人教版必修3《第11章 模拟高考一遍过》2020年单元测试卷(含答案解析)

人教版必修3《第11章模拟高考一遍过》2020年单元测试卷
一、单选题（本大题共2小题，共8.0分）
1.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如
图所示电路。

开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；
闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。

Q1与Q2的
比值为()
A. 2
5B. 1
2
C. 3
5
D. 2
3
2.有一个消毒用电器P，电阻为20kΩ，它只有在电压高于24V时才能工作。

今用一个光敏电阻R1
对它进行控制，光敏电阻在光照时为100Ω，黑暗时为1000kΩ。

电源电动势E为36V，内阻不计，另有一个定值电阻R2，电阻为1000Ω。

下列电路开关闭合后能使消毒用电器在光照时正常作用，黑暗停止工作的是()
A. B.
C. D.
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
3.用伏安法测未知电阻R x时，若不知R x的大约数值，为了选择正确的
电流表接法以减小误差，可将仪器如图所示接好，只空出一个电压
表的一个接头K，然后将K分别与a，b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则()
A. 若电流表示数有显著变化，K应按a
B. 若电流表示数有显著变化，K应按b
C. 若电压表示数有显著变化，K应按a
D. 若电压表示数有显著变化，K应按b
4.如图所示电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2，R1：R2：R3=1：2：3。

当a、b
两点间加以恒定的电压U后，下列结论正确的是()
A. I1：I2=3：4
B. I1：I2=5：9
C. 将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为3：5
D. 将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为1：1
5.电流表的内阻为R g，满偏电流为I g，那么以下结论中正确的是()
A. 如并联一个阻值为nR g的定值电阻，就可以改装为一个最大电流是nI g的电流表
B. 如串联一个阻值为nR g的定值电阻，就可以改装为一个最大电压是(n+1)I g R g的电压表
R g的定值电阻，就可以改装为最大电流是nI g的电流表
C. 如并联一个阻值为1
n−1
D. 如串联一个阻值为R g
的定值电阻，就可以改装为一个最大电压是(n−1)I g R g的电压表
n
三、实验题（本大题共5小题，共45.0分）
6.测量一个长约5cm、电阻R1约为30Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器
材如下：
游标卡尺(20分度)；
螺旋测微器；
直流电源E(电动势为18V，内阻可忽略不计)；
标准电流表A1(量程1.5A，内阻r1=6Ω)；
电流表A2(量程2A，内阻r2约为5Ω)；
滑动变阻器R2(最大阻值10Ω)；
开关S，导线若干．
(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数L=________cm；用螺旋测微器测得该材料
的直径如图乙所示，读数D=________mm．
(2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图，要求获得较多的实验数据．
(3)若某次测量中两电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，则由已知量和测量量计算电阻率的表达
式为ρ=________．
7.小明用电学方法测量电线的长度。

首先，小明测得电线铜芯的直径为1.00mm，估计其长度不超
过50m(已知铜的电阻率为1.75×10−8Ω⋅m)。

现有如下实验器材：①量程为3V，内阻约为3kΩ的电压表；②量程为0.6A，内阻约为0.1Ω的电流表；③阻值为0∼20Ω的滑动变阻器；内阻可忽略，输出电压为3V的电源；⑤阻值为R0=
4.30Ω的定值电阻，开关和导线若干。

图1 图2
小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50A时，电压表示数如图1所示，读数为_____V。

根据小明测量的信息。

图2中P点应该____(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)，Q点应该_____(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)。

小明测得的电线长度为_______m.。

8.某同学想测量一个微安表G的电阻，要求操作方便，测量准确，实验误差小，并将其改装成一
个双量程的电流表。

他用如图甲所示电路测量微安表的内阻。

他找到实验器材有：
A.微安表G(满偏电流为I g=500μA，内阻R g约为300Ω)
B.定值电阻R1(阻值为1000Ω)
C.定值电阻R2(阻值为9000Ω、90Ω各一个)
D.电阻箱R(阻值范围0～9999.9Ω)
E.滑动变阻器R3(阻值范围0～10Ω)
F.电源E(电动势为1.5V)
G.开关和导线若干
(1)在连接电路时，定值电阻R2选择________(填“9000”或“90”)Ω的电阻。

