人教高中物理同步講義練習(xí)必修三第十一章 電路及其應(yīng)用（原卷版）

第十一章電路及其應(yīng)用章末檢測(cè)題一、單選題1．有一橫截面積為S的鋁導(dǎo)線，流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為，在時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）A． B． C． D．2．某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，圖線上過A點(diǎn)的切線交I軸于C點(diǎn)，則下列說法中正確的是（

）

A．加5V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是0.2ΩB．加12V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是24ΩC．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷增大D．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小3．已知某表頭的內(nèi)阻為，滿偏電流為3mA，若將該表頭改裝成量程為0~3V的電壓表，則需將該表頭（

）A．串聯(lián)一個(gè)阻值為的定值電阻B．并聯(lián)一個(gè)阻值為的定值電阻C．串聯(lián)一個(gè)阻值約為的定值電阻D．并聯(lián)一個(gè)阻值約為的定值電阻4．電阻和并聯(lián)在電路中時(shí)，設(shè)、兩端的電壓為、，、中的電流強(qiáng)度分別為、，則（）A． B．C． D．5．小明同學(xué)要研究小燈泡的電阻隨電壓變化的規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)作出了小燈泡的圖像如圖所示。已知待測(cè)小燈泡的額定電壓為，則小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為（

）

A． B． C． D．6．實(shí)驗(yàn)需用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度，如圖所示，下列讀數(shù)正確的是（）

A．4.530mm B．4.800mm C．5.300mm D．5.800mm7．在“用伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量電路中電表的連接方式如圖甲或乙所示，把電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)的比值作為電阻的測(cè)量值，考慮到實(shí)際電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響，兩種連接方式都存在系統(tǒng)誤差。下列判斷正確的是（）A．若采用甲圖，誤差是由電壓表分流引起的B．若采用甲圖，誤差是由電流表分壓引起的C．若采用乙圖，電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值D．若采用甲圖，電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值8．分度值為0.02mm游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度，若如圖上虛線對(duì)齊，則該長(zhǎng)度為（）A．37.00mm B．3.70cm C．25.22mm D．2.524cm二、多選題9．等離子體推進(jìn)器的原理結(jié)構(gòu)如圖所示，首先由電子槍產(chǎn)生高速電子流，經(jīng)過碰撞，電子將等離子體發(fā)生器內(nèi)的惰性氣體電離，形成等離子體，最后等離子體中的正離子經(jīng)過靜電加速層加速后高速飛出，從而對(duì)等離子推進(jìn)器產(chǎn)生作用力。假設(shè)正離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，經(jīng)電壓為U的靜電加速層加速后形成電流為I的離子束，忽略離子進(jìn)入靜電加速層的初速度，不計(jì)離子重力和離子間的相互作用力，下列說法正確的是（）A．離子推進(jìn)器是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B．離子由靜電加速層噴出時(shí)的速度大小為C．單位時(shí)間內(nèi)，由靜電加速層噴出的離子數(shù)為D．離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力大小為10．如圖所示，真空中有一長(zhǎng)直細(xì)金屬導(dǎo)線MN，沿垂直導(dǎo)線方向均勻射出速率相同的電子，已知電子質(zhì)量為m、電荷量大小為e，不考慮出射電子間的相互作用，與導(dǎo)線同軸有一半徑為R的假想圓柱面。柱面某位置放置一個(gè)弧長(zhǎng)為a、長(zhǎng)度為b的金屬片，如圖所示。在該金屬片上檢測(cè)到出射電子形成的電流為I，電子流對(duì)該金屬片的壓強(qiáng)為P。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線沿垂直導(dǎo)線方向均勻射出的電子速率B．導(dǎo)線沿垂直導(dǎo)線方向均勻射出的電子速率C．單位長(zhǎng)度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)出射電子的總動(dòng)能D．單位長(zhǎng)度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)出射電子的總動(dòng)能11．在圖中，A、B兩圖分別為測(cè)燈泡電阻R的電路圖，下述說法錯(cuò)誤的是（）

A．A圖的接法叫電流表外接法，B圖的接法叫電流表的內(nèi)接法B．A中，B中C．A中誤差由電壓表分流引起，為了減小誤差，就使，故此法測(cè)較小電阻好D．B中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差，應(yīng)使，故此法測(cè)較大電阻好12．如圖所示是測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路圖，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．在開關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)滑到最左端B．本實(shí)驗(yàn)要求電流、電壓均從零開始到額定電流、額定電壓之間測(cè)量多組數(shù)據(jù)C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭從左端向右逐漸滑動(dòng)過程中，電壓表示數(shù)逐漸變大，電流表示數(shù)逐漸減小D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭從左端向右逐漸滑動(dòng)過程中，電壓表示數(shù)逐漸變大，電流表示數(shù)逐漸變大三、實(shí)驗(yàn)題13．（1）在“長(zhǎng)度的測(cè)量及測(cè)量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中，游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器如圖所示，則游標(biāo)卡尺讀數(shù)mm，螺旋測(cè)微器讀數(shù)mm；

