高中物理必修三第十一章《电路及其应用》检测卷(有答案解析)(26)

一、选择题
1．如图为Maxwell超级电容器，其标有“3V，3000F”。

它是一种新型储能装置，不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、抗振动和抗冲击性能强的特点。

关于此电容器下列说法正确的是（）
A．在3V电压下才能正常工作
B．充电时把电能转化为化学能和内能
C．工作电压是3V时，电容才是3000F
D．加额定电压时所储存的电荷量是手机锂电池“4.2V，4000mAh”带电量的5
8
倍
2．如图所示，两个定值电阻1R、2R串联后接在电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于1R、2R的电压表接在1R两端，电压表的示数为8V。

如果他把电压表改接在2R两端，则电压表的示数将（）
A．等于4V B．小于4V C．大于4V小于8V D．等于或大于8V
3．如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω。

图中电阻箱读数为5.0Ω。

现将MN接入某电路，发现灵电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（）
A．M、N两端的电压为1mV
B．M、N两端的电压为100mV
C ．流过M 、N 的电流为2μA
D ．流过M 、N 的电流为20mA
4．由相同材料制成的两根长度相同、粗细均匀的电阻丝a 、b ，它们的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比
B ．两电阻丝都是非线性元件
C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝
D ．a 电阻丝的横截面积小于b 电阻丝 5．有一电压表，它的内阻100Ω，量程0.2V ，现要改装成量程为10A 的电流表，电压表上应（ ）
A ．并联0.002Ω的电阻
B ．并联0.02 的电阻
C ．并联0.02Ω的电阻
D ．串联4900Ω的电阻 6．某小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB 段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度
的影响改变了（ ）
A ．1Ω
B ．10Ω
C ．30Ω
D ．40Ω
7．如图所示，1R 和2R 是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体，但2R 的尺寸比1R 要小，通过导体的电流方向如图中箭头所示，假设1R 边长为4L ，2R 边长为L ，若1R 的电阻值为8Ω，则2R 的阻值为（
）
A ．2Ω
B ．8Ω
C ．32Ω
D ．64Ω
8．如图所示，R 1=2Ω，R 2=10Ω，R 3=10Ω，A 、B 两端接在电压恒定的电源上，则（ ）
A ．S 断开时，R 1与R 2的电压之比为2:5
B ．S 闭合时，通过R 1与R 2的电流之比为1:1
C ．S 断开与闭合两种情况下，通过电阻R 2的电流之比为7:14
D ．S 断开与闭合两种情况下，电阻R 1两端的电压之比为7:12
9．某种导电溶液，在时间t 内有n 个二价正离子通过某一横截面，同时有2n 个电子（电子电荷量为e ）反向通过同一横截面，则该导电溶液中的电流为（ ）
A ．0
B ．2ne t
C ．3ne t
D ．4ne t
10．一根横截面积为S 的铜导线，通过电流为I 。

已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M ，电子电荷量为e ，阿佛加德罗常数为N A ，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（ ）
A ．A MI N Se ρ
B ．A MIN Se ρ
C ．A IN M Se ρ
D ．A IN Se M ρ
11．如图所示，有ABC 三个接线柱，AC 间电压10V ，将四个相同的定值电阻通过若干导线混联后接到AB 或BC 之间，使AB 间电压6V ，BC 间电压4V ，则AB 间的阻值（ ）
A ．无法达到题目要求
B ．有一种可能
C ．有两种可能
D ．有三种可能
12．把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长l ，直径为d ，乙电阻丝长为2l ，直径为2d ，要使它们消耗的电功率相等，加在电阻丝上的电压:U U 甲乙应是（ ）
A ．2:1
B ．1:1
C 2
D ．213．三个阻值都为9Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为（ ）
A ．9Ω
B ．8Ω
C ．27Ω
D ．30Ω 14．甲、乙两个电阻是用同种材料制成的电阻丝绕制而成的，所用电阻丝的长度比为4:1，截面积比为2:1。

