第十一單元 電路及其應(yīng)用 單元測試（含解析）高二上學(xué)期物理人教版（2023）必修第三冊

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【大單元思維知識整合】

【知識圖譜】

【思想圖譜】

【大單元綜合試題訓(xùn)練】

1.一個盒子里裝有幾個阻值都是10Ω的電阻，它們分別與盒外的四個接線柱1、2、3、4相連，測量任意兩個接線柱之間的電阻值，總共進行了六次不重復(fù)的測量，有三次測量結(jié)果是10Ω，另外三次測量結(jié)果是20Ω，則可判斷盒內(nèi)電阻的接法是下圖中的()

A.B.C.D.

2.如圖甲、乙所示的兩電路圖分別是滑動變阻器的兩種連接方式.R是滑動變阻器，P是滑動變阻器的滑片，是滑動變阻器的兩端，是待測電阻。下列說法正確的是()

A.乙圖電路中的滑動變阻器采用“一上一下”的連接方式

B.在閉合開關(guān)S前，甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端

C.阻值遠遠大于滑動變阻器阻值時，選擇甲圖電路連接

D.甲、乙兩圖中，待測電阻兩端的電壓都可以調(diào)到零

3.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓，則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為()

A.1:4B.1:8C.1:16D.16:1

4.大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成，如圖所示是改裝后的電表，已知靈敏電流表G的滿偏電流為，內(nèi)阻為，變阻箱R接入電路的阻值為，下列說法正確的是()

A.甲表是電壓表，改裝后的量程為

B.甲表是電流表，若增大接入電路的變阻箱R的阻值，則改裝表的量程減小

C.乙表是電流表，改裝后的量程為

D.乙表是電壓表，若減小接入電路的變阻箱R的阻值，則改裝表的量程增大

5.如圖所示電路，燈泡發(fā)光，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)，電流表內(nèi)阻不計，則出現(xiàn)的故障應(yīng)是（只有一處有故障）()

A.燈泡斷路B.燈泡斷路C.燈泡短路D.燈泡短路

6.如圖所示是一個電路的一部分，其中，那么電流表測得電流為()

A.0.2A，向右B.0.15A，向左C.0.2A，向左D.0.3A，向右

7.某同學(xué)利用一塊靈敏電流計（表頭）和三個定值電阻設(shè)計了如圖所示的電表，該電表有1、2兩個量程，關(guān)于該電表，下列說法中正確的是()

A.測電壓時，量程1一定小于量程2，量程大小關(guān)系與和的阻值無關(guān)

B.測電流時，量程1一定大于量程2，量程大小關(guān)系與和的阻值無關(guān)

C.測電壓時，量程1與量程2的大小關(guān)系與和的阻值有關(guān)

D.測電流時，量程1與量程2的大小關(guān)系與和的阻值有關(guān)

8.電壓表、電流表都是由小量程電流表改裝而成的，如圖甲、乙所示分別是電壓表、電流表的改裝圖，以下說法正確的是()

A.若改裝后的電流表示數(shù)比標準表稍小一些，可以給并聯(lián)電阻再串聯(lián)一個較大的電阻

B.若改裝后的電壓表示數(shù)比標準表稍小一些，可以給串聯(lián)電阻再并聯(lián)一個較大的電阻

C.小量程電流表內(nèi)阻為，給它并聯(lián)一個電阻R，改裝后的電流表量程是原來的倍

D.為實現(xiàn)對改裝電表的逐格校準，需要采用分壓式電路

9.如圖所示，間電壓恒定，當(dāng)開關(guān)S接a點時，電壓表示數(shù)為10V，電流表示數(shù)為0.2A；當(dāng)開關(guān)S接b點時，電壓表示數(shù)為12V，電流表示數(shù)為0.15A.可以推斷()

A.較準確的測量值為50ΩB.較準確的測量值為80Ω

C.的真實值為70ΩD.電流表的內(nèi)阻為20Ω

10.有三個電阻的阻值及允許通過的最大電流分別為.它們組成的電路如圖甲乙、丙所示，下列關(guān)于各圖的說法中正確的是()

A.甲圖中電路兩端允許加的最大電壓為60V

B.乙圖中電路允許通過的最大電流為3.5A

C.丙圖中電路兩端允許加的最大電壓為17.5V

D.丙圖中電路允許通過的最大電流為2A

11.在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A”，合上開關(guān)S后，無論怎樣移動滑片，A、B燈都不亮.

