新課程人教版高中物理新學(xué)案章末綜合檢測(cè)（三）電路及其應(yīng)用

章末綜合檢測(cè)（三）電路及其應(yīng)用A級(jí)—學(xué)考達(dá)標(biāo)1．關(guān)于電流的概念，下列說法中正確的是()A．通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大B．某一導(dǎo)體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流越大C．單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大D．電流的傳導(dǎo)速率越大，電流越大解析：選C由電流的定義式I＝eq\f(q,t)及電流的微觀表達(dá)式I＝neSv可知，選項(xiàng)C正確。2.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是()A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比解析：選Bb圖線的斜率大，表示電阻小，由R＝ρeq\f(l,S)知，b電阻絲粗，B項(xiàng)正確，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤。電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電阻兩端的電壓無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．某同學(xué)用伏安法測(cè)電阻時(shí)，分別采用了內(nèi)接法和外接法，測(cè)得的某電阻Rx的阻值分別為R1和R2，則所測(cè)阻值與真實(shí)值Rx之間的關(guān)系為()A．R1＞Rx＞R2 B．R1＜Rx＜R2C．R1＞R2＞Rx D．R1＜R2＜Rx解析：選A內(nèi)接法測(cè)量值大于真實(shí)值，即R1＞Rx；外接法測(cè)量值小于真實(shí)值，即R2＜Rx，所以R1＞Rx＞R2。4．一根導(dǎo)線，分別通以不同電流，并保持溫度不變，當(dāng)電流較大時(shí)，以下說法正確的是()A．單位體積內(nèi)自由電子數(shù)較多B．自由電子定向移動(dòng)的速率較大C．自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率較大D．電流的傳導(dǎo)速度較大解析：選B對(duì)同一根導(dǎo)線單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)是一樣的，A錯(cuò)誤；電流和自由電子的定向移動(dòng)的速率有關(guān)，與自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率無關(guān)，故B正確，C錯(cuò)誤；電流的傳導(dǎo)速度是電場(chǎng)的形成速度等于光速c，和電流的大小無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．電路中，每分鐘有6×1013×10－6mA．0.016mA B．1.6mAC．0.16μA D．16μA解析：選C電流的大小是通過導(dǎo)體橫截面積的電荷量與所用的時(shí)間的比值，即：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(6×1013××10－19,60)A＝0.16μA，故選C。6．兩個(gè)用同種材料制成的均勻?qū)wA、B，其質(zhì)量相同，當(dāng)它們接入電壓相同的電路時(shí)，其電流之比IA∶IB＝1∶4，則橫截面積之比SA∶SB為()A．1∶2 B．2∶1C．1∶4 D．4∶1解析：選A由R＝eq\f(U,I)可知，在U一定時(shí)，I與R成反比，即RA∶RB＝4∶1。又根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(\f(V,S),S)＝ρeq\f(V,S2)可知，當(dāng)ρ、V一定時(shí)，R∝eq\f(1,S2)，即有eq\f(SA2,SB2)＝eq\f(RB,RA)＝eq\f(1,4)，所以eq\f(SA,SB)＝eq\r(\f(1,4))＝eq\f(1,2)。7.如圖所示，用電流表和電壓表測(cè)量電阻Rx的阻值，c端與b端相連時(shí)，電流表示數(shù)為4.60mA，電壓表示數(shù)為2.50V，c端與a端相連時(shí)，電流表示數(shù)為5.00mA，電壓表示數(shù)為2.30V，比較這兩次結(jié)果正確的是()A．電阻的真實(shí)值更接近543Ω，且大于543ΩB．電阻的真實(shí)值更接近543Ω，且小于543ΩC．電阻的真實(shí)值更接近460Ω，且大于460ΩD．電阻的真實(shí)值更接近460Ω，且小于460Ω解析：選B比較兩次的電壓讀數(shù)，可知ΔU＝0.20V，則eq\f(ΔU,U)＝eq\,2.50)＝0.08；電流變化ΔI＝0.40mA，則eq\f(ΔI,I)＝eq\,4.60)＝0.087，可見eq\f(ΔI,I)＞eq\f(ΔU,U)，即電流變化明顯一些，可見電壓表內(nèi)阻帶來的影響比電流表內(nèi)阻帶來的影響大，故應(yīng)采用內(nèi)接法，Rx＝eq\f(2.50V,×10－3A)≈543Ω，此法測(cè)量值偏大，因此選項(xiàng)B正確。8．