高中物理必修第3册第十一章 电路及其应用试卷测试卷附答案

高中物理必修第3册第十一章 电路及其应用试卷测试卷附答案

一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）

1．有一条横截面积为S 的铜导线，通过的电流为I ．已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，电子的电量为e ．若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ） A ．

A IM

SN ρε

B ．

A I MSN ρ

ε

C ．

A IMS

N ρε

D ．

A IM SN ρ

ε

【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

设铜导线中自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为:

l vt =

体积为

V Sl Svt ==

质量为

m vtS ρ=

这段导线中自由电子的数目为

A A m vtS n N N M M

ρ=

= 在t 时间内这些电子都能通过下一截面，则电流:

q ne

I t t

=

= 代入解得，

A vSN e

I M

ρ=

解得电子定向移动的速率：

A M

v SN e

ρ=

故A 正确，BCD 错误．

2．小灯泡的电流I 随所加电压U 变化如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线。下列说法错误的是（ ）

A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝

1

2

U I C ．在电路中灯泡L 两端的电压为U 1时，跟灯泡串联的电阻R 两端的电压为I 1R D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 【答案】C 【解析】 【详解】

A ．I -U 图象的割线斜率表示电阻的倒数，电压增大时割线斜率减小，电阻增大，选项A 正确；

B ．由图象知P 点对应的电压为U 1，电流为I 2，因此小灯泡的电阻为：

R ＝

1

2

U I 选项B 正确；

C ．在电路中灯泡L 两端的电压为U 1时，跟灯泡串联的电阻R 两端的电压为I 2R ，选项C 错误；

D ．I -U 图象中矩形PQOM 所围的面积UI 表示对应P 点小灯泡的实际功率，选项D 正确。 本题选错误的，故选C 。

3．电流表的内阻是R g =200 Ω,满刻度电流值是I g =500 μA,现欲把这电流表改装成量程为2．0 V 的电压表,正确的方法是（ ） A ．应并联一个3 800 Ω的电阻 B ．应串联一个3 800 Ω的电阻 C ．应并联一个0.05 Ω的电阻 D ．应串联一个0.05 Ω的电阻 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

把电流表改装成2V 的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：

；故B 正确，ACD 错误；故选B ．

【点睛】

本题考查了电压表的改装，知道电压表改装原理是解题的关键，应用串联电路特点与欧姆

定律可以解题．

4．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1Q，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为21

.

Q Q与

2

Q的比值为()

A．

2

5

B．

1

2

C．

3

5

D．

2

3

【答案】C

【解析】

试题分析：根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压1

211

2325

+

3

E

U R E

R R

=⋅⨯=

，得11

Q CU

=；S闭合时，2

11

123

+

2

E

U R E

R R

=⋅=

，22

Q CU

=，故11

22

3

5

Q U

Q U

==，故选

C．

【学科网考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器

【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU 求解电容器的带电荷量．

5．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个滑动变阻器R组成，

()1甲表是电流表，R增大时量程增大

()2甲表是电流表，R增大时量程减小

()3乙表是电压表，R增大时量程增大

()4乙表是电压表，R增大时量程减小

下列说法正确的是()

A ．()1和()3

B ．()1和()4

C ．()2和()3

D ．()2和()4

【答案】C 【解析】 【分析】

灵敏电流计G 和变阻器R 并联时，由于变阻器的分流，测量的电流增大，改装成电流表，而灵敏电流计G 和变阻器R 串联时，由于变阻器的分压，测量的电压增大，改装成电压表． 【详解】

由图甲所示可知，G 与电阻R 并联，甲表是电流表，R 增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故（1）错误，（2）正确．由图乙所示可知，G 与R 串联，乙是电压表，R 增大时，变阻器分担的电压增大，乙表量程增大，故（3）正确，（4）错误；故C 正确；故选C ． 【点睛】

本题考查电表改装原理的理解能力．当电流计的指针满偏时，电流表或电压表的指针满偏，所测量的电流或电压达到最大值．

6．一电流表G 的满偏电流Ig=2mA ，内阻为100Ω．要把它改装成一个量程为0.4A 的电流表，则应在电流表G 上 A ．并联一个0.5Ω的电阻 B ．并联一个100Ω的电阻 C ．串联一个0.5Ω的电阻 D ．串联一个100Ω的电阻

【答案】A 【解析】

把电流表改装成0.4A 的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：

0.002100

0.50.40.002

g g g

I R R I I ⨯=

=

Ω≈Ω--，故选A.

【点睛】本题考查了电流表的改装，知道电流表改装原理、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

7．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S ，其等效电流为I ；质子的质量为m ，其电量为e .那么这束质子流内单位体积的质子数n 是