【单元练】山东省日照第一中学高中物理必修3第十一章【电路及应用】经典练习卷(含答案解析)

一、选择题
1．如图所示，11ΩR =，23ΩR =，滑动变阻器总电阻为36ΩR =，按如图所示方式连接成电路，则下列说法正确的是（ ）
A ．A 、
B 间电阻最小值为2.4Ω B ．A 、B 间电阻最大值为2.4Ω
C ．A 、B 间电阻最小值为2.5Ω
D ．A 、B 间电阻最大值为2.5ΩD
解析：D
设R 3上半部分的电阻为x ，则A 、B 间的电阻为
()()()()
()()
121261+9=
=+610R x R x x x R R x R x ++--++-
由数学知识可知，当4Ωx =时
max 2.5ΩR =
当0x =时
min 0.9ΩR =
故选D 。

2．如图是某导体的I-U 图像，图中倾角45α=︒，下列说法正确的是（ ）
A ．该导体的电阻与其两端的电压成正比
B ．此导体可能是半导体
C ．I-U 图线的斜率表示电阻，所以R =0.5Ω
D ．在该导体两端加6.0 V 电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C D 解析：D
A ．电阻是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流、其两端的电压无关的物理量。

故A 错误；
BC ．由图可知，得导体的电阻为
10
5
U R I =
=Ω=2.0Ω 保持不变，不是半导体，故BC 错误；
D ．在导体两端加6.0V 的电压时，电路中电流
6.0A 3.0A 2.0
U I R =
== 则每秒通过电阻的电荷量为
q=It =3.0×1=3.0C
故D 正确。

故选D 。

3．一根粗细均匀的金属丝，当其两端所加电压为U 时，通过其中的电流为I 。

现将金属丝均匀地拉长为原长的3倍，在其两端仍然加电压Ｕ的情况下，通过金属丝的电流为（ ） A ．9I B ．3I
C ．13
I
D ．
19
I D 解析：D
设拉长前的电阻为1R ，金属丝长度为1l ，横截面积为1S ，体积为1V ，拉长后电阻为2R ，金属丝长度为2l ，横截面积为2S ，体积为2V ，拉长前后根据欧姆定律可得
1U IR = 2U
I R
由电阻定律可得
1
11l R S 2
2
2l R S 金属丝的物理量关系为
111V l S 2
22V l S
12V V = 1
23l l
联立以上各式解得
19
I
I 所以，只有选项D 正确。

故选D 。

4．如图所示，用伏安法测电阻R 0的值时，M 、N 接在恒压电源上，当S 接a 时电压表示数10V ，电流表示数0.2A ；当S 接b 时，电压表示数12V ，电流表示数0.15A 。

下列叙述正确的是（ ）
A ．为了较准确地测定R 0的值，S 应接在a 点，R 0的真实值为50Ω。

B ．为了较准确地测定R 0的值，S 应接在a 点，R 0的真实值为70Ω。

C ．为了较准确地测定R 0的值，S 应接在b 点，R 0的真实值为50Ω。

D ．为了较准确地测定R 0的值，S 应接在b 点，R 0的真实值为70Ω。

D 解析：D 由题意可知
11210 0.210U U -== 10.20.15 0.250.2
I I -== 1
1
I U
I U ＞ 由此可知，电压表分流对实验影响较大，电流表应采用内接法，故S 应接在b 点。

设电源的电压为U ，电流表的内阻为R A ，由题得
U =12V
则有： S 接a 时
U =U 1+I 1R A
即
U =10V+0.2A×R A
S 接b 时
U =I 2（R X +R A ）
即
U =0.15A×（R X +R A ）
联立解得
R x =70Ω
即R x 真实值为70Ω 故选D 。

5．如图:11ΩR =，22ΩR =，33ΩR =，则（ ）
A ．123::1:1:1I I I =
B ．123::1:2:3I I I =
C ．123::1:1:1U U U =
D ．123::3:2:1U U U = A 解析：A
串联电路电流处处相等，故
123::1:1:1I I I =
由
3
12123123
::::1:1:1U U U I I I R R R =
= 可知
123123::::1:2:3U U U R R R ==
故选A 。

