新教材高中物理第11章電路及其應(yīng)用章末水平測評新人教版必修第三冊

第十一章章末水平測評本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．下列關(guān)于電流方向的說法中正確的是()A．電荷的定向移動方向即為電流的方向B．電流的方向總是從電源的正極流向負(fù)極C．電流既有大小，又有方向，是一個矢量D．在電源內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極答案D解析正電荷的定向移動方向與電流方向相同，負(fù)電荷的定向移動方向與電流方向相反；電流雖有方向，但不符合矢量運算法則，不是矢量，而是標(biāo)量；外電路中電流從正極流向負(fù)極，電源內(nèi)部電流從負(fù)極流向正極，故A、B、C錯誤，D正確。2．在示波管中，電子槍2s放射了6×1013個電子，則示波管中電流的大小為()A．4.8×10－6A B．3×10－13AC．3×10－6A D．9.6×10－6A答案A解析電子槍2s放射的電荷量q＝6×1013×1.6×10－19C＝9.6×10－6C，所以示波管中的電流大小為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(9.6×10－6,2)A＝4.8×10－6A，故A正確，B、C、D錯誤。3．一根粗細(xì)勻稱的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線勻稱拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)A.eq\f(U,2) B．UC．2U D．4U答案D解析當(dāng)導(dǎo)線勻稱拉長到原來的2倍時，橫截面積為原來的eq\f(1,2)，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可知電阻為原來的4倍，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)，可知D正確。4．某電解池中，若在2s內(nèi)各有1.0×1019個二價正離子和2.0×1019個一價負(fù)離子通過某橫截面，那么通過這個截面的電流是()A．0 B．0.8AC．1.6A D．3.2A答案D解析電荷的定向移動形成電流，正、負(fù)電荷同時向相反方向定向移動時，通過某截面的電荷量應(yīng)是兩者肯定值的和，則在2s內(nèi)通過某橫截面的總電荷量應(yīng)為q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C＋1.6×10－19×1×2.0×1019C＝6.4C由電流的定義式知：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(6.4,2)A＝3.2A。5．如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是()A．R1∶R2＝1∶3B．R1∶R2＝3∶1C．將R1與R2串聯(lián)后接在電源上，則電流比I1∶I2＝1∶3D．將R1與R2并聯(lián)后接在電源上，則電流比I1∶I2＝1∶3答案A解析電阻I-U圖像斜率倒數(shù)表征電阻大小，所以R1∶R2＝1∶3，故A正確，B錯誤；兩電阻串聯(lián)，電流相等，故C錯誤；兩電阻并聯(lián)，兩端電壓相等，電流之比I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1，故D錯誤。6.如圖所示的電路接在電源的兩端，已知定值電阻的阻值分別為R1＝2Ω、R2＝4Ω、R3＝11Ω，則流過三個定值電阻的電流之比為()A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．2∶1∶3 D．3∶1∶2答案C解析因為R1∶R2＝1∶2，且兩電阻并聯(lián)，兩端的電壓相等，所以I1∶I2＝2∶1，干路電流等于各支路電流之和，則通過R3的電流為I3＝I1＋I(xiàn)2，那么通過電阻R1、R2、R3的電流之比為2∶1∶3，C正確。7．一個電流表由小量程的電流表與電阻R并聯(lián)而成。若在運用中發(fā)覺此電流表讀數(shù)比精確值稍小些，下列實行的措施正確的是()A．在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻B．在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻C．在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻D．在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻答案A解析電流表讀數(shù)比精確值稍小些，是由于并聯(lián)的電阻R阻值偏小，而使流經(jīng)小量程的電流表的電流偏小，所以應(yīng)當(dāng)給電阻R串聯(lián)一個阻值比R小得多的電阻，從而使通過電流表的電流變大。8．圖甲、乙都是測燈泡電阻R的電路圖，下列說法錯誤的是()A．在測燈泡電阻R時，圖甲的接法叫電流表外接法，圖乙的接法叫電流表內(nèi)接法B．圖甲中R測>R真，圖乙中R測<R真C．圖甲中誤差由電壓表分流引起，此法測較小電阻好D．圖乙中誤差由電流表分壓引起，此法測較大電阻好答案B解析在測燈泡電阻R時，題圖甲的接法叫電流表外接法，題圖乙的接法叫電流表內(nèi)接法，A正確。題圖甲中由于電壓表的分流導(dǎo)致電流的測量值偏大，由R＝eq\f(U,I)可知，R測<R真，待測電阻阻值越小，電壓表分流越小，誤差越小，因此這種接法適合測小電阻；題圖乙中由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓的測量值偏大，由R＝eq\f(U,I)得R測>R真，待測電阻阻值越大，電流表的分壓越小，誤差越小，因此這種接法適用于測大電阻，B錯誤，C、D正確。9．試驗室中常用滑動變阻器來調(diào)整電流的大小，有時用一個不便利，須用兩個阻值不同的滑動變阻器，一個做粗調(diào)(被調(diào)整的電流變更大)，一個做微調(diào)(被調(diào)整的電流變更小)。運用時連接方式可以是串聯(lián)，也可以是并聯(lián)，如圖所示，則()A．串聯(lián)時，阻值大的變阻器做微調(diào)B．