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第十一章 电路及其应用——高二物理人教版（2019）必修三单元检测卷（A卷）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分）
1.新能源汽车最终用电驱动的，最大优点就是二氧化碳零排放，清洁环保低能耗。如图是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是( )
整车型号 CH830BEV
最大设计总质量 2000kg
动力电池容量 80A·h
驱动电机额定功率 30kW
A.该电池8A的电流充电，需要充电1h
B.该电池以8A的电流放电，可以工作10h
C.该电池以10A的电流放电，可以工作10h
D.该电池充完电可贮存的电荷量为80C
2.如图所示，均匀的电阻丝两端电压恒定，图（a）中滑片与电容器、电流计相连，图（b）中滑片与定值电阻、电流计相连，滑片与电阻丝始终接触良好，电流计为理想电表，滑片从左向右匀速移动时( )
A.图（a）中电流计中有向右的电流，且电流减小
B.图（a）中电流计中有向左的电流，且电流不变
C.图（b）中电流计中有向左的电流，且电流不变
D.图（b）中电流计中有向右的电流，且电流增大
3.某电解池中，如果在1 s内共有个二价正离子和个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（e取）( )
A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
4.如图，一根粗细均匀的同种材料制作的电阻丝AC，B为AC中点，现将BC段均匀拉伸到D点，，然后将电阻丝接入电路中。下列说法正确的是( )
A.BD段横截面积是AB段的3倍
B.BD段电阻是AB段的9倍
C.BD段电压是AB段的3倍
D.BD段自由电荷定向移动速率是AB段的9倍
5.一块均匀的长方体金属样品如图所示，长为a，宽为b，厚为c，金属样品的电阻率为ρ，金属样品中自由电子的电荷量为e，在样品的两端加上电压后样品中自由电子定向移动的平均速率为v，测得通过样品的电流为I，则( )
A.此时样品的电阻为
B.该金属样品中单位体积内的自由电子个数为
C.该金属样品中单位体积内的自由电子个数为
D.该金属样品中自由电子的总个数为
6.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是( )
A.若将两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器的阻值增大
B.若将两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小
C.若将两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器的阻值增大
D.若将两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器的阻值变大
7.如图所示是滑动变阻器的示意图，下列说法正确的是( )
A.a和b接入电路中时，P向右移动电流增大
B.b和d接入电路中时，P向右移动电流减小
C.b和c接入电路中时，P向右移动电流减小
D.a和c接入电路中时，P向右移动电流减小
8.图描绘了两个电阻的图像，由图可知，若将这两个电阻并联接入电路中，则的电阻比是( )
A.1：2 B.3：1 C.6：1 D.1：6
9.某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验中所测得的数据，分别绘制了图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是( )
A.图甲的元件可以作为标准电阻使用
B.图乙的电阻随电压升高而减小
C.图丙的电阻随电压升高而增大
D.只有图乙才可能是半导体元件
10.如图所示，是有两个量程的电压表，当使用两个端点时，量程为，当使用两个端点时，量程为。已知表头的内阻为，满偏电流为，则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分）
11.以下关于电源的说法正确的是( )
A.电源是使电路中有持续电流的装置
B.电源的作用是在电源内部搬运电荷，从而保持两极之间有稳定的电势差
C.只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D.电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量
12.太阳能电池在航天等领域已有广泛应用。某太阳能电池断路时的路端电压是，内电阻是。当该电池与的电阻组成闭合电路时，该太阳能电池的电动势和电路中的电流分别为( )
A.20mV B.30mV C.0.1mA D.10mA
13.将红表笔插入多用电表的正(+)插孔，黑表笔插入多用电表的负(-)插孔，用该表测直流电压、测电阻器电阻或测二极管的正反向电阻时，下列说法正确的( )
A.测电压时，电流从红表笔流出多用电表，测电阻时，电流从红表笔流入多用电表
B.测电压时，电流从红表笔流入多用电表，测电阻时，电流从黑表笔流出多用电表
C.选择欧姆挡挡并调零后，将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，则应换用挡，调零后再测
D.选择欧姆挡的适当挡位并调零后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，可以测得二极管的反向电阻
