高中物理必修第3册第十一章 电路及其应用试卷综合测试卷（word 含答案）一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）1．如图甲所示的电路中, a b c 、、是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已知该伏安特性曲线过点(0.4V,0.125A),闭合电键后流过电源的电流为0.25A ．则下列说法正确的是（ ）A ．灯泡a 两端电压为灯泡b 两端电压的2倍B ．灯泡a 的功率为0.75WC ．灯泡b 的阻值为12ΩD ．灯泡a b 、的电功率之比为4:1 【答案】B 【解析】AB 、由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻，其阻值也不是线性变化的，当电路中的总电流为0.25 A 时，通过灯泡b 、c 的电流均为0.125 A ，由图像可知，灯泡a 两端的电压为3.0 V ，灯泡b 两端的电压是0.4 V ，灯泡a 的功率为30.250.75P UI W ==⨯=故A 错；B 对C 、灯泡b 的阻值为0.4 3.20.125U R I ===Ω ,故C 错； D 、灯泡a 的功率为30.250.75a P UI W ==⨯= ，灯泡b 的功率为0.40.1250.05b P U I W ==⨯='' ，所以灯泡a 、b 的电功率之比为15:1，故D 错；故选B2．离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。
推进剂从图中P 处注入，在A 处电离出正离子，已知B 、C 之间加有恒定电压U ，正离子进入B 时的速度忽略不计，经加速形成电流为I 的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为J 。
为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。
则推进器获得的推力大小为（ ）A 2UJIB ．22U JIC ．2U JID ．UJI 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】在A 处电离出正离子，经B 、C 间电压加速后，由动能定理可知212qU mv =解得2qUv m=以t 秒内喷射的离子为研究对象，应用动量定理有Ft nmv =又因为=nq I t =nm J t解得2F UJI =根据牛顿第三定律知推进器获得的推力大小为2UJI ，选项A 正确，BCD 错误。
故选A 。
3．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 ＝12U 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【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 ＝12U 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 。
4．如图所示，P 为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，测出电阻为R ，然后再将它按图乙方式接在C 、D 之间，这时P 的电阻为（ ）A ．RB ．2R C ．4R D ．4R【答案】D 【解析】 【详解】将半圆形合金片从中间（图中虚线所示）割开，分成完全相同的两块，设每块电阻力R 0，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2AB R R R ==，024CD R R R =＝ 选项D 正确，ABC 错误。
故选D 。
5．如右上图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a ∶b ∶c=5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定的电压U ，通过导体的电流为I 1；在3、4两端加上恒定的电压U ，通过导体的电流为I 2，则I 1∶I 2为（ ）A ．9∶25B ．25∶9C ．25∶4D ．4∶25【解析】试题分析：根据电阻定律R=ρL S 得，当在1、2两端加上恒定电压U 时，R 1＝ρc ab，在在3、4两端加上恒定的电压时，R 2＝ρa bc ，所以2122R c R a =＝425，根据欧姆定律I=UR得，电流之比为25：4，C 正确．考点：本题考查电阻定律、欧姆定律．6．如图所示，图线表示的导体的电阻为R 1，图线2表示的导体的电阻为R 2，则下列说法正确的是（ ）A ．R 1：R 2=3：1B ．把R 1拉长到原来的3倍长后电阻等于R 2C ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则功率之比P 1：P 2=1：3D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1：I 2=1：3 【答案】C 【解析】 【分析】通过I U -图象得出两电阻的关系.串联电路电流相等,并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,并根据功率2P I R =,部分电路欧姆定律U I R =及电阻定律LR Sρ=,即可判定. 【详解】A ．根据I U -图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R 1：R 2=1：3, 所以A 选项是不符合题意的；B ．根据电阻定律:2L L R S Vρρ==当把1R 拉长到原来的3倍,则电阻变为原来的9倍,因此是R 2的3倍,所以B 选项是不符合题意的;C ．串联电路电流相等,所以将1R 与2R 串联后接于电源上,电流比：12:1:1I I =根据公式2P I R =可知：P1：P2=1：3所以C选项是符合题意的；D．并联电路,电压相等,根据公式UIR=可知，电流比等于电阻之反比,所以将1R与2R并联后接于电源上,电流比：12:3:1I I=所以D选项是不符合题意的；7．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2Q的比值为()A．25B．12C．35D．23【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12112325+3EU R ER R=⋅⨯=，得11Q CU=；S闭合时，211123+2EU R ER R=⋅=，22Q CU=，故112235Q UQ 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．8．关于电阻和电阻率下列说法正确的是( )A．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B．对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大C．由R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比D．一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R. 若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的1/2,则电阻丝的电阻变为4R【答案】B【解析】【详解】电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差；电阻率越小，则其导电性能越好；但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小，而电阻与导体的长度和截面积有关，故电阻率大的导体对电流的阻碍作用不一定大，故A错误；对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，故B正确．电阻大小是由导体本身的性质决定的，与电压和电流无关，故C错误；一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R．若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的12，截面积变成原来的14；长度将变成原来的4倍；根据R=ΡL/S可知，电阻变成原来的16倍，故D错误；故选B．【点睛】本题考查了电流、电阻、电阻率等内容，要求我们准确掌握各物理量的意义，注意电阻R 与导体两端的电压和通过的电流I均无关，只取决于电阻率、导线长度和截面积大小．9．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的13；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.08AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A【答案】A【解析】【详解】AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1.8A，故量程为1.8A+0.6A=2.4A；故每一小格表示0.08A；故A项正确，B项错误；CD．当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为2.4A；故每一小格表示0.08A；故CD错误。
10．用伏安法测电阻的电路如图甲或乙所示，已知电流表的内电阻约为0.2 Ω，电压表的内电阻约为10 kΩ，若被测电阻R的电阻值约为4 Ω，则以下结论中正确的是A．选用甲电路测量结果更准确，且测量值大于电阻的真实B．选用甲电路测量结果更准确，且测量值小于电阻的真实值C．选用乙电路测量结果更准确，且测量值大于电阻的真实值D．选用乙电路测量结果更准确，且测量值小于电阻的真实值【答案】D【解析】因为V xx AR RR R>，所以电流表外接法误差相对小点，故采用乙图测量结果更准确点，在乙图中，电压表测量的是R的准确电压，但由于电压表分流，电流表测量的电流为电压表和R的电流之和，故电流测量偏大，根据xURI=可知测量值偏小，D正确．【点睛】应明确：电流表内外接法的选择方法是：当满足V xx AR RR R>时，电流表应用外接法，此时测量值小于真实值；当满足V xx AR RR R<时，电流表应用内接法，此时测量值大于真实值．11．如图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场．某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B=B0-kt，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时A．软导线围成一个正方形B．导线中的电流为4klSπρC．导线中自由电子定向移动的速率为4kln eπρD．导线中电场强度大小为4klπ【答案】BCD【分析】 【详解】A ．根据楞次定律“增缩减扩”的原理，软导线稳定时呈圆形．故A 项正确．B ．根据2lr π=可得2l r π=圆的面积2204l S r ππ== 感应电动势大小为204S B kl E t π∆==∆ 稳定时软导线中的电流为EI R=其中lR Sρ=，联立可得电流 4E klS I R πρ== 故B 项正确．C ．导线横截面积为S 、单位体积内的自由电子数为n 、电子的电荷量为e ，则导线中电流I neSv =解得导线中自由电子定向移动的速率4kl v neπρ=故C 项正确．D ．计算导线中电场可将其视为沿导线方向的匀强电场，则导线中电场强度244kl U kl E l l ππ===场 故D 项正确． 故选BCD 。