串聯(lián)時，阻值大的變阻器做粗調(diào)C．并聯(lián)時，阻值大的變阻器做微調(diào)D．并聯(lián)時，阻值大的變阻器做粗調(diào)答案BC解析當(dāng)兩者串聯(lián)時，電阻越大，對電路總電阻的影響越大，依據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)可得，電阻大的對電流的影響較大，故阻值大的滑動變阻器做粗調(diào)，B正確，A錯誤；當(dāng)兩者并聯(lián)時，并聯(lián)電阻接近阻值小的那個電阻，所以小電阻對電路的影響大，故阻值大的滑動變阻器做微調(diào)，阻值小的滑動變阻器做粗調(diào)，C正確，D錯誤。10．一根粗細(xì)勻稱的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時，通過導(dǎo)線的電流為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將導(dǎo)線勻稱拉長，使它的橫截面的半徑變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，再給它兩端加上電壓U，則()A．通過導(dǎo)線的電流為eq\f(I,4)B．通過導(dǎo)線的電流為eq\f(I,16)C．導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為eq\f(v,4)D．導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為eq\f(v,2)答案BC解析導(dǎo)線被拉長后，其橫截面積變小，變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，由V＝Sl可知其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，由R＝ρeq\f(l,S)可知其電阻增大為原來的16倍，則加上相同的電壓U時，電流會變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,16)，A錯誤，B正確；又依據(jù)I＝neSv，導(dǎo)線被拉長后，n、e不變，I變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,16)，S變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，故v變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，C正確，D錯誤。11．將兩個完全相同的表頭改裝成兩個量程不同的電流表A1、A2，已知改裝后電流表A1、A2的量程分別為I1＝0.6A、I2＝3A，將兩個改裝后的電流表接在電路中，兩電流表都沒有燒毀。則下列說法正確的是()A．改裝后兩電流表A1、A2的電阻之比為R1∶R2＝1∶5B．將改裝后的電流表串聯(lián)，接通電路A1、A2的偏轉(zhuǎn)角之比為5∶1C．將改裝后的電流表串聯(lián)，接通電路A1、A2的示數(shù)之比為5∶1D．將改裝后的電流表并聯(lián)，接通電路A1、A2的示數(shù)之比為1∶5答案BD解析兩個電流表由相同的表頭并聯(lián)電阻改裝而成，內(nèi)阻之比等于電流表量程的反比，R1∶R2＝5∶1，A錯誤；兩個電流表串聯(lián)接入電路后，電流值相等，示數(shù)之比為1∶1，A1的量程為0.6A，A2的量程為3A，則指針偏轉(zhuǎn)角之比等于量程的反比，為5∶1，B正確，C錯誤；兩電表并聯(lián)，電壓值相等，示數(shù)之比等于內(nèi)阻的反比，為1∶5，D正確。12.阻值較大的電阻R1和R2串聯(lián)后，接入電壓為U的恒定電路中，如圖所示。現(xiàn)用同一電壓表依次測量R1和R2的電壓，測量值分別為U1與U2，已知電壓表內(nèi)阻、R1和R2相差不大。則()A．U1＋U2＝U B．U1＋U2<UC.eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2) D．eq\f(U1,U2)≠eq\f(R1,R2)答案BC解析設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，測R1的電壓時，U1＝eq\f(U,\f(R1RV,R1＋RV)＋R2)×eq\f(R1RV,R1＋RV)＝eq\f(R1RV,R1RV＋R1R2＋R2RV)U測R2的電壓時，U2＝eq\f(U,\f(R2RV,R2＋RV)＋R1)×eq\f(R2RV,R2＋RV)＝eq\f(R2RV,R1RV＋R1R2＋R2RV)UU1＋U2＝eq\f(R1＋R2RV,R1＋R2RV＋R1R2)U<U，故B正確；eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)，C正確。第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、試驗題(本題共2小題，共12分)13．(4分)用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請依據(jù)下列步驟完成電阻測量：(1)旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。(3)將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電阻的________(選填“0刻線”或“∞刻線”)。(4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較精確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的依次進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)和測量。A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)答案(1)S(3)T0刻線(4)A、D、C解析多用電表測量電阻時，在測量之前就要視察指針是否在零刻度線上，若指針不在零刻度線上，用螺絲刀當(dāng)心轉(zhuǎn)動調(diào)零螺絲S，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。