6．两根长度相同，横截面积之比S 1：S 2=2:3的均匀铜导线按图所示接入电路，关于两段导线以下说法中错误的是（ ）
A ．它们的电阻之比为3∶2
B ．它们的电流之比为1∶1
C ．它们的电子移动速率之比为3∶2
D ．单位时间通过它们的电量之比为2∶3D 解析：D
A ．根据电阻定律l
R S
ρ=得，它们的电阻之比为3∶2，A 正确，不符合题意； B ．由于两导体串联，所以它们的电流之比为1∶1，B 正确，不符合题意；
C ．根据电流的微观表达式I neSv =，速率与横截面积成反比，它们的电子移动速率之比为3∶2，C 正确，不符合题意；
D ．根据电流公式 q
I t
=，单位时间通过它们的电量之比为1∶1，D 错误，符合题意。

故选D 。

7．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D
解析：D
A ．电阻的大小与电压、电流无关，A 错误；
B ．两电阻丝的伏安特性曲线都是直线，所以都是线性元件，B 错误；
C ．图线的斜率表示电阻的倒数，a 电阻丝图线的斜率小于b 电阻丝图线的斜率，所以a 的电阻大于b 的电阻，C 错误；
D ．a 电阻丝的电阻大于b 电阻丝的电阻，由电阻定律l
R S
ρ=知，长度相同，材料相同，可知a 的横截面积小，b 的横截面积大，D 正确。

故选D 。

8．如图所示，为了测量R x 的电阻，电流表事先已经接好，拿电压表的K 接线柱去分别试触b 、c 两点，发现电流表示数有变化明显，电压表示数基本不变。

则下列说法正确的是（ ）
A ．此电阻为小电阻，K 接b 误差较小，测量结果略微偏小
B ．此电阻为小电阻，K 接c 误差较小，测量结果略微偏大
C ．此电阻为大电阻，K 接b 误差较小，测量结果略微偏小
D ．此电阻为大电阻，K 接c 误差较小，测量结果略微偏大D 解析：D
拿电压表的K 接线柱去分别试触b 、c 两点，发现电流表示数有变化明显，电压表示数基本不变，说明电压表分流作用明显，电阻为大电阻，电流表应该内接，即K 接c 误差较小，此时测出的电阻为R 与电流表串联后的总电阻，测量结果略微偏大，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

9．如图所示，在2MgCl 溶液中，正、负电荷定向移动，其中Cl -水平向左移动。

若测得
2s 内分别有17510⨯个2+Mg 和18110⨯个Cl -通过溶液内部的横截面M ，那么溶液中的电
流方向和大小为（ ）
A ．水平向左0.08A
B ．水平向右0.08A
C ．水平向左0.16A
D ．水平向右0.16A D 解析：D
由题意可知，2s 内流过截面上的电量
171918195.010 1.610C 1.010 1.610C 0.322C q --=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯
则电流强度
0.32A 0.16A 2
q I t =
== 2+Mg 水平向右移动，所以电流方向向右。

故选D 。

10．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U 时，通过的电流是I ，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I ，导线两端所加的电压变为（ ） A ．8U B ．4U
C ．2U
D ．U B
解析：B
根据电阻定律可得：拉长后电阻变为
24'412
l l
R R S S ρ
ρ=== 所以根据欧姆定律可得
4U U U R R R
''=='
故
'4U U =
故选B 。

【点睛】
做本题的关键是知道导线在拉长时体积不变，然后根据公式判断面积和长度的变化。

二、填空题
11．图1中螺旋测微器的读数为________mm ；图2中游标卡尺的读数为________mm 。

19575
解析：195 7.5
[1]螺旋测微器的固定刻度为6.0mm ，可动刻度为
19.5×0.01mm=0.195mm
所以最终读数为
6.0mm+0.195mm=6.195mm
[2]游标卡尺的主尺读数为：0.7cm=7mm ，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
5×0.1mm=0.5mm
所以最终读数为
7mm+0.5mm=7.5mm
12．某兴趣小组用量程为10mA 内阻为100Ω的表头按如图所示的电路改装成电压量程为
3V 、电流量程为3A 的“双用电表”。

