2020-2021学年第十一章 电路及其应用综合与测试单元测试随堂练习题

这是一份2020-2021学年第十一章 电路及其应用综合与测试单元测试随堂练习题，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
《电路及其应用》综合检测一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.关于电流的形成,下列说法正确的是(　D　)A.如果导体内没有电流,说明导体内部的电荷没有移动B.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续的电流C.导体中有电荷运动就一定能形成电流D.金属导体内的持续的电流是自由电子在导体内的静电力作用下形成的解析:导体中没有电流,说明导体中没有定向移动的电荷,但是电荷仍然在做无规则的热运动,故A错误;只有电荷做定向移动时才能形成电流,故B、C错误;金属导体内的持续的电流是自由电子在导体内的静电力作用下形成的,故D正确。2.一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝,把它拉成4L长的均匀细丝后,再切成等长的4段,则其中每一段电阻丝的阻值为(　B　)A.R   B.4RC.16R   D.0.25R解析:根据电阻定律有R=ρ,把电阻丝拉成4L长的均匀细丝后,然后再切成等长的4段,则其中每一段电阻丝的长度不变,横截面积变为原来的,故R′=ρ,联立解得R′=4R,故B正确,A、C、D错误。3.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示,分别按照图甲和图乙两种测量电路连接。按照图甲时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照图乙时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是(　B　)A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 ΩB.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 ΩC.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 ΩD.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω解析:比较题中甲、乙两图对应的电压表读数,可知ΔU=0.20 V,则==0.08;电流变化ΔI=0.40 mA,则=≈0.087,可见>,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采用电流表内接法,Rx= Ω≈543 Ω,此法测量值偏大,因此选项B正确。4.电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则(　D　)A.三个电阻两端的总电压为18 VB.电路中的电流为0.8 AC.三个电阻两端的总电压为20 VD.电阻R2的阻值为20 Ω解析:串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律,可得电路中的电流为I== A=0.6 A,故B错误;根据欧姆定律,可得电阻R2的阻值为R2== Ω=20 Ω,故D正确;根据公式U=IR,可得电阻R3两端电压为U3=IR3=0.6×5 V=3 V;三个电阻两端的总电压为U=U1+U2+U3=6 V+12 V+3 V=21 V,故A、C错误。5.两个相同的灵敏电流计,一个串联阻值为R1=302 Ω 的定值电阻后改装为如图甲所示的电压表,另一个并联阻值为R2=2 Ω的定值电阻后改装为如图乙所示的电流表。已知灵敏电流计的满偏电流为6 mA,内阻为198 Ω,则下列说法正确的是(　A　)A.改装后的电压表量程为0～3 VB.改装后的电压表量程为0～9 VC.改装后的电流表量程为0～1 AD.改装后的电流表量程为0～3 A解析:对题图甲,由串联电路中电流电压的关系可求得改装后的电压表的量程U V=Ig(Rg+R1)=6×10-3×(198+302) V=3.0 V;对题图乙,由并联电路中电流电压的关系可求得改装后的电流表的量程IA=Ig+=6×10-3 A+ A=0.6 A,故A正确,B、C、D错误。6.两只电压表 V1和 V2是由完全相同的两个电流计改装成的, V1的量程是0～5 V, V2的量程是0～20 V,把它们串联起来接入电路中,则(　B　)A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等B.它们的示数之比为1∶4,指针偏转角度相等C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1∶4D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶4解析:因是串联关系,通过两电压表的电流相同,故指针偏转的角度相同,两电压表的量程之比为1∶4,所以示数之比为1∶4,故B正确,A、C、D错误。7.某同学做研究串联电路特点的实验时,接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是(　D　)A.开关断路 B.BC段断路C.AB段短路 D.BC段短路解析:由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况,故选D。8.