然后轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)K，選擇量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕T，使指針對準(zhǔn)滿偏刻度(即電阻的“0”刻線)，接下來才能將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，測量被測電阻的阻值。若在測量過程中，發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過小，表明被測的電阻阻值偏大，這時要換用更高倍率的擋位，從“×100”擋位更換到“×1k”的擋位，歐姆調(diào)零后再次測量。14．(8分)某同學(xué)為了測量某阻值約為5Ω的金屬棒的電阻率，進(jìn)行了如下操作。(1)分別運用10分度游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量金屬棒的長度L和直徑d，某次測量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示，則長度L＝________mm，直徑d＝________mm。(2)現(xiàn)備有下列器材：待測金屬棒Rx(阻值約為5Ω)；電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約9kΩ)；電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)；電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約0.05Ω)；電源E(電壓3V)；滑動變阻器R1(最大阻值約20Ω)；滑動變阻器R2(最大阻值約1000Ω)；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。若滑動變阻器采納限流接法，為使測量盡量精確，電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________。(均選填器材代號)(3)正確選擇儀器后請在圖丙中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接。(4)用伏安法測得該金屬棒兩端的電壓和電流，并作出其U-I圖像如圖丁所示，若圖像的斜率為k，則該金屬棒的電阻率ρ＝________(用題中所給各個量的對應(yīng)字母進(jìn)行表述)。答案(1)23.66.716(6.715～6.717)(2)V1A1R1(3)圖見解析(4)eq\f(kπd2,4L)解析(1)游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，故長度L＝23mm＋6×0.1mm＝23.6mm，直徑為d＝6.5mm＋0.01mm×21.6＝6.716mm。(2)電源電壓為3V，故電壓表用V1；通過Rx的最大電流約為0.6A，故電流表用A1；由于被測電阻約為5Ω，故滑動變阻器用R1。(3)題目中已說明滑動變阻器采納限流接法，由于eq\f(Rx,RA)<eq\f(RV,Rx)，則電流表應(yīng)采納外接法，實物連接圖如圖所示。(4)U-I圖像的斜率的物理意義為被測電阻的阻值，即k＝R，結(jié)合R＝ρeq\f(l,S)可得金屬棒的電阻率表達(dá)式為ρ＝eq\f(kπd2,4L)。三、計算題(本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)15．(8分)在一根長l＝5m，橫截面積S＝3.5×10－4m2的銅質(zhì)導(dǎo)線兩端加2.5×10－3V電壓。已知銅的電阻率ρ＝1.75×10－8Ω·m，則該導(dǎo)線中的電流多大？每秒通過導(dǎo)線某一橫截面的電子數(shù)為多少？答案10A6.25×1019個解析銅導(dǎo)線的阻值：R＝ρeq\f(l,S)＝1.75×10－8×eq\f(5,3.5×10－4)Ω＝2.5×10－4Ω，依據(jù)歐姆定律，有：I＝eq\f(U,R)＝eq\f(2.5×10－3,2.5×10－4)A＝10A故每秒通過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為：Q＝It＝10C每秒通過導(dǎo)線某一橫截面的電子數(shù)為：n＝eq\f(Q,e)＝eq\f(10,1.6×10－19)＝6.25×1019(個)。16.(10分)如圖所示，電容器C1＝6μF，C2＝3μF，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，C、D為兩端點，當(dāng)開關(guān)S斷開時，A、B兩點間的電壓UAB為多少？當(dāng)S閉合時，電容器C1的電荷量變更了多少？(已知電壓U＝18V)答案18V削減了3.6×10－5C解析在電路中電容器C1、C2相當(dāng)于斷路，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電路中無電流，B、C等電勢，A、D等電勢。因此UAB＝UAC＝UDC＝18V當(dāng)S斷開時，電容器C1所帶電荷量為Q1＝C1UAC＝6×10－6×18C＝1.08×10－4C當(dāng)S閉合時，電路導(dǎo)通，電容器C1兩端的電壓即電阻R1兩端的電壓。由串聯(lián)電路的電壓安排關(guān)系得UAC′＝eq\f(R1,R1＋R2)U＝eq\f(6,6＋3)×18V＝12V此時電容器C1所帶電荷量為Q1′＝C1UAC′＝6×10－6×12C＝0.72×10－4C電容器C1所帶電荷量的變更量為ΔQ＝Q1′－Q1＝－3.6×10－5C，“－”號表示削減。17.(10分)如圖所示，表頭的內(nèi)阻Rg為500Ω，滿偏電流Ig為1mA。當(dāng)運用a、b兩個端點時，是量程為I1的電流表；當(dāng)運用a、c兩個端點時，是量程為I2的電流表；當(dāng)運用a、d兩個端點時，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時滿意Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1接a、c時滿意IgRg＝(I2－Ig)(R