（1）用多用電表的直流電壓擋檢查故障（只有一處故障）.

①選擇開關(guān)置于下列量程的________擋較為合適；

A.2.5VB.10VC.50VD.250V

②測得間電壓約為5.8V,間電壓為0V，則故障是________.

A.A燈絲斷開B.B燈絲斷開C.間連線斷開D.B燈短路

（2）接著用歐姆表的“×1”擋測電阻，歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”.

①測量前，一定要將電路中的開關(guān)S斷開；

②測間和間電阻時，某次測量結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為6Ω，此時測量的是________間的電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為________Ω，它不等于測量值，原因是________________.

12.下列是關(guān)于使用多用電表的兩個實驗操作，請完成下列問題.

（1）黑箱上有三個接線柱如圖所示，已知里面裝的元件只有兩個（可能的元件是電池、電阻或二極管），并且兩個接線柱之間最多只接一個元件，現(xiàn)用多用電表去進行檢測，其檢測結(jié)果如下：

①用直流電壓擋測量，三個接線柱之間均無電壓；

②用歐姆擋測量，之間正接、反接電阻值不變；

③用歐姆擋測量，紅表筆接A，黑表筆接B，有電阻，黑表筆接A，紅表筆接B，電阻值很大；

④用歐姆擋測量，黑表筆接B，紅表筆接C，有電阻，阻值比②步驟中測得的大，反接電阻值很大.

畫出箱內(nèi)兩個元件的接法.

（2）下列有關(guān)使用多用電表測電阻的說法正確的是_______.

A.用不同歐姆擋的電表測量同一電阻的阻值時，誤差大小是一樣的

B.測量過程中，每換一次擋位，一定要重新進行“歐姆調(diào)零”

C.測量結(jié)束后，只要拔出紅、黑表筆即可

D.測量電路中某個電阻的阻值時，一定要把該電阻從外電路中斷開

13.圖甲為利用光敏電阻測量儲液罐內(nèi)液面高度裝置的電路圖，當(dāng)儲液罐中裝滿液體時，液面與出液口的高度差為h。罐外有一豎直放置的管，管內(nèi)一側(cè)有沿豎直線排列的多個（假設(shè)為3個，分別位于管的上端、中間和下端）相同的光敏電阻；另一側(cè)有一列光強穩(wěn)定的線狀光源。液面浮標與遮光板通過定滑輪相連，遮光板隨浮標的升降在管內(nèi)上下運動。光敏電阻的總長度和遮光板的長度均為；當(dāng)儲液罐內(nèi)裝滿液體時，遮光板上邊沿與最下面光敏電阻的底端等高；管內(nèi)的光均勻地照在各光敏電阻上，光敏電阻與電路和儀表相連。給定的器材有：

鋰電池E（電動勢9.0V，內(nèi)阻不計）；

光敏電阻（阻值未知）；

定值電阻；

電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻視為無窮大）；

滑動變阻器R（0~1.0kΩ）；

開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。

（1）用一張黑紙片將某個光敏電阻的透光窗口遮住，多用電表擋位選擇為“×1k”，正確操作時指針的位置如圖乙所示，此時光敏電阻的阻值（稱為暗電阻）為_______kΩ；拿走黑紙片，將線狀光源對準光敏電阻的透光窗口，多用電表擋位選擇為“×100”，正確操作時指針的位置仍然如圖乙所示，此時光敏電阻的阻值（稱為亮電阻）為_______Ω。

（2）選擇合適的器材，在圖丙中完成電路圖，要求：當(dāng)罐內(nèi)裝滿液體，且滑動變阻器的滑片在正中間時，電壓表示數(shù)恰好為滿量程。

（3）完成下面填空：（以下結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

①滑動變阻器的滑片在正中間，液面與出液口等高時電壓表的示數(shù)為_______V；

②若管內(nèi)光強變?nèi)?，使得光敏電阻被照射時刻的電阻值為1.2kΩ，為保證罐內(nèi)裝滿液體時，電壓表示數(shù)仍為滿量程，則需將滑動變阻器的阻值滑到_______Ω。

14.如圖所示，滑動變阻器的總電阻，A、B兩端電壓，調(diào)節(jié)滑片P使其下部電阻.

