高中物理第十一章电路及其应用易错知识点总结(带答案)

高中物理第十一章电路及其应用易错知识点总结
单选题
1、如图所示，S闭合后，两个灯泡均发光，但过一段时间之后两灯都熄灭，电流表的示数为零。

用电压表测L2两端电压，电压表的示数近似于电源电压，该电路的故障可能是（）
A．电流表坏了或未接好B．L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触
C．L1和L2的灯丝都被烧断D．L1的灯丝被烧断或没接好
答案：B
由“两灯都熄灭，电流表的示数为零”可判断出电路故障为断路；由用电压表测L2两端电压，电压表的示数近似于电源电压，可判断出故障为：L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触。

故选B。

2、如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图方式接再电极A、B之间，测出电阻为R，然后再将它按图乙方式接在电极C、D之间，这时P的电阻为（）
A．R B．R
2C．R
4
D．4R
答案：D
将半圆形合金片从中间割开，分成完全相同的两块，设每块电阻力R0，则图中甲连接方式相当于两个电阻并
联，图乙连接相当于两个电阻串联。

则有
R AB=R0
2
=R
R CD=2R0=4R
故选D。

3、下列关于电阻率的说法中正确的是（）
A．把一根长导体截成等长的3段，则每段的电阻率都是原来的1
3
B．电阻率表征了导体材料导电能力的强弱，由导体材料本身决定，且通常与温度有关
C．电阻率是反映材料导电能力强弱的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计
答案：B
A．电阻率是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关，故A错误；
B．各种材料的电阻率往往与温度有关，故B正确；
C．电阻率大表明材料的导电性能差，但不能表明其对电流的阻碍作用一定大，故C错误。

D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，利用这一特性可用来制成标准电阻，故D错误。

故选B。

4、如图所示，图线Ⅰ和图线Ⅱ所表示的电阻值分别是（）
A．4Ω和2Ω
B．4kΩ和2kΩ
C．0.25Ω和0.5Ω
D．2.5×10－4Ω和5.0×10－4Ω
从图中可得当通过的电流为
I=0.002A 时，加在I两端的电压为
U I=8V 加在II两端的电压为
U II=4V 则可得
R I=U I
I
=
8
2×10−3
Ω=4kΩ
R II=U II
I
=
4
2×10−3
Ω=2kΩ
ACD错误，B正确。

故选B。

5、电阻R1、R2串联在电路中，已知R1=10Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（）A．电路中的电流为6AB．电路中的电流为1.2A
C．电路的总电压为21VD．电阻R2的阻值为20Ω
答案：D
AB．串联电路中各处电流相等，根据欧姆定律得
I=U1
R1
=
6
10
A=0.6A
AB错误；
C．电路总电压为
U=U1+U2=6V+12V=18V C错误；
D．根据欧姆定律得
R2=U2
I
=
12
0.6
Ω=20Ω
故选D。

6、有一根粗细均匀的金属导线，其电阻率为ρ，电阻为R，现将其对折使其长度变为原来的一半，则对折后该金属导线的（）
A．电阻率为2ρB．电阻率为1
2ρC．电阻为4R D．电阻为1
4
R
答案：D
AB．金属导线的电阻率由材料和温度决定，对折使其长度变为原来的一半并不能改变其电阻率，故AB错误；CD．由电阻定律可知
R=ρL S
对折使其长度变为原来的一半后，电阻为
R1=ρL
2
2S
=
ρL
4S
=
R
4
故C错误，D正确。

故选D。

7、下列说法正确的是（）
A．要实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器
B．物体在接近光速运动时，仍然遵从牛顿运动定律
C．电阻温度计可以利用电阻率几乎不受温度变化影响的镍铜合金制作
D．借助离心机，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞
答案：D
A．要实现静电屏蔽可以用密封的金属容器也可以用金属网罩，故A错误；
B．牛顿运动定律适用于宏观低速物体，物体在接近光速运动时，不再遵从牛顿运动定律，故B错误；C．电阻温度计一般利用随温度变化明显的金属材料来制作，故C错误；
D．借助离心机的离心现象，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞，故D正确。

8、如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则（）
A．通过两棒的电流不相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内场强E2
D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
答案：D
A．由于两棒串联，所以电流相等，A错误；
B．由
I＝nqSv
可知，两棒电流相等，而两棒横截面积不同，两棒的自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；CD．由
R=ρL S
可知，细棒的电阻大，由串联分压原理可知细棒的电压U1大于粗棒的电压U2，又由
E=U L
可知细棒内场强E1大于粗棒内场强E2，所以C错误，D正确。

