第十一章 周末练6 直流电路综合应用 同步练习(含解析)高中物理 人教版(2019)必修第三册

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第十一章 周末练6 直流电路综合应用 同步练习(含解析)高中物理 人教版(2019)必修第三册

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周末练6 直流电路综合应用
[分值:60分]
[1~6题,每题4分;7~9题,每题6分]
1.(2025·常州市高二期末)某品牌新能源车使用闪充技术,5 min时间充电82 A·h,则平均充电电流为(  )
A.16.4 A B.164 A C.410 A D.984 A
2.(2025·济南市高二检测)一粗细均匀的金属导线的横截面积为S,单位体积内有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,下列说法正确的是(  )
A.时间t内流过该金属导线某一横截面的电荷量为et
B.该金属导线内的电流为I时,电子定向移动的速率为
C.该金属导线中的电流方向与自由电子定向移动的方向可能相同
D.将该金属导线接入电路,随着温度的升高,其电阻变小
3.(2025·杭州市高二期中)下列关于电阻和电阻率说法正确的是(  )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.有些合金的电阻率随温度变化而变化,可用来制作电阻温度计,而铂的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零,这种现象叫作超导现象
D.电阻率越大的导体,电阻一定越大
4.(2025·宿迁市高二期末)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,高为c,且a>b>c。当电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则当电流沿CD方向时(  )
A.样品的电阻不变 B.样品的电阻变大
C.样品的电阻率不变 D.样品的电阻率变大
5.(2025·九江市高二期末)如图所示,闭合开关S1、S2后,两灯正常发光,下列说法中正确的是(  )
A.L1和L2串联在电路中
B.电流表测量干路电流
C.断开S1,电流表的示数不变
D.只断开S2,L1发光
6.如图,有一电阻值未知电阻R,为了较准确地测出其电阻值,将S分别接a、b,接a时得到两电表数据分别为5.8 V、0.20 A,接b时得到两电表数据分别为6.0 V、0.15 A,则电阻R测量值为(  )
A.29 Ω,大于真实值 B.40 Ω,大于真实值
C.29 Ω,小于真实值 D.40 Ω,小于真实值
7.★★(2025·广安市高二期中)如图所示的电路中,接在滑动变阻器Rab两端的电压恒定为10 V,滑片P处在ab的正中央,下列四种情况中,R上的电压最接近5 V的情况是(  )
A.Rab=100 Ω,R=400 Ω
B.Rab=100 Ω,R=200 kΩ
C.Rab=200 kΩ,R=100 kΩ
D.Rab=200 kΩ,R=400 kΩ
8.(2025·烟台市高二期末)在电学实验中,为了更准确获得实验数据,需要将灵敏电流计改装成实验所需电表。如图所示,一改装的电流表是由一个灵敏电流计G和两个电阻R1、R2组成,下列说法正确的是(  )
A.R1减小时量程会增大
B.R1减小时量程会减小
C.R2减小时量程会减小
D.R2减小时量程保持不变
9.(2025·驻马店市高二期末)如图所示,有一段长为1 m,电阻为15 Ω的均匀金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连,已知M、N间的短圆弧长20 cm,沿AM流入圆环的电流大小为0.5 A,则(  )
A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为4 Ω
B.闭合圆环在M、N间的电阻值为2.4 Ω
C.闭合圆环在M、N间的电阻值为15 Ω
D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流大小为0.1 A
10.★★(8分)(2025·大连市高二期末)一双量程电流表的刻度盘及其指针所在位置如图甲所示,当量程为0.6 A时,其示数为     A;当量程为3 A时,其示数为     A。图乙为该电流表的内部简化电路原理图,其中G为灵敏电流计,表头内阻为Rg,满偏电流为Ig,若接在“-”和    (选填“a”或“b”)接线柱间,电流表的量程较大,其量程为    (用Rg、Ig、R1、R2表示)。
