故选B． 5．D A．甲的伏安特性曲线为直线，是线性元件，故A错误； B．乙的曲线在电压增大时，电流增大速率低于电压，电阻增大，故B错误； C．在元件两端电压等于时，，而在元件两端电压大于时，甲的电阻不变，乙的电阻随电压的增大而增大，则甲的电阻比乙的小，故C错误； D．并联在的理想电源时，总电流，由，故D正确。 故选 D。 6．A A．当两端接通测试电源时开路，无电流，电路为与串联，总电阻 电路电流 两端电压等于两端电压，故A正确； B．当两端接通测试电源时开路，无电流，电路为与串联，总电阻 电流 两端电压等于两端电压，故B错误； C．当端短路时与连通，与并联后，再与串联，等效电阻，故C错误； D．当端短路时与连通，与并联后，再与串联，等效电阻，故D错误。 故选A 。 7．B A．开关闭合前，为了保护电路应该尽可能使电路中电阻大，故滑动变阻器的滑片应该置于最左端，故A错误； B．图线表明图像与原点连线的斜率在变小，即变小，即电阻在增大，故小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故B正确； C．小灯泡正常工作时电压为2.4V，如图所示 可知此时电阻为，故C错误； D．由于电压表分流影响，小灯泡电流的测量值大于流过灯泡的真实值，故电阻测量值始终小于真实值，该误差为系统误差，故D错误。 故选B。 8．AC CD．设此时左右两端电阻之比为n:1，G的示数为零时，电桥平衡，则有 解得 故C正确，D错误； AB．电桥平衡时G的示数为零，此时P向两端滑动，G示数均增大，则当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端的过程中，G的示数先减小后增大，而V测路端电压，因为电源内阻为0，则V示数不变，故A正确，B错误。 故选AC。 9．AC AB．将接线柱1、2接入电路时电流表与并联，根据电路知识可得当电流表中电流为时，上的电流为，得流过接线柱1的电流值为，所以此时每一小格表示0.06 A，A正确，B错误； CD．将接线柱1、3接入电路时，电流表与并联再与串联，可得当电流表中电流为时，流过接线柱1的电流值仍为，所以可得此时每一小格仍表示0.06 A，C正确，D错误。 故选AC。 10．BC A．加12V的电压时，电流为1.5A，则可得电阻为 R=＝8Ω 故A错误； B．加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知 故B正确； CD．由图可知，随电压的减小，图象与原点连线的斜率增加，则可知导体的电阻越来越小，故C正确，D错误。 故选BC。 11．(1) 50.15mm 4.697mm (2) B D (3)见解析 (4)左 (5) 1.20 0.50 (6) （1）[1]这是20分度游标卡尺（精度0.05mm）： 主尺读数 ，游标对齐刻度为第3格，游标读数 总长度 [2]固定刻度读数，可动刻度读数 总直径 （2）[1]待测电阻约，电压表量程3V，最大电流约 因此选量程0.6A的B，3A量程误差过大； [2] 题目要求测量数据尽量多，滑动变阻器采用分压式接法，选阻值较小、额定电流较大的D，阻值过大，不便调节。 （3），属于小电阻，采用电流表外接法；滑动变阻器接成分压式。 （4）分压式接法中，闭合开关前，滑片应移动到最左端，使待测电阻两端初始电压为0，保护电路，故填左。 （5）[1]电压表量程3V，分度值0.1V，读数为1.20V [2]电流表量程0.6A，分度值0.02A，读数为0.50A （6）由电阻定律， 横截面积 联立得 12．(1)E (2) 0 1200.0 (3)偏大 （1）为使电压表能够调到满偏，保护电阻不能过大。若选用F，即 此时电路电流约为 滑动变阻器最大阻值为，其分压不足；选用E（）时调节范围足够，故选E。 （2）[1]开始调节时，电阻箱接入电路的阻值应为0，使电压表所在支路电流较大，便于调到满偏。 [2]滑片位置不变时，电压表与电阻箱串联支路两端的电压保持不变。满偏时电阻箱取0，该支路电压为，作为支路电压。读数为时，支路电流为 由串联电路电压关系得 整理得 （3）设除电压表和电阻箱外的电路对该支路的等效电阻为，它大于零，等效电动势为。由串联电路分压关系，第一次读数满足 第二次读数满足 按题中计算方法，测得电阻为 因此测量值比真实值偏大。 13．0.3A≤IA≤0.45A 外电阻的总电阻为 由欧姆定律为 由电流分配规律 解得 0.3A≤IA≤0.45A 14．(1) (2)0.4m (3) （1）当电阻箱的阻值调至R1=5Ω时，电路中的电流 M、N板间电压，即接线柱C、D间电压 粒子在M、N板间运动时，有 解得 （2）P、Q板间电压，即接线柱D、E间电压 粒子在P、Q板间运动时加速度大小 竖直方向上有 水平方向上有 解得L=0.4m （3）设改变电阻箱的阻值后，M、N板间电压为U3，则P、Q板间电压 粒子在M、N板间运动时，有 粒子在P、Q板间运动时，水平方向上有 竖直方向上有 粒子从P、Q板间飞出时的速度大小 解得 由数学知识可知，当时，v取最小值 此时电阻箱的阻值 15．(1) (2) (3)电阻率很小的导体中的电场强度很小，可近似为0，可以忽略，故在分析电路问题时不考虑导线两端的电势差。 （1）电路闭合瞬间由电源正负极电荷所激发电场的场强E0可以分解为沿导线方向和垂直于导线方向的分量E1、E2，导线中的电子在E0的作用下向导线下方侧面堆积，使得导线下方侧面带负电，导线上方侧面带正电，导线两侧面之间堆积的电荷产生垂直于导线侧面向下的附加电场E′，该电场与E2的矢量和为0，则 （2）根据电流的定义式有 由于电流密度大小为单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电荷量，令导体横截面积为S，则有 根据欧姆定律宏观表达式有 令导体长度为L，则有 根据电阻决定式有 解得 （3）导体A、B串联，通过的电流相等，由于导体的横截面积和长度均相同，则通过两导体的电流密度也相等，则有， 则有 根据题意有 则有 即电阻率很小的导体中的电场强度很小，可知，导线中的电场强度近似为0，可以忽略，即分析电路问题时不考虑导线两端的电势差。 学科网（北京）股份有限公司 $