故选D。

多选题
9、电阻R1、R2、R3串联在电路中，已知R1=20Ω，R3=10Ω,R1两端的电压为4V,R2两端的电压为8V，则（）A．电路中的电流为0.2A B．电阻R2的阻值为20Ω
C．三个电阻两端的总电压为14V D．电阻R3两端的电压为4V 答案：AC
A．串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律得
I=U1
R1
=0.2A
故A正确；
B．根据欧姆定律得
R2=U2
I
=40Ω
故B错误；
CD．电阻R3两端的电压
U3=IR3=2V
总电压
U=U1+U2+U3=14V
故C正确，D错误。

故选AC。

10、如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，MN是曲线上的两点，过M点的切线和M、N两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是（）
A．该金属导体的电阻随电压的增大而减小
B．该金属导体的电阻随电压的增大而增大
C．该金属导体两端的电压是2.0V时对应的电阻是10Ω
D．该金属导体在M点和N点对应的电阻之比是2:3
答案：BD AB．根据
R=U I
可得
1 R = I U
可知I−U图像上点与原点连线斜率表示电阻的倒数，由图像可知连线斜率逐渐减小，电阻的倒数逐渐减小，故该金属导体的电阻随电压的增大而增大，故A错误，B正确；
CD．该金属导体在M点和N点对应的电阻分别为
R M=U M
I M
=
2.0
0.3
Ω=
20
3
Ω
R N=U N
I N
=
5.0
0.5
Ω=10Ω
则有
R M:R N=20
3
:10=2:3
故C错误，D正确。

故选BD。

11、四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按如图所示接入电路，则（）
A．A1的读数比A2的读数小
B．V1的读数比V2的读数大
C．A1指针偏转角度与A2的一样大
D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度小
答案：BC
A．表头改装为电流表的原理图如下图所示
可知量程越大并联的电阻R越小，则电表总电阻也越小，两电流表在并联时电压大小相同，则电阻较小的电流表A1通过的电流较大，所以A1的读数比A2的读数大，故A错误；
B．表头改装为电压表的原理图如下图所示
可知量程越大串联的电阻R越大，则电表总电阻也越大，两电压表在串联时电流大小相同，则电阻较大的电压表V1的两端分得的电压也越大，即V1的读数比V2的读数大，故B正确；
C．两电流表在并联时两个表头电压大小相同，且由于表头电阻相同，由欧姆定律I=U
可知两个表头上的电
R
流大小相同，A1指针偏转角度与A2的一样大，故C正确；
D．两电压表在串联时通过两个表头的电流大小相同，且由于表头电阻相同，由欧姆定律U=IR可知两个表头两端的电压大小相同，即两电压变指针偏转角度，故D错误。

故选BC。

12、取一段额定电压为220V，额定功率大于100W的废灯泡的灯丝约2cm长。

灯丝与两节干电池及2.5V小灯泡的电路连接如图所示，闭合开关灯泡发光并且较亮，再用点燃的蜡烛给灯丝加热，则（）
A．小灯泡和灯丝是并联连接
B．观察到的现象是小灯泡变暗
C．小灯泡变暗的原因是灯丝的电阻随温度升高而增大
D．上述现象说明了温度升高，灯丝的电阻率变大
答案：BCD
A．由图可知小灯泡和灯丝是串联连接，选项A错误；
BC．用点燃的蜡烛给灯丝加热，灯丝的电阻随温度升高而增大，观察到的现象是小灯泡变暗，选项BC正确；
可知灯丝的电阻增大，电阻率增大，即温度升高，灯丝的电阻率变大，选项D正确。

D．根据公式R=ρl
S
故选BCD。

13、金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度
的升高而增大，有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。

根据以
上的信息，判断下列说法中正确的是（）
A．连接电路用的导线一般不用合金来制作
B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
答案：AB
A．合金的电阻率大，故连接电路用的导线一般不用合金来制作，故A正确；
B．合金的电阻率大，故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作，故B正确；
C．电阻温度计一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作，故C错误；
D．标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作，故D错误。

故选AB。

填空题
14、一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为I g=50μA，表头电阻R g=1kΩ，若改装成量程为Im=0.5A的电流表，应并联的电阻阻值为___________Ω；若改装成量程为Um=10V的电压表，应串联一个阻值为___________Ω的电阻。

答案： 0.1##0.10 199000##1.99×105
[1]改装成0.5A的电流表需要并联电阻的阻值
R=
I g R g
I m−I g
=
50×10−6×1000
0.5−50×10−6
Ω=0.1Ω
[2]改装成10V的电压表需要串联电阻的阻值
R′=U m
I g
−R g=
10
50×10−6
Ω−1000Ω=199000Ω
小提示：改装成电流表需要并联电阻，改装成电压表需要串联电阻。