(2)闭合开关S之前，滑动变阻器的滑片P应该置于________(填“a”或“b”)端。

(3)闭合开关S后将滑动变阻器的滑片放置在合适位置，然后闭合开关S1，比较微安表示数，反复调整电阻箱，直到开关S1闭合前后微安表示数不变，读出此时电阻箱示数为R=2700Ω，可得微安表内阻为________。

(4)利用图乙所示电路将微安表改装成量程分别为I1=3mA和I2=300mA的双量程电流表，则电阻R A=________Ω，R B=________Ω。

(结果均保留一位小数)
9.某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃∼80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器
材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω
电源E(6V，内阻可忽略)
电压表(量程150mV)
定值电阻R0(阻值20.0Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)
电阻箱R2(阻值范围0−999.9Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。

实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃，将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0：保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0：断开S1，记下此时R2的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0°C，实验得到的R2−t数据见下表。

t/℃25.030.040.050.060.070.080.0
R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0
回答下列问题：
(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到___ (填“a”或“b”)端；
(2)由图(b)可得到R1，在25℃−80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R1=___Ω；
(3)将R t握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为___Ω，则手心温度为_____℃。

10.某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，
图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100Ω)；S为开关，E为电源。

实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。

图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U−t关系曲线。

回答下列问题：
(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为
U1=_____mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻____(填“变大”
或“变小”)，电压表V1示数____(填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片向____(填“A”
或“B”)端移动，以使V1示数仍为U1。

(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏
|=____×10−3V/℃(保留2位有效数字)。

度为|ΔU
Δt
四、计算题（本大题共1小题，共10.0分）
11.如图所示的电路中，电源电动势E=9V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=
6Ω，R2=10Ω，R3=6Ω，电容器的电容C=10μF．
(1)保持开关S1、S2闭合，求电容器C所带的电荷量；
(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量．
-------- 答案与解析 --------
1.答案：C
解析：
开关S断开和闭合时，利用闭合电路欧姆定律，分别求电容的电压，再由C=Q
U
可得电量之比。

解题的关键是清楚开关断开与闭合时电路的结构，并能应用闭合电路欧姆定律求电容的电压。

当开关S断开时，电路总阻值：R
总=R+2R×R
2R+R
=5
3
R，则干路电流I=E R
总
，电容的电压U1=E
5
；
当开关S闭合时，电路总阻值：R′总=R+R
2=3
2
R，则干路电流I′=E R
总
′，电容的电压U2
=1
3
E；
由C=Q
U 可得：
Q1
Q2
=U1
U2
=3
5
，故C正确，ABD错误。

故选C。

2.答案：C
解析：
根据闭合电路欧姆定律逐项分析四个电路，当消毒用电器P所占电压高于24V时才能正常工作。

本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，要求同学们能根据电路图求出P的电压，难度大。

对A电路，在光照时，光敏电阻为100Ω，P电阻为20kΩ，R 2电阻为1000Ω，P分得电压超过2
3
E，
正常工作；黑暗时，光敏电阻1000Ω，P分得电压超过2
3
E，正常工作，A错误；
同理可以求得B电路中光照和黑暗时，P分得电压均超过2
3
E，都可以正常工作，B错误；
电路C中P与R 2并联，电阻略小于1000Ω，能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作，C正确；
电路D中P与R 1并联，光照时并联部分电阻小于100Ω，此时P分得的电压远小于24V，不能正常工作，黑暗时并联总电阻小于1000Ω，P分得电压同样小于24V，也不能正常工作，D错误。

故选C。

3.答案：BC
解析：解：(1)若K从a移到b时，安培表读数有显著变化，说明伏特表的分流明显，K应接在b处，故A错误，B正确；
(2)若K从a移到b时，伏特表读数有显著变化，说明电流表的分压明显，K应接在a处，故C正确，D错误；
故选BC．
伏安法测电阻有两种电路，电流表内接法与电流表外接法，可以用试触法确定电流表的接法，如果电流表示数变化大，说明电压表分流较大，应采用内接法；如果电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，应采用外接法．
本题考查了应用试触法判断伏安法测电阻时实验电路的选择问题，难度不是很大，熟练掌握基础知识即可正确解题．
4.答案：BC
解析：
根据并联电路的特点和欧姆定律求解电流表的示数之比；根据串联电路的特点和欧姆定律求解电压表示数之比。