如图所示的电路中,U=210 V,滑动变阻器R1的最大值为200 Ω,R2=100 Ω,R3=100 Ω。当滑片P滑至R1的中点时,a、b两端的电压为(　C　)A.20 V B.40 VC.70 V D.80 V解析:当滑片P滑至R1的中点时,滑动变阻器上半部分和下半部分的电阻均为100 Ω,下半部分与R2并联的等效阻值为R并==50 Ω,则a、b两端的电压为Uab=U=×210 V=70 V,故C正确,A、B、D错误。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.关于多用电表的使用,下列操作正确的是(　AB　)A.测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确B.测电流时,应按图乙连接方式测量C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量解析:根据多用电表“红进黑出”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,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。10.离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为3×105 V。已知,雷暴每秒给地球充电的电荷量约为1.8×103 C,地球表面积近似为5.0× 1014 m2,则(　BC　)A.该大气层的等效电阻约为600 ΩB.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 AC.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·mD.该大气层的平均电阻率约为1.7×108 Ω·m解析:本题中把5.0×104 m厚的大气层视为一个导体,其长度为5.0×104 m,横截面积为地球的表面积,所加电压为U=3.0×105 V,由电流的定义式得大气层的平均漏电电流I=,代入数据可得I=1.8×103 A;离地面5.0×104 m以下的大气层等效电阻为R== Ω≈1.7×102 Ω,故A错误,B正确;由电阻定律有R=ρ=,代入数据可得ρ≈1.7×1012 Ω·m,故C正确,D错误。11. 一小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上的一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法正确的是(　AD　)A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小C.对应P点,小灯泡的电阻为R=D.对应P点,小灯泡的电阻为R=解析:根据电阻的定义式R=,电阻等于图线上的点与原点连线斜率的倒数,图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大,故A正确,B错误;对应P点,由题图可知,小灯泡两端的电压是U1,流过小灯泡的电流是I2,所以电阻R=,故C错误,D正确。12.如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比Sa∶Sb=2∶1。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导体a的横截面,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C。下列说法正确的是(　AD　)A.流经导体a、b的电流均为0.16 AB.a、b的电阻之比Ra∶Rb=2∶1C.自由电子在导体a和b中定向移动的平均速率之比va∶vb=2∶1D.导体a两端和b两端电压之比Ua∶Ub=1∶2解析:根据电流的定义式可得I== A=0.16 A,故A正确;根据电阻定律R=ρ,a、b两段导体的电阻率和长度相同,则==,故B错误;根据电流的微观表达式I=neSv可知,==,故C错误;根据U=IR可得==,故D正确。三、非选择题:本题共6小题,共60分。13.(6分)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00 cm电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为100～200 Ω,材料未知。实验过程如下:(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图甲所示。该电阻丝的直径为　　　　mm。 (2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至　　　　(选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)倍率的欧姆挡。 (4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆挡零刻度线。(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图乙所示。该电阻丝的阻值为　　　　Ω。 (6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。(7)实验测得该电阻丝的电阻率为　　　　Ω·m(结果保留3位有效数字)。 解析:(1)螺旋测微器的读数为d=1 mm+41.4×0.01 mm=1.414 mm。