当改装后电表满偏时，灵敏电流计也达到原满偏值。

15、如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。

如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为___________Ω。

答案：60
因为选的是“×10”挡，所以读数为
6×10Ω=60Ω
16、下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度的游标卡尺，图乙中游标卡尺为
20分度的，图丙中游标卡尺为10分度的，它们的读数分别为：________；________；________。

答案： 42.10 63.30 29.8
[1]在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是50分度的，所以读数为
42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm
[2]在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是20分度的，所以读数为
63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm
[3]在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是10分度的，所以读数为
29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm
解答题
17、为了更加精细描述导体内电流的分布情况，人们定义了“电流密度”j。

某点处的电流密度，大小为垂直于该点处电流方向上单位面积内的电流大小，方向为该点处的电流方向。

（1）如图1所示，圆柱形长直均匀金属导体的横截面积为S，将其左、右截面接入直流电路，稳定后内部有大小为I且分布均匀的电流。

求导体内的电流密度大小。

（2）如图2所示，分界面MN以下是半无限大的均匀导体区域，在MN上的P点处埋有一半球形电极，半径可忽略不计，大小为I的电流通过电极打入导体内，在各个方向上均匀分散并流向无穷远处。

a.求导体内到电极距离为r的点处的电流密度大小；
b.可以看出，上一问中的电流密度分布规律，与点电荷的场强分布规律是相似的，试利用这一相似性，解决下面的问题：如图3所示，在MN上到P点距离为2l的O点处再埋一个相同的半球形电极，两电极接入直流电路，稳定后电路中的电流大小为I。

求导体内PQ中垂线上到中点距离为l的点处的电流密度大小和方向。

（3）小亮同学认为，通有恒定电流的直导线不应该产生焦耳热，并结合图1给出了自己的理解：请你判断小亮的分析是否正确，并说明理由。

答案：（1）j=
S ；（2）a.j(r)=
2πr2
；b.大小为√
4πl2
，方向平行PQ连线向右；（3）见解析
（1）根据电流密度的定义可知
j=I S
（2）a．电流均匀分布在以电极为球心、r为半径的半球面上，则导体内到电极距离为r的点处的电流密度大小
j(r)=
I 2πr2
b．若只存在电极P，则P在该点处产生的电流密度为
j1=
I 4πl2
若只存在电极Q，则Q在该点处产生的电流密度为
j2=
I 4πl2
方向如图所示：
将两电流密度矢量合成，即为实际的电流密度，大小为
j=√2I 4πl2
方向平行PQ连线向右。

（3）不正确。

电荷从截面1到截面2，电场力做正功，原子间实碰撞阻力做负功，二者大小相同，所以电荷
动能不变。

但只要和原子碰撞，就有内能产生。

18、v为方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器（容器壁厚度可忽略）内，容器两端用金属圆片电极（内阻可忽略）密封，如图1所示。

（1）该同学用游标卡尺（10分度）测量塑料圆柱容器的长度，读数如图2所示，则该容器的长度是
____________cm。

（2）该同学用螺旋测微器测量该容器的直径时，某次测量的读数如图3所示，则该容器的直径是_______mm。

（3）该同学使用多用电表测量其电阻。

测量步骤如下：
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着___________（填“电流、电压零刻度”或“电阻零刻度”）
②将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置。

③将红黑表笔分别插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准___________。

④将红黑表笔分别与样品两端接触，发现表针几乎不偏转，应___________（填“增大”或“减小”）欧姆挡的倍率。

之后___________（填“需要”或“不需要”）再次欧姆调零。

若多用电表欧姆挡倍率选择“×1K”时的读数如图4所示，则样品的电阻为___________Ω。

⑤测量完毕，将选择开关旋转至OFF位置。

答案： 2.05 5.226##5.225##5.227 电流、电压零刻度欧姆零点增大需要 16000
分析：本实验考查游标卡尺，螺旋测微器和欧姆表的读数方法，以及欧姆表的使用方法，考查考生的科学探
究素养。

（1）[1]游标卡尺不需要估读，由游标卡尺的减法读数规则读取容器长度为
l=25mm−5×0.9mm=20.5mm=2.05cm
（2）[2]螺旋测微器需要估读，观察可知固定刻度未露半毫米刻度线，则容器的直径为
D=5mm+22.6×0.01mm=5.226mmm
因估读存在一定误差，故结果在5.225～5.227均可。

（3）①[3]调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着左侧零刻度，即“电流、电压零刻度”，调节指针定位螺丝
是为了机械调零。

③[4]调节欧姆调零旋钮是为了欧姆调零，两表笔短接，外测电阻为零，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准
右侧欧姆零点。

④[5][6]指针不偏转说明待测样品阻值太大，欧姆表应选择较大的倍率，更换倍率后需要再次欧姆调零。

[7]样品电阻为
R=16×1000Ω=16000Ω。