用伏安法測(cè)量某電阻Rx的阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：A．待測(cè)電阻Rx：范圍在5～8Ω，額定電流0.45AB．電流表A1：量程0～0.6A(內(nèi)阻0.2Ω)C．電流表A2：量程0～3A(內(nèi)阻0.05Ω)D．電壓表V1：量程0～3V(內(nèi)阻3kΩ)E．電壓表V2：量程0～15V(內(nèi)阻15kΩ)F．滑動(dòng)變阻器R：0～10ΩG．蓄電池：電動(dòng)勢(shì)12VH．導(dǎo)線，開關(guān)為了較準(zhǔn)確地測(cè)量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________，并畫出電路圖。解析：待測(cè)電阻Rx的額定電流為0.45A，應(yīng)選電流表A1；額定電壓Umax×8V＝3.6V，應(yīng)選電壓表V1；由于eq\f(RV,Rx)＝eq\f(3000,8)＝375，eq\f(Rx,RA)＝eq\f(8,0.2)＝40，RV?Rx，因此選用電流表的外接法測(cè)電阻；因?yàn)殡妷罕鞻1量程小于3.6V，且要較準(zhǔn)確地測(cè)量，故變阻器R應(yīng)選擇分壓式接法，其電路如圖所示。答案：A1V1電路圖見解析圖×105Ω。(1)若不計(jì)髓質(zhì)片層間的接觸電阻，計(jì)算髓質(zhì)的電阻率。(2)若有一圓柱體是由髓質(zhì)制成的，該圓柱體的體積為32πcm3，當(dāng)在其兩底面上加上1000V的電壓時(shí)，通過該圓柱體的電流為10πμA。求該圓柱體的圓面半徑和高。解析：由電阻定律變形可得到電阻率的計(jì)算公式；借助歐姆定律計(jì)算出圓柱體的圓面半徑和高。(1)由電阻定律：R＝ρeq\f(L,S)代入數(shù)據(jù)解得：ρ＝8×106Ω·m。(2)由歐姆定律R＝eq\f(U,I)和圓柱體體積公式V＝πr2h以及電阻定律R＝ρeq\f(L,S)可得eq\f(h,πr2)＝eq\f(U,Iρ)＝eq\f(1000,10×10－6×8×106π)而πr2h＝32π×10－6解得：h＝0.02m＝2cmr＝0.04m＝4cm。答案：(1)8×106Ω·m(2)4cm2cmB級(jí)—選考提能10.[多選]用如圖所示的電路測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值時(shí)，下列關(guān)于由電表產(chǎn)生誤差的說法中，正確的是()A．電壓表的內(nèi)電阻越小，測(cè)量越精確B．電流表的內(nèi)電阻越小，測(cè)量越精確C．電壓表的讀數(shù)大于Rx兩端真實(shí)電壓，Rx的測(cè)量值大于真實(shí)值D．由于電流表的分流作用，使Rx的測(cè)量值小于真實(shí)值解析：選BC該電路中電流表的讀數(shù)為通過Rx的電流真實(shí)值，電壓表的讀數(shù)為Rx兩端的電壓與電流表的分壓之和，大于Rx兩端的真實(shí)電壓，根據(jù)歐姆定律知，Rx的測(cè)量值大于真實(shí)值，C對(duì)，D錯(cuò)。該電路中，Rx的測(cè)量值實(shí)際上為R測(cè)＝Rx＋RA，故電流表的內(nèi)電阻越小，測(cè)量越精確，A錯(cuò)，B對(duì)。11．[多選]半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞中心軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有()A．若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B．若電荷量不變而使ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小解析：選AB正電荷Q均勻分布在橡膠環(huán)上，當(dāng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在環(huán)上任取一截面，則一個(gè)周期T內(nèi)穿過此截面的電荷量為Q，由電流的定義式I＝eq\f(Q,T)及T＝eq\f(2π,ω)得，環(huán)中等效電流為I＝eq\f(Q,T)＝eq\f(Qω,2π)，故A、B正確。12．[多選]一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，導(dǎo)體中通過的電流為I，則下列說法中正確的有()A．自由電子定向移動(dòng)的速率為v0B．自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f(I,neS)C．電場(chǎng)傳播的速率為真空中的光速cD．自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f(I,ne)解析：選CD對(duì)電流微觀表達(dá)式I＝nqSv式中n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)，而本題中n為單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)，t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的自由電子數(shù)為長(zhǎng)度是vt內(nèi)的自由電子，其數(shù)量為nvt，電荷量q＝nvte，所以電流I＝eq\f(q,t)＝nev，所以v＝eq\f(I,ne)，電場(chǎng)是以光速傳播的，故C、D正確。