14.一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则( )
A.通过导线的电流为 B.通过导线的电流为
C.导线中自由电子定向移动的速率为 D.导线中自由电子定向移动的速率为
15.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为，定值电阻的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若仅使阻值变小，则和均变大
D.若仅使阻值变小，则和均变大
16.如图为理想的自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，若输入电压一定，则( )
A.P不动，向下滑动时，一直在减小
B.不动，P顺时针转动一个小角度时，和的比值增大
C.不动，P顺时针转动一个小角度时，电流表读数在增大
D.P顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分）
17.（8分）某同学欲测量某电热丝的电阻率ρ。
（1）用多用电表粗测该电热丝的电阻值：多用电表选择开关旋至“100”挡，并进行欧姆调零，将红、黑表笔连接到电热丝两端，多用电表指针位置如图（a）所示，此时读数为______Ω。
（2）用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（b）所示，该读数为______mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。
（3）为精确测量该电热丝的电阻，设计了如图（c）所示的实验电路图。现有实验器材：
电池组E，电动势为15V，内阻忽略不计；
电压表V（量程为3V，内阻为）；
电流表A（量程为12mA，内阻比较小）；
定值电阻（阻值可选用3kΩ和9kΩ）；
滑动变阻器R，最大阻值为50Ω；
开关、导线若干。
①要求电热丝两端的电压可在0~12V的范围内连续可调，应选用阻值为_______（填“3kΩ”或“9kΩ”）的定值电阻；
②闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电压表V和电流表A的示数尽量大些，读出此时电压表V和电流表A的示数分别为U、I，则该电热丝电阻的表达式为_______（用U、I、表示，不得直接用数值表示）：
③多次测量得到电热丝的电阻的平均值，计算得出电热丝的电阻率。
18.（12分）多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。
（1）关于多用电表的使用，下列说法正确的是_______。（填选项前字母序号）
A.测电压时，图1连接方式中红、黑表笔接法正确
B.测电流时，应按图2连接方式测量
C.测电阻时，应按图3连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时，应按图4连接方式测量
（2）某同学发现如图5所示的实验电路不工作。为排查电路故障，他闭合开关，将滑动变阻器滑到最右端，用多用电表测量各接点间的电压，则应将图6中的选择开关旋至_______（填“A”“B”“C”或“D”），用正确的测量方法得到。已知电路只有一处故障，则下列说法正确的是_______。（填选项前字母序号）
A.可能是断路 B.可能是短路 C.可能是R断路 D.可能是R短路
（3）为近一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于欧姆“×1”挡，分别将红、黑表笔接c、e端时，指针指在如图7所示的位置，则该电阻约为_______Ω；他将红黑表笔接e、f端时，指针_______（填“几乎不偏转”或“偏转很大”）。欧姆表内部用的是旧电池，电池的电动势变小，内阻变大，则红黑表笔接c、e端时，电阻的测量值_______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：AB.从题图标识牌可知电池的容量为，即以8A的电流放电可工作10h，故A错误，B正确；C.根据可知该电池以10A的电流放电，可以工作8h，故C错误；D.该电池充完电可贮存的电荷量故D错误。故选B。
2.答案：B
解析：图甲中电容器左极板电势高，滑片向右移动时，与电容器并联部分电阻丝两端的电压减小，则电容器处于放电状态，电流计中有向左的电流，电容器的放电电流为，解得，电容器放电电流恒定，A错误，B正确；图乙中定值电阻左端电势高，右端电势低，电流计中的电流向右，滑片向右移动，并联部分的电阻减小，滑片左侧部分的电阻增大，则电压增大，并联部分两端的电压减小，则电流计中电流减小，CD错误。
3.答案：D
解析：由题意，电解池中正、负离子运动的方向相反，则1 s内通过截面的正离子的电荷量为，负离子的电荷量绝对值为，则电流为，代入数据解得：，故D正确。
4.答案：B
解析：A.令，则有
电阻丝体积不变，则有
可知，AB段横截面积是BD段的3倍，故A错误；
B.根据
，
解得
故B正确；
C.两部分串联，通过的电流相等，电压之比等于电阻之比，结合上述可知，BD段电压是AB段的9倍，故C错误；
D.根据电流的微观定义式有
解得
故D错误。
故选B。
5.答案：C
解析：A.根据电阻定律有故A错误；BC.设该金属样品中单位体积内的自由电子个数为n，则单位时间内有解得该金属样品中单位体积内的自由电子个数故B错误、C正确;D.该金属样品中自由电子的总个数故D错误。故选C。
6.答案：A
解析：A.若将两端连在电路中，滑动变阻器的左侧接入电路，当滑片向右滑动时，变阻器接入的阻值增大，A正确；
