2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)含解析新人教版必修3

PAGE7-第十一章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．一臺(tái)半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是8mA，也就是說(shuō)(B)A．1h電池供應(yīng)8C的電荷量B．1000s電池供應(yīng)8C的電荷量C．1s電池供應(yīng)8C的電荷量D．1min電池供應(yīng)8C的電荷量解析：由公式I＝eq\f(q,t)可得t＝eq\f(q,I)，故供應(yīng)8C電荷量時(shí)的通電時(shí)間t＝eq\f(8,8×10－3)s＝1000s，故選項(xiàng)B正確。2．一根勻稱導(dǎo)線，現(xiàn)將它勻稱拉長(zhǎng)，使導(dǎo)線的直徑減小為原來(lái)的一半，此時(shí)它的阻值為64Ω，則導(dǎo)線原來(lái)的電阻值為(C)A．128Ω B．32ΩC．4Ω D．2Ω解析：一根勻稱導(dǎo)線，現(xiàn)將它勻稱拉長(zhǎng)，使導(dǎo)線的直徑減小為原來(lái)的一半，則橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，因?yàn)閷?dǎo)線的體積不變，則長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，知電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，所以導(dǎo)線原來(lái)的電阻為4Ω，選項(xiàng)C正確。3．(2024·浙江省溫州六校高二上學(xué)期檢測(cè))關(guān)于家庭電路，下列說(shuō)法中正確的是(A)A．家庭電路采納的是電壓為220V的溝通電B．洗衣機(jī)、電冰箱等家用電器都運(yùn)用三孔插座，是為了節(jié)約用電C．在家庭電路中，已有兩盞燈正常發(fā)光，若再打開(kāi)電視，則電路中的總電流變小D．可以用銅絲代替保險(xiǎn)絲，這樣可以防止斷電解析：運(yùn)用三孔插座，是為了防止因漏電而發(fā)生觸電事故，故B錯(cuò)；在家庭電路中，并聯(lián)的用電器越多，總電阻越小，家庭電路的電壓220V不變，則電路中的總電流變大，故C錯(cuò)；保險(xiǎn)絲用銅絲代替則無(wú)法起到愛(ài)護(hù)電路的作用，故D錯(cuò)。4.(2024·安徽省合肥一中高二上學(xué)期段考)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(C)A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnev D.eq\f(ρev,SL)解析：I＝eq\f(U,R)，I＝neSv，R＝ρeq\f(L,S)，E＝eq\f(U,L)，聯(lián)立得E＝ρnev，故選C。5.某居民家中的電路如圖所示，起先時(shí)各部分工作正常，將電飯煲的插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱壺突然不能工作，但電燈仍能正常發(fā)光。拔出電飯煲的插頭，把試電筆插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，則(C)A．僅電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間發(fā)生了斷路故障B．僅電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間發(fā)生了短路故障C．僅導(dǎo)線AB斷路D．因插座用導(dǎo)線接地，所以發(fā)生了上述故障解析：由于電燈仍正常發(fā)光，說(shuō)明電源是好的，電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間沒(méi)有發(fā)生短路故障。把試電筆分別插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，說(shuō)明插座的左、右插孔都與火線相通，說(shuō)明電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間沒(méi)有發(fā)生斷路故障。綜合分析可知，故障為A、B間導(dǎo)線斷路，即C選項(xiàng)正確。6.電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵裝備之一。如圖所示，某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓，ac間的電阻是cd間電阻的(n－1)倍，某次測(cè)量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，則輸入端的電壓為(A)A．nU B.eq\f(U,n)C．(n－1)U D.eq\f(U,n－1)解析：ac和cd是串聯(lián)形式，由串聯(lián)電路電壓和電阻成正比，ac間的電阻是cd間電阻的(n－1)倍，則當(dāng)某次測(cè)量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，ac間的電壓為(n－1)U，故輸入電壓為U＋(n－1)U＝nU，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。