本题关键是能够化简电路，分析清楚电路结构，根据欧姆定律和串并联电路的特点分析。

AB.是理想电流表时，电路如图：
并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，图中I1
I2=
U
R2
+U
R3
U
R1
+U
R2
=5
9
，故A错
误，B正确；
CD.将A1、A2换成理想电压表，如图所示：
为串联电路，则U R1:U R2:U R3=1:2:3，U 1U 2
=U R1+U R2
U R2
+U R3
=3
5，故C 正确D 错误；
故选BC 。

5.答案：BC
解析：解：A 、如并联一个阻值为nR g 的定值电阻，根据并联电流的关系得改装后电流表的量程为：I =I g +I g R g nR g
=(1+1
n )I g ，故A 错误
B 、如串联一个阻值为nR g 的定值电阻，根据串联电压关系得改装后电压表的量程为：U =I g R g +nI g R g =(n +1)I g R g ，故B 正确
C 、如并联一个阻值为R g
n−1
的定值电阻，根据并联电流的关系得改装后电流表的量程为：I =I g +I g R g
R g n−1
=
nI g 故C 正确，
D 、如串联一个阻值为R
g n 的定值电阻，根据串联电压关系得改装后电压表的量程为：U =I g R g +
nI g
R g n
=(1+1
n
)I g R g ，故D 错误
故选：BC ．
改装成电流表要并联电阻分流，并联电阻阻值为R ：R =
I g R g nR g ；
电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R =U
I g −R g ，U 为改装后的量程．
本题考查电表的改装原理，明确电压表要串联电阻分压，电流表要并联电阻分流，在改装中注意表头的满偏电流和电压均是不变的．
6.答案： (1)5.025；2.150
(2)
(3)ρ=πD 2I 1r 14L(I 2−I 1)
解析：
本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、设计电路图、求电阻率表达式，要掌握常用器材的使用及读数方法。

(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
(2)根据实验目的与实验所给器材选择实验器材，然后设计实验电路；
(3)根据欧姆定律与电阻定律求出电阻率的表达式。

解：(1)游标卡尺的固定刻度读数为50mm ，游标读数为0.05×5mm =0.25mm ，所以最终读数为50mm +0.25mm =50.25mm =5.025cm ；
螺旋测微器的固定刻度读数为2mm ，可动刻度读数为0.01×15.0mm =0.150mm ，
所以最终读数为2mm +0.150mm =2.150mm(2.149mm ～2.151mm)，
(2)根据题意可知，电流表的读数之差，结合电阻，从而求得电压，则设计的电路图如图所示：
(3)根据欧姆定律可得，导体电材料的电阻R x = I 1r 1 I
2−I 1 ， 由电阻定律得：R x =ρL S ，S =14πD 2
联立解得：ρ=πD 2I 1r 1
4L(I 2−I 1)。

故答案为：(1)5. 025；2.150
(2)
(3)ρ=πD2I1r1
4L(I2−I1)。

7.答案：2.50接b接a31.4
解析：
根据电压表的量程得出电压表的示数，抓住电流表示数从零开始，确定滑动变阻器的接法，结合待测电阻的大小确定电流表的内外接；根据欧姆定律求出电阻的大小，结合电阻定律得出电线的长度。

本题考查了电路的选取，知道滑动变阻器分压和限流的区别，电流表内外接的区别，知道在什么情况下用限流法，什么情况下用分压式，掌握选取电流表内外接的口诀：小外偏小，大内偏大。

电压表量程为3V，电压表的读数为2.50V；
调节滑动变阻器，电流表示数从0开始增加，可知滑动变阻器采用分压式接法，即Q点应接a，待测电阻较小，电流表采用外接法，即P点应该接b．b.由于保护电阻，因此本题的实验电路图如下：
根据欧姆定律有：R x+R0=U
I =2.50
0.50
Ω=5Ω，
根据R x=ρL
S
=ρL
πd2
4
得，代入数据联立解得L=31.4m。

故答案为：2.50；接b；接a；31.4。

8.答案：(1)9000；(2)a；(3)300Ω；(4)0.6；59.4
解析：
本题主要考查实验：测量电表内阻。

由于滑动变阻器的电阻最大值较小，故测量电路发生变化时，测量电路两端电压近似认为不发生变化。

(1)为减小实验误差，测量电路的电阻应选择较大值。

(2)从保护电路的角度出发，即可分析出。

(3)闭合开关S1前后，测量电路两端电压不变，流经微安表的示数不变，由欧姆定律列方程即可解得。

(4)解决本问的关键是知道各量程所对应的电路，由并联电路电压、电流的特点，列方程即可求解。

(1)为减小实验误差，开关S1闭合前后，测量电路两端电压变化应较小，故R2应选择较大阻值，故填：9000。

(2)闭合开关前，为保护电路，滑片P应置于a端。

故填a。

(3)设闭合开关前微安表的示数为I，其内阻为r，则闭合开关S1前，测量电路两端电压为：U=
(r+2700)I；闭合开关S1后，微安表的示数为仍为I，则流经电阻箱的电流为：I
1000(1000+r)·10
13
，
此时测量电路两端电压为：U=rI+I
1000(1000+r)·10
13
·2700。