图中1R 和2R 为定值电阻，S 为开关。

(1)当开关S 断开时，“双用电表”用于测量______；当开关S 闭合时，“双用电表”用于测量______。

（均选填“电流”或“电压”）
(2)定值电阻的阻值1R =______Ω、2R =______Ω。

（结果均保留三位有效数字）电压电
流200100
解析：电压 电流 200 1.00
(1)[1][2]由电路图可知，开关S 断开时，R 1与电流表串联，总电阻增大，根据U=IR 可知所测电压增大，是电压表，可以测电压；
开关S 闭合时，R 2与电流表支路并联，根据并联电路的电流特点，通过整个电路的电流增大，电流表量程扩大，是电流表，可以测电流； (2)[3][4]开关S 断开时，电压量程为3V ，电压表内阻
3
3000.01
V v mA U R I =
=Ω=Ω
电阻
R 1=R V -R mA =300Ω-100Ω=200Ω
开关S 闭合时
2223 1.0030.01
V A mA U U R I I I =
==Ω≈Ω-- 13．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。

759
解析：7.5 9
[1]电压为3 V 时，电流为0.5A ，则电阻为
1
12
6U R I =
=Ω [2] 当电压为6 V 时，电流为0.8A ，则电阻为
2
22
7.5U R I =
=Ω [3]当电压为9 V 时，电流为1A ，则电阻为
3
31
9U R I =
=Ω 14．用螺旋测微器测某一圆柱体直径，示数如图甲所示，（第5个格对齐）此示数为______mm ；用游标卡尺测量某工件的外径时，示数如图乙所示，（第10个格对齐）则读数为______mm 。

5501150
解析：550 11.50
[1]主尺读数为3.5mm ，则读数为
3.5 5.00.01=3.550mm +⨯
[2]主尺读数为11mm ，则读数为
11100.05=11.50mm +⨯
15．电流表和电压表都是由小量程的电流表（表头）改装成的。

请回答下面问题： （1）电流表G （表头）有三个主要参数，满偏电流（I g ）、满偏电压（U g ）、内阻（R g ），它们间的关系是____________ （请用题目所给字母作答）。

（2）把小量程的电流表改装成较大量程的电压表需________（填写“串联”或“并联”）一个
电阻；把小量程的电流表改装成较大量程的电流表需_________ （填写“串联”或“并联”）一个电阻。

Ug=IgRg串联并联
解析：U g=I g R g串联并联
(1)[1]由欧姆定律可知，满偏电流（I g）、满偏电压（U g）、内阻（R g），它们间的关系是
U g=I g R g
(2)[2]把小量程的电流表改装成较大量程的电压表，电表两端的电压增大，由欧姆定律U=IR 可知，需串联一个电阻。

[3]把小量程的电流表改装成较大量程的电流表，因电流增大，由
U
I
R
=可知，需要减小电
表的电阻值，所以需并联一个电阻。

16．一导体电阻为9Ω，1分钟内通过导体横截面积电荷量为120C，电流______A，导体两端电压______V。

18
解析：18
t=1min=60s
[1]由
q
I
t
=可得导体中的电流为
120
A2A
60
I==
[2]由欧姆定律得，导体两端的电压为
29V18V
U IR
==⨯=
17．两种材料不同的电阻丝，长度之比1∶5，截面积之比为2∶3，电阻率之比为2∶5，则材料的电阻之比为_______。