(3)使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值约为100～200 Ω,而表盘中央刻度在10～20左右,所以应选择“×10”倍率的欧姆挡。(5)由题图乙可知,该电阻丝的阻值为R=16×10 Ω=160 Ω。(7)根据电阻定律有R=ρ=ρ,解得该电阻丝的电阻率为ρ== Ω·m≈3.14×10-4 Ω·m。答案:(1)1.414(1.413～1.415均可)　  (3)×10    (5)160　(7)3.14×10-414.(8分)在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:(1)某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的　　　　(选填“×100”或“×1”)挡位,然后进行　　　　　　,再次测量金属丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示。 (2)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:A.电流表A1(量程为0～300 mA,内阻约为1 Ω)B.电流表A2(量程为0～0.6 A,内阻约为0.3 Ω)C.电压表V1(量程为0～3.0 V,内阻约为3 kΩ)D.电压表V2(量程为0～15.0 V,内阻约为5 kΩ)E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)F.滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω)G.电源E(电压为4 V)H.开关、导线若干①为了尽可能提高测量准确度,电流表应选　　  　　,电压表应选　　　　;滑动变阻器应选　　　　。(均填器材前面的字母) ②下列给出的测量电路中,最合适的电路是　　　　。 ③这位同学在一次测量时,电压表的示数如图所示,电压表的读数为　　　　V。 (3)若本实验中,测得金属丝的长度为l,直径为D,电阻为Rx,则该金属丝的电阻率的计算式为ρ=　　　　。 解析:(1)用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,可知该电阻较小,换用“×1”挡位,换挡后进行欧姆调零。(2)①电源电压为4 V,为了测量精确,电压表应选择C,粗测的金属丝电阻约为12 Ω,则流过金属丝的最大电流约为Imax== A≈0.33 A,可知电流表应选择A。金属丝的电阻值仅仅约12 Ω,与500 Ω的滑动变阻器的电阻值相差比较大,滑动变阻器阻值越小,调节时电表变化越明显,为方便实验操作,滑动变阻器应选E。②待测金属丝的阻值与电流表内阻相当,属于小电阻,电流表应采用外接法。题目要求尽可能提高测量精确度,滑动变阻器应用分压式接法,故选B。③电压表的读数为2.40 V。(3)根据Rx=ρ=ρ,得ρ=。答案:(1)×1　欧姆调零(2)①A　C　E　②B　③2.40(3)15.(7分)如图所示,一只小鸟站在一条通电的铝制裸导线上,已知导线的横截面积为185 mm2,导线上通过的电流为400 A,鸟两爪间的距离为1 cm,求小鸟两爪间的电压。(铝的电阻率ρ=2.9×10-8 Ω·m)解析:铝的电阻率ρ=2.9×10-8 Ω·m,根据R=ρ,代入数据得,鸟两爪间导线的电阻R=2.9×10-8× Ω≈1.57×10-6 Ω根据欧姆定律得,小鸟两爪间的电压U=IR=400×1.57×10-6 V=6.28×10-4 V。答案:6.28×10-4 V16.(9分)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=30 Ω,R2=R3=20 Ω,另有一测试电源,所提供的电压恒为10 V。(1)若将c、d两端短路,a、b之间的等效电阻是多少?(2)若将a、b两端接测试电源时,c、d两端的电压是多少?解析:(1)若将c、d两端短路,a、b间的电路结构是R2和R3并联后与R1串联,a、b之间的等效电阻R=+R1= Ω+30 Ω=40 Ω。(2)若将a、b两端接测试电源时,R2相当于导线,c、d两端的电压等于R3两端的电压,则有U′=U=×10 V=4 V。答案:(1)40 Ω　(2)4 V17.(14分)设电子以速率v绕某原子核做匀速圆周运动,形成一大小为I的等效环形电流。已知电子的电荷量为e,质量为m,静电力常量为k。求:(1)电子做圆周运动的轨迹半径r;(2)原子核所带电荷量q。解析:(1)设电子做圆周运动的周期为T,根据电流的定义知I=又T=解得r=。(2)库仑力提供电子做圆周运动的向心力,根据库仑定律有k=m解得q=。答案:(1)　(2)18.(16分)如图是一个多用电表的内部结构图,电路由灵敏电流计G与四个电阻连接而成。灵敏电流计内阻Rg=90 Ω,满偏电流Ig=5 mA。该多用电表有四个量程,分别是电流表(0～50 mA,0～250 mA)以及电压表(0～5 V,0～20 V),求出四个电阻R1、R2、R3、R4的阻值。解析:当接电表1、2接线柱时,电流表量程为 I1=250 mA=0.25 A。满偏时,则有Ig(Rg+R2)=(I1-Ig)R1当接电表1、3接线柱时,电流表量程为 I2=50 mA=0.05 A。满偏时,则有IgRg=(I2-Ig)(R1+R2)联立解得R1=2 Ω,R2=8 Ω当接电表1、4接线柱时,可测量电压,电压表量程为 U1=5 V。满偏时,则有U1=I2R3+IgRg解得R3=91 Ω当接电表1、5接线柱时,可测量电压,电压表量程为 U2=20 V。满偏时,则有U2-U1=I2R4解得R4=300 Ω。答案:见解析