11.(10分)如图为一简单调光电路,电源两端电压U=10 V,灯泡L额定电压UL=6 V,电阻RL=6 Ω,定值保护电阻R0=2 Ω,调光电阻R1的最大阻值为12 Ω。求:
(1)(5分)灯泡正常发光时,通过定值电阻R0电流的大小。
(2)(5分)调光电阻R1阻值调至最大时灯泡两端的电压(计算结果保留1位小数)。
周末练6 直流电路综合应用
[分值:60分]
[1~6题,每题4分;7~9题,每题6分]
1.(2025·常州市高二期末)某品牌新能源车使用闪充技术,5 min时间充电82 A·h,则平均充电电流为(  )
A.16.4 A B.164 A C.410 A D.984 A
答案 D
解析 根据电流的定义式可得I==984 A,故选D。
2.(2025·济南市高二检测)一粗细均匀的金属导线的横截面积为S,单位体积内有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,下列说法正确的是(  )
A.时间t内流过该金属导线某一横截面的电荷量为et
B.该金属导线内的电流为I时,电子定向移动的速率为
C.该金属导线中的电流方向与自由电子定向移动的方向可能相同
D.将该金属导线接入电路,随着温度的升高,其电阻变小
答案 B
解析 时间t内流过该金属导线横截面的电荷量为q=It,而电流的大小未知,故A错误;由电流的微观表达式I=nevS,可知v=,故B正确;物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。当该金属导线中通电时,定向移动的电荷是自由电子,自由电子带负电,所以电流方向与自由电子定向移动的方向相反,故C错误;金属的电阻率随温度的升高而变大,所以该金属导线接入电路后,随着温度的升高,其电阻变大,故D错误。
3.(2025·杭州市高二期中)下列关于电阻和电阻率说法正确的是(  )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.有些合金的电阻率随温度变化而变化,可用来制作电阻温度计,而铂的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零,这种现象叫作超导现象
D.电阻率越大的导体,电阻一定越大
答案 C
解析 导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,只跟导体的几何形状和材料性质有关,跟导体中是否有电流通过无关,故A错误;常用来制作标准电阻的一般是合金,铂的电阻率随温度变化明显,一般用来制作电阻温度计,故B错误;某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零,这种现象叫作超导现象,故C正确;根据R=ρ,可知电阻率越大的导体,其电阻不一定越大,故D错误。
4.(2025·宿迁市高二期末)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,高为c,且a>b>c。当电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则当电流沿CD方向时(  )
A.样品的电阻不变 B.样品的电阻变大
C.样品的电阻率不变 D.样品的电阻率变大
答案 C
解析 样品的电阻率由导体的材料决定,则无论电流方向如何,导体的电阻率不变;当电流沿AB方向时样品的电阻RAB=ρ,当电流沿CD方向时样品的电阻RCD=ρ,因a>b>c,则RCD5.(2025·九江市高二期末)如图所示,闭合开关S1、S2后,两灯正常发光,下列说法中正确的是(  )
A.L1和L2串联在电路中
B.电流表测量干路电流
C.断开S1,电流表的示数不变
D.只断开S2,L1发光
答案 D
解析 由电路图可知,L1和L2并联在电路中,电流表测量通过L1的电流,不是干路电流,故A、B错误;由于开关S1接在干路上,所以断开S1,电流表的示数变为0,故C错误;只断开S2,L1、电流表、开关S1和电源构成回路,L1发光,故D正确。
6.如图,有一电阻值未知电阻R,为了较准确地测出其电阻值,将S分别接a、b,接a时得到两电表数据分别为5.8 V、0.20 A,接b时得到两电表数据分别为6.0 V、0.15 A,则电阻R测量值为(  )
A.29 Ω,大于真实值 B.40 Ω,大于真实值
C.29 Ω,小于真实值 D.40 Ω,小于真实值