13.用兩只完全相同的電流表分別改裝成一只電流表和一只電壓表。將它們串聯(lián)起來接入電路中，如圖所示，開關(guān)閉合時(shí)()A．由于串聯(lián)，兩只電表的指針偏轉(zhuǎn)角相同B．由于電壓表內(nèi)阻太大，兩只電表的指針都不偏轉(zhuǎn)C．電流表指針的偏轉(zhuǎn)角大于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角D．電流表指針的偏轉(zhuǎn)角小于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角解析：選D電流表改裝成電壓表是串聯(lián)較大的分壓電阻；電流表改裝成大量程電流表是并聯(lián)較小的分流電阻；兩表串聯(lián)后，通過電流表的總電流與電壓表的電流相等，由于電流表改裝成大量程電流表是并聯(lián)較小的分流電阻，所以大部分電流通過了分流電阻，通過表頭的電流很小，電流表指針的偏轉(zhuǎn)角小于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。14.[多選]如圖所示是某同學(xué)改裝成某一量程電流表的原理圖(其中表頭內(nèi)阻為Rg，并聯(lián)的定值電阻的阻值為R)，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)該電流表的示數(shù)總是比準(zhǔn)確值稍大一點(diǎn)，請(qǐng)問以下哪些措施可以加以改進(jìn)()A．給表頭并聯(lián)一個(gè)比Rg和R的總電阻小得多的電阻B．給定值電阻串聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻C．給表頭并聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻D．給表頭串聯(lián)一個(gè)比Rg小得多的電阻解析：選CD由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，給表頭并聯(lián)的電阻越大，其分流越小，并聯(lián)后的總電阻越接近Rg，改裝后的電流表的示數(shù)越接近準(zhǔn)確值，故A、B錯(cuò)誤，C正確；給表頭串聯(lián)一個(gè)比Rg小得多的電阻，可使電流表的示數(shù)比原來稍小些，即示數(shù)更接近準(zhǔn)確值，故D正確。15．在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常需要測(cè)量電學(xué)元件的電阻值，如：小燈泡、金屬絲、電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、待測(cè)電阻等。利用伏安法測(cè)量某電阻的阻值，有如下實(shí)驗(yàn)器材：①待測(cè)電阻，阻值約為100Ω②電流表(量程0～0.3A，內(nèi)阻約0.125Ω)③電壓表(量程0～15V，內(nèi)阻約5kΩ)④電源15V⑤滑動(dòng)變阻器(阻值0～10Ω，允許最大電流2A)⑥開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干條請(qǐng)根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求盡量減小誤差，用鉛筆畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，再連接線路圖。解析：因滑動(dòng)變阻器最大電阻只有10Ω，采用限流接法時(shí)不能起到有效的保護(hù)作用，故應(yīng)采用分壓接法。待測(cè)電阻約為100Ω，eq\f(R,RA)＞eq\f(RV,R)，故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，故原理圖如圖所示。根據(jù)原理圖畫出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示。答案：見解析16．如圖所示，R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑動(dòng)變阻器最大值R3＝5Ω，則當(dāng)滑動(dòng)觸頭從a滑到b的過程中，電流表示數(shù)的最小值為多少？解析：設(shè)觸頭上部分電阻為xΩ，則下部分為(5－x)Ω，總電阻R＝eq\f(2＋x8－x,2＋x＋8－x)＝eq\f(2＋x8－x,10)由數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)2＋x＝8－x，即x＝3Ω時(shí)，R最大，此時(shí)Rmax＝eq\f(5×5,10)Ω＝2.5Ω電流表示數(shù)的最小值Imin＝eq\f(U,Rmax)＝eq\f(5,2.5)A＝2A。答案：2A17．某電流表內(nèi)阻Rg為200Ω，滿偏電流Ig為2mA，如圖甲、乙改裝成量程為0.1A和1A的兩個(gè)量程的電流表，試求：(1)圖甲中，R1和R2各為多少？(2)圖乙中，R3和R4各為多少？(3)從安全角度分析，哪種改裝方法較好？解析：(1)按圖甲接法，由并聯(lián)電路中電流跟電阻成反比，可得R1＝eq\f(Ig,0.1－Ig)Rg＝eq\f(2×10－3,0.1－2×10－3)×200Ω＝4.08ΩR2＝eq\f(Ig,1－Ig)