故選A。7．如圖所示是插頭式電阻箱的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法正確的是(AB)A．電阻箱的銅塞拔出的越多，接入電路中的電阻越大B．電阻箱連入時(shí)要拔出一些銅塞，以免電路短路C．此電阻箱能得到的最大阻值為10ΩD．要想使電阻箱的電阻為8Ω，應(yīng)拔出的銅塞是3和5解析：電阻箱的工作原理事實(shí)上是金屬桿與電阻絲的并聯(lián)，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，假如金屬桿的橫截面積比較大，其電阻很小，可忽視不計(jì)。當(dāng)某個(gè)銅塞處于插入狀態(tài)時(shí)，與其并聯(lián)的電阻絲即被短路，當(dāng)電阻箱中的銅塞全部插入時(shí)，電阻箱的電阻為零，接入電路后造成短路，因此需拔出一些銅塞，銅塞拔出越多接入電路的電阻越多，阻值越大，銅塞全部拔出時(shí)電阻箱的電阻最大，為R＝1Ω＋2Ω＋2Ω＋5Ω＋10Ω＝20Ω，當(dāng)拔出銅塞3和5時(shí)，電阻絲3和5接入電路，R′＝2Ω＋10Ω＝12Ω。8．如圖所示，為A、B兩電阻的伏安特性曲線，關(guān)于兩電阻的描述正確的是(AB)A．電阻A的電阻隨電流的增大而增大，電阻B阻值不變B．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值等于電阻BC．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值大于電阻BD．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值小于電阻B解析：由圖可知，電阻A的圖像的斜率越來(lái)越大，故A的電阻隨電流的增大而增大，電阻B阻值不變，故A正確；兩圖像的交點(diǎn)處，電流和電壓均相同，則由歐姆定律可知，兩電阻的阻值大小相等；故B正確，CD錯(cuò)誤，故選AB。9．(2024·重慶市涪陵高級(jí)中學(xué)月考)如圖所示的電路中，通過(guò)R1的電流是3A，已知R1＝4Ω，R2＝15Ω，R3＝10Ω，則(BC)A．電路的總電阻是6ΩB．通過(guò)R2的電流是1.2AC．a(chǎn)b兩端的電壓是12VD．a(chǎn)c兩端的電壓是18V解析：電路中的電阻是R＝R1＋eq\f(R2R3,R2＋R3)＝4Ω＋eq\f(15×10,15＋10)Ω＝10Ω，A錯(cuò)誤；通過(guò)R2的電流是IR2＝I×eq\f(R3,R2＋R3)＝3×eq\f(10,15＋10)A＝1.2A，B正確；ab兩端的電壓是Uab＝IR1＝12V，C正確；ac兩端的電壓是Uac＝IR＝30V，D錯(cuò)誤。10．關(guān)于多用電表的運(yùn)用，下列說(shuō)法正確的有(BC)A．甲圖中用多用電表直流電壓擋測(cè)量的是電源的路端電壓，表筆接法正確B．甲圖中用多用電表直流電壓擋測(cè)量的是小燈泡兩端的電壓，表筆接法錯(cuò)誤C．乙圖中用多用電表電阻擋測(cè)量的是二極管的正向電阻D．乙圖中用多用電表電阻擋測(cè)量的是二極管的反向電阻解析：題圖甲中用多用電表直流電壓擋測(cè)量的是小燈泡兩端的電壓，同時(shí)也是路端電壓，電流從黑表筆流出，從紅表筆流入，所以表筆接法錯(cuò)誤，故A錯(cuò)誤，B正確；電流從黑表筆流出，從紅表筆流入，所以題圖乙中用多用電表電阻擋測(cè)量的是二極管的正向電阻，故C正確，D錯(cuò)誤。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(2小題，共20分。把答案干脆填在橫線上)11．(8分)某學(xué)生用多用電表測(cè)電阻，運(yùn)用的試驗(yàn)器材有多用電表、電壓表、滑動(dòng)變阻器及若干導(dǎo)線。(1)先將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×100”擋，再將紅表筆和黑表筆__短接__，調(diào)整__歐姆調(diào)零旋鈕__，使指針指向“0Ω”。(2)再將調(diào)整好的多用電表紅表筆和圖甲中的__1__(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到適當(dāng)位置，歐姆表的讀數(shù)如圖乙所示，則被測(cè)電阻為_(kāi)_2.5__kΩ。(3)圖甲中的電壓表有兩個(gè)量程(0～3V，內(nèi)阻為R1；0～15V，內(nèi)阻為R2)，則R1__＜__R2(填“＞”“＝”或“＜”)。解析：(1)運(yùn)用多用電表測(cè)電阻，調(diào)擋后應(yīng)將紅、黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0Ω”。(2)多用電表紅表筆應(yīng)接電壓表的“1”處，黑表筆接“2”處；由多用電表指針可讀出被測(cè)電阻為2.5kΩ。(3)電壓表量程越大，其內(nèi)阻越大，故R1＜R2。12．(12分)(2024·海南省?？谑械谝恢袑W(xué)高二上學(xué)期期中)在測(cè)量某種合金絲電阻率的試驗(yàn)中：(1)若合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ＝eq\f(πRD2,4L)。用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)為_(kāi)_0.650__mm。