3：25
解析：3：25
根据电阻的决定式：
L
R
S
ρ
=，则：
11
11121
22
2212
2
31
22
2
5
3
55 L
R S S L
L
R S L
S
ρ
ρ
ρρ
==⋅⋅=⨯⨯=
18．一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，现串联一个9900 Ω的电阻将它改装为电压表，该电压表的量程是______ V；用它来测量电压，表盘指针位置如图所示，此时电压的大小为______V.
080
解析：0.80
[1]．改装后的电压表的量程为：U=I g（R g+R）=100×10-6×（100+9900）=1V．
[2]．用它来测量电压，表盘指针位置如图所示，则表盘的最小分度为0.1V，要估读到下一
位，读数为0.80V；
19．如图所示，电流表A的量程为0-0.6 A,表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示
0.02A, R1的阻值等于电流表内阻的1
2
，2R的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的
表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则
(1)将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示_____A．
(2)将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示______A．06A006A
解析：06A 0.06A
（1）[1]．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1.2A，故量程为1.2A+0.6A=1.8A；故每一小格表示0.06A；
（2）[2]．当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为
1.8A，故每一小格表示0.06A；
20．已知R1=1Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，连接成如图所示电路，则通过电阻R1、R2的电流关系是I1∶I2＝____，电阻R1、R3消耗的电功率关系是P1∶P3＝_____。

32
解析：∶3∶2
[1]R2=3Ω和R3=6Ω并联，根据并联的电压相同可得，电流与电阻成反比，所以
I2：I3=R3：R2=2：1
R1的电流时R2和R3电流的和，所以
I1∶I2=3∶2；
[2]同理可得
I1∶I3=3∶1
根据P=I2R可得电阻R1和R3消耗电功率之比为
P1：P3=I12R1：I32R3=3∶2。

【点睛】
根据串联电路电流相同，并联电路电压相同的特点分析计算，在计算的时候注意各个量之
间的关系。

三、解答题
21．现有两个电阻分为为10Ω 和15Ω，把它们同时接入一电路中，电源电压为 6V，求流过电源的最大电流和最小电流
解析：24A，1A
(1)并联时电流最大
11212
1A U I R R R R ==+
(2)串联时电流最小
212
0.24A U I R R ==+ 22．设灵敏电流表G 满偏电流为I g =0.1A ，内阻为R g =10Ω。

(1)若将G 改装为U 1=3V 和U 2=15V 的双量程电压表，电路图如甲图。

求R 3、R 4；
(2)若将G 改装为I 1=0.6A 和I 2=3A 的双量程电流表，电路图如乙图。

求R 1、R 2。

解析：（1）R 3=20Ω，R 4=120Ω；（2）R 1=0.4Ω，R 2=1.6Ω
(1)改装成3V 电压表时接a ，b 接线柱
13g g 31020Ω0.1
U R R I =-=-= 改装成15V 的电压表时接a ，c 接线柱
24g g 152010120Ω0.1
U R R I =-=--= (2)改装为0.6A 电流表时，用a ，c 接线柱并联电阻的分流电流为
I R =I -I g=0.6-0.1=0.5A ， 分流电阻的阻值为
g g 12R 0.1102Ω0.5
I R R R I ⨯+=
== 改装为3A 电流表时用a ，b 接线柱 ()()
g g 221g 0.11030.1I R R R R I I +⨯+=
=--
联立解得 R 1=0.4Ω
R 2=1.6Ω
23．在示波器的示波管中，当电子枪射出的电流达到6.4μA 时，每秒内从电子枪发射的电子数目有多少?电流的方向如何?（已知e =1.60×10－19C ）
解析：(1)4×1013，与电子运动的方向相反
由于电流
I=6.4μA=6.4×10－6A 所以电子枪每秒内发射出的电荷量
Q=It=6.4×10－6C
因为每个电子的电荷量为e，所以每秒发射的电子数目为
n=
6
19
6.410
1.610
Q
e
-
-
⨯
=
⨯
=4×1013(个)
由于规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，所以示波管内电流的方向与电子运动的方向相反
24．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．
解析：（1）
I
N
e
=；（2）a、eU0；b、这种说法不正确．理由见解析．
（1）每秒钟到达B板的电子个数为N，电荷量为
Q=Ne 根据电流的定义式得
Q
I
t
=
其中t=1s
可得
I
N
e
=
（2）a、以具有最大动能的电子为研究对象，当其速度减小到0时，电子恰好运动到接近B板，设其最大动能为E km；
根据动能定理得
-eU0=0-E km
解得
E km=eU0
b、这种说法不正确．理由是：电子的最大速度为定值，电子的最大动能也是定值．以具有最大动能的电子为研究对象，当移动B板后，设当电压为U时其速度减小到0，根据动能定理得
-eU=0-E km
结合上一问的结果，解得U=U0．即电子也是恰好运动到接近B板速度减为0，故仍然没有电流．
25．如图所示，R2＝10Ω，开关S断开时电流表的示数为0.3A，开关S闭合时，电流表的示数为0.5A。