（1）空載時，C、D兩端電壓多大？

（2）在C、D間接入一個的電阻，C、D兩端的電壓多大？

15.圖中的電路中有AB、CD、EF三根連接電路的導(dǎo)線，其中一根導(dǎo)線內(nèi)部的銅絲是斷的，另外兩根導(dǎo)線和電源、電阻、都是完好的。電阻為50Ω，為30Ω，電源電壓為6V。為了查出斷導(dǎo)線，某同學(xué)把多用電表的紅表筆接在A點的電源正極接線柱上，將黑表筆分別接在其他點所示的接線柱上，根據(jù)多用電表的示數(shù)作出判斷。

（1）如果選用的是直流10V擋，請說明判斷的方法。

（2）有同學(xué)建議用直流2.5V擋、直流0.5A擋、電阻“”擋來進行上述操作，請分別說明如此操作可能產(chǎn)生的后果。

答案以及解析

1.答案：C

解析：A圖中電路有三種可能的電阻，分別為、，不符合題意，故A錯誤；B圖中電路有三種可能的電阻，分別為，不符合題意，故B錯誤；C圖中分別接1、2，2、3和2、4時電阻均為，而接1、3，1、4和3、4時電阻均為，符合題意，故C正確；D圖中電路有三種可能的電阻，分別為，不符合題意，故D錯誤.

2.答案：B

解析：題圖乙電路中的滑動變阻器沒有采用“一上一下”的連接方式，A錯誤；在閉合開關(guān)S前，為了保護電路，甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端，B正確；當(dāng)阻值遠遠大于滑動變阻器阻值時，如果選擇題圖甲所示電路連接，則通過待測電阻的電流幾乎不發(fā)生變化，所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，即選擇題圖乙所示電路連接，C錯誤；題圖甲所示電路為限流式電路，滑片P滑到b端時，加在兩端的電壓最低，但不為零，D錯誤.

3.答案：C

解析：設(shè)未處理前導(dǎo)線的電阻為R，其中的一根均勻拉長到原來的2倍，體積不變，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)電阻定律得，拉長后導(dǎo)線的電阻；另一根對折后絞合起來，長度減小為原來的，體積不變，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電阻定律得，對折絞合后導(dǎo)線的電阻，則兩導(dǎo)線的電阻之比為16:1.由題知，加在兩導(dǎo)線上的電壓相等，根據(jù)歐姆定律可知，通過兩者的電流之比為1:16，根據(jù)可知，在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為1:16，故C正確.

4.答案：B

解析：電流表的改裝需要并聯(lián)一個分流電阻，故改裝后甲表是電流表，改裝后量程為表頭G滿偏時通過改裝表的總電流，即量程，可知改裝后并聯(lián)的分流電阻越大，其量程越小，A錯誤，B正確；電壓表的改裝需要串聯(lián)一個分壓電阻，故改裝后乙表是電壓表，改裝后量程為表頭G滿偏時加在改裝表兩端的總電壓，即量程，改裝后串聯(lián)的分壓電阻越小，其量程越小，C、D錯誤.

5.答案：C

解析：若燈泡斷路，則電路中沒有電流，電流表沒有示數(shù)，故A錯誤；若燈泡斷路，電流表沒有示數(shù)，而燈泡仍有電流通過，則燈泡發(fā)光，故B錯誤；若燈泡短路，電流表內(nèi)阻不計，燈泡和電流表被短路，此時燈泡均不亮，電流表沒有示數(shù)，有電流通過電流表，所以電流表有示數(shù)，故C正確；若燈泡短路，電流表內(nèi)阻不計，燈泡和電流表被短路，電流表有電流通過，有示數(shù)，故D錯誤.

6.答案：C

解析：由可得，和兩端的電壓分別為的左端與的左端電勢相等，又，則右端的電勢高于右端的電勢，兩端的電壓，通過的電流，且下端電勢高，上端電勢低，則流過的電流方向為由下向上，設(shè)電流表的示數(shù)為，對于電流表左端的節(jié)點，流入節(jié)點的電流等于流出節(jié)點的電流，即，電流表的示數(shù)，方向向左，C正確，A、B、D錯誤.