(2)圖乙是測(cè)量合金絲阻值的原理圖，閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1＝1.35V，I1＝0.30A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2＝0.92V，I2＝0.32A。依據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)推斷，當(dāng)S2處于位置__b__(選填“a”或“b”)時(shí)，測(cè)量相對(duì)精確，測(cè)量值Rx＝__2.9__Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由電阻定律可知，電阻R＝ρeq\f(L,S)，截面積為：S＝πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2，聯(lián)立可得：ρ＝eq\f(πD2R,4L)，由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：0.5mm＋15.0×0.01mm＝0.650mm。(2)依據(jù)eq\f(ΔU,U1)＝eq\f(1.35－0.92,1.35)≈0.32，eq\f(ΔI,I1)＝eq\f(0.32－0.30,0.30)≈0.067，可知，電流表電阻較大、分壓明顯，故接b位置時(shí)更加精確，即S2處于位置b，依據(jù)歐姆定律，則有Rx＝eq\f(0.92,0.32)Ω≈2.9Ω。三、論述·計(jì)算題(共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13．(9分)夏季某日午后，某地區(qū)距地面約1km的空中有兩塊烏云，相距3km，它們因與空氣摩擦帶電，致使兩塊烏云之間的電勢(shì)差能保持約為3×109V不變。已知空氣的電場(chǎng)擊穿場(chǎng)強(qiáng)為3×106V/m。請(qǐng)對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行估算。(1)當(dāng)兩塊烏云相距多少米時(shí)會(huì)發(fā)生電閃雷鳴？(2)當(dāng)電閃雷鳴時(shí)，若兩塊烏云之間通過(guò)的電量為500C，可釋放多少能量？(3)這次放電現(xiàn)象歷時(shí)約0.01s，則其平均電流約為多大？答案：(1)1000m(2)1.5×1012J(3)5×104A解析：(1)由E＝eq\f(U,d)得d＝eq\f(U,E)＝eq\f(3×109,3×106)m＝1000m。(2)釋放的能量E能＝qU＝500×3×109J＝1.5×1012J。(3)由電流的定義得I＝eq\f(q,t)＝eq\f(500,0.01)A＝5×104A。14．(9分)(2024·山東省昌樂(lè)二中高二上學(xué)期月考)如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示。當(dāng)U＝10V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？答案：40Ω·m解析：由圖乙可知，當(dāng)U＝10V時(shí)，R＝eq\f(U,I)＝2×103Ω由R＝ρeq\f(L,S)得ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(2×103×0.2×0.1,1)Ω·m＝40Ω·m。15．(11分)如圖所示，靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻Rg為500Ω，滿偏電流Ig為1mA。當(dāng)運(yùn)用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，是量程為I1的電流表；當(dāng)運(yùn)用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，是量程為I2的電流表；當(dāng)運(yùn)用a、d兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，是量程為U的電壓表。已知電阻R1、R2、R3的阻值分別為0.5Ω、2Ω和100Ω。求量程I1、I2、U的值。答案：1.005A201mA20.6V解析：接a、b時(shí)滿意Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1接a、c時(shí)滿意IgRg＝(I2－Ig)(R1＋R2)解得I1＝1.005A，I2＝201mA，接a、d時(shí)滿意IgRg＋I(xiàn)3R3＝U且IgRg＝(I3－Ig)(R1＋R2)解得U≈20.6V16．(11分)如圖所示電路，R1＝R2＝4Ω，R3＝R4＝2Ω，UAB＝6V，求：(1)電流表A1和A2的示數(shù)(不計(jì)電流表的內(nèi)阻)；(2)R1與R4兩端的電壓之比。答案：(1)1.5A1.0A(2)1∶2解析：(1)等效電路圖如圖所示，R1、R2、R3三個(gè)電阻并聯(lián)的總電阻設(shè)為R并，則有：eq\f(1,R并)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋eq\f(1,R3)，得R并＝1Ω。電路的總電流I＝eq\f(UAB,R并＋R4)＝eq\f(6,1＋2)A＝2A。并聯(lián)部分的電壓U并＝IR并＝2×1V＝2V。通過(guò)R1、R2、R3三個(gè)電阻的電流分別為：I1＝eq\f(U并,R1)＝eq\f(2,4)A＝0.5