（2）用電流表和電壓表測(cè)定電阻約為6Ω的均勻電阻絲的電阻率實(shí)驗(yàn)，電源是兩節(jié)干電池。如圖甲所示，將電阻絲拉直后兩端固定在帶有刻度尺的絕緣底座的接線柱a、b上，c是一個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的金屬觸頭c，電壓表連接在a、c之間，a、c之間的長(zhǎng)度L可從刻度尺上讀出。實(shí)驗(yàn)采用的電路原理圖如圖乙所示，電表均可視為理想表。

①本實(shí)驗(yàn)電流表的量程選（填“0~0.6A”或“0~3A”）；②連接線路，閉合開關(guān)后，觸頭c調(diào)至一合適位置后不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器觸頭自左向右移動(dòng)的過程中，電壓表讀數(shù)（填“增大”、“減小”或“不變”）；③滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)至合適位置后不動(dòng)，改變觸頭c位置，得到幾組U、I、L數(shù)據(jù)，用計(jì)算出相應(yīng)電阻值后，作出R-L圖線如圖丙所示，取圖線上兩點(diǎn)間數(shù)據(jù)之差△L和△R，若電阻絲直徑為d，則電阻絲的電阻率=（用△L、△R、d表示）。

14．某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，先用多用電表粗測(cè)電阻，再采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測(cè)量金屬絲的電阻，而后計(jì)算金屬絲的電阻率。（1）在使用多用電表測(cè)電阻時(shí)，以下說法正確的是（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．每換一次擋位，不必重新進(jìn)行歐姆調(diào)零B．指針在刻度盤中央附近誤差較小C．在外電路中，電流從紅表筆流出經(jīng)被測(cè)電阻再由黑表筆流入多用電表D．測(cè)量時(shí)，若指針偏角較小，說明這個(gè)電阻的阻值較大，應(yīng)換倍率較大的擋位來測(cè)量（2）用多用電表的歐姆擋“”倍率按正確的操作步驟粗測(cè)其電阻，指針如圖甲所示，則讀數(shù)應(yīng)記為．

（3）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，測(cè)量的示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲直徑。

（4）實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：A．待測(cè)金屬絲（電阻）B．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）；C．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）；D．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）；E．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）；F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為）；G．電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）；H．開關(guān)、若干導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選（填“B”或“C”），電壓表應(yīng)選（填“D”或“E”）。（5）根據(jù)所選用的實(shí)驗(yàn)器材，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電路并在圖丙虛線框中將電路圖補(bǔ)充完整。()（6）若通過測(cè)量可知，金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為，直徑為，通過金屬絲的電流為，金屬絲兩端的電壓為，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率。（用題目所給字母表示）四、解答題15．為解釋低溫超導(dǎo)現(xiàn)象，1934年高特和卡西米爾提出了二流體模型。該模型認(rèn)為，當(dāng)溫度降低至臨界溫度以下時(shí)，正常電子將有一部分“凝聚”為超導(dǎo)電子。正常電子在金屬內(nèi)定向移動(dòng)時(shí)會(huì)與晶格發(fā)生碰撞，形成宏觀上的電阻；而超導(dǎo)電子則與之不同，可以在晶格中自由穿行而不受阻力作用，表現(xiàn)為理想的導(dǎo)電性。設(shè)一段橫截面積為S的超導(dǎo)體中，超導(dǎo)電子的數(shù)密度為，質(zhì)量為，所帶電荷量為，定向移動(dòng)速度為。（1）根據(jù)電流的定義求超導(dǎo)電子所形成的超導(dǎo)電流；（2）假設(shè)超導(dǎo)體內(nèi)存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的電場(chǎng)。①求超導(dǎo)電流隨時(shí)間的變化率與E之間的關(guān)系；②對(duì)于正常電子形成的電流I，根據(jù)歐姆定律證明，其中ρ為對(duì)應(yīng)于正常電流的電阻率；③請(qǐng)根據(jù)以上結(jié)論判斷，在超導(dǎo)電流穩(wěn)定的情況下超導(dǎo)體內(nèi)是否會(huì)存在正常電流，并說明理由。16．如圖所示，A、B兩端接直流穩(wěn)壓電源，U=70V，R0=40?，C=30