现将两电阻丝并联起来接到电路中，则甲乙两电阻的电阻丝内的电荷定向移动的速率比为（ ）
A ．1:2
B ．2:1
C ．4:1
D ．1:4
15．如图所示是某个电路的一部分，其中，R 1=6Ω，R 2=2Ω，R 3=1Ω，I 1=1A ，I 2=2A ，则下列说法中错误的是（ ）
A．R1两端电压为6V B．R2两端电压为4V
C．R3两端电压为2V D．R3两端电压为0V
二、填空题
-图线如图甲所示，按照图乙连接电路，电压恒为12V，电流表16．非线性电阻R的I U
示数为75mA，定值电阻1R为800Ω，则此时非线性电阻R的阻值为______Ω，非线性电阻R的电功率为______W。

（均保留三位有效数字）
17．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3Ω，则此电阻丝原来的阻值为______Ω。

18．如图所示，为小灯泡的伏安特性曲线，则3 V时，电阻为_____Ω；6 V时，电阻为
_____Ω；9 V时，电阻为______Ω。

19．有一条横截面积为S的金属导线，单位长度内的自由电荷数量为n，自由电荷电量为q，通过导体的电流为I，定向移动的速率为v=__________。

20．如图所示，小量程电流表G的内阻为25Ω ，满偏电流为2mA，若把它改装成5V、20V 的两个量程的电压表，那么R1＝______Ω ，R2＝______Ω 。

21．电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上
运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为________。

22．(1)下图中是螺旋测微器和游标卡尺的某次测量。

其中螺旋测微器的读数为_____mm。

(2)某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。

为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为_____Ω的电阻与表头并联（计算结果取整数）
23．现有一个灵敏电流表，它的满偏电流为I g=1mA，内阻=200Ω，若要将它改装成量程为5A的电流表，应_____联一个_____的电阻（保留两位有效数字）．若要将它改装成量程为3V的电压表，应_____联一个_______的电阻．
24．在实验室中用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的读数部分如图甲所示，由图可知，金属丝的直径为_______mm，某改进型游标卡尺，当两脚并拢时主尺刻度（上）与游标尺刻度（下）如图乙所示，主尺单位为cm，当测量某物体长度时，如图并所示，则该物体长为_________cm．
25．在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为_____mm，合金丝的直径为________mm。

26．现有一合金制成的圆柱体．为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示．
（1）由上图读得圆柱体的直径为_________mm，长度为__________cm．
（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用
D 、L 表示，则用D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为ρ=____________．
三、解答题
27．经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生分布不随时间变化的恒定电场。

恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，它的基本性质与静电场相同。

在恒定电场的作用下，金属中的自由电子做定向加速运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，每次碰撞后定向移动的速度减为0。

碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化。

某种金属中单位体积内的自由电子数量为n ，自由电子的质量为m ，所带电荷量为e 。

如图所示，由该种金属制成的长为L ，横截面积为S 的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U 。

为了简化问题，假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t 0。

(1)自由电子从静止开始加速时间为t 0时的速度v ；
(2)求金属导体中的电流I 。

28．夏季某日午后，某地区距地面约1km 的空中有两块乌云，相距3km ，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109V 不变．已知空气的电场击穿场强为3×106V/m ．请对以下问题进行估算．
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500C ，可释放多少能量？
(3)这次放电现象历时约0.01s ，则其平均电流约为多大？
29．如图所示电路中，14R =Ω，2312R R ==Ω，46R =Ω，A 、B 间电压恒定．当开关S 断开时，电压表示数为42V ，求：
（1）这时电流表示数．
（2）当开关S 闭合后，电压表示数和电流表示数．
30．实验表明，一些金属受到紫外线照射时会有电子射出．如图甲所示，真空中一对平行金属板A 和B 正对放置，用紫外线持续照射A 板时，A 板持续射出速度大小不同的电子，且电子的最大速度为定值．为了简化问题，假设射出的电子都垂直于A 板向B 板运动，忽略电子之间的相互作用以及电子所受的重力．电子的电荷量为e ．
（1）如图甲所示，在A、B板之间接一灵敏电流计．当电流计示数为I时，求每秒钟到达B板的电子个数N．
（2）将两金属板、电压可调的电源、灵敏电流计连接成如图乙所示的电路，A板接电源正极，B板接电源负极．逐渐增大两板间的电压，发现电流计示数会随着电压的增大而减小，当电压为U0时电流计示数刚好为零．
a．求从A板射出的电子具有的最大动能E km；
b．有同学认为，断开开关，将B板向左平移一段距离，使其靠近A板后，维持电压U0不变，再次闭合开关，则电路中将再次出现电流．你认为这种说法是否正确，请说明理由．。