求：
（1）电源电压；
（2）R1的阻值。

解析：(1) 3V (2)15Ω
(1) 由电路图可知，开关断开时，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I2R2=0.3A×10Ω=3V
(2) 当开关闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路独立工作、互不影响，开关闭合时通过R2的电流不变，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R1的电流：
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
并联电路中各支路两端的电压相等
1
1
3V
15 0.2A
U
R
I
===Ω
26．如图所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I.则金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？
解析：U
I
U Dd
IL
π
根据欧姆定律得，金属膜的电阻
U
R
I
=．
由于金属膜的厚度很小，所以，在计算横截面积时，近似的计算方法是：若将金属膜剥下，金属膜可等效为长为L，宽为πD（周长），高为厚度为d的长方体金属膜的长度为
L，横截面积s=πDd;根据
L
R
s
ρ
=，求得
Rs DdU
L IL
π
ρ==.
【点睛】
解决本题的关键掌握欧姆定律的公式和电阻定律的公式，并能灵活运用．27．某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,实验室提供了下表中的器材.
小灯泡L(额定电压2.5 V,额定电流250 mA) 直流电源E(电动势3 V,内阻不计)
电流表A1(量程300 mA,内阻约0.5 Ω)电流表A2(量程500 mA,内阻约0.2 Ω)
电压表V1(量程3 V,内阻约3 kΩ)电压表V2(量程6 V,内阻约6 kΩ)
滑动变阻器(最大阻值约10 Ω)开关S, 导线若干
(1)为了使实验误差尽可能小,应选用的电流表是 ,电压表是 .
(2)若该同学已正确选用器材,并连接好部分实验电路.如左下图所示,请在图中完成其余的电路连接,要求小灯泡两端的电压能在 0~2.5 V范围连续变化,且尽可能减少实验误差．实验开始时，滑动变阻器的滑片应该置于最端．（填“左”或“右”）
(3)该同学在正确完成实验后得到如右上图所示的伏安特性曲线,他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律.请你分析图线再写出一条规律:
．
解析：（1）A1、V1（2）左（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大．通过小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系．小灯泡的功率随电压的增大而增大．答对任一条都给分．
试题分析：（1）小灯泡的额定电压2.5V,额定电流250mA，所以选择3V的电压表，300 mA的电流表，故选A1、V1
（2）因为电流表的内阻和小灯泡的电阻相接近，所以采用电流表的外接法，要求电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，在最左端时，滑动变压器的电阻为零，小灯泡两端的电压为零，安全，如图所示
（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大．通过小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系．小灯泡的功率随电压的增大而增大．
考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验
【名师点睛】电学实验中要注意仪表的选择方法、实物图的连接、电路的接法等，要多练习从而找出相应的规律；明确分压接法使用的条件，并能根据电流表及电压表的内阻确定电流表的内外接法；测小灯泡的伏安特性曲线采用的均为分压外压法
28．一根镍铬合金丝的两端加6V的电压时，通过它的电流是2A，求：
（1）它的电阻是多少？
（2）若通电时间为20s，那么有多少库仑的电荷量通过它？
（3）如果在它两端加8V的电压，则这合金丝的电阻是多少？
解析：（1）3Ω；（2）40C；（3）3Ω
（1）根据欧姆定律得，合金丝的电阻
U
R
=3Ω
I
（2）通过合金丝的电荷量
Q=It=2×20C=40C
（3）导体的电阻与其两端的电压及通过它的电流无关，所以电阻仍为R＝3Ω。