答案 B
解析 开关接a、b两点时,电压表示数相对变化量为==
电流表示数相对变化量为
==
可知电流表示数相对变化量大,则电流表应采用内接法,电阻测量值为R== Ω=40 Ω
由于采用电流表内接法,电流表有分压作用,使得电压表示数大于待测电阻两端的电压,则电阻测量值大于真实值。故选B。
7.★★(2025·广安市高二期中)如图所示的电路中,接在滑动变阻器Rab两端的电压恒定为10 V,滑片P处在ab的正中央,下列四种情况中,R上的电压最接近5 V的情况是(  )
A.Rab=100 Ω,R=400 Ω
B.Rab=100 Ω,R=200 kΩ
C.Rab=200 kΩ,R=100 kΩ
D.Rab=200 kΩ,R=400 kΩ
答案 B
解析 由题意可知,滑片P处于ab中央时,有R总=Rab+,R两端的电压为UR=U-·Rab,若Rab=100 Ω,R=400 Ω,则UR≈4.7 V;若Rab=100 Ω,R=200 kΩ,则UR≈5.0 V;若Rab=200 kΩ,R=100 kΩ,则UR≈3.3 V;若Rab=200 kΩ,R=400 kΩ,则UR≈4.4 V,故选B。
8.(2025·烟台市高二期末)在电学实验中,为了更准确获得实验数据,需要将灵敏电流计改装成实验所需电表。如图所示,一改装的电流表是由一个灵敏电流计G和两个电阻R1、R2组成,下列说法正确的是(  )
A.R1减小时量程会增大
B.R1减小时量程会减小
C.R2减小时量程会减小
D.R2减小时量程保持不变
答案 B
解析 设灵敏电流计G的满偏电流为Ig,内阻为Rg,则改装后的量程为Im=Ig+,可知R1减小时量程会减小,R2减小时量程会增大。
9.(2025·驻马店市高二期末)如图所示,有一段长为1 m,电阻为15 Ω的均匀金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连,已知M、N间的短圆弧长20 cm,沿AM流入圆环的电流大小为0.5 A,则(  )
A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为4 Ω
B.闭合圆环在M、N间的电阻值为2.4 Ω
C.闭合圆环在M、N间的电阻值为15 Ω
D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流大小为0.1 A
答案 B
解析 根据电阻定律,导体的电阻与长度成正比,故短弧的电阻为R1=0.2×15 Ω=3 Ω
长弧的电阻为R2=0.8×15 Ω=12 Ω
闭合圆环在M、N间的电阻值为短弧和长弧并联的电阻,即RMN== Ω=2.4 Ω
故A、C错误,B正确;
通过M、N间的短圆弧金属丝的电流大小与通过M、N间的长圆弧金属丝的电流大小之比等于两段金属丝电阻的反比,即==
总电流为0.5 A,故通过M、N间的短圆弧金属丝的电流大小为I1=I总=×0.5 A=0.4 A
故D错误。
10.★★(8分)(2025·大连市高二期末)一双量程电流表的刻度盘及其指针所在位置如图甲所示,当量程为0.6 A时,其示数为     A;当量程为3 A时,其示数为     A。图乙为该电流表的内部简化电路原理图,其中G为灵敏电流计,表头内阻为Rg,满偏电流为Ig,若接在“-”和    (选填“a”或“b”)接线柱间,电流表的量程较大,其量程为    (用Rg、Ig、R1、R2表示)。
答案 0.42 2.10 a Ig
解析 当量程为0.6 A时,由题图甲表盘可知,分度值为0.02 A,示数为0.42 A;
当量程为3 A时,由题图甲表盘可知,分度值为0.1 A,示数为2.10 A;
由题图乙电路图可知,接在“-”和“a”接线柱时,分流电阻阻值较小,此时电流表量程较大;
由题图乙电路图可知,其量程I1=Ig+=Ig。
11.(10分)如图为一简单调光电路,电源两端电压U=10 V,灯泡L额定电压UL=6 V,电阻RL=6 Ω,定值保护电阻R0=2 Ω,调光电阻R1的最大阻值为12 Ω。求:
(1)(5分)灯泡正常发光时,通过定值电阻R0电流的大小。
(2)(5分)调光电阻R1阻值调至最大时灯泡两端的电压(计算结果保留1位小数)。
答案 (1)2 A (2)6.7 V
解析 (1)灯泡正常发光时定值电阻R0的电压UR0=U-UL
通过定值电阻R0的电流I=,解得I=2 A。
(2)调光电阻R1阻值调至最大值时,电路总电阻R总=R0+
灯泡两端电压UL'=U-R0,解得UL'≈6.7 V。

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