闭合开关前后测量电路两端电压相
等，联立即可解得：r=300Ω。

(3)当R A、R B串联再与微安表并联时，此时量程为3mA，则有：I g r=(I1−I g)(R A+R B)；当微安表与R B串联再与R A并联时，此时量程为300mA，则有：I g(r+R B)=(I2−I g)R A。

联立解得：R A=0.6Ω，R B=59.4Ω。

故答案为：(1)9000；(2)a；(3)300Ω；(4)0.6；59.4。

9.答案：(1)b；(2)450；(3)620.0；33.0
解析：
(1)根据实验原理图以及实验安全性要求可明确滑片对应的位置；
(2)根据作出的图象进行分析，由图可找出对应的电阻值；
(3)根据电阻箱的读数方法可明确对应的电阻值，再根据图象确定对应的温度。

本题考查电学中描绘图象和应用图象的能力，只需要明确图象的基本性质即可正确解答。

(1)由图可知，滑动变阻器采用限流接法，实验开始时应让电路中电流最小，所以滑动变阻器接入电阻应为最大，故开始时滑片应移动到b端；
(2)由图b可知，当t=44.0℃时，对应在的坐标约为450Ω；可得：R1=450Ω；
(3)根据电阻箱的读数方法可知，电阻箱的读数为：6×100+2×10=620.0Ω，由图可知对应的温度为33.0℃。

故答案为：(1)b；(2)450；(3)620.0；33.0。

10.答案：5.00变小增大B 2.8
解析：
(1)已知定值电阻阻值与电路电流，应用欧姆定律可以求出电压表的示数；
分析图示图线可知当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻如何变化；
根据二极管电阻变化应用闭合电路欧姆定律分析答题。

(2)根据图示图线求出二极管的测温灵敏度。

本题考查了实验数据处理，根据题意分析清楚图(a)所示电路结构与图(b)所示图线是解题的前提与关键，应用欧姆定律、串联电路特点根据题意即可解题。

解：(1)电压表V1测定值电阻R0两端电压，其示数为：U1=IR0=50.0×10−6×100V=5.00×
10−3V=5.00mV；由图(b)所示图线可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻变小，由于二极管电阻减小，二极管分压减小，由串联电路特点可知，定值电阻分压变大，电压表V1示数增大，为保持电压表示数不变，应减小定值电阻分压增大滑动变阻器分压，滑动变阻器接入电路的阻值应增大，滑动变阻器滑片应向B端移动；
(2)由图(b)所示图线可知，该硅二极管的测温灵敏度为：|△U
△t |=0.44−0.30
80−30
V/℃=2.8×10−3V/℃。

故答案为：(1)5.00，变小，增大，B；(2)2.8。

11.答案：解：(1)保持开关S1、S2闭合时，电路中的电流I=E
R1+R2+r =9
6+10+2
A=0.5A．
R1两端的电压U1=IR1=0.5×6V=3V
则电容器所带的电荷量Q1=CU1=10×10−6×3C=3×10−5C.
(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，电容器的电压等于电源的电动势，所带的电荷量Q2=CE= 10×10−6×9C=9×10−5C.
断开开关S2后流过电阻R2的电荷量△Q=Q2−Q1=6×10−5C.
答：
(1)电容器C所带的电荷量为3×10−5C.
(2)流过电阻R2的电荷量为6×10−5C.
解析：(1)保持开关S1、S2闭合，电容器两端的电压等于R1两端的电压，根据闭合电路欧姆定律求出R1两端的电压，从而根据Q=CU求出电容器所带的电量．
(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，电容器两端的电压等于电源的电动势，根据Q=CE求出电容器
所带的电荷量，从而求出流过电阻R2的电荷量．
本题考查了含容电路问题，知道电容器两端的电压等于与它并联的支路电压，与电容器串联的电阻相当于导线．。