7.答案：B

解析：由電路可知測電壓時，量程1一定大于量程2，量程1與量程2的大小關(guān)系與和的阻值無關(guān)，則A、C均錯誤；由電路可知測電流時對量程2電路分析有，對量程1電路有，解得測電流時最大測量值，，量程1一定大于量程2，，則量程1與量程2的大小關(guān)系與和的阻值無關(guān)，故B正確，D錯誤。

8.答案：BCD

解析：若改裝后的電流表示數(shù)比標準表稍小一些，說明流過表頭的電流小，可以增大分流電阻使其分流少些，從而增大流過表頭的電流使其準確，應(yīng)該給并聯(lián)電阻串聯(lián)一個較小的電阻，故A錯誤；若改裝后的電壓表示數(shù)比標準表稍小一些，說明流過表頭的電流小，應(yīng)該減小串聯(lián)電阻，或給串聯(lián)電阻再并聯(lián)一個較大的電阻，故B正確；小量程電流表內(nèi)阻為，給它并聯(lián)一個電阻R，改裝后的電流表量程，故C正確；分壓式電路電壓、電流可以從零開始調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)對改裝電表的逐格校準，故D正確.

9.答案：BC

解析：從數(shù)據(jù)變化可得，電壓表的分流較大，所以應(yīng)采用電流表的內(nèi)接法，較準確的測量值為，A錯誤，B正確；由題意可知，兩端的電壓為12V，當(dāng)采用外接法時，電流表兩端的電壓為2V，此時的電流為0.2A，所以電流表內(nèi)阻為，當(dāng)采用電流表內(nèi)接法時，測得的電阻值為待測電阻的真實值與電流表內(nèi)阻之和，則的真實值為70Ω，C正確，D錯誤.

10.答案：BC

解析：對題圖甲分析，允許通過的最大電流為，則題圖甲中電路兩端允許加的最大電壓，選項A錯誤；對題圖乙分析，先根據(jù)計算出各電阻的兩端所允許的最大電壓，，則題圖乙中電路兩端所允許的最大電壓為10V，即，電路允許通過的最大電流，選項B正確；對題圖丙分析，已經(jīng)知道兩端的電壓的最大值分別是10V和40V，故并聯(lián)允許的最大電壓仍為，該部分的最大電流，又知允許通過的最大電流，故整個電路允許通過的最大電流，電路兩端允許加的最大電壓，選項C正確，D錯誤.

11.答案：(1)①B；②A

(2)②；12.7；高溫條件下金屬絲電阻率變大，計算的電阻是正常工作時的高溫電阻，而測量值為斷電下的低溫電阻

解析：(1)①四節(jié)干電池串聯(lián)之后的電動勢為6V，電壓表量程應(yīng)選擇10V，故選B.

(2)測得間電壓約為5.8V，接近電源電動勢，而且間電壓為0V，由此可判斷斷路發(fā)生在間，即A燈絲斷開，故選A.

(2)②間斷路，測出的電阻應(yīng)為無窮大，而讀數(shù)為6Ω，則此時測量的是間的電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為，不等于測量值，原因是高溫條件下金屬絲電阻率變大，計算的電阻是正常工作時的高溫電阻，而測量值為斷電下的低溫電阻.

12.答案：（1）見解析

（2）BD

解析：（1）由三個接線柱之間均無電壓可知，箱內(nèi)無電池；對電阻來講，無論表筆正接還是反接，數(shù)值都不變，所以之間接電阻；二極管具有單向?qū)щ娦?，正向電阻較小，而反向電阻較大，由間的讀數(shù)知，二極管接在之間，正極接在B，且符合間讀數(shù)，箱內(nèi)電路如圖所示.

（2）使用多用電表測電阻時，指針指在上都刻度線附近時測量誤差較小，用不同歐姆擋的電表測量同一電阻的阻值時，指針偏角不同，誤差大小不同，故A錯誤；每一次換擋，需重新進行歐姆調(diào)零，故B正確；多用電表使用結(jié)束后必須將選擇開關(guān)旋到“OFF”或交流電壓最高擋，故C錯誤；根據(jù)歐姆表的工作原理以及使用方法可知，在使用歐姆表測量電阻的阻值時，應(yīng)該把該電阻與外電路斷開，故D正確.

13.答案：（1）10；1000

（2）見解析

（3）①0.43；②

解析：（1）由題圖乙知，指針指向10刻度處，由題意知，擋位為“×1k”，所以示數(shù)為10kΩ；當(dāng)換為“×100”時，示數(shù)為1000Ω。

（2）因為光敏電阻不受光照時阻值變大，分壓變大，所以電壓表不能直接接在光敏電阻兩端（否則會超過電