B.若将两端连在电路中，滑动变阻器的左侧接入电路，当滑片向右滑动时，变阻器接入的阻值增大，B错误；
C.若将两端连在电路中，滑动变阻器的右侧接入电路，当滑片向右滑动时，变阻器接入的阻值减小，C错误；
D.若将两端连在电路中，滑动变阻器的总阻值接入电路，当滑片向右滑动时，变阻器接入的阻值一定，D错误。
故选A。
7.答案：D
解析：当a和b接入电路时，接入电路的阻值最大，当P向右滑动时，接入电路的电阻不变，电流不变，故A错误；当b和d接入电路时，部分的电阻接入电路，P向右滑动时，接入电路的电阻减小，电流变大，故B错误；当b和c接入电路时，部分的电阻接入电路，P向右滑动时，部分长度减小，接入电路的电阻减小，电流变大，故C错误；当a和c接入电路时，部分的电阻接入电路，P向右滑动时，部分长度增大，接入电路的电阻增大，电流变小，故D正确。故选D。
8.答案：C
解析：由图可知
，
所以的电阻比为
故选C。
9.答案：A
解析：A.由于图像的斜率表示电阻的倒数，由图甲可知图像斜率不变，则甲元件的电阻保持不变，可以作为标准电阻使用，故A正确；
BCD.由于图像的斜率表示电阻的倒数，可知图乙中图像的斜率随着电压的增大斜率减小，则说明电阻随电压升高而增大，半导体电阻在电压较小时，电阻很大，故乙图不是半导体元件；图丙中，随着电压升高斜率增大，则电阻随电压的增大而减小，故BCD错误。
故选A。
10.答案：C
解析：当使用两个端点时，量程为可得
当使用两个端点时，量程为可得
可得，故选C。
11.答案：AB
解析：电源是使电路中有持续电流的装置，故A正确；电源的作用是把电源内部的正电荷从负极不断地搬运到正极，或者把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极间有稳定的电势差，故B正确；有电源且闭合的回路中才能形成电流，故C错误；电源是提供电能的装置，不需要外界提供能量，故D错误.
12.答案：BC
解析：AB.太阳能电池的电动势等于太阳能电池断路时的路端电压，即
故A错误，B正确；
CD.根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流为
故C正确，D错误。
故选BC。
13.答案：BC
解析：AB.根据电流表的改装原理，无论改装成什么表，电流均从红表笔流入多用电表，AB错误；
C.测电阻相时，发现电表指针偏转角度太大，说明电阻小，应该换小量程的挡位，C正确；
D.选择欧姆挡的适当挡位并调零后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，可以测得二极管的正向电阻，D错误。故选C。
14.答案：BC
解析：AB.导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的，由
可知其长度变为原来的4倍，由
可知共电阻增大为原来的16倍，根据
可知加上相同的电压U时，电流会变为原来的，故A错误，B正确；
CD.又根据
导线被拉长后，不夜，I变为原来的，S变为原来的，故v变为原来的，故C正确，D错误。
故选BC。
15.答案：BC
解析：A.当使用1和2两个端点时，电流表的量程为
故A错误；
B.当使用1和3两个端点时，电流表的量程为
故B正确；
CD.由于
可知若仅使阻值变小，则和均变大；若仅使阻值变小，则减小，变大，故C正确，D错误。
故选BC。
16.答案：BD
解析：A.根据电压匝数比有
P不动，则匝数比一定，可知不变，A错误；
B.不动，P顺时针转动一个小角度时，副线圈接入的线圈匝数变小，根据
可知，和的比值增大，B正确；
C.不动，P顺时针转动一个小角度时，根据上述可知，减小，则通过副线圈的电流减小，根据
可知，通过原线圈的电流减小，即电流表读数在减小，C错误；
D.P顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，副线圈接入的线圈匝数变小，根据
可知，减小，由于
由于向下滑动时，滑动变阻器接入电阻R减小，结合上述，电流可能不变，即P顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变，D正确。
故选BD。
17.答案：（1）1500（2）0.641（3）9kΩ；
解析：（1）多用电表选择开关旋至“×100”挡，指针指向15刻度，则读数为1500Ω。
（2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为。
（3）实验要求电热丝两端的电压可在0~12V的范围内连续可调，需要将电压表改装成量程至少为12V的电压表，则
即定值电阻选用。
根据欧姆定律有
解得
18.答案：（1）AB
（2）C；BC
（3）18.0；几乎不偏转；R断路；偏大
解析：（1）根据多用电表的使用方法，可知测电压时，红表笔应接电势较高的点，故A正确；测电流时，电流从红表笔进入，且串联在电路中，故B正确；测电阻时，应将待测电阻与电源断开，故C错误；测二极管的反向电阻时，红表笔应接二极管正极，黑表笔应接二极管负极，故D错误。
（2）要用多用电表测量直流电压，故应将开关旋至C。若断路，则，A错误；若短路，，电压全加在ef间，B正确；若R断路，则电压全加在ef间，C正确；若R短路，则，D错误。
（3）指针读数为18.0 Ω，说明没有短路，因此电路故障是R断路，多用电表红、黑表笔接e、f端时，指针几乎不偏转。电池用旧后，欧姆表调零时，根据，可知E减小，欧姆表内阻变小，中值电阻还是按